CN114198258B

CN114198258B - 一种可调节的高效风力发电设备

Info

Publication number: CN114198258B
Application number: CN202111499943.XA
Authority: CN
Inventors: 彭阮敏
Original assignee: Shenzhen Xinbixin Zhihui Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Xinbixin Zhihui Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2041-12-09
Also published as: CN114198258A

Abstract

本发明涉及一种发电设备，尤其涉及一种可调节的高效风力发电设备。本发明的技术问题：提供一种可以调节高度和位置且可以通过太阳能板蓄电的可调节的高效风力发电设备。本发明的技术方案为：一种可调节的高效风力发电设备，包括有底座、第一支撑架、发电机、扇叶和旋转组件，在底座顶部通过螺栓安装有第一支撑架，在第一支撑架上侧设置有旋转组件，在旋转组件顶部安装有发电机，在发电机一侧转动式连接有扇叶。人工将手轮顺时针转动或逆时针转动，使得槽杆顺时针转动或逆时针转动通过锥齿轮的作用下带动转动套、升缩杆和扇叶旋转，如此，可以根据风向而调节扇叶的位置，有效提高本设备的发电效率。

Description

一种可调节的高效风力发电设备

技术领域

本发明涉及一种发电设备，尤其涉及一种可调节的高效风力发电设备。

背景技术

风是空气流动的现象，空气流动形成风能，风力发电则可以将风能转换为电能，使得电能资源可以循环使用，风力发电非常环保，像一些岛屿和高原地区等适合使用风力发电。

风力发电是可再生资源的重要领域，随着可再生资源领域的不断发展，人们对风车的可调节功能越来越重视，在传统的风力发电设备中，风车的高度和位置都是固定的，不能调节风车的高度和位置，无法充分利用风力进行发电工作，且传统的风力发电设备只能通过风力发电，没有可以将光能转换为电能的作用，在风力较小时，容易出现影响发电效率等问题。

综上所述，需要设计一种能够调节高度和位置且可以通过太阳能板蓄电的可调节的高效风力发电设备，以解决上述的问题。

发明内容

为了克服传统的风力发电设备，风车的高度和位置都是固定的，不能调节风车的高度和位置，无法充分利用风力发电，且只能通过风力的单一发电方式的缺点，本发明的技术问题：提供一种可以调节高度和位置且可以通过太阳能板蓄电的可调节的高效风力发电设备。

本发明的技术方案为：一种可调节的高效风力发电设备，包括有底座、第一支撑架、发电机、扇叶、旋转组件和辅助组件，在底座顶部通过螺栓安装有第一支撑架，在第一支撑架上侧设置有旋转组件，在旋转组件顶部安装有发电机，在发电机一侧转动式连接有扇叶，在旋转组件上部两侧均安装有辅助组件。

进一步，旋转组件包括有转动套、升缩杆、槽杆、锥齿轮和手轮，在第一支撑架上侧转动式安装有转动套，在转动套内侧滑动式设置有与发电机连接的升缩杆，在第一支撑架上部一侧转动式设置有槽杆，在槽杆一侧与转动套下侧均安装有相互啮合的锥齿轮，在槽杆另一侧连接有手轮。

进一步，辅助组件包括有第二支撑架、第一转轴、太阳能板、刮板和第一弹簧，在升缩杆上部两侧均安装有第二支撑架，在第二支撑架顶部一侧均对称转动式连接有第一转轴，在相邻的两个第一转轴之间均安装有与发电机通过电性连接的太阳能板，在太阳能板下部一侧均滑动式设置有刮板，在刮板顶部与太阳能板上侧之间均对称连接有第一弹簧。

进一步，还包括有升降组件，升降组件包括有第一齿条、第二转轴、皮带轮、棘齿轮、第一齿轮、第一楔形块、第二弹簧和推杆，在升缩杆一侧连接有第一齿条，在转动套内部一侧上下对称转动式连接有第二转轴，在第二转轴一侧均安装有绕有传动带的皮带轮，在一侧第二转轴一侧连接有棘齿轮，在另一侧第二转轴一侧连接有与第一齿条啮合的第一齿轮，在转动套下部一侧滑动式设置有与棘齿轮啮合的第一楔形块，在第一楔形块一侧与转动套下部一侧之间连接有第二弹簧，在第一楔形块一侧连接有推杆。

进一步，还包括有拉动组件，拉动组件包括有转杆、第二齿条、第三弹簧、第二齿轮、第一绕线轮、第一拉绳、第三齿条、第四弹簧、第三转轴、第三齿轮、第二绕线轮和第二拉绳，在底座顶部一侧对称转动式连接有转杆，在底座上部内侧对称滑动式设置有与同侧的转杆滑动式连接的第二齿条，在第二齿条底部与底座顶部中间均连接有第三弹簧，在第一支撑架上部两侧均转动式安装有与第二齿条配合的第二齿轮，在第二齿轮内侧均安装有第一绕线轮，在第二支撑架内部一侧均滑动式连接有第三齿条，在第三齿条底部与第一绕线轮之间均连接有第一拉绳，在第三齿条底部与第二支撑架内侧之间均连接有第四弹簧，在第二支撑架内侧中间均转动式设置有第三转轴，在第三转轴中部均安装有与第三齿条配合的第三齿轮，在第三转轴两侧均安装有第二绕线轮，在第二绕线轮与同侧的刮板顶部之间均对称连接有第二拉绳。

进一步，还包括有定位组件，定位组件包括有导向杆、卡块和第五弹簧，在第一支撑架一侧对称固接有导向杆，在导向杆上侧之间滑动式连接有与槽杆抵挡配合的卡块，在卡块下侧与第一支撑架一侧之间对称连接有绕在导向杆上的第五弹簧。

进一步，还包括有翻转组件，在太阳能板与同侧的第二支撑架之间均安装有翻转组件。

进一步，翻转组件包括有涡卷弹簧、第二楔形块、第六弹簧和连杆，在太阳能板与同侧的第二支撑架之间均对称连接有绕在第一转轴上的涡卷弹簧，在第二支撑架上部一侧均对称滑动式设置有可以卡住太阳能板的第二楔形块，在第二楔形块与第二支撑架之间均连接有第六弹簧，在同侧两个第二楔形块的内侧之间均连接有连杆。

有益效果是：1、人工将手轮顺时针转动或逆时针转动，使得槽杆顺时针转动或逆时针转动通过锥齿轮的作用下带动转动套、升缩杆和扇叶旋转，如此，可以根据风向而调节扇叶的位置，有效提高本设备的发电效率。

2、在第二绕线轮正向旋转时将第二拉绳拉动，在第二拉绳的作用下可以自动将刮板向上移动，如此，不需人工将太阳能板表面的灰尘刮除，起到了可以自动刮除灰尘的作用，有效提高太阳能板的使用寿命。

3、当第二齿轮反向转动带动第二齿条、升缩杆、发电机和扇叶向上移动，如此，可以调节扇叶的高度，能够让扇叶更好对准风向，有效提高风力发电的工作效率。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第一种剖视结构示意图。

图3为本发明的旋转组件的立体结构示意图。

图4为本发明的辅助组件的立体结构示意图。

图5为本发明A的放大示意图。

图6为本发明的第二种剖视结构示意图。

图7为本发明的调节组件的立体结构示意图。

图8为本发明的调节组件的另一种角度的立体结构示意图。

图9为本发明B的放大示意图。

图10为本发明的拉动组件的立体结构示意图。

图11为本发明C的放大示意图。

图12为本发明D的放大示意图。

图13为本发明的定位组件的立体结构示意图。

图14为本发明E的放大示意图。

图15为本发明的第二种立体结构示意图。

附图标记说明：1：底座，2：第一支撑架，3：发电机，4：扇叶，5：旋转组件，501：转动套，502：升缩杆，503：槽杆，504：锥齿轮，505：手轮，6：辅助组件，601：第二支撑架，602：第一转轴，603：太阳能板，604：刮板，605：第一弹簧，7：升降组件，701：第一齿条，702：第二转轴，703：皮带轮，704：棘齿轮，705：第一齿轮，706：第一楔形块，707：第二弹簧，708：推杆，8：拉动组件，801：转杆，802：第二齿条，803：第三弹簧，804：第二齿轮，805：第一绕线轮，806：第一拉绳，807：第三齿条，808：第四弹簧，809：第三转轴，810：第三齿轮，811：第二绕线轮，812：第二拉绳，9：定位组件，901：导向杆，902：卡块，903：第五弹簧，10：翻转组件，1001：涡卷弹簧，1002：第二楔形块，1003：第六弹簧，1004：连杆。

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1

一种可调节的高效风力发电设备，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，包括有底座1、第一支撑架2、发电机3、扇叶4、旋转组件5和辅助组件6，底座1顶部通过螺栓安装有第一支撑架2，第一支撑架2上侧设置有旋转组件5，旋转组件5顶部安装有发电机3，发电机3前侧转动式连接有扇叶4，旋转组件5上部左右两侧均安装有辅助组件6。

旋转组件5包括有转动套501、升缩杆502、槽杆503、锥齿轮504和手轮505，第一支撑架2上侧转动式安装有转动套501，转动套501内侧滑动式设置有升缩杆502，升缩杆502顶部与发电机3连接，第一支撑架2上部后侧转动式设置有槽杆503，槽杆503前侧与转动套501下侧均安装有锥齿轮504，锥齿轮504之间相互啮合，槽杆503后侧连接有手轮505。

辅助组件6包括有第二支撑架601、第一转轴602、太阳能板603、刮板604和第一弹簧605，升缩杆502上部左右两侧均安装有第二支撑架601，第二支撑架601顶部前侧均左右对称转动式连接有第一转轴602，相邻的两个第一转轴602之间均安装有太阳能板603，太阳能板603与发电机3通过电性连接，太阳能板603下部前侧均滑动式设置有刮板604，刮板604顶部与太阳能板603上侧之间均左右对称连接有第一弹簧605。

当需进行风力发电时，将本设备安装在合适位置上，在风力较大时，会使得扇叶4旋转产生风能，风能转换为电能储存到发电机3内，当扇叶4没有对准风向时，人们手动将手轮505旋转，带动槽杆503旋转，通过锥齿轮504的作用下，从而带动转动套501、升缩杆502、发电机3和扇叶4旋转180度，进而带动第二支撑架601、第一转轴602、太阳能板603和刮板604旋转180度，当人们将手轮505反向旋转，带动槽杆503反向旋转，通过锥齿轮504的作用从而带动转动套501、升缩杆502、发电机3和扇叶4反向旋转180度，进而带动第二支撑架601、第一转轴602、太阳能板603和刮板604反向旋转180度，如此，直至扇叶4能准确对准风向，起到了可以转动调节扇叶4位置的作用，当没有风无法进行风力发电时，将太阳能板603转动或反向转动，从而带动第一转轴602和刮板604转动或反向转动，使得太阳能板603能面向光线即可，太阳能板603则可以将光能转换为电能储存至发电机3内，由于太阳能板603长时间暴露在空气中，太阳能板603表面容易堆积过多灰尘，这时，人们手动将刮板604向上移动，第一弹簧605被压缩，在刮板604的作用下将太阳能板603表面的灰尘进行刮除，松开刮板604后，在第一弹簧605复位的作用下带动刮板604向下移动复位，如此反复，刮板604可以将太阳能板603上的灰尘刮除干净。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图2、图3、图4、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15所示，还包括有升降组件7，升降组件7包括有第一齿条701、第二转轴702、皮带轮703、棘齿轮704、第一齿轮705、第一楔形块706、第二弹簧707和推杆708，升缩杆502后侧连接有第一齿条701，转动套501内部后侧上下对称转动式连接有第二转轴702，第二转轴702右侧均安装有皮带轮703，皮带轮703之间绕有传动带，下侧第二转轴702左侧连接有棘齿轮704，上侧第二转轴702左侧连接有第一齿轮705，第一齿轮705与第一齿条701啮合，转动套501下部左前侧滑动式设置有第一楔形块706，第一楔形块706与棘齿轮704啮合，第一楔形块706右前侧与转动套501下部左侧之间连接有第二弹簧707，第一楔形块706前侧连接有推杆708。

为了能使扇叶4能更好对准风向时，人们手动将下侧第二转轴702反向转动，带动棘齿轮704和下侧皮带轮703反向转动，在第二弹簧707的作用下，使得棘齿轮704能顺利通过第一楔形块706，下侧皮带轮703反向转动带动传动带反向转动，通过传动带反向转动带动上侧第二转轴702、上侧皮带轮703和第一齿轮705反向转动，第一齿轮705反向转动带动第一齿条701、升缩杆502、发电机3和扇叶4向上移动，如此，可根据风向位置而调节扇叶4的高度，此时，在第二弹簧707的作用下使得第二楔形块1002将棘齿轮704卡住，使得升缩杆502、发电机3和扇叶4不会复位，当需要将扇叶4复位时，手动将推杆708向前拉动，带动第一楔形块706向前移动，第二弹簧707被压缩，使得第一楔形块706不会卡住棘齿轮704，这时，由于发电机3和扇叶4重力原因，使得第一齿条701、升缩杆502、发电机3和扇叶4向下移动，第一齿条701向下移动带动第一齿轮705、上侧第一转轴602和上侧皮带轮703正向转动，通过传动带的作用下带动下侧第二转轴702、下侧皮带轮703和棘齿轮704正向转动，在升缩杆502复位后，松开推杆708，在第二弹簧707复位的作用下带动第一楔形块706和推杆708向后移动复位，如此反复，达到了调节扇叶4合适高度的作用。

还包括有拉动组件8，拉动组件8包括有转杆801、第二齿条802、第三弹簧803、第二齿轮804、第一绕线轮805、第一拉绳806、第三齿条807、第四弹簧808、第三转轴809、第三齿轮810、第二绕线轮811和第二拉绳812，底座1顶部后侧左右对称转动式连接有转杆801，底座1上部内侧左右对称滑动式设置有第二齿条802，第二齿条802均与同侧的转杆801滑动式连接，第二齿条802底部与底座1顶部中间均连接有第三弹簧803，第一支撑架2上部左右两侧均转动式安装有第二齿轮804，第二齿条802移动会与第二齿轮804啮合，第二齿轮804内侧均安装有第一绕线轮805，第二支撑架601内部后侧均滑动式连接有第三齿条807，第三齿条807底部与第一绕线轮805之间均连接有第一拉绳806，第三齿条807底部与第二支撑架601内侧之间均连接有第四弹簧808，第二支撑架601内侧中间均转动式设置有第三转轴809，第三转轴809中部均安装有第三齿轮810，第三齿条807移动均会与同侧的第三齿轮810啮合，第三转轴809左右两侧均安装有第二绕线轮811，第二绕线轮811与同侧的刮板604顶部之间均左右对称连接有第二拉绳812。

还包括有定位组件9，定位组件9包括有导向杆901、卡块902和第五弹簧903，第一支撑架2后侧左右对称固接有导向杆901，导向杆901上侧之间滑动式连接有卡块902，卡块902均与槽杆503接触，卡块902下侧与第一支撑架2后侧之间左右对称连接有第五弹簧903，第五弹簧903均绕在导向杆901上。

初始状态，卡块902将槽杆503卡住，当需要转动扇叶4位置时，将卡块902向下移动，第五弹簧903被压缩，使得卡块902远离槽杆503，如此，人们便可转动手轮505对扇叶4调节位置，在卡块902向下移动时接触转杆801，从而推动转杆801向外转动，在转杆801的作用下进而带动第二齿条802向上移动，第三弹簧803被拉伸，第二齿条802向上移动与第二齿轮804啮合，第二齿条802继续向上移动带动第二齿轮804和第一绕线轮805反向旋转，第一绕线轮805反向旋转进而收回第一拉绳806，在第一拉绳806的作用下带动第三齿条807向下移动，第四弹簧808被压缩，第三齿条807向下移动与第三齿轮810啮合，第三齿条807继续向下移动时，带动第三齿轮810、第三转轴809和第二绕线轮811正向旋转，第二绕线轮811正向旋转收回第二拉绳812，在第二拉绳812的作用下拉动刮板604向上移动，如此，达到了自动刮除太阳能板603表面灰尘的作用，当调节好扇叶4的位置后，停止转动手轮505，且松开卡块902，在第五弹簧903复位的作用下带动卡块902向上移动，使得卡块902卡在槽杆503上，增加槽杆503的稳固性，卡块902向上移动远离转杆801后，在第三弹簧803复位的作用下从而带动第二齿条802向下移动复位，进而带动转杆801向内转动复位，第二齿条802向下移动带动第二齿轮804和第一绕线轮805正向旋转，使得第一绕线轮805将第一拉绳806释放，此时，在第四弹簧808复位的作用下从而带动第三齿条807向上移动，第三齿条807向上移动进而带动第三齿轮810、第三转轴809和第二绕线轮811反向旋转，使得第二绕线轮811将第二拉绳812释放，这时，第一弹簧605复位会带动刮板604复位。

还包括有翻转组件10，翻转组件10包括有涡卷弹簧1001、第二楔形块1002、第六弹簧1003和连杆1004，太阳能板603与同侧的第二支撑架601之间均左右对称连接有涡卷弹簧1001，涡卷弹簧1001均绕在第一转轴602上，第二支撑架601上部后侧均左右对称滑动式设置有第二楔形块1002，太阳能板603转动均会与第二楔形块1002接触，第二楔形块1002与第二支撑架601之间均连接有第六弹簧1003，同侧两个第二楔形块1002的内侧之间均连接有连杆1004。

当太阳能板603转动时，涡卷弹簧1001发生形变，太阳能板603转动与第二楔形块1002接触，从而推动第二楔形块1002和连杆1004向下移动，第六弹簧1003被压缩，在太阳能板603转动至通过第二楔形块1002后，在第六弹簧1003复位的作用下带动第二楔形块1002和连杆1004向上移动复位，使得第二楔形块1002将太阳能板603卡住，方便太阳能板603能更好的进行工作，当需要将太阳能板603能更好面向太阳光时，手动将连杆1004向下移动，带动第二楔形块1002向下移动，第六弹簧1003再次被压缩，使得第二楔形块1002不会将太阳能板603卡住，在涡卷弹簧1001复位的作用下带动太阳能板603反向转动复位，松开连杆1004，第六弹簧1003复位会带动第二楔形块1002和连杆1004复位。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims

1.一种可调节的高效风力发电设备，其特征是，包括有底座（1）、第一支撑架（2）、发电机（3）、扇叶（4）、旋转组件（5）和辅助组件（6），在底座（1）顶部通过螺栓安装有第一支撑架（2），在第一支撑架（2）上侧设置有旋转组件（5），在旋转组件（5）顶部安装有发电机（3），在发电机（3）一侧转动式连接有扇叶（4），在旋转组件（5）上部两侧均安装有辅助组件（6）；旋转组件（5）包括有转动套（501）、升缩杆（502）、槽杆（503）、锥齿轮（504）和手轮（505），在第一支撑架（2）上侧转动式安装有转动套（501），在转动套（501）内侧滑动式设置有与发电机（3）连接的升缩杆（502），在第一支撑架（2）上部一侧转动式设置有槽杆（503），在槽杆（503）一侧与转动套（501）下侧均安装有相互啮合的锥齿轮（504），在槽杆（503）另一侧连接有手轮（505）。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的高效风力发电设备，其特征是，辅助组件（6）包括有第二支撑架（601）、第一转轴（602）、太阳能板（603）、刮板（604）和第一弹簧（605），在升缩杆（502）上部两侧均安装有第二支撑架（601），在第二支撑架（601）顶部一侧均对称转动式连接有第一转轴（602），在相邻的两个第一转轴（602）之间均安装有与发电机（3）通过电性连接的太阳能板（603），在太阳能板（603）下部一侧均滑动式设置有刮板（604），在刮板（604）顶部与太阳能板（603）上侧之间均对称连接有第一弹簧（605）。

3.根据权利要求2所述的一种可调节的高效风力发电设备，其特征是，还包括有升降组件（7），升降组件（7）包括有第一齿条（701）、第二转轴（702）、皮带轮（703）、棘齿轮（704）、第一齿轮（705）、第一楔形块（706）、第二弹簧（707）和推杆（708），在升缩杆（502）一侧连接有第一齿条（701），在转动套（501）内部一侧上下对称转动式连接有第二转轴（702），在第二转轴（702）一侧均安装有绕有传动带的皮带轮（703），在一侧第二转轴（702）一侧连接有棘齿轮（704），在另一侧第二转轴（702）一侧连接有与第一齿条（701）啮合的第一齿轮（705），在转动套（501）下部一侧滑动式设置有与棘齿轮（704）啮合的第一楔形块（706），在第一楔形块（706）一侧与转动套（501）下部一侧之间连接有第二弹簧（707），在第一楔形块（706）一侧连接有推杆（708）。

4.根据权利要求3所述的一种可调节的高效风力发电设备，其特征是，还包括有拉动组件（8），拉动组件（8）包括有转杆（801）、第二齿条（802）、第三弹簧（803）、第二齿轮（804）、第一绕线轮（805）、第一拉绳（806）、第三齿条（807）、第四弹簧（808）、第三转轴（809）、第三齿轮（810）、第二绕线轮（811）和第二拉绳（812），在底座（1）顶部一侧对称转动式连接有转杆（801），在底座（1）上部内侧对称滑动式设置有与同侧的转杆（801）滑动式连接的第二齿条（802），在第二齿条（802）底部与底座（1）顶部中间均连接有第三弹簧（803），在第一支撑架（2）上部两侧均转动式安装有与第二齿条（802）配合的第二齿轮（804），在第二齿轮（804）内侧均安装有第一绕线轮（805），在第二支撑架（601）内部一侧均滑动式连接有第三齿条（807），在第三齿条（807）底部与第一绕线轮（805）之间均连接有第一拉绳（806），在第三齿条（807）底部与第二支撑架（601）内侧之间均连接有第四弹簧（808），在第二支撑架（601）内侧中间均转动式设置有第三转轴（809），在第三转轴（809）中部均安装有与第三齿条（807）配合的第三齿轮（810），在第三转轴（809）两侧均安装有第二绕线轮（811），在第二绕线轮（811）与同侧的刮板（604）顶部之间均对称连接有第二拉绳（812）。

5.根据权利要求4所述的一种可调节的高效风力发电设备，其特征是，还包括有定位组件（9），定位组件（9）包括有导向杆（901）、卡块（902）和第五弹簧（903），在第一支撑架（2）一侧对称固接有导向杆（901），在导向杆（901）上侧之间滑动式连接有与槽杆（503）抵挡配合的卡块（902），在卡块（902）下侧与第一支撑架（2）一侧之间对称连接有绕在导向杆（901）上的第五弹簧（903）。

6.根据权利要求5所述的一种可调节的高效风力发电设备，其特征是，还包括有翻转组件（10），在太阳能板（603）与同侧的第二支撑架之间均安装有翻转组件（10）。

7.根据权利要求6所述的一种可调节的高效风力发电设备，其特征是，翻转组件（10）包括有涡卷弹簧（1001）、第二楔形块（1002）、第六弹簧（1003）和连杆（1004），在太阳能板（603）与同侧的第二支撑架（601）之间均对称连接有绕在第一转轴（602）上的涡卷弹簧（1001），在第二支撑架（601）上部一侧均对称滑动式设置有可以卡住太阳能板（603）的第二楔形块（1002），在第二楔形块（1002）与第二支撑架（601）之间均连接有第六弹簧（1003），在同侧两个第二楔形块（1002）的内侧之间均连接有连杆（1004）。