CN112228282A - 一种除尘型风力发电设备 - Google Patents

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CN112228282A CN202011000986.4A CN202011000986A CN112228282A CN 112228282 A CN112228282 A CN 112228282A CN 202011000986 A CN202011000986 A CN 202011000986A CN 112228282 A CN112228282 A CN 112228282A
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Abstract

本发明涉及一种除尘型风力发电设备，包括固定杆、箱体、发电机、传动轴、第一轴承和三个叶片，所述固定杆竖向设置，所述箱体的形状为长方体，所述箱体固定在固定杆的顶端，所述箱体的一侧设有安装孔，所述传动轴水平穿过安装孔，所述传动轴与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承和发电机均设置在箱体内，所述发电机安装在传动轴的一端且固定在箱体的内壁上，所述第一轴承的外圈安装在传动轴上，所述传动轴上设有连接机构，所述连接机构位于箱体的靠近叶片的一侧，所述箱体内设有除尘机构，该除尘型风力发电设备通过连接机构实现了清除叶片上杂质的功能，不仅如此，还通过除尘机构实现了清除叶片上灰尘的功能。

Description

一种除尘型风力发电设备
技术领域
本发明涉及电力设备领域，特别涉及一种除尘型风力发电设备。
背景技术
电力设备主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等等。
现有的风力发电机使用期间，当杂物飘到叶片上且挂在叶片上时，会影响叶片的转速，从而降低发电效率，不仅如此，风发电机在长期使用后，叶片上会产生较多的灰尘，导致叶片的负载增大，降低叶片转速，即降低发电效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种除尘型风力发电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种除尘型风力发电设备，包括固定杆、箱体、发电机、传动轴、第一轴承和三个叶片，所述固定杆竖向设置，所述箱体的形状为长方体，所述箱体固定在固定杆的顶端，所述箱体的一侧设有安装孔，所述传动轴水平穿过安装孔，所述传动轴与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承和发电机均设置在箱体内，所述发电机安装在传动轴的一端且固定在箱体的内壁上，所述第一轴承的外圈安装在传动轴上，所述第一轴承的外圈与箱体的内壁固定连接，所述叶片以传动轴的轴线为中心周向均匀分布在箱体的设有安装孔的一侧，所述传动轴上设有连接机构，所述连接机构位于箱体的靠近叶片的一侧，所述箱体内设有除尘机构；
所述连接机构包括磁铁环、三个移动组件和三个转动组件，所述磁铁环与传动轴同轴设置，所述传动轴穿过磁铁环且与磁铁环滑动连接，所述移动组件和转动组件均与叶片一一对应，所述转动组件位于磁铁环的远离箱体的一侧；
所述移动组件包括电磁铁、限位块、支撑块、导杆和弹簧，所述电磁铁和限位块均设置在箱体和磁铁环之间，所述电磁铁固定在箱体上且与磁铁环之间设有间隙，所述限位块固定在传动轴上且与磁铁环抵靠，所述导杆与传动轴平行且固定在磁铁环的远离箱体的一侧，所述支撑块位于磁铁环的远离箱体的一侧且固定在传动轴上，所述支撑块上设有导孔，所述导杆穿过导孔且与导孔的内壁滑动连接，所述支撑块的远离箱体的一侧通过弹簧与导杆的远离箱体的一端连接，所述磁铁环与支撑块之间设有间隙；
所述转动组件包括第二轴承、转动轴、转动齿轮和齿条，所述转动轴的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述叶片固定在转动轴的远离传动轴轴线的一端，所述第二轴承的内圈安装在转动轴上，所述第二轴承的外圈与传动轴固定连接，所述转动齿轮安装在转动轴上，所述齿条固定在磁铁板上且与转动齿轮啮合；
所述除尘机构包括三个除尘组件，所述除尘组件与叶片一一对应；
所述除尘组件包括滚珠、移动杆、移动盘、固定管、进气管、第一单向阀、第二单向阀、圆孔、通孔、进气孔和出气孔，所述出气孔和圆孔均设置在箱体的设有安装孔的一侧，所述进气孔和通孔均设置在箱体的另一侧，所述第一单向阀安装在出气孔内，所述固定管和进气管均与传动轴平行，所述进气管的远离叶片的一端插入进气孔内，所述进气管与进气孔的内壁密封且固定连接，所述第二单向阀安装在进气管内，所述固定管的远离叶片的一端插入通孔，所述固定管与通孔的内壁密封且固定连接，所述移动盘设置在固定管内，所述移动盘与固定管的内壁滑动且密封连接，所述磁铁环的靠近箱体的一侧设有环形槽，所述环形槽与传动轴同轴设置，所述滚珠的球心设置在环形槽内，所述滚珠与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠的球径大于环形槽的槽口宽度，所述移动杆与固定管同轴设置且位于滚珠和移动盘之间，所述移动杆穿过圆孔，所述移动杆与圆孔的内壁滑动且密封连接，所述移动杆的一端固定在滚珠上，所述移动杆的另一端固定在移动盘上。
作为优选，为了防尘，各进气管的内壁上均安装有滤网。
作为优选，为了减小固定管的内壁与移动盘之间的间隙，所述固定管的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了减小导杆与支撑块之间的摩擦力，所述导杆上涂有润滑油。
作为优选，为了便于导杆的安装，所述导杆的两端均设有倒角。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述橡胶的制作材料为橡胶。
作为优选，为了提高发电量，所述箱体的顶部设有光伏板。
作为优选，为了提升散热效果，各移动杆上均设有移动板，所述移动板设置在箱体内且固定在移动杆上，所述移动板分别与固定管和箱体的设有安装孔一侧的内壁均设有间隙。
作为优选，为了延长箱体的使用寿命，所述箱体上设有防腐镀锌层。
作为优选，为了实现远程控制，所述箱体内PLC和天线，所述电磁铁和天线均与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该除尘型风力发电设备通过连接机构实现了清除叶片上杂质的功能，与现有的连接机构相比，该连接机构通过磁铁环的移动还可以驱动移动盘在固定管内移动，与除尘机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还通过除尘机构实现了清除叶片上灰尘的功能，与现有的除尘机构相比，该除尘机构还可以使箱体2内的空气的定向流动，实现了箱体的散热，实用性更强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的除尘型风力发电设备的结构示意图；
图2是本发明的除尘型风力发电设备的连接机构的结构示意图；
图3是图2的B部放大图；
图4是图1的A部放大图；
图中：1.固定杆，2.箱体，3.发电机，4.传动轴，5.第一轴承，6.叶片，7.磁铁环，8.电磁铁，9.限位块，10.支撑块，11.导杆，12.弹簧，13.第二轴承，14.转动轴，15.转动齿轮，16.齿条，17.滚珠，18.移动杆，19.移动盘，20.固定管，21.进气管，22.第一单向阀，23.第二单向阀，24.滤网，25.光伏板，26.移动板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种除尘型风力发电设备，包括固定杆1、箱体2、发电机3、传动轴4、第一轴承5和三个叶片6，所述固定杆1竖向设置，所述箱体2的形状为长方体，所述箱体2固定在固定杆1的顶端，所述箱体2的一侧设有安装孔，所述传动轴4水平穿过安装孔，所述传动轴4与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承5和发电机3均设置在箱体2内，所述发电机3安装在传动轴4的一端且固定在箱体2的内壁上，所述第一轴承5的外圈安装在传动轴4上，所述第一轴承5的外圈与箱体2的内壁固定连接，所述叶片6以传动轴4的轴线为中心周向均匀分布在箱体2的设有安装孔的一侧，所述传动轴4上设有连接机构，所述连接机构位于箱体2的靠近叶片6的一侧，所述箱体2内设有除尘机构；
所述连接机构包括磁铁环7、三个移动组件和三个转动组件，所述磁铁环7与传动轴4同轴设置，所述传动轴4穿过磁铁环7且与磁铁环7滑动连接，所述移动组件和转动组件均与叶片6一一对应，所述转动组件位于磁铁环7的远离箱体2的一侧；
所述移动组件包括电磁铁8、限位块9、支撑块10、导杆11和弹簧12，所述电磁铁8和限位块9均设置在箱体2和磁铁环7之间，所述电磁铁8固定在箱体2上且与磁铁环7之间设有间隙，所述限位块9固定在传动轴4上且与磁铁环7抵靠，所述导杆11与传动轴4平行且固定在磁铁环7的远离箱体2的一侧，所述支撑块10位于磁铁环7的远离箱体2的一侧且固定在传动轴4上，所述支撑块10上设有导孔，所述导杆11穿过导孔且与导孔的内壁滑动连接，所述支撑块10的远离箱体2的一侧通过弹簧12与导杆11的远离箱体2的一端连接，所述磁铁环7与支撑块10之间设有间隙；
所述转动组件包括第二轴承13、转动轴14、转动齿轮15和齿条16，所述转动轴14的轴线与传动轴4的轴线垂直且相交，所述叶片6固定在转动轴14的远离传动轴4轴线的一端，所述第二轴承13的内圈安装在转动轴14上，所述第二轴承13的外圈与传动轴4固定连接，所述转动齿轮15安装在转动轴14上，所述齿条16固定在磁铁板上且与转动齿轮15啮合；
该设备使用期间，通过环境风力作用是叶片6带动传动轴4在第一轴承5的支撑作用下转动，传动轴4的转动带动发电机3启动实现发电，当叶片6上挂有杂质时，使电磁铁8间歇性通电，当电磁铁8通电时，使电磁铁8与磁铁环7之间产生相互排斥的作用力，从而使磁铁环7带动导杆11向着箱体2方向移动，并使弹簧12拉伸，当电磁铁8断电后，在弹簧12的弹性作用下使导杆11带动磁铁环7复位，如此循环，则可以使磁铁环7往复移动，磁铁环7的往复移动通过齿条16带动转动齿轮15往复转动，转动齿轮15的往复转动带动转动轴14在第二轴承13的支撑作用下往复转动，即可以使叶片6往复转动，通过叶片6的往复转动可以使叶片6上的杂质移动并与叶片6分离，实现了清除叶片6上杂质的功能。
如图4所示，所述除尘机构包括三个除尘组件，所述除尘组件与叶片6一一对应；
所述除尘组件包括滚珠17、移动杆18、移动盘19、固定管20、进气管21、第一单向阀22、第二单向阀23、圆孔、通孔、进气孔和出气孔，所述出气孔和圆孔均设置在箱体2的设有安装孔的一侧，所述进气孔和通孔均设置在箱体2的另一侧，所述第一单向阀22安装在出气孔内，所述固定管20和进气管21均与传动轴4平行，所述进气管21的远离叶片6的一端插入进气孔内，所述进气管21与进气孔的内壁密封且固定连接，所述第二单向阀23安装在进气管21内，所述固定管20的远离叶片6的一端插入通孔，所述固定管20与通孔的内壁密封且固定连接，所述移动盘19设置在固定管20内，所述移动盘19与固定管20的内壁滑动且密封连接，所述磁铁环7的靠近箱体2的一侧设有环形槽，所述环形槽与传动轴4同轴设置，所述滚珠17的球心设置在环形槽内，所述滚珠17与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠17的球径大于环形槽的槽口宽度，所述移动杆18与固定管20同轴设置且位于滚珠17和移动盘19之间，所述移动杆18穿过圆孔，所述移动杆18与圆孔的内壁滑动且密封连接，所述移动杆18的一端固定在滚珠17上，所述移动杆18的另一端固定在移动盘19上。
磁铁环7的往复移动通过滚珠17使移动杆18带动移动盘19在固定管20内实现往复移动，当移动盘19向着靠近叶片6方向移动时，使固定管20内的空气挤压至箱体2内，通过第二单向阀23的单向特性，使箱体2内的空气无法从进气管21排出，且只能使箱体2内的空气从出气孔排出并作用到叶片6上，使叶片6上的灰尘在气流的作用下与叶片6分离，实现了叶片6的除尘，当移动盘19在固定管20内向着远离叶片6方向移动时，则使箱体2内的空气吸入固定管20内，通过第一单向阀22的单向特性，使箱体2外部的空气无法从出气孔进入箱体2内，且只能使箱体2外部的空气从进气管21输送至箱体2内，即可以实现箱体2内空气的定向流动，使箱体2内的热量排出，实现散热。
作为优选，为了防尘，各进气管21的内壁上均安装有滤网24。
滤网24的作用是截留空气中的灰尘，实现防尘。
作为优选，为了减小固定管20的内壁与移动盘19之间的间隙，所述固定管20的内壁上涂有密封脂。
密封脂的作用是减小固定管20的内壁与移动盘19之间的间隙，提高了密封性。
作为优选，为了减小导杆11与支撑块10之间的摩擦力，所述导杆11上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小导杆11与支撑块10之间的摩擦力，提高了导杆11移动的流畅性。
作为优选，为了便于导杆11的安装，所述导杆11的两端均设有倒角。
倒角的作用是减小导杆11穿过导孔时的口径，起到了便于安装的效果。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述橡胶的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软，可以减小磁铁环7与限位块9抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。
作为优选，为了提高发电量，所述箱体2的顶部设有光伏板25。
光伏板25可以吸收光线进行光伏发电，提高了该设备的发电量。
作为优选，为了提升散热效果，各移动杆18上均设有移动板26，所述移动板26设置在箱体2内且固定在移动杆18上，所述移动板26分别与固定管20和箱体2的设有安装孔一侧的内壁均设有间隙。
移动板26的往复移动带动移动板26在箱体2内实现同步往复移动，即可以实现搅拌箱体2内空气的功能，使箱体2内的热量均匀分布，便于箱体2内的热量随着空气排出，提升散热效果。
作为优选，为了延长箱体2的使用寿命，所述箱体2上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升箱体2的防锈能力，延长箱体2的使用寿命。
作为优选，为了实现远程控制，所述箱体2内PLC和天线，所述电磁铁8和天线均与PLC电连接。
工作人员通过无线设备发出无线信号，天线接收信号后传递至PLC，PLC即可编程逻辑控制器，主要是用来实现中央数据处理，使PLC控制电磁铁8间歇性通电，实现了远程控制，提高了便捷性。
该设备使用期间，通过环境风力作用是叶片6带动传动轴4在第一轴承5的支撑作用下转动，传动轴4的转动带动发电机3启动实现发电，当叶片6上挂有杂质时，使电磁铁8间歇性通电，当电磁铁8通电时，使电磁铁8与磁铁环7之间产生相互排斥的作用力，从而使磁铁环7带动导杆11向着箱体2方向移动，并使弹簧12拉伸，当电磁铁8断电后，在弹簧12的弹性作用下使导杆11带动磁铁环7复位，如此循环，则可以使磁铁环7往复移动，磁铁环7的往复移动通过齿条16带动转动齿轮15往复转动，转动齿轮15的往复转动带动转动轴14在第二轴承13的支撑作用下往复转动，即可以使叶片6往复转动，通过叶片6的往复转动可以使叶片6上的杂质移动并与叶片6分离，实现了清除叶片6上杂质的功能，并且，磁铁环7的往复移动通过滚珠17使移动杆18带动移动盘19在固定管20内实现往复移动，当移动盘19向着靠近叶片6方向移动时，使固定管20内的空气挤压至箱体2内，通过第二单向阀23的单向特性，使箱体2内的空气无法从进气管21排出，且只能使箱体2内的空气从出气孔排出并作用到叶片6上，使叶片6上的灰尘在气流的作用下与叶片6分离，实现了叶片6的除尘，当移动盘19在固定管20内向着远离叶片6方向移动时，则使箱体2内的空气吸入固定管20内，通过第一单向阀22的单向特性，使箱体2外部的空气无法从出气孔进入箱体2内，且只能使箱体2外部的空气从进气管21输送至箱体2内，即可以实现箱体2内空气的定向流动，使箱体2内的热量排出，实现散热。
与现有技术相比，该除尘型风力发电设备通过连接机构实现了清除叶片6上杂质的功能，与现有的连接机构相比，该连接机构通过磁铁环7的移动还可以驱动移动盘19在固定管20内移动，与除尘机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还通过除尘机构实现了清除叶片6上灰尘的功能，与现有的除尘机构相比，该除尘机构还可以使箱体2内的空气的定向流动，实现了箱体2的散热，实用性更强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种除尘型风力发电设备，包括固定杆(1)、箱体(2)、发电机(3)、传动轴(4)、第一轴承(5)和三个叶片(6)，所述固定杆(1)竖向设置，所述箱体(2)的形状为长方体，所述箱体(2)固定在固定杆(1)的顶端，所述箱体(2)的一侧设有安装孔，所述传动轴(4)水平穿过安装孔，所述传动轴(4)与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承(5)和发电机(3)均设置在箱体(2)内，所述发电机(3)安装在传动轴(4)的一端且固定在箱体(2)的内壁上，所述第一轴承(5)的外圈安装在传动轴(4)上，所述第一轴承(5)的外圈与箱体(2)的内壁固定连接，所述叶片(6)以传动轴(4)的轴线为中心周向均匀分布在箱体(2)的设有安装孔的一侧，其特征在于，所述传动轴(4)上设有连接机构，所述连接机构位于箱体(2)的靠近叶片(6)的一侧，所述箱体(2)内设有除尘机构；
所述连接机构包括磁铁环(7)、三个移动组件和三个转动组件，所述磁铁环(7)与传动轴(4)同轴设置，所述传动轴(4)穿过磁铁环(7)且与磁铁环(7)滑动连接，所述移动组件和转动组件均与叶片(6)一一对应，所述转动组件位于磁铁环(7)的远离箱体(2)的一侧；
所述移动组件包括电磁铁(8)、限位块(9)、支撑块(10)、导杆(11)和弹簧(12)，所述电磁铁(8)和限位块(9)均设置在箱体(2)和磁铁环(7)之间，所述电磁铁(8)固定在箱体(2)上且与磁铁环(7)之间设有间隙，所述限位块(9)固定在传动轴(4)上且与磁铁环(7)抵靠，所述导杆(11)与传动轴(4)平行且固定在磁铁环(7)的远离箱体(2)的一侧，所述支撑块(10)位于磁铁环(7)的远离箱体(2)的一侧且固定在传动轴(4)上，所述支撑块(10)上设有导孔，所述导杆(11)穿过导孔且与导孔的内壁滑动连接，所述支撑块(10)的远离箱体(2)的一侧通过弹簧(12)与导杆(11)的远离箱体(2)的一端连接，所述磁铁环(7)与支撑块(10)之间设有间隙；
所述转动组件包括第二轴承(13)、转动轴(14)、转动齿轮(15)和齿条(16)，所述转动轴(14)的轴线与传动轴(4)的轴线垂直且相交，所述叶片(6)固定在转动轴(14)的远离传动轴(4)轴线的一端，所述第二轴承(13)的内圈安装在转动轴(14)上，所述第二轴承(13)的外圈与传动轴(4)固定连接，所述转动齿轮(15)安装在转动轴(14)上，所述齿条(16)固定在磁铁板上且与转动齿轮(15)啮合；
所述除尘机构包括三个除尘组件，所述除尘组件与叶片(6)一一对应；
所述除尘组件包括滚珠(17)、移动杆(18)、移动盘(19)、固定管(20)、进气管(21)、第一单向阀(22)、第二单向阀(23)、圆孔、通孔、进气孔和出气孔，所述出气孔和圆孔均设置在箱体(2)的设有安装孔的一侧，所述进气孔和通孔均设置在箱体(2)的另一侧，所述第一单向阀(22)安装在出气孔内，所述固定管(20)和进气管(21)均与传动轴(4)平行，所述进气管(21)的远离叶片(6)的一端插入进气孔内，所述进气管(21)与进气孔的内壁密封且固定连接，所述第二单向阀(23)安装在进气管(21)内，所述固定管(20)的远离叶片(6)的一端插入通孔，所述固定管(20)与通孔的内壁密封且固定连接，所述移动盘(19)设置在固定管(20)内，所述移动盘(19)与固定管(20)的内壁滑动且密封连接，所述磁铁环(7)的靠近箱体(2)的一侧设有环形槽，所述环形槽与传动轴(4)同轴设置，所述滚珠(17)的球心设置在环形槽内，所述滚珠(17)与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠(17)的球径大于环形槽的槽口宽度，所述移动杆(18)与固定管(20)同轴设置且位于滚珠(17)和移动盘(19)之间，所述移动杆(18)穿过圆孔，所述移动杆(18)与圆孔的内壁滑动且密封连接，所述移动杆(18)的一端固定在滚珠(17)上，所述移动杆(18)的另一端固定在移动盘(19)上。
2.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，各进气管(21)的内壁上均安装有滤网(24)。
3.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，所述固定管(20)的内壁上涂有密封脂。
4.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，所述导杆(11)上涂有润滑油。
5.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，所述导杆(11)的两端均设有倒角。
6.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，所述橡胶的制作材料为橡胶。
7.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，所述箱体(2)的顶部设有光伏板(25)。
8.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，各移动杆(18)上均设有移动板(26)，所述移动板(26)设置在箱体(2)内且固定在移动杆(18)上，所述移动板(26)分别与固定管(20)和箱体(2)的设有安装孔一侧的内壁均设有间隙。
9.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，所述箱体(2)上设有防腐镀锌层。
10.如权利要求1所述的除尘型风力发电设备，其特征在于，所述箱体(2)内PLC和天线，所述电磁铁(8)和天线均与PLC电连接。
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