CN113309668A - 一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台 - Google Patents

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赵景飞
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张渊
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蔡儒宁
万全
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Abstract

本发明公开了一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，涉及到发电平台技术领域，包括灯塔式发电平台本体、发电机本体，所述灯塔式发电平台本体的周侧内壁上安装有电机安装架，所述发电机本体转动套接安装在所述电机安装架内，所述灯塔式发电平台本体上安装有风能发电组件和波浪能发电组件。本发明通过风能发电组件的设置，可利用风能驱动发电机本体的输入端转动，实现了利用风能进行发电的目的，通过波浪能发电组的设置，可利用波浪能驱动发电机本体的外壳进行反向转动，进而可提高发电机本体的输入端与发电机本体外壳之间的相对转动速度，实现了利用风能和波浪能进行联合发电的目的，提高了发电机本体的发电效率，发电效果更好。

Description

一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台
技术领域
本发明涉及发电平台技术领域，特别涉及一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台。
背景技术
风能发电是指把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能；波浪能发电是指通过某种装置可将波浪的能量转换为机械的、气压的或液压的能量，然后通过传动机构、气轮机、水轮机或油压马达驱动发电机发电。
现有的灯塔式发电平台在利用风能和波浪能进行发电时，其风能发电和波浪能发电一般都是分开进行的，当外界的风力和波浪的起伏高度较低时，会导致风能发电和波浪能发电的效率较低，风能和波浪能之间无法起到联合并相互促进的作用，发电效果并不理想，为此，本申请公开了一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台来满足人们需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，以解决上述背景技术中提出风能发电和波浪能发电之间无法起到联合并相互促进的作用，导致发电效果并不理想的问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，包括灯塔式发电平台本体、发电机本体，所述灯塔式发电平台本体的周侧内壁上安装有电机安装架，所述发电机本体转动套接安装在所述电机安装架内，所述灯塔式发电平台本体上安装有风能发电组件和波浪能发电组件，所述风能发电组件用于驱动所述发电机本体的输入端进行转动，所述波浪能发电组件用于驱动所述发电机本体的外壳进行反向转动。
借由上述结构，通过风能发电组件的设置，可利用风能驱动发电机本体的输入端转动，实现了利用风能进行发电的目的，通过波浪能发电组的设置，可利用波浪能驱动发电机本体的外壳进行反向转动，进而可提高发电机本体的输入端与发电机本体外壳之间的相对转动速度，实现了利用风能和波浪能进行联合发电的目的，提高了发电机本体的发电效率，发电效果更好。
优选的，所述风能发电组件包括设置在所述灯塔式发电平台本体上的风电扇叶，所述风电扇叶的侧部安装有风电转轴，所述灯塔式发电平台本体的周侧内壁上安装有第一撑板，所述第一撑板的顶部安装有第一加速器，所述风电转轴的一端延伸至所述灯塔式发电平台本体内并与所述第一加速器的输入端相驱动连接，所述第一加速器的输出端底端与所述发电机本体的输入端顶端相驱动连接。
进一步地，通过风能发电组件的设置，当外界风力吹动风电扇叶转动时，会使得风电转轴转动，进而可通过第一加速器带动发电机本体的输入端进行快速转动，实现了利用风能进行发电的目的。
优选的，所述波浪能发电组件包括安装在所述灯塔式发电平台本体侧部上的空心管，所述空心管的一端内套接安装有阻尼套，所述阻尼套内转动套接有波浪转轴，所述波浪转轴的一端连接有单向转动单元，所述灯塔式发电平台本体的周侧内壁上安装有第二撑板，所述第二撑板的顶部安装有第二加速器，所述波浪转轴的另一端延伸至所述灯塔式发电平台本体内并与所述第二加速器的输入端相驱动连接，所述第二加速器的输出端顶端通过转动连接单元与所述发电机本体的底部相连接。
进一步地，通过波浪能发电组件的设置，当波浪转轴在单向转动单元驱动下进行单向转动时，会通过第二加速器和转动连接单元驱动发电机本体的外壳进行快速反向转动，提高了发电机本体的输入端与发电机本体外壳之间的相对转动速度，发电效果更好。
优选的，所述转动连接单元包括安装在所述第二加速器输出端顶端的驱动齿轮，所述发电机本体的底部安装有环形固齿，所述驱动齿轮与所述环形固齿相啮合。
进一步地，通过转动连接单元的设置，当第二加速器的输出端转动时，会带动驱动齿轮转动，进而可通过环形固齿带动发电机本体的外壳进行转动，起到了连接作用。
优选的，所述单向转动单元包括安装在所述波浪转轴一端的连接齿轮，所述灯塔式发电平台本体上设置有浮筒，所述浮筒的顶部安装有联动竖杆，所述联动竖杆侧部均匀安装有多个凸块，每两个相对应的所述凸块之间共同转动安装有转杆，多个所述转杆上均套接安装有联动齿牙，多个所述联动齿牙均与所述连接齿轮相适配，所述浮筒上安装有限定单元，多个所述联动齿牙上均安装有复位元件。
进一步地，当浮筒受波浪的作用进行上下移动时，也会带动联动竖杆上下移动，当联动竖杆向下移动时，会通过联动齿牙带动连接齿轮和波浪转轴转动，进而可带动发电机本体的外壳反向转动进行加速发电，当联动竖杆向上移动时，联动齿牙会发生转动，进而无法带动连接齿轮转动，从而实现了波浪转轴只能进行单向转动的目的，使得波浪能只能带动发电机本体的外壳进行反向转动。
优选的，所述复位元件包括套设在所述转杆上的两个扭力弹簧，两个所述扭力弹簧的两端分别安装在所述联动齿牙的两侧和其中两个所述凸块侧部上。
进一步地，通过复位元件的设置，当联动齿牙向上移动与连接齿轮相脱离时，在扭力弹簧的弹力作用下，会使得联动齿牙自动复位，进而在联动齿牙向下移动时可带动连接齿轮进行转动，使得单向转动单元可稳定运行。
优选的，所述限定单元包括安装在所述空心管侧部上的两个L形连接杆，两个所述L形连接杆的一端均安装有限定套，所述浮筒的顶部安装有两个限定滑杆，两个所述限定滑杆的顶端分别滑动贯穿两个所述限定套。
进一步地，通过限定单元的设置，可对浮筒的移动方向起到限定导向作用，使得联动齿牙与连接齿轮之间保持稳定的适配状态。
优选的，所述灯塔式发电平台本体的侧部开设有散热孔，所述散热孔内安装有防尘网，所述灯塔式发电平台本体内安装有散热组件。
进一步地，通过散热孔和防尘网的设置，可将灯塔式发电平台本体内发电产生的热量向外界散发，且能够有效避免外界灰尘进行入到灯塔式发电平台本体内，避免因温度过高和灰尘的原因而影响到发电设备的使用寿命。
优选的，所述散热组件包括安装在第一撑板底部的竖直撑杆，所述竖直撑杆的底端安装有连接轴承，所述连接轴承内转动套接有散热转轴，所述散热转轴的一端安装有散热扇叶，所述散热扇叶与所述防尘网的位置相对应，所述发电机本体的输入端上套接安装有主动齿轮，所述散热转轴的另一端安装有与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮。
进一步地，通过散热组件的设置，当发电机本体的输入端进行转动发电时，也会带动主动齿轮转动，进而可通过从动齿轮、散热转轴带动散热扇叶转动，加快了热量的散发速度，散热效果更好。
综上，本发明的技术效果和优点：
1、本发明中，通过风能发电组件的设置，可利用风能驱动发电机本体的输入端转动，实现了利用风能进行发电的目的，通过波浪能发电组的设置，可利用波浪能驱动发电机本体的外壳进行反向转动，进而可提高发电机本体的输入端与发电机本体外壳之间的相对转动速度，实现了利用风能和波浪能进行联合发电的目的，提高了发电机本体的发电效率，发电效果更好；
2、本发明中，当浮筒受波浪的作用进行向下移动时，会通过联动竖杆向下移动，进而可通过联动齿牙带动连接齿轮和波浪转轴转动，波浪转轴转动会通过第二加速器带动驱动齿轮转动，进而可通过环形固齿带动发电机本体的外壳进行反向转动，提高了发电机本体的输入端与发电机本体外壳之间的相对转动速度，发电效果更好；
3、本发明中，当浮筒向上移动时，联动齿牙与连接齿轮接触并发生转动，此时联动齿牙无法带动连接齿轮和波浪转轴进行转动，当联动齿牙向上移动与连接齿轮相脱离时，在扭力弹簧的弹力作用下，会使得联动齿牙自动复位，进而在联动齿牙向下移动时可继续带动连接齿轮进行单向转动，实现了发电机本体的外壳只能进行反向转动的目的；
4、本发明中，当发电机本体的输入端进行转动发电时，也会带动主动齿轮转动，主动齿轮转动带动从动齿轮和散热转轴转动，进而可带动散热扇叶转动进行散热，加快了热量的散发速度，散热效果更好，通过防尘网的设置，能够有效避免外界灰尘进行入到灯塔式发电平台本体内，起到了防护作用；
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的立体结构示意图；
图2为本申请实施例的另一视角立体结构示意图；
图3为图2中部分放大结构示意图；
图4为本申请实施例的侧视结构示意图；
图5为本申请实施例的内部结构示意图；
图6为图5中部分放大结构示意图；
图7为本申请实施例中转动连接单元的放大立体结构示意图；
图8为本申请实施例中联动竖杆与联动齿牙连接处的放大立体结构示意图。
图中：1、灯塔式发电平台本体；2、发电机本体；3、电机安装架；4、风电扇叶；5、风电转轴；6、第一撑板；7、第一加速器；8、空心管；9、阻尼套；10、波浪转轴；11、第二撑板；12、第二加速器；13、驱动齿轮；14、环形固齿；15、连接齿轮；16、浮筒；17、联动竖杆；18、凸块；19、转杆；20、联动齿牙；21、扭力弹簧；22、L形连接杆；23、限定套；24、限定滑杆；25、防尘网；26、竖直撑杆；27、连接轴承；28、散热转轴；29、散热扇叶；30、主动齿轮；31、从动齿轮。
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。
实施例：参考图1和图5所示的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，包括灯塔式发电平台本体1、发电机本体2，灯塔式发电平台本体1可以是现有技术中的任意一种灯塔结构的发电平台；发电机本体2可以是现有技术中的任意一种通过旋转切割磁感线进行发电的发电机。
灯塔式发电平台本体1的周侧内壁上安装有电机安装架3，发电机本体2转动套接安装在电机安装架3内，电机安装架3可以是现有技术中的任意一种金属架，发电机本体2可通过轴承连接的方式转动套接安装在电机安装架3内。
灯塔式发电平台本体1上安装有风能发电组件和波浪能发电组件，风能发电组件用于驱动发电机本体2的输入端进行转动，波浪能发电组件用于驱动发电机本体2的外壳进行反向转动。
借由上述结构，通过风能发电组件的设置，可利用风能驱动发电机本体2的输入端转动，实现了利用风能进行发电的目的，通过波浪能发电组的设置，可利用波浪能驱动发电机本体2的外壳进行反向转动，进而可提高发电机本体2的输入端与发电机本体2外壳之间的相对转动速度，实现了利用风能和波浪能进行联合发电的目的，提高了发电机本体2的发电效率，发电效果更好。
作为本实施例的一种优选的实施方式，参考图4和图5所示，风能发电组件包括设置在灯塔式发电平台本体1上的风电扇叶4，风电扇叶4的侧部安装有风电转轴5，风电扇叶4可以是现有技术中的任意一种风力发电用叶片，风电转轴5可通过螺栓连接的方式与风电扇叶4的侧部进行固定；灯塔式发电平台本体1的周侧内壁上安装有第一撑板6，第一撑板6的顶部安装有第一加速器7，风电转轴5的一端延伸至灯塔式发电平台本体1内并与第一加速器7的输入端相驱动连接，第一加速器7的输出端底端与发电机本体2的输入端顶端相驱动连接。这样设置的好处是，当外界风力吹动风电扇叶4转动时，会使得风电转轴5转动，进而可通过第一加速器7带动发电机本体2的输入端进行快速转动，实现了利用风能进行发电的目的。
作为本实施例的一种优选的实施方式，参考图2、图3和图5所示，波浪能发电组件包括安装在灯塔式发电平台本体1侧部上的空心管8，空心管8可以是现有技术中的任意一种金属管，其与灯塔式发电平台本体1的侧部焊接进行固定，可起到保护作用；空心管8的一端内套接安装有阻尼套9，阻尼套9内转动套接有波浪转轴10，阻尼套9可以是现有技术中的任意一种橡胶套，可避免波浪转轴10发生自转，以及起到密封防水作用；波浪转轴10的一端连接有单向转动单元，灯塔式发电平台本体1的周侧内壁上安装有第二撑板11，第二撑板11的顶部安装有第二加速器12，波浪转轴10的另一端延伸至灯塔式发电平台本体1内并与第二加速器12的输入端相驱动连接，第二加速器12的输出端顶端通过转动连接单元与发电机本体2的底部相连接。这样设置的好处是，当波浪转轴10在单向转动单元驱动下进行单向转动时，会通过第二加速器12和转动连接单元驱动发电机本体2的外壳进行快速反向转动，提高了发电机本体2的输入端与发电机本体2外壳之间的相对转动速度，发电效果更好。
在本实施例中，参考图5和图7所示，转动连接单元包括安装在第二加速器12输出端顶端的驱动齿轮13，发电机本体2的底部安装有环形固齿14，驱动齿轮13与环形固齿14相啮合。这样设置的好处是，当第二加速器12的输出端转动时，会带动驱动齿轮13转动，进而可通过环形固齿14带动发电机本体2的外壳进行转动，起到了连接作用。
在本实施例中，参考图3和图8所示，单向转动单元包括安装在波浪转轴10一端的连接齿轮15，灯塔式发电平台本体1上设置有浮筒16，浮筒16的顶部安装有联动竖杆17，联动竖杆17侧部均匀安装有多个凸块18，每两个相对应的凸块18之间共同转动安装有转杆19，多个转杆19上均套接安装有联动齿牙20，联动齿牙20可以是现有技术中的任意一种金属齿，其可通过焊接方式固定套接安装在转杆19上；多个联动齿牙20均与连接齿轮15相适配，浮筒16上安装有限定单元，多个联动齿牙20上均安装有复位元件。这样设置的好处是，当浮筒16受波浪的作用进行上下移动时，也会带动联动竖杆17上下移动，当联动竖杆17向下移动时，会通过联动齿牙20带动连接齿轮15和波浪转轴10转动，进而可带动发电机本体2的外壳反向转动进行加速发电，当联动竖杆17向上移动时，联动齿牙20会发生转动，进而无法带动连接齿轮15转动，从而实现了波浪转轴10只能进行单向转动的目的，使得波浪能只能带动发电机本体2的外壳进行反向转动。
在本实施例中，参考图8所示，复位元件包括套设在转杆19上的两个扭力弹簧21，扭力弹簧21可以是现有技术中的任意一种具有扭力复位功能的金属弹簧；两个扭力弹簧21的两端分别安装在联动齿牙20的两侧和其中两个凸块18侧部上。这样设置的好处是，当联动齿牙20向上移动与连接齿轮15相脱离时，在扭力弹簧21的弹力作用下，会使得联动齿牙20自动复位，进而在联动齿牙20向下移动时可带动连接齿轮15进行转动，使得单向转动单元可稳定运行。
在本实施例中，参考图3所示，限定单元包括安装在空心管8侧部上的两个L形连接杆22，两个L形连接杆22的一端均安装有限定套23，浮筒16的顶部安装有两个限定滑杆24，两个限定滑杆24的顶端分别滑动贯穿两个限定套23。这样设置的好处是，可对浮筒16的移动方向起到限定导向作用，使得联动齿牙20与连接齿轮15之间保持稳定的适配状态。
作为本实施例的一种优选的实施方式，参考图2所示，灯塔式发电平台本体1的侧部开设有散热孔，散热孔内安装有防尘网25，防尘网25可以是现有技术中的任意一种具有防尘功能的金属网，其与可通过螺接方式安装在散热孔内；灯塔式发电平台本体1内安装有散热组件。这样设置的好处是，可将灯塔式发电平台本体1内发电产生的热量向外界散发，且能够有效避免外界灰尘进行入到灯塔式发电平台本体1内，避免因温度过高和灰尘的原因而影响到发电设备的使用寿命。
在本实施例中，参考图5和图6所示，散热组件包括安装在第一撑板6底部的竖直撑杆26，竖直撑杆26的底端安装有连接轴承27，连接轴承27内转动套接有散热转轴28，散热转轴28的一端安装有散热扇叶29，散热扇叶29与防尘网25的位置相对应，发电机本体2的输入端上套接安装有主动齿轮30，散热转轴28的另一端安装有与主动齿轮30相啮合的从动齿轮31。这样设置的好处是，当发电机本体2的输入端进行转动发电时，也会带动主动齿轮30转动，进而可通过从动齿轮31、散热转轴28带动散热扇叶29转动，加快了热量的散发速度，散热效果更好。
本发明工作原理：
当外界风力吹动风电扇叶4转动时，会通过风电转轴5、第一加速器7带动发电机本体2的输入端进行快速转动发电，同时，当浮筒16受波浪的作用进行向下移动时，会通过联动竖杆17、联动齿牙20带动连接齿轮15和波浪转轴10转动，波浪转轴10转动会通过第二加速器12带动驱动齿轮13转动，进而可通过环形固齿14带动发电机本体2的外壳进行反向转动，有效提高了发电机本体2的输入端与发电机本体2外壳之间的相对转动速度，实现了利用风能和波浪能进行联合发电的目的，提高了发电机本体2的发电效率，发电效果更好。
当浮筒16向上移动时，联动齿牙20与连接齿轮15接触并发生转动，此时联动齿牙20无法带动连接齿轮15和波浪转轴10进行转动，当联动齿牙20向上移动与连接齿轮15相脱离时，在扭力弹簧21的弹力作用下，会使得联动齿牙20自动复位，进而在联动齿牙20向下移动时可继续带动连接齿轮15进行单向转动，实现了发电机本体2的外壳只能进行反向转动的目的。
当发电机本体2的输入端进行转动发电时，也会带动主动齿轮30转动，主动齿轮30转动带动从动齿轮31和散热转轴28转动，进而可带动散热扇叶29转动进行散热，加快了热量的散发速度，散热效果更好，通过防尘网25的设置，能够有效避免外界灰尘进行入到灯塔式发电平台本体1内，起到了防护作用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，包括灯塔式发电平台本体(1)、发电机本体(2)，其特征在于：所述灯塔式发电平台本体(1)的周侧内壁上安装有电机安装架(3)，所述发电机本体(2)转动套接安装在所述电机安装架(3)内，所述灯塔式发电平台本体(1)上安装有风能发电组件和波浪能发电组件，所述风能发电组件用于驱动所述发电机本体(2)的输入端进行转动，所述波浪能发电组件用于驱动所述发电机本体(2)的外壳进行反向转动。
2.根据权利要求1所述的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，其特征在于：所述风能发电组件包括设置在所述灯塔式发电平台本体(1)上的风电扇叶(4)，所述风电扇叶(4)的侧部安装有风电转轴(5)，所述灯塔式发电平台本体(1)的周侧内壁上安装有第一撑板(6)，所述第一撑板(6)的顶部安装有第一加速器(7)，所述风电转轴(5)的一端延伸至所述灯塔式发电平台本体(1)内并与所述第一加速器(7)的输入端相驱动连接，所述第一加速器(7)的输出端底端与所述发电机本体(2)的输入端顶端相驱动连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，其特征在于：所述波浪能发电组件包括安装在所述灯塔式发电平台本体(1)侧部上的空心管(8)，所述空心管(8)的一端内套接安装有阻尼套(9)，所述阻尼套(9)内转动套接有波浪转轴(10)，所述波浪转轴(10)的一端连接有单向转动单元，所述灯塔式发电平台本体(1)的周侧内壁上安装有第二撑板(11)，所述第二撑板(11)的顶部安装有第二加速器(12)，所述波浪转轴(10)的另一端延伸至所述灯塔式发电平台本体(1)内并与所述第二加速器(12)的输入端相驱动连接，所述第二加速器(12)的输出端顶端通过转动连接单元与所述发电机本体(2)的底部相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，其特征在于：所述转动连接单元包括安装在所述第二加速器(12)输出端顶端的驱动齿轮(13)，所述发电机本体(2)的底部安装有环形固齿(14)，所述驱动齿轮(13)与所述环形固齿(14)相啮合。
5.根据权利要求3所述的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，其特征在于：所述单向转动单元包括安装在所述波浪转轴(10)一端的连接齿轮(15)，所述灯塔式发电平台本体(1)上设置有浮筒(16)，所述浮筒(16)的顶部安装有联动竖杆(17)，所述联动竖杆(17)侧部均匀安装有多个凸块(18)，每两个相对应的所述凸块(18)之间共同转动安装有转杆(19)，多个所述转杆(19)上均套接安装有联动齿牙(20)，多个所述联动齿牙(20)均与所述连接齿轮(15)相适配，所述浮筒(16)上安装有限定单元，多个所述联动齿牙(20)上均安装有复位元件。
6.根据权利要求5所述的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，其特征在于：所述复位元件包括套设在所述转杆(19)上的两个扭力弹簧(21)，两个所述扭力弹簧(21)的两端分别安装在所述联动齿牙(20)的两侧和其中两个所述凸块(18)侧部上。
7.根据权利要求5所述的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，其特征在于：所述限定单元包括安装在所述空心管(8)侧部上的两个L形连接杆(22)，两个所述L形连接杆(22)的一端均安装有限定套(23)，所述浮筒(16)的顶部安装有两个限定滑杆(24)，两个所述限定滑杆(24)的顶端分别滑动贯穿两个所述限定套(23)。
8.根据权利要求1所述的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，其特征在于：所述灯塔式发电平台本体(1)的侧部开设有散热孔，所述散热孔内安装有防尘网(25)，所述灯塔式发电平台本体(1)内安装有散热组件。
9.根据权利要求8所述的一种基于风能和波浪能的灯塔式发电平台，其特征在于：所述散热组件包括安装在第一撑板(6)底部的竖直撑杆(26)，所述竖直撑杆(26)的底端安装有连接轴承(27)，所述连接轴承(27)内转动套接有散热转轴(28)，所述散热转轴(28)的一端安装有散热扇叶(29)，所述散热扇叶(29)与所述防尘网(25)的位置相对应，所述发电机本体(2)的输入端上套接安装有主动齿轮(30)，所述散热转轴(28)的另一端安装有与所述主动齿轮(30)相啮合的从动齿轮(31)。
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