CN111706461A - 一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及风力发动机技术领域，且公开了一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，包括支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有发电装置，所述发电装置的顶部活动连接有发电轴，所述发电轴的外部固定连接有扇叶，所述扇叶的外部活动连接有壳体，所述壳体的顶部活动连接有摆杆，所述摆杆的外部固定连接有触块，所述触块的外部活动连接有电极块。通过发电装置、发电轴、扇叶、壳体的配合使用，从而达到了该装置整体体积小，重量轻，有效降低发电装置和扇叶的安装难度，提高扇叶的稳定装置，从而保证该装置的使用寿命，同时因为扇叶活动连接在壳体的内部，从而壳体有效起到对扇叶的保护作用，减少扇叶的损坏，减少外接环境和动物的破坏。

Description

一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置
技术领域
本发明涉及风力发动机技术领域，具体为一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置。
背景技术
风力发动机简称风机或风力机，将气流的动能转为机械能，此装置通常会接上并且带动发电机用来发电，为了节约电量，增加新能源的利用，通常利用利用风力发电来提供路灯的照明。
在现有的利用风力发电的路灯里，通常是利用水平轴进行风力发电，而为了增加发电的效率，通常需要增加扇叶的面积，从而导致现有的风力发电装置体积巨大，重量大，从而导致安装困难，安装稳定性差，容易被较大风力吹到，若扇叶接触面积不够则发电效率不够，无法满足正常使用，且现有的风力发电装置扇叶直接裸露在外，从而导致现有风力发电装置安全防护差，容易受到风雪尘沙的侵蚀，也容易受到鸟类等动物的影响，从而导致现有风力发电装置使用效果差，使用寿命低。
为了解决上述问题，发明者提供了一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，具备整体体积小，整体重量轻，便于安装，且有效保证风力发电装置的稳定性，收较大风力影响效果低，有效保证扇叶的安全性，提高该装置的使用寿命，且有效对扇叶提供保护，减少外接环境和动物的破坏，进一步增加该装置的使用寿命的优点。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，包括支撑架、发电装置、发电轴、扇叶、壳体、摆杆、触块、电极块、托板、支撑弹簧、调节齿轮、蜗杆、传动齿轮、连接齿轮、主动齿轮、主动轴、调节轮、拨杆、永磁铁、电磁铁。
上述各结构的位置及连接关系如下：
所述支撑架的顶部固定连接有发电装置，所述发电装置的顶部活动连接有发电轴，所述发电轴的外部固定连接有扇叶，所述扇叶的外部活动连接有壳体，所述壳体的顶部活动连接有摆杆，所述摆杆的外部固定连接有触块，所述触块的外部活动连接有电极块，所述电极块的外部活动连接有托板，所述托板的外部活动连接有支撑弹簧，所述壳体的底部固定连接有调节齿轮，所述调节齿轮的外部啮合连接有蜗杆，所述蜗杆的外部固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮的外部啮合连接有连接齿轮，所述连接齿轮的外部啮合连接有主动齿轮，所述主动齿轮的内部活动连接有主动轴，所述主动轴的外部滑动连接有调节轮，所述调节轮的外部活动连接有拨杆，所述拨杆的外部固定连接有永磁铁，所述永磁铁的外部活动连接有电磁铁。
优选的，所述壳体转动连接在支撑架的外部，且壳体的外部设置有进风口和出风口，进风口设计为喇叭状结构。
优选的，所述电极块、托板和支撑弹簧均设置有两组，两组电极块、托板和支撑弹簧均活动连接在壳体的内部，且分别位于触块的两侧，每组电极块均设置有两个，两组电极块均和电磁铁电性连接。
优选的，所述蜗杆活动连接在支撑架的内部，且蜗杆的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角。
优选的，所述传动齿轮和主动齿轮均设置有两个，且两个传动齿轮均固定连接在蜗杆的外部，两个主动齿轮均活动套接在主动轴的外部，两个主动齿轮相互靠近一侧设置设置有限位插槽，其中一个传动齿轮和主动齿轮直接啮合连接，另一个传动齿轮和主动齿轮之间啮合连接有连接齿轮，连接齿轮活动连接在支撑架的内部。
优选的，所述主动轴活动连接在支撑架的内部，主动轴的外部固定连接有电机，电机和电极块电性连接。
优选的，所述调节轮滑动连接在主动轴的外部，且调节轮的两侧均设置有限位卡块，且调节轮的设置的限位卡块和主动齿轮设置的限位插槽活动连接，调节轮和主动轴之间设置有限位键。
优选的，所述永磁铁和电磁铁均设置有两个，两个永磁铁分别固定连接在拨杆的两端，两个电磁铁均固定连接在支撑架的内部，两个永磁铁分别和两个电磁铁同性磁极相接。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，具备以下有益效果：
1、该垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，通过发电装置、发电轴、扇叶、壳体的配合使用，从而达到了该装置整体体积小，重量轻，有效降低发电装置和扇叶的安装难度，提高扇叶的稳定装置，从而保证该装置的使用寿命，同时因为扇叶活动连接在壳体的内部，从而壳体有效起到对扇叶的保护作用，减少扇叶的损坏，减少外接环境和动物的破坏。
2、该垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，通过摆杆、触块、电极块、主动齿轮、主动轴、调节轮、拨杆、永磁铁和电磁铁的配合使用，从而达到了自动调节壳体朝向的效果，使壳体的进风口始终正对风力方向，从而有效保证风力发电的效果，保证风力发电的效率，有效提高对风能的利用，减少风能的浪费。
3、该垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，通过蜗杆和调节齿轮的配合使用，从而达到了蜗杆只能单向带动调节齿轮转动，调节齿轮无法带动蜗杆转动，从而有效保证壳体的稳定性，从而保证风力发电的稳定性，有效提高风力发电的效果。
附图说明
图1为本发明结构整体连接示意图；
图2为本发明结构发电轴、扇叶、壳体连接横截面示意图；
图3为本发明结构壳体、摆杆、触块、电极块、托板、支撑弹簧连接横截面示意图；
图4为本发明结构调节齿轮、蜗杆、传动齿轮、主动轴、调节轮、拨杆、永磁铁、电磁铁连接横截面示意图。
图中：1、支撑架；2、发电装置；3、发电轴；4、扇叶；5、壳体；6、摆杆；7、触块；8、电极块；9、托板；10、支撑弹簧；11、调节齿轮；12、蜗杆；13、传动齿轮；14、连接齿轮；15、主动齿轮；16、主动轴；17、调节轮；18、拨杆；19、永磁铁；20、电磁铁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，包括支撑架1、发电装置2、发电轴3、扇叶4、壳体5、摆杆6、触块7、电极块8、托板9、支撑弹簧10、调节齿轮11、蜗杆12、传动齿轮13、连接齿轮14、主动齿轮15、主动轴16、调节轮17、拨杆18、永磁铁19、电磁铁20。
上述各结构的位置及连接关系如下：
支撑架1的顶部固定连接有发电装置2，发电装置2的顶部活动连接有发电轴3，发电轴3的外部固定连接有扇叶4，扇叶4的外部活动连接有壳体5，壳体5的顶部活动连接有摆杆6，摆杆6的外部固定连接有触块7，触块7的外部活动连接有电极块8，电极块8的外部活动连接有托板9，托板9的外部活动连接有支撑弹簧10，壳体5的底部固定连接有调节齿轮11，调节齿轮11的外部啮合连接有蜗杆12，蜗杆12的外部固定连接有传动齿轮13，传动齿轮13的外部啮合连接有连接齿轮14，连接齿轮14的外部啮合连接有主动齿轮15，主动齿轮15的内部活动连接有主动轴16，主动轴16的外部滑动连接有调节轮17，调节轮17的外部活动连接有拨杆18，拨杆18的外部固定连接有永磁铁19，永磁铁19的外部活动连接有电磁铁20。
其中：
a，壳体5转动连接在支撑架1的外部，且壳体5的外部设置有进风口和出风口，进风口设计为喇叭状结构。
b，电极块8、托板9和支撑弹簧10均设置有两组，两组电极块8、托板9和支撑弹簧10均活动连接在壳体5的内部，且分别位于触块7的两侧，每组电极块8均设置有两个，两组电极块8均和电磁铁20电性连接。
c，蜗杆12活动连接在支撑架1的内部，且蜗杆12的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角。
d，传动齿轮13和主动齿轮15均设置有两个，且两个传动齿轮13均固定连接在蜗杆12的外部，两个主动齿轮15均活动套接在主动轴16的外部，两个主动齿轮15相互靠近一侧设置设置有限位插槽，其中一个传动齿轮13和主动齿轮15直接啮合连接，另一个传动齿轮13和主动齿轮15之间啮合连接有连接齿轮14，连接齿轮14活动连接在支撑架1的内部。
e，主动轴16活动连接在支撑架1的内部，主动轴16的外部固定连接有电机，电机和电极块8电性连接。
f，调节轮17滑动连接在主动轴16的外部，且调节轮17的两侧均设置有限位卡块，且调节轮17的设置的限位卡块和主动齿轮15设置的限位插槽活动连接，调节轮17和主动轴16之间设置有限位键。
g，永磁铁19和电磁铁20均设置有两个，两个永磁铁19分别固定连接在拨杆18的两端，两个电磁铁20均固定连接在支撑架1的内部，两个永磁铁19分别和两个电磁铁20同性磁极相接。
工作过程及原理:工作过程中，风从壳体5的进风口进入壳体5的内部，同时吹动扇叶4，则扇叶4带动发电轴3转动，从而开始发电，且由于发电轴3呈垂直状态，且扇叶4固定连接在垂直轴的外部，从而使扇叶4、发电轴3和发电装置2整体体积小，重量轻，有效降低发电装置2和扇叶4的安装难度，提高扇叶4的稳定装置，从而保证该装置的使用寿命，同时因为扇叶4活动连接在壳体5的内部，从而壳体5有效起到对扇叶4的保护作用，减少扇叶4的损坏，减少外接环境和动物的破坏。
同时当风力的方向发生变化时，则风力带动壳体5顶部的摆杆6发生偏转，则摆杆6带动触块7发生转动，因为电极块8、托板9和支撑弹簧10均设置有两组，两组电极块8、托板9和支撑弹簧10均活动连接在壳体5的内部，且分别位于触块7的两侧，每组电极块8均设置有两个，两组电极块8均和电磁铁20电性连接，所以当摆杆6带动触块7发生偏转时，则触块7接触电极块8，从而使电机和其中一个电磁铁20通电，因为永磁铁19和电磁铁20均设置有两个，两个永磁铁19分别固定连接在拨杆18的两端，两个电磁铁20均固定连接在支撑架1的内部，两个永磁铁19分别和两个电磁铁20同性磁极相接，调节轮17滑动连接在主动轴16的外部，且调节轮17的两侧均设置有限位卡块，且调节轮17的设置的限位卡块和主动齿轮15设置的限位插槽活动连接，调节轮17和主动轴16之间设置有限位键，则电磁铁20推动拨杆18，拨杆18带动调节轮17和主动齿轮15卡接，从而使电机带动主动轴16转动，主动轴16带动调节轮17转动，调节轮17带动主动齿轮15转动，主动齿轮15带动传动齿轮13转动，传动齿轮13带动蜗杆12转动，则蜗杆12带动调节齿轮11转动，从而达到调节壳体5朝向的效果，且当壳体5的进风口正对风力时，触块7处于两组电极块8之间，则电机和电磁铁20断电，从而壳体5停止转动，且当风力方向反向时，则摆杆6带动触块7和另一组电极块8接触，从而使电机和另一个电磁铁20通电，则拨杆18带动调节轮17和另一个主动齿轮15卡接，从而使电机通过主动轴16和调节轮17带动另一个主动齿轮15转动，则另一个主动齿轮15带动连接齿轮14转动，连接齿轮14带动传动齿轮13转动，且两次传动齿轮13转动方向相反，则蜗杆12带动调节齿轮11转动方向相反，从而反向调节壳体5的转动方向，从而达到自动调节壳体5朝向的效果，使壳体5的进风口始终正对风力方向，从而有效保证风力发电的效果，保证风力发电的效率，有效提高对风能的利用，减少风能的浪费，且因为蜗杆12的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角，根据蜗轮蜗杆传动自锁的条件，达到蜗杆12带动调节齿轮11转动达到自锁的效果，所以蜗杆12只能单向带动调节齿轮11转动，调节齿轮11无法带动蜗杆12转动，从而有效保证壳体5的稳定性，从而保证风力发电的稳定性，有效提高风力发电的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，包括支撑架(1)，其特征在于：所述支撑架(1)的顶部固定连接有发电装置(2)，所述发电装置(2)的顶部活动连接有发电轴(3)，所述发电轴(3)的外部固定连接有扇叶(4)，所述扇叶(4)的外部活动连接有壳体(5)，所述壳体(5)的顶部活动连接有摆杆(6)，所述摆杆(6)的外部固定连接有触块(7)，所述触块(7)的外部活动连接有电极块(8)，所述电极块(8)的外部活动连接有托板(9)，所述托板(9)的外部活动连接有支撑弹簧(10)，所述壳体(5)的底部固定连接有调节齿轮(11)，所述调节齿轮(11)的外部啮合连接有蜗杆(12)，所述蜗杆(12)的外部固定连接有传动齿轮(13)，所述传动齿轮(13)的外部啮合连接有连接齿轮(14)，所述连接齿轮(14)的外部啮合连接有主动齿轮(15)，所述主动齿轮(15)的内部活动连接有主动轴(16)，所述主动轴(16)的外部滑动连接有调节轮(17)，所述调节轮(17)的外部活动连接有拨杆(18)，所述拨杆(18)的外部固定连接有永磁铁(19)，所述永磁铁(19)的外部活动连接有电磁铁(20)。
2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，其特征在于：所述壳体(5)转动连接在支撑架(1)的外部，且壳体(5)的外部设置有进风口和出风口，进风口设计为喇叭状结构。
3.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，其特征在于：所述电极块(8)、托板(9)和支撑弹簧(10)均设置有两组，两组电极块(8)、托板(9)和支撑弹簧(10)均活动连接在壳体(5)的内部，且分别位于触块(7)的两侧，每组电极块(8)均设置有两个，两组电极块(8)均和电磁铁(20)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，其特征在于：所述蜗杆(12)活动连接在支撑架(1)的内部，且蜗杆(12)的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角。
5.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，其特征在于：所述传动齿轮(13)和主动齿轮(15)均设置有两个，且两个传动齿轮(13)均固定连接在蜗杆(12)的外部，两个主动齿轮(15)均活动套接在主动轴(16)的外部，两个主动齿轮(15)相互靠近一侧设置设置有限位插槽，其中一个传动齿轮(13)和主动齿轮(15)直接啮合连接，另一个传动齿轮(13)和主动齿轮(15)之间啮合连接有连接齿轮(14)，连接齿轮(14)活动连接在支撑架(1)的内部。
6.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，其特征在于：所述主动轴(16)活动连接在支撑架(1)的内部，主动轴(16)的外部固定连接有电机，电机和电极块(8)电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力路灯的封闭式可调节发电装置，其特征在于：所述调节轮(17)滑动连接在主动轴(16)的外部，且调节轮(17)的两侧均设置有限位卡块，且调节轮(17)的设置的限位卡块和主动齿轮(15)设置的限位插槽活动连接，调节轮(17)和主动轴(16)之间设置有限位键。
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