CN112761871A - 一种风力发电机限速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机限速装置,包括外壳,所述外壳的顶部固定安装有防护壳,所述外壳的顶部活动安装有位于防护壳内部的转动杆,所述转动杆的另一端贯穿防护壳并与其转动连接,所述转动杆上固定安装有扇叶,所述防护壳的内壁固定连接有相对的两个电动伸缩杆,两个所述电动伸缩杆的输出端均固定连接有弧形板,两个所述弧形板相对的一面均设有耐磨垫,两个所述弧形板相背的一面与防护壳的内壁之间均固定连接有两个稳固件。本发明结构合理,可以自行控制对转动杆的限速且限速效果好,也可以对限速的弧形板和耐磨垫进行散热,减小弧形板和耐磨垫的磨损,实现对弧形板和耐磨垫的保护,增加其使用寿命。

Description

一种风力发电机限速装置
技术领域
本发明涉及风电技术领域,尤其涉及一种风力发电机限速装置。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备,风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成,风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能,发电机在风轮轴的带动下旋转发电,广义地说,风能也是太阳能,所以也可以说风力发电机,是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发电机。
目前市场上的风力发电机限速装置,在实际应用中,尤其在夏天,在风力发动机遇到强风时,其内部的限速装置就会对其进行限速,但传统的限速装置其稳固性并不高,很容易在进行限速过程中,装置出现故障等情况,对风力发动机的限速效果达不到预期的效果,使叶片所承受的风压变大,导致叶片弯曲变形,甚至折断,很可能引发安全事故,因此我们设计了一种风力发电机限速装置来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种风力发电机限速装置,其可以自行控制对转动杆的限速且限速效果好,也可以对限速的弧形板和耐磨垫进行散热,减小弧形板和耐磨垫的磨损,实现对弧形板和耐磨垫的保护,增加其使用寿命。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种风力发电机限速装置,包括外壳,所述外壳的顶部固定安装有防护壳,所述外壳的顶部活动安装有位于防护壳内部的转动杆,所述转动杆的另一端贯穿防护壳并与其转动连接,所述转动杆上固定安装有扇叶,所述防护壳的内壁固定连接有相对的两个电动伸缩杆,两个所述电动伸缩杆的输出端均固定连接有弧形板,两个所述弧形板相对的一面均设有耐磨垫,两个所述弧形板相背的一面与防护壳的内壁之间均固定连接有两个稳固件,两个所述弧形板与防护壳的内底部之间均设有冷却机构,所述防护壳的内底部固定连接有支撑台,所述支撑台的上端安装有支架,所述支架上转动连接有短轴,所述短轴上安装有滚轮,所述滚轮与转动杆的外壁相抵,所述支架的另一端与支撑台之间设有温控机构。
优选地,所述稳固件包括与防护壳内壁固定连接的第一套管,所述第一套管内滑动连接有第二套管,所述第二套管的另一端与弧形板固定连接。
优选地,所述冷却机构包括安装在防护壳内底部的水箱,所述水箱的上端安装有微型水泵,所述微型水泵的进水端与水箱相连通,所述微型水泵的出水端固定连接有第一连接管,所述弧形板的内部设有内腔,所述第一连接管与内腔相连通且与弧形板的底部固定连接,所述弧形板的上端贯穿固定连接有第二连接管,所述第二连接管与水箱相连通。
优选地,所述支撑台为橡胶材质,且所述支撑台通过螺钉与防护壳相连接。
优选地,所述温控机构包括固定在支撑台上的中空杆,所述中空杆内设有中空腔,所述中空杆上贯穿设有与其固定连接的导热杆,所述导热杆与支架固定连接,所述中空腔内滑动连接有活塞,所述活塞与中空腔之间设有膨胀液体,所述活塞的另一端固定连接有绝缘杆,所述绝缘杆贯穿中空杆并与其滑动连接,所述绝缘杆上安装有第一电触片,所述支撑台上固定连接有绝缘板,所述绝缘板上安装有第二电触片,所述第一电触片和第二电触片正相对。
优选地,所述导热杆、支架和短轴均为不锈钢材质。
优选地,所述第一电触片和第二电触片与两个微型水泵和两个电动伸缩杆电性连接。
优选地,两个所述水箱内均设有半导体制冷片,所述第一电触片和第二电触片与两个半导体制冷片电性连接。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
1、当扇叶带动转动杆转动速度增加时,则滚轮转动的速度增加,进而短轴处转动的速度加快,产生的热量增加,则支架和短轴不能快速散去产生的热量,如此热量会传递至导热杆上,通过导热杆可以将热量传递给膨胀液体,如此膨胀液体受热膨胀,从而带动活塞、绝缘杆和第一电触片移动,使得第一电触片向第二电触片方向移动,直至第一电触片与第二电触片相抵,实现电动伸缩杆、半导体制冷片和微型水泵通电并工作,实现自动控制。
2、半导体制冷片可以对水箱内的水进行制冷,则微型水泵工作,可以将水箱内的冷却水通过第一连接管输送至内腔内,最终通过第二连接管循环至水箱内,则通过冷却水可以对弧形板和耐磨垫进行散热,如此实现对转动杆限速的情况下,可以减小弧形板和耐磨垫受热时的磨损度,从而实现对弧形板和耐磨垫的保护,增加其使用寿命。
3、随着外部风速减小,则扇叶转动的速度降低,则通过短轴和支架可以将热量散去时,膨胀液体不再膨胀则回缩,如此可以实现第一电触片与第二电触片分离,如此电动伸缩杆断电复位,微型水泵和半导体制冷片断电停止工作,如此可以节省电力资源。
综上所述,本发明结构合理,可以自行控制对转动杆的限速且限速效果好,也可以对限速的弧形板和耐磨垫进行散热,减小弧形板和耐磨垫的磨损,实现对弧形板和耐磨垫的保护,增加其使用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种风力发电机限速装置的结构示意图;
图2为本发明提出的一种风力发电机限速装置中支撑台处的结构示意图;
图3为本发明提出的一种风力发电机限速装置中弧形板的结构示意图;
图4为本发明提出的一种风力发电机限速装置中稳固件的结构示意图。
图中:1外壳、2防护壳、3转动杆、4扇叶、5电动伸缩杆、6稳固件、7水箱、8半导体制冷片、9微型水泵、10第一连接管、11第二连接管、12弧形板、13内腔、14耐磨垫、15活塞、16绝缘杆、17第一电触片、18第二电触片、19绝缘板、20导热杆、21支架、22短轴、23滚轮、24膨胀液体、25第一套管、26第二套管、27支撑台、28中空杆、29中空腔。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1-4,一种风力发电机限速装置,包括外壳1,外壳1的顶部固定安装有防护壳2,外壳1的顶部活动安装有位于防护壳2内部的转动杆3,转动杆3的另一端贯穿防护壳2并与其转动连接,转动杆3上固定安装有扇叶4。
防护壳2的内壁固定连接有相对的两个电动伸缩杆5,两个电动伸缩杆5的输出端均固定连接有弧形板12,两个弧形板12相对的一面均设有耐磨垫14,可以对转动杆3的阻力,从而可以对其进行限速;两个弧形板12相背的一面与防护壳2的内壁之间均固定连接有两个稳固件6,稳固件包括与防护壳2内壁固定连接的第一套管25,第一套管25内滑动连接有第二套管26,第二套管26的另一端与弧形板12固定连接,通过设置稳固件6可以增加弧形板12与转动杆3相抵时的稳定性,减小电动伸缩杆5输出端的扭力。
两个弧形板12与防护壳2的内底部之间均设有冷却机构,冷却机构包括安装在防护壳2内底部的水箱7,水箱7的上端安装有微型水泵9,微型水泵9的进水端与水箱7相连通,微型水泵9的出水端固定连接有第一连接管10,弧形板12的内部设有内腔13,第一连接管10与内腔13相连通且与弧形板12的底部固定连接,弧形板12的上端贯穿固定连接有第二连接管11,第二连接管11与水箱7相连通,第一连接管10和第二连接管11均为软管;两个水箱7内均设有半导体制冷片8,第一电触片17和第二电触片18与两个半导体制冷片8电性连接,通过半导体制冷片8可以对水进行制冷,从而可以对弧形板12和耐磨垫14进行有效的散热。
具体的,半导体制冷片8可以对水箱7内的水进行制冷,则微型水泵9工作,可以将水箱7内的冷却水通过第一连接管10输送至内腔13内,最终通过第二连接管11循环至水箱7内,则通过冷却水可以对弧形板12和耐磨垫14进行散热,如此实现对转动杆3限速的情况下,可以减小弧形板12和耐磨垫14受热时的磨损度,从而实现对弧形板12和耐磨垫14的保护,增加其使用寿命。
防护壳2的内底部固定连接有支撑台27,支撑台27为橡胶材质,且支撑台27通过螺钉与防护壳2相连接,减小热量的散失;支撑台27的上端安装有支架21,支架21上转动连接有短轴22,导热杆20、支架21和短轴22均为不锈钢材质;短轴22上安装有滚轮23,滚轮23与转动杆3的外壁相抵,如此转动杆3转动即可带动滚轮23转动。
支架21的另一端与支撑台27之间设有温控机构,温控机构包括固定在支撑台27上的中空杆28,中空杆28内设有中空腔29,中空杆28上贯穿设有与其固定连接的导热杆20,导热杆20与支架21固定连接,中空腔29内滑动连接有活塞15,活塞15与中空腔29之间设有膨胀液体24,膨胀液体24可以为煤油;活塞15的另一端固定连接有绝缘杆16,绝缘杆16贯穿中空杆28并与其滑动连接,绝缘杆16上安装有第一电触片17,支撑台27上固定连接有绝缘板19,绝缘板19上安装有第二电触片18,第一电触片17和第二电触片18正相对,第一电触片17和第二电触片18与两个微型水泵9和两个电动伸缩杆5电性连接;第一电触片17和第二电触片18与外部电源连接。
本发明中,当扇叶4带动转动杆3转动速度在安全范围内时,短轴22与支架21之间会产生热量,但是热量会通过支架21和短轴22散去,不会对膨胀液体24带来影响;
当扇叶4带动转动杆3转动速度增加时,则滚轮23转动的速度增加,进而短轴22处转动的速度加快,产生的热量增加,则支架21和短轴22不能快速散去产生的热量,如此热量会传递至导热杆20上,通过导热杆20可以将热量传递给膨胀液体24,如此膨胀液体24受热膨胀,从而带动活塞15、绝缘杆16和第一电触片17移动,使得第一电触片17向第二电触片18方向移动,直至第一电触片17与第二电触片18相抵,此时电动伸缩杆5、半导体制冷片8和微型水泵9通电,如此电动伸缩杆5带动弧形板12和耐磨垫14与转动杆3相抵,通过弧形板12和耐磨垫14可以对转动杆3进行减速,从而实现对转动杆3的限速,防止扇叶4折断;
半导体制冷片8可以对水箱7内的水进行制冷,则微型水泵9工作,可以将水箱7内的冷却水通过第一连接管10输送至内腔13内,最终通过第二连接管11循环至水箱7内,则通过冷却水可以对弧形板12和耐磨垫14进行散热,如此实现对转动杆3限速的情况下,可以减小弧形板12和耐磨垫14受热时的磨损度,从而实现对弧形板12和耐磨垫14的保护,增加其使用寿命;
随着外部风速减小,则扇叶4转动的速度降低,则通过短轴22和支架21可以将热量散去时,膨胀液体24不再膨胀则回缩,如此可以实现第一电触片17与第二电触片18分离,如此电动伸缩杆5断电复位,微型水泵9和半导体制冷片8断电停止工作,如此可以节省电力资源。
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 (8)

1.一种风力发电机限速装置,包括外壳(1),其特征在于,所述外壳(1)的顶部固定安装有防护壳(2),所述外壳(1)的顶部活动安装有位于防护壳(2)内部的转动杆(3),所述转动杆(3)的另一端贯穿防护壳(2)并与其转动连接,所述转动杆(3)上固定安装有扇叶(4),所述防护壳(2)的内壁固定连接有相对的两个电动伸缩杆(5),两个所述电动伸缩杆(5)的输出端均固定连接有弧形板(12),两个所述弧形板(12)相对的一面均设有耐磨垫(14),两个所述弧形板(12)相背的一面与防护壳(2)的内壁之间均固定连接有两个稳固件(6),两个所述弧形板(12)与防护壳(2)的内底部之间均设有冷却机构,所述防护壳(2)的内底部固定连接有支撑台(27),所述支撑台(27)的上端安装有支架(21),所述支架(21)上转动连接有短轴(22),所述短轴(22)上安装有滚轮(23),所述滚轮(23)与转动杆(3)的外壁相抵,所述支架(21)的另一端与支撑台(27)之间设有温控机构。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机限速装置,其特征在于,所述稳固件(6)包括与防护壳(2)内壁固定连接的第一套管(25),所述第一套管(25)内滑动连接有第二套管(26),所述第二套管(26)的另一端与弧形板(12)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机限速装置,其特征在于,所述冷却机构包括安装在防护壳(2)内底部的水箱(7),所述水箱(7)的上端安装有微型水泵(9),所述微型水泵(9)的进水端与水箱(7)相连通,所述微型水泵(9)的出水端固定连接有第一连接管(10),所述弧形板(12)的内部设有内腔(13),所述第一连接管(10)与内腔(13)相连通且与弧形板(12)的底部固定连接,所述弧形板(12)的上端贯穿固定连接有第二连接管(11),所述第二连接管(11)与水箱(7)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机限速装置,其特征在于,所述支撑台(27)为橡胶材质,且所述支撑台(27)通过螺钉与防护壳(2)相连接。
5.根据权利要求3所述的一种风力发电机限速装置,其特征在于,所述温控机构包括固定在支撑台(27)上的中空杆(28),所述中空杆(28)内设有中空腔(29),所述中空杆(28)上贯穿设有与其固定连接的导热杆(20),所述导热杆(20)与支架(21)固定连接,所述中空腔(29)内滑动连接有活塞(15),所述活塞(15)与中空腔(29)之间设有膨胀液体(24),所述活塞(15)的另一端固定连接有绝缘杆(16),所述绝缘杆(16)贯穿中空杆(28)并与其滑动连接,所述绝缘杆(16)上安装有第一电触片(17),所述支撑台(27)上固定连接有绝缘板(19),所述绝缘板(19)上安装有第二电触片(18),所述第一电触片(17)和第二电触片(18)正相对。
6.根据权利要求5所述的一种风力发电机限速装置,其特征在于,所述导热杆(20)、支架(21)和短轴(22)均为不锈钢材质。
7.根据权利要求6所述的一种风力发电机限速装置,其特征在于,所述第一电触片(17)和第二电触片(18)与两个微型水泵(9)和两个电动伸缩杆(5)电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种风力发电机限速装置,其特征在于,两个所述水箱(7)内均设有半导体制冷片(8),所述第一电触片(17)和第二电触片(18)与两个半导体制冷片(8)电性连接。
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