CN116950847B - 一种多桨叶风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多桨叶风力发电机，涉及风力发电技术领域，包括底板，底板的上端安装有支架，支架的上端安装有工作壳，工作壳内部的工作腔一中设有发电机，发电机的电机轴通过增速散热机构与转动轴一连接，转动轴一贯穿工作壳的前端与转动筒固定连接，工作壳与转动筒转动连接，转动筒的内部设有空腔，空腔中固定设有电机，电机与锥齿轮一固定连接，锥齿轮一周向均匀啮合有若干锥齿轮二，若干锥齿轮二数量为三个，若干锥齿轮二与若干固定轴一一对应固定连接，固定轴贯穿空腔的侧端与桨叶固定连接，增速散热机构的设置，将增速功能和散热功能结合在一起，节省了空间，在对电机轴进行增速时同步对发电机进行散热。

Description

一种多桨叶风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种多桨叶风力发电机。

背景技术

风力发电原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，目前，风能转换系统大多数采用的是横轴式风力发电机，即在水平轴上安装三个桨叶，依靠风力与叶片迎风面斜度产生推力，带动发电机旋转的形式实现发电；

在风力较大时，作用到叶片的作用力增大，使得叶片旋转速度随之增大，发电机的输入功率就会变大，输出电压和频率升高，但是当风力等级过高时，会导致发电机电机轴的旋转转速过快，严重影响发电机的使用寿命，且在风力发电的过程中，发电机会产生大量的热量，若不对发电机进行散热将会影响发电机的正常工作甚至影响发电机的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种多桨叶风力发电机，用以解决上述提出的当风力等级过高时，会导致发电机电机轴的旋转转速过快，严重影响发电机的使用寿命和在风力发电的过程中，发电机会产生大量的热量，若不对发电机进行散热将会影响发电机的正常工作甚至影响发电机的使用寿命中的至少一项技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种多桨叶风力发电机，包括底板，底板的上端安装有支架，支架的上端安装有工作壳，工作壳内部的工作腔一中设有发电机，发电机的电机轴通过增速散热机构与转动轴一连接，转动轴一贯穿工作壳的前端与转动筒固定连接，工作壳与转动筒转动连接，转动筒的内部设有空腔，空腔中固定设有电机，电机与锥齿轮一固定连接，锥齿轮一周向均匀啮合有若干锥齿轮二，若干锥齿轮二与若干固定轴一一对应固定连接，固定轴贯穿空腔的侧端与桨叶固定连接。

优选的，发电机与安装板一固定连接，安装板一固定安装在工作壳内部的工作腔一中，工作壳内部还设有工作腔二，工作腔一和工作腔二之间连通有环形槽。

优选的，增速散热机构包括齿套，齿套与环形槽转动连接，工作腔一中的齿套连接有齿圈一，齿圈一周向啮合有三个齿轮一，齿轮一与连接轴一固定连接，齿轮一与齿轮三啮合，齿轮三与齿轮四啮合，齿轮四与电机轴固定连接，齿轮三通过连接轴二与扇叶固定连接，连接轴一和连接轴二均与工作腔一的前端转动连接，工作腔二中的齿套通过固定板与转动轴一固定连接。

优选的，空腔中设有锁紧机构，锁紧机构包括限位锥齿轮，限位锥齿轮周向对应啮合有若干锥齿轮二，限位锥齿轮与滑动板固定连接，滑动板周向均匀布设有若干连接杆，连接杆与粗糙弧形块固定连接，粗糙弧形块与固定轴对应配合，滑动板与空腔滑动连接，滑动板远离限位锥齿轮的一端与磁块固定连接，磁块与电磁块对应设置，电磁块固定设置在空腔中，滑动板和空腔之间固定设有若干弹簧杆。

优选的，固定轴和转动筒之间转动设有密封套。

优选的，工作腔一连通有通风机构，通风机构包括工作壳侧端设置的进气口，进气口处对应倾斜设有过滤网，工作壳的后端设有出气口，出气口中转动设有转动轴二，转动轴二与出风板固定连接，进气口、工作腔一和出气口依次连通。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1.增速散热机构的设置，将增速功能和散热功能结合在一起，节省了空间，在对电机轴进行增速时同步对发电机进行散热；

2.电机带动锥齿轮一转动，锥齿轮一带动锥齿轮二转动，锥齿轮二带动固定轴转动，固定轴带动桨叶以固定轴为圆心进行转动，对桨叶的迎风角度进行调节，使电机轴的转速保持在目标转速，保证了发电机的安全运行。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作壳和转动筒内部示意图；

图3为本发明的转动筒内部结构示意图；

图4为本发明的转动筒内部侧视结构示意图；

图5为本发明的工作壳内部侧视结构示意图。

图中：1、支架；2、底板；3、桨叶；4、转动筒；5、工作壳；6、电机；7、锥齿轮一；8、锥齿轮二；9、固定轴；10、密封套；11、电磁块；12、磁块；13、滑动板；14、弹簧杆；15、限位锥齿轮；16、连接杆；17、粗糙弧形块；18、空腔；20、转动轴一；21、发电机；22、出风板；23、安装板一；24、齿套；25、转动轴二；26、齿轮一；27、齿轮四；28、齿轮三；29、扇叶；34、进气口；35、过滤网；40、固定板；69、工作腔一。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供如下实施例

实施例1

本发明实施例提供了一种多桨叶风力发电机，如图1-图4所示，包括底板2，底板2的上端安装有支架1，支架1的上端安装有工作壳5，工作壳5内部的工作腔一69中设有发电机21，发电机21的电机轴通过增速散热机构与转动轴一20连接，转动轴一20贯穿工作壳5的前端与转动筒4固定连接，工作壳5与转动筒4转动连接，转动筒4的内部设有空腔18，空腔18中固定设有电机6，电机6与锥齿轮一7固定连接，锥齿轮一7周向均匀啮合有若干锥齿轮二8，若干锥齿轮二8数量为三个，若干锥齿轮二8与若干固定轴9一一对应固定连接，固定轴9贯穿空腔18的侧端与桨叶3固定连接；

发电机21与安装板一23固定连接，安装板一23固定安装在工作壳5内部的工作腔一69中，工作壳5内部还设有工作腔二，工作腔一69和工作腔二之间连通有环形槽；

增速散热机构包括齿套24，齿套24与环形槽转动连接，工作腔一69中的齿套24连接有齿圈一，齿圈一周向啮合有三个齿轮一26，齿轮一26与连接轴一固定连接，齿轮一26与齿轮三28啮合，齿轮三28与齿轮四27啮合，齿轮四27与电机轴固定连接，齿轮三28通过连接轴二与扇叶29固定连接，连接轴一和连接轴二均与工作腔一69的前端转动连接，工作腔二中的齿套24通过固定板40与转动轴一20固定连接。

上述技术方案的有益效果为：

在风力带动桨叶3旋转时，桨叶3带动转动筒4转动，转动筒4带动转动轴一20转动，转动轴一20带动增速散热机构中的固定板40转动，固定板40带动齿套24转动，环形槽对齿套24的转动起到导向作用，齿套24的齿圈一带动齿轮一26转动，齿轮一26带动齿轮三28转动，齿轮三28带动齿轮四27转动，齿轮四27带动发电机21的电机轴转动，使得发电机21开始工作，齿套24中的齿圈一、齿轮一26、齿轮三28和齿轮四27构成增速组件，能够增加电机轴的转速，且齿轮三28转动时还带动扇叶29转动，扇叶29分布在发电机21的上侧和左右两侧，扇叶29转动时能够增加发电机21表面的空气流速，对发电机21进行散热，增速散热机构的设置，将增速功能和散热功能结合在一起，节省了空间，在对电机轴进行增速时同步对发电机21进行散热，解决了在风力发电的过程中，发电机会产生大量的热量，若不对发电机进行散热将会影响发电机的正常工作甚至影响发电机的使用寿命的技术问题；

电机6带动锥齿轮一7转动，锥齿轮一7带动锥齿轮二8转动，锥齿轮二8带动固定轴9转动，固定轴9带动桨叶3以固定轴9为圆心进行转动，对桨叶3的迎风角度进行调节，从而改变了桨叶3及其连接的转动筒4的转速，使电机轴的转速保持在目标转速，电机轴目标转速为发电机21额定功率下所需的电机轴转速，当风力等级过高使得发电机21的电机轴转速过大时，控制电机6工作，通过改变桨叶3的迎风角度来降低电机轴的转速，对发电机21起到保护作用，解决了当风力等级过高时，会导致发电机电机轴的旋转转速过快，严重影响发电机的使用寿命的技术问题。

实施例2

在实施例1的基础上，如图1-图3所示，空腔18中设有锁紧机构，锁紧机构包括限位锥齿轮15，限位锥齿轮15周向对应啮合有若干锥齿轮二8，限位锥齿轮15与滑动板13固定连接，滑动板13周向均匀布设有若干连接杆16，连接杆16与粗糙弧形块17固定连接，粗糙弧形块17与固定轴9对应配合，滑动板13与空腔18滑动连接，滑动板13远离限位锥齿轮15的一端与磁块12固定连接，磁块12与电磁块11对应设置，电磁块11固定设置在空腔18中，滑动板13和空腔18之间固定设有若干弹簧杆14；

固定轴9和转动筒4之间转动设有密封套10。

上述技术方案的有益效果为：

限位锥齿轮15设置在空腔18的前侧，锥齿轮一7设置在空腔18的后侧，在桨叶3的迎风角度保持固定时，限位锥齿轮15和锥齿轮二8保持啮合，对锥齿轮二8进行限位，使得桨叶3与转动筒4之间保持固定，限位锥齿轮15的设置提高了对锥齿轮二8的限位效果，粗糙弧形块17与固定轴9配合，粗糙弧形块17为半圆块，且在半圆块的半圆腔内设置一粗糙层，增加粗糙弧形块17和固定轴9之间的摩擦力，提高了固定轴9和粗糙弧形块17之间的限位效果，进一步提高了桨叶3与转动筒4之间的稳固效果，若电机6工作时，首先对电磁块11通电，电磁块11和磁块12之间的吸附力带动滑动板13滑动，滑动板13带动限位锥齿轮15与锥齿轮二8脱离啮合、粗糙弧形块17与固定轴9脱离啮合，弹簧杆压缩，此时锥齿轮一7转动时能够带动锥齿轮二8转动，用于实现桨叶3迎风角度的调节，在桨叶3的迎风角度调节完毕，电机6停止工作后，对电磁块11断电，在弹簧杆14的弹性作用下限位锥齿轮15和粗糙弧形块17恢复原位，重新对锥齿轮二8和固定轴9进行限位，锁紧机构的设置，对桨叶3进行锁紧，避免风力过大导致桨叶3和转动筒4之间发生相对转动，也避免仅通过电机6和锥齿轮一7对锥齿轮二8进行限位，容易使电机6和锥齿轮一7发生损坏，密封套10的设置，避免外界的灰尘杂质进入空腔18中，影响空腔18中零部件的使用寿命。

实施例3

在实施例1的基础上，如图1-图5所示，工作腔一69连通有通风机构，通风机构包括工作壳5侧端设置的进气口34，进气口34处对应倾斜设有过滤网35，工作壳5的后端设有出气口，出气口中转动设有转动轴二25，转动轴二25与出风板22固定连接，出风板22倾斜设置，进气口34、工作腔一69和出气口依次连通。

上述技术方案的有益效果为：

通过设置进气口34和出气口，使得工作腔一69中的空气循环流动，方便对发电机21进行散热，通过设置过滤网35，避免外界的灰尘杂质进入工作腔一69中，影响工作腔一69中零部件的使用寿命，在出气口设置出风板22，出风板22倾斜设置，仅在工作腔一69中的空气排出外界时出风板22能够发生转动，而外界的空气无法通过出气口进入工作腔一69中，出风板22的设置对空气的流动方向起到导向作用，使得空气能够依次沿着进气口34、工作腔一69和出气口流通。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种多桨叶风力发电机，其特征在于：包括底板（2），底板（2）的上端安装有支架（1），支架（1）的上端安装有工作壳（5），工作壳（5）内部的工作腔一（69）中设有发电机（21），发电机（21）的电机轴通过增速散热机构与转动轴一（20）连接，转动轴一（20）贯穿工作壳（5）的前端与转动筒（4）固定连接，工作壳（5）与转动筒（4）转动连接，转动筒（4）的内部设有空腔（18），空腔（18）中固定设有电机（6），电机（6）与锥齿轮一（7）固定连接，锥齿轮一（7）周向均匀啮合有若干锥齿轮二（8），若干锥齿轮二（8）与若干固定轴（9）一一对应固定连接，固定轴（9）贯穿空腔（18）的侧端与桨叶（3）固定连接；

发电机（21）与安装板一（23）固定连接，安装板一（23）固定安装在工作壳（5）内部的工作腔一（69）中，工作壳（5）内部还设有工作腔二，工作腔一（69）和工作腔二之间连通有环形槽；

增速散热机构包括齿套（24），齿套（24）与环形槽转动连接，工作腔一（69）中的齿套（24）连接有齿圈一，齿圈一周向啮合有三个齿轮一（26），齿轮一（26）与连接轴一固定连接，齿轮一（26）与齿轮三（28）啮合，齿轮三（28）与齿轮四（27）啮合，齿轮四（27）与电机轴固定连接，齿轮三（28）通过连接轴二与扇叶（29）固定连接，连接轴一和连接轴二均与工作腔一（69）的前端转动连接，工作腔二中的齿套（24）通过固定板（40）与转动轴一（20）固定连接；

空腔（18）中设有锁紧机构，锁紧机构包括限位锥齿轮（15），限位锥齿轮（15）周向对应啮合有若干锥齿轮二（8），限位锥齿轮（15）与滑动板（13）固定连接，滑动板（13）周向均匀布设有若干连接杆（16），连接杆（16）与粗糙弧形块（17）固定连接，粗糙弧形块（17）与固定轴（9）对应配合，滑动板（13）与空腔（18）滑动连接，滑动板（13）远离限位锥齿轮（15）的一端与磁块（12）固定连接，磁块（12）与电磁块（11）对应设置，电磁块（11）固定设置在空腔（18）中，滑动板（13）和空腔（18）之间固定设有若干弹簧杆（14）。

2.根据权利要求1所述的一种多桨叶风力发电机，其特征在于：固定轴（9）和转动筒（4）之间转动设有密封套（10）。

3.根据权利要求1所述的一种多桨叶风力发电机，其特征在于：工作腔一（69）连通有通风机构，通风机构包括工作壳（5）侧端设置的进气口（34），进气口（34）处对应倾斜设有过滤网（35），工作壳（5）的后端设有出气口，出气口中转动设有转动轴二（25），转动轴二（25）与出风板（22）固定连接，进气口（34）、工作腔一（69）和出气口依次连通。