CN112196748A - 一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，涉及风力发电技术领域。该具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，包括柱体，所述柱体背面的底部固定安装有内置水泵的水箱，且柱体的顶端固定安装有机壳，水箱内水泵的出水口与导水管的底端固定连接，机壳的正面活动连接有空心转轴，导水管的顶端延伸至机壳内并向前弯折插入空心转轴内，空心转轴上固定安装有呈等距环绕状分布的三个叶片。该具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，利用自检测机构与清洁机构相配合，相较于传统的风力发电机叶片清洗方式，省去了人工拆卸的操作步骤，同时检测与清洁功能均能够在叶片正常工作状态下进行，不会对风力发电机的正常运作造成停滞。

Description

一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机。

背景技术

把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据风车技术，大约是每秒三米的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。风力发电机组的体积较大，且将风力作为源动力的发电方式，使得其安装位置通常选在沿海空旷区域的周边，从而充分利用风力较大的海风，将经济效益最大化。由此同时由于其安装在沿海区域的地理位置，海鸟在飞行过程中由于其生理构造的特殊性，排便可在飞行过程中同步进行，则存在海鸟在经过风力发电机上方时排出的鸟粪滴落至风轮叶片表面的情况，经过一段时间的积攒后，叶片表面的鸟粪重量达到一定程度，不仅会对叶片造成额外负重影响到风力转化，同时还会对叶片表面形成腐蚀，降低其使用寿命，通常采用的清洁方式除去人工即为将叶片卸下进行清洁，这样的清洁方式无疑提高了人力的投入，同时也对风力发电机组正常运作造成了延误。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，能够在不影响风力发电机组正常运作的同时进行鸟粪的自清洁工作，减少人力投入的同时有效保障了海边风力发电机组的使用寿命。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，包括柱体，所述柱体背面的底部固定安装有内置水泵的水箱，且柱体的顶端固定安装有机壳，水箱内水泵的出水口与导水管的底端固定连接，机壳的正面活动连接有空心转轴，导水管的顶端延伸至机壳内并向前弯折插入空心转轴内，空心转轴上固定安装有呈等距环绕状分布的三个叶片，每个叶片上均设有两个为一组的自检测机构，且同一组内的两个自检测机构呈左右对称状分别设置在叶片的左右两侧，每个叶片侧表面靠近底部的位置均设置有清洁机构。

优选的，所述自检测机构包括软膜、固定板、重力传感器、连接杆、牵引绳和薄板，所述软膜嵌装在叶片的侧表面并贯穿其内壁，固定板纵向固定安装在叶片内腔的中部，重力传感器固定安装在固定板侧面的中部，且重力传感器的检测端与连接杆的中部固定连接，连接杆相背重力传感器的一侧等距固定连接有若干牵引绳的一端，且牵引绳相背连接杆的一端与薄板固定连接，薄板的数量与牵引绳的数量一致，且薄板呈列状等距嵌装在软膜内。

优选的，所述清洁机构包括三通管、电磁阀、限位片、电磁铁、移动擦拭件和导滑槽，所述三通管设置在叶片的内腔底部，且三通管的底端上固定安装有电磁阀，三通管的底端贯穿叶片的底部和空心转轴的内壁，且三通管的左右两端分别贯穿叶片的左右两侧并与其表面保持平齐，限位片焊接在叶片上靠近底部的位置，电磁铁的数量为两个，且两个电磁铁分别嵌装在限位片顶部的左右两侧，移动擦拭件搭接在限位片的顶部，且移动擦拭件遮挡三通管贯穿叶片侧表面的一端，导滑槽开设在叶片的背面，且导滑槽的底端与限位片的顶部位于同一水平面。

优选的，所述电磁阀和电磁铁的输入端均与重力传感器的输出端信号连接，且电磁铁位于移动擦拭件的下方。

优选的，所述移动擦拭件包括柔性滑动框、海绵层、销轴、滚轮、半球壳体、滚珠和配重铁块，所述柔性滑动框套接在叶片上，且柔性滑动框的底部搭接在限位片的顶部，海绵层粘接在柔性滑动框的内壁，柔性滑动框内后壁的中部向内凹陷并穿插有销轴，滚轮套装在销轴上，且滚轮滑动连接在导滑槽内，海绵层的内壁嵌装有若干呈环绕状分布的半球壳体，半球壳体内嵌装有滚珠，且滚珠的一侧延伸至半球壳体外部并贯穿海绵层的内侧，柔性滑动框的左右两侧壁内均嵌装有呈排状等距分布的配重铁块。

优选的，所述配重铁块受到电磁铁的磁吸力使柔性滑动框吸附在限位片的顶部，且柔性滑动框位于限位片顶部时拉伸程度为最大。

本发明提供了一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机。具备以下有益效果：

(1)、该具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，通过在叶片表面两侧设置的自检测机构，使得其检测范围覆盖叶片表面容易积攒鸟粪的位置，达到对叶片表面鸟粪积攒量的充分监控效果，同时自检测机构在叶片表面的结构设计不会对气流与叶片的正常接触产生影响，利用贴合与嵌装配合的安装方式充分实现了隐蔽式安装，避免气流与叶片接触带动其转动的过程中受到自检测机构的较大阻力，从而保障叶片在无需清洁时的正常运作。

(2)、该具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，基于叶片内清洁机构的设置，可有效配合自检测机构的检测结果，当叶片表面鸟粪积攒到一定程度对叶片转动效率产生负面影响时，即可进行相应的清洁处理，利用水流冲刷以及移动擦拭的清洁方式，相较于传统清洁方式，无需对叶片进行拆卸，同时利用重力作为源动力的运作方式可有效避免清洁过程中产生的污垢再次附着在叶片表面的情况出现，进而充分保障了清洁机构对叶片的清洁效果。

(3)、该具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，利用自检测机构与清洁机构相配合，相较于传统的风力发电机叶片清洗方式，省去了人工拆卸的操作步骤，同时检测与清洁功能均能够在叶片正常工作状态下进行，不会对风力发电机的正常运作造成停滞，从而在充分保障风力发电机工作效率的同时，有效延长了风力发电机叶片的使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构正视图；

图3为本发明结构后视图；

图4为本发明图1中的A处结构放大图；

图5为本发明叶片的正剖图；

图6为本发明图5中的B处结构放大图；

图7为本发明图5中的C处结构放大图；

图8为本发明移动擦拭件的横剖图；

图中：1柱体、2水箱、3机壳、4导水管、5空心转轴、6叶片、7自检测机构、8清洁机构、71软膜、72固定板、73重力传感器、74连接杆、75牵引绳、76薄板、81三通管、82电磁阀、83限位片、84电磁铁、85移动擦拭件、86导滑槽、851柔性滑动框、852海绵层、853销轴、854滚轮、855半球壳体、856滚珠、857配重铁块。

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。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，包括柱体1，其特征在于：柱体1背面的底部固定安装有内置水泵的水箱2，且柱体1的顶端固定安装有机壳3，水箱2内水泵的出水口与导水管4的底端固定连接，机壳3的正面活动连接有空心转轴5，导水管4的顶端延伸至机壳3内并向前弯折插入空心转轴5内，空心转轴5上固定安装有呈等距环绕状分布的三个叶片6，每个叶片6上均设有两个为一组的自检测机构7，且同一组内的两个自检测机构7呈左右对称状分别设置在叶片6的左右两侧，每个叶片6侧表面靠近底部的位置均设置有清洁机构8。

自检测机构7包括软膜71、固定板72、重力传感器73、连接杆74、牵引绳75和薄板76，软膜71嵌装在叶片6的侧表面并贯穿其内壁，固定板72纵向固定安装在叶片6内腔的中部，重力传感器73固定安装在固定板72侧面的中部，且重力传感器73的检测端与连接杆74的中部固定连接，连接杆74相背重力传感器73的一侧等距固定连接有若干牵引绳75的一端，且牵引绳75相背连接杆74的一端与薄板76固定连接，薄板76的数量与牵引绳75的数量一致，且薄板76呈列状等距嵌装在软膜71内。

清洁机构8包括三通管81、电磁阀82、限位片83、电磁铁84、移动擦拭件85和导滑槽86，三通管81设置在叶片6的内腔底部，且三通管81的底端上固定安装有电磁阀82，三通管81的底端贯穿叶片6的底部和空心转轴5的内壁，且三通管81的左右两端分别贯穿叶片6的左右两侧并与其表面保持平齐，限位片83焊接在叶片6上靠近底部的位置，电磁铁84的数量为两个，且两个电磁铁84分别嵌装在限位片83顶部的左右两侧，移动擦拭件85搭接在限位片83的顶部，且移动擦拭件85遮挡三通管81贯穿叶片6侧表面的一端，导滑槽86开设在叶片6的背面，且导滑槽86的底端与限位片83的顶部位于同一水平面，电磁阀82和电磁铁84的输入端均与重力传感器73的输出端信号连接，且电磁铁84位于移动擦拭件85的下方。

移动擦拭件85包括柔性滑动框851、海绵层852、销轴853、滚轮854、半球壳体855、滚珠856和配重铁块857，柔性滑动框851套接在叶片6上，且柔性滑动框851的底部搭接在限位片83的顶部，海绵层852粘接在柔性滑动框851的内壁，柔性滑动框851内后壁的中部向内凹陷并穿插有销轴853，滚轮854套装在销轴853上，且滚轮854滑动连接在导滑槽86内，海绵层852的内壁嵌装有若干呈环绕状分布的半球壳体855，半球壳体855内嵌装有滚珠856，且滚珠856的一侧延伸至半球壳体855外部并贯穿海绵层852的内侧，柔性滑动框851的左右两侧壁内均嵌装有呈排状等距分布的配重铁块857，配重铁块857受到电磁铁84的磁吸力使柔性滑动框851吸附在限位片83的顶部，且柔性滑动框851位于限位片83顶部时拉伸程度为最大。

使用时，由于叶片6的形状设计，鸟粪容易积攒的区域为叶片6的左右两侧，当鸟粪在软膜71上的积攒量增加至一定程度后，叶片6转动至180度呈水平状态时，软膜71由于表面附着的鸟粪重量向下延伸，延伸过程中软膜71内的薄板76带动牵引绳75与连接杆74向下移动，重力传感器73的输入端同样与水箱2内置的水泵输入端信号连接，通过重力传感器73感知该位移，并启动水箱2内置的水泵，同时打开电磁阀82并关闭电磁铁84，水泵将水箱2内储存的水体经由导水管4输送至空心转轴5内，当积攒有较多鸟粪的叶片6转动至90度趋向垂直时，空心转轴5内的水体经由三通管81的底端进入并通过左右两端排至叶片6的左右两侧，失去电磁铁84的磁吸力后柔性滑动框851基于地心引力并配合配重铁块857的重量向下滑动，在滑动过程中通过其弹性形变保持与叶片6的表面贴合，通过滚珠856降低柔性滑动框851与叶片6之间的摩擦，并配合海绵层852与沿叶片6表面向下流动的水体达到对软膜71及叶片6表面的清洁效果，滑动过程中通过滚轮854在导滑槽86内滑动达到稳定柔性滑动框851避免其偏移的情况出现，同时导滑槽86同样对柔性滑动框851起到了限位效果，防止其脱落，移动擦拭件85完成一次滑动后伴随叶片6转动至空心转轴5上方时，移动擦拭件85基于重力向下滑动复位至限位片83上方，此时电磁铁84重新启动，电磁阀82与水泵关闭，在移动擦拭件85复位滑动过程中通过海绵层852的另一侧能够起到对叶片6表面的第二次擦拭效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，包括柱体(1)，其特征在于：所述柱体(1)背面的底部固定安装有内置水泵的水箱(2)，且柱体(1)的顶端固定安装有机壳(3)，水箱(2)内水泵的出水口与导水管(4)的底端固定连接，机壳(3)的正面活动连接有空心转轴(5)，导水管(4)的顶端延伸至机壳(3)内并向前弯折插入空心转轴(5)内，空心转轴(5)上固定安装有呈等距环绕状分布的三个叶片(6)，每个叶片(6)上均设有两个为一组的自检测机构(7)，且同一组内的两个自检测机构(7)呈左右对称状分别设置在叶片(6)的左右两侧，每个叶片(6)侧表面靠近底部的位置均设置有清洁机构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，其特征在于：所述自检测机构(7)包括软膜(71)、固定板(72)、重力传感器(73)、连接杆(74)、牵引绳(75)和薄板(76)，所述软膜(71)嵌装在叶片(6)的侧表面并贯穿其内壁，固定板(72)纵向固定安装在叶片(6)内腔的中部，重力传感器(73)固定安装在固定板(72)侧面的中部，且重力传感器(73)的检测端与连接杆(74)的中部固定连接，连接杆(74)相背重力传感器(73)的一侧等距固定连接有若干牵引绳(75)的一端，且牵引绳(75)相背连接杆(74)的一端与薄板(76)固定连接，薄板(76)的数量与牵引绳(75)的数量一致，且薄板(76)呈列状等距嵌装在软膜(71)内。

3.根据权利要求1所述的一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，其特征在于：所述清洁机构(8)包括三通管(81)、电磁阀(82)、限位片(83)、电磁铁(84)、移动擦拭件(85)和导滑槽(86)，所述三通管(81)设置在叶片(6)的内腔底部，且三通管(81)的底端上固定安装有电磁阀(82)，三通管(81)的底端贯穿叶片(6)的底部和空心转轴(5)的内壁，且三通管(81)的左右两端分别贯穿叶片(6)的左右两侧并与其表面保持平齐，限位片(83)焊接在叶片(6)上靠近底部的位置，电磁铁(84)的数量为两个，且两个电磁铁(84)分别嵌装在限位片(83)顶部的左右两侧，移动擦拭件(85)搭接在限位片(83)的顶部，且移动擦拭件(85)遮挡三通管(81)贯穿叶片(6)侧表面的一端，导滑槽(86)开设在叶片(6)的背面，且导滑槽(86)的底端与限位片(83)的顶部位于同一水平面。

4.根据权利要求3所述的一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，其特征在于：所述电磁阀(82)和电磁铁(84)的输入端均与重力传感器(73)的输出端信号连接，且电磁铁(84)位于移动擦拭件(85)的下方。

5.根据权利要求3所述的一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，其特征在于：所述移动擦拭件(85)包括柔性滑动框(851)、海绵层(852)、销轴(853)、滚轮(854)、半球壳体(855)、滚珠(856)和配重铁块(857)，所述柔性滑动框(851)套接在叶片(6)上，且柔性滑动框(851)的底部搭接在限位片(83)的顶部，海绵层(852)粘接在柔性滑动框(851)的内壁，柔性滑动框(851)内后壁的中部向内凹陷并穿插有销轴(853)，滚轮(854)套装在销轴(853)上，且滚轮(854)滑动连接在导滑槽(86)内，海绵层(852)的内壁嵌装有若干呈环绕状分布的半球壳体(855)，半球壳体(855)内嵌装有滚珠(856)，且滚珠(856)的一侧延伸至半球壳体(855)外部并贯穿海绵层(852)的内侧，柔性滑动框(851)的左右两侧壁内均嵌装有呈排状等距分布的配重铁块(857)。

6.根据权利要求5所述的一种具备鸟粪自清洁功能的风力发电机，其特征在于：所述配重铁块(857)受到电磁铁(84)的磁吸力使柔性滑动框(851)吸附在限位片(83)的顶部，且柔性滑动框(851)位于限位片(83)顶部时拉伸程度为最大。

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