CN201706371U - 新型风光互补照明路灯 - Google Patents

Abstract

一种利用低速垂直轴永磁风力发电机，来实现照明的风光互补路灯系统。该新型风光互补照明路灯由低速垂直永磁风力发电机、太阳能电池板、风光控制器、蓄电池、灯杆、LED灯头、灯头支撑管、加强筋、风叶叶片、风叶叶臂、叶臂轮毂构成。这样，有效解决了传统风光互补路灯风力发电机发电量不足、蓄电池亏电、路灯照明时断时续等问题，结构简洁、节能环保、无污染、实用性极强，很具有推广价值。

Description

新型风光互补照明路灯 

技术领域

本实用新型涉及一种公共照明系统，尤其是一种利用低速垂直轴永磁风力发电机，来实现照明的风光互补路灯系统。 

背景技术

随着社会的进步，一次能源的日益枯竭，人们对环保意识的不断提高，原始的公共照明系统逐渐演变为目前风光互补的新型照明系统。但传统的风光互补路灯多采用水平轴风力发电机组和太阳能电池板相结合，水平轴风力发电机组有尾舵装置，频繁的摆向对转向轴承的寿命影响很大；同时，传统风力发电机对启动风速和工作风速及风向要求相对较高，而城市中风况的特点恰恰是风速低、风向变化频繁，这造成了传统的风光互补路灯发电量不足，蓄电池始终处于亏电状态，直接影响到城市道路的夜间照明及蓄电池的使用寿命，对过往司机及行人的安全造成一定隐患。 

实用新型内容

为了克服传统风力发电机启动风速和工作风速要求高，不能大规模在风速低且风向变化无常的城市环境中应用的问题，本实用新型设计了一种利用低速垂直轴永磁风力发电机组来实现照明的风光互补路灯系统。 

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：该新型风光互补照明路灯由永磁风力发电机、太阳能电池板、风光控制器、蓄电池、灯杆、LED灯头、灯头支撑管、加强筋、风叶叶片、风叶叶臂、叶臂轮毂构成。 

永磁风力发电机由机壳、定子、永磁转子磁靴、磁钢、定子绕组、隔磁铜套、卡箍、转轴组成；机壳内设有定子，定子绕组嵌入定子中，永磁转子磁靴为12等分块与12只磁钢组合安装于永磁转子中，永磁转子磁靴和磁钢组合后的整圆内孔中设有隔磁铜套，隔磁铜套用上下卡箍卡在安装好的永磁转子磁靴外边止口，隔磁铜套、永磁转子磁靴及卡箍圆周上均开有均布同心的螺栓孔，转轴上设有止口档，将组合的永磁转子压入转轴，将选定的两只深沟球密封轴承压入转轴上下轴承档止口位置，转轴后端部设计有推力轴承放置档，将一只推力轴承的单向面压入转轴的推力轴承档位置。 

永磁风力发电机的后端盖和机壳垂直放于工作台面，将推力轴承的另一单向面及滚珠放入后端盖推力轴承槽口中，将压装好的永磁转子小心放入定子中，永磁转子放入定子，转轴后端部压装好的轴承进入后端盖轴承槽口，用压机将 转轴后端部的轴承压入后端盖轴承槽口中，后端盖轴承槽设计有限位止口。将前端盖放入转轴前端部，敲击前端盖圆周，当转轴前端部轴承进入前端盖轴承槽口后，用固定螺栓将前端盖的止口带入机壳的止口中。 

若干风叶叶臂分别插入叶臂轮毂的若干个长方形槽口中，将固定小盘放置于叶臂轮毂的上平面部，使固定小盘的螺栓孔与风叶叶臂的前端螺栓孔的同心，将防雨盘放置于叶臂轮毂的下平面部，使防雨盘的螺栓孔与风叶叶臂的前端螺栓孔的同心，风叶叶臂、叶臂轮毂、固定小盘及防雨盘螺栓固定一体。将焊接好的若干组风叶叶片的其中一组垂直于风叶叶臂的其中一组，使风叶叶片的螺栓孔与风叶叶臂的尾端螺栓孔对齐且螺栓紧固，其余风叶叶片依该方法安装，风叶叶片顺时针安装且使正反面一致。将组装完成的风叶组件放置于永磁风力发电机转轴轴头用轴头螺栓将风叶组件压紧至轴头和叶臂轮毂的上平面一齐。 

低速垂直轴永磁风力发电机及组装完成的风叶组件设于灯杆的顶端，灯杆的一侧与灯头支撑管的一端相连，LED灯头设于灯头支撑管的另一端，灯杆与灯头支撑管之间设有加强筋，灯杆的一侧设有固定风光控制器及蓄电池的接线箱。 

本实用新型的有益效果是：该新型风光互补照明路灯有效解决了传统风光互补路灯风力发电机发电量不足、蓄电池亏电、路灯照明时断时续等问题，结构简洁、节能环保、无污染、实用性极强，可广泛应用于城市道路、景区亮化、高层住宅、高档小区、高速路牌等场所的照明，很具有推广价值。 

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述： 

附图1为本实用新型的整体结构示意图； 

附图2为本实用新型中低速垂直永磁风力发电机的结构示意图； 

附图3为本实用新型中低速垂直永磁风力发电机永磁转子结构示意图； 

附图4为本实用新型的俯视图。 

图中：1、永磁风力发电机；1-1、机壳；1-2、定子；1-3、永磁转子磁靴；1-4、磁钢；1-5、定子绕组；1-6、隔磁铜套；1-7、卡箍；1-8、转轴；2、太阳能电池板；3、风光控制器；4、蓄电池；5、灯杆；6、LED灯头；7、头支撑管；8、加强筋；9、风叶叶片；10、风叶叶臂；11、叶臂轮毂。 

具体实施方式

该新型风光互补照明路灯由低速垂直永磁风力发电机1、太阳能电池板2、风光控制器3、蓄电池4、灯杆5、LED灯头6、灯头支撑管7、加强筋8、风叶 叶片9、风叶叶臂10、叶臂轮毂11构成。 

低速垂直永磁风力发电机1由机壳1-1、定子1-2、永磁转子磁靴1-3、磁钢1-4、定子绕组1-5、隔磁铜套1-6、卡箍1-7、转轴1-8、组成；机壳1-1内设有定子1-2，定子绕组1-5嵌入定子1-2中，经过嵌线、绝缘层处理、接线、绑扎、电阻测量、绕组耐压试验、真空浸漆、烘干等流程后，压入机壳1-1中设有的定位止口中，永磁转子磁靴1-3为12等分块，与12只磁钢1-4组合安装，永磁转子安装过程中，调整各等块的上下间距以保持同心，安装完成后将隔磁铜套1-6放入磁靴1-3和磁钢1-4组合后的整圆内孔，用上下卡箍1-7卡在安装好的磁靴外边止口，隔磁铜套1-6、磁靴1-3及卡箍1-7圆周上均开有均布同心的螺栓孔，将最后组合的永磁转子各部件用铜螺栓或不锈钢螺栓紧固后，压入转轴1-8上设有的止口档中，压到档边即可。将选定的两只深沟球密封轴承压入转轴1-8上下轴承档止口位置，转轴1-8后端部设计有推力轴承放置档，将一只推力轴承的单向面压入转轴1-8的推力轴承档位置，转轴1-8的后端部在压装深沟球密封轴承和推力轴承时，两只轴承间应放入隔垫以保证两只轴承在旋转过程中互不干扰。 

将烘干后的定子绕组1-5进行喷涂黑漆以保证在恶劣的工作环境中，绕组不受酸碱的腐蚀影响。后端盖和机壳1-1用镀锌螺栓紧固后垂直放于工作台面，将推力轴承的另一单向面及滚珠放入后端盖推力轴承槽口中，将压装好的永磁转子小心放入定子1-2中，在放入过程中应尽量保持永磁转子和定子1-2的同心，以避免在放入过程中由于磁钢1-4的吸力而将定子绕组1-4碰伤。永磁转子放入定子1-2后，调整定转子间隙用塑胶榔头或木榔头轻轻敲击转轴前端部，待转轴后端部压装好的轴承进入后端盖轴承槽口后，用压机将转轴后端部的轴承压入后端盖轴承槽口中，后端盖轴承槽设计有限位止口，压到限位止口即可。将前端盖放入转轴前端部，用塑胶榔头或木榔头轻轻敲击前端盖圆周，当转轴前端部轴承进入前端盖轴承槽口后，用固定螺栓将前端盖的止口带入机壳1-1的止口中，以保证定转子的同心。 

若干风叶叶臂10分别插入叶臂轮毂11的若干个长方形槽口中，将固定小盘放置于叶臂轮毂11的上平面部，保证固定小盘的螺栓孔与风叶叶臂10的前端螺栓孔的同心，将防雨盘放置于叶臂轮毂11的下平面部，保证防雨盘的螺栓孔与风叶叶臂10的前端螺栓孔的同心。用高强度镀锌螺栓将风叶叶臂10、叶臂轮毂、固定小盘及防雨盘固定一体。将焊接好的若干组风叶叶片9的其中一组垂直于风叶叶臂10的其中一组，将风叶叶片9的螺栓孔与风叶叶臂10 的尾端螺栓孔对齐用高强度镀锌螺栓紧固，其余风叶叶片9依该方法安装，风叶叶片9应顺时针安装且保证正反面一致。永磁风力发电机放置垂直于工作台面上，键槽方向向上，平键放入转轴键槽中，将组装完成的风叶组件放置于永磁风力发电机转轴轴头用轴头螺栓将风叶组件压紧至轴头和叶臂轮毂11的上平面一齐。旋转风叶叶片，无卡滞现象，至此一台低速垂直轴永磁风力发电机1及风叶组件安装完成。 

竖立灯杆5之前应在LED灯头6的部位，将灯头接线端子用耐腐蚀电缆穿过灯头支撑管7管内引出至风光控制器接线箱体内，裁剪合适距离的电缆头接至风光控制器的负载接线端子。风光控制器3和蓄电池4置于接线箱体内，接线箱体两侧设有防雨通风窗口，此箱体安装在灯头支撑管7下端面与路灯灯杆5结合处，用高强度镀锌螺栓配条形镀锌扁铁开孔紧固于灯头支撑管7圆周。太阳能电池板2为两组件，间距为700MM-900MM，遮光后安装于灯头支撑管的上端面。并用耐腐蚀电缆将太阳能电池板的输出端子穿过灯头支撑管7和灯杆5的管内并引出至接线箱体内，将裁剪合适距离的电缆头接至风光控制器3的太阳能输入端子。 

灯杆5固定于预设好的地基基础之上，灯杆5底端为焊接式法兰与地基螺栓配合紧固。将组装好并已经刹车的低速垂直轴永磁风力发电机1及风叶组件吊装至灯杆5上端面法兰处，将永磁风力发电机1的输出线用耐腐蚀电缆穿过灯杆5和灯杆支撑管7管内并引出至风光控制器接线箱体内，用紧固螺栓将永磁垂直轴风力发电机组与灯杆5上端面法兰固定。将永磁风力发电机1的引出线接至风光控制器3的风力发电机输入端子。 

待总装完成后，设置风光控制器3控制LED灯头6工作的时间，光控、时控可选择，解除低速垂直轴永磁风力机1及风叶组件刹车，解除遮光后的太阳能电池板组件上的遮光物品，低速垂直轴永磁风力发电机1开始工作，风叶组件旋转发电，太阳能电池板2接受光照并发电。风光控制器3检测永磁风力发电机电压并将电能输送至蓄电池4，蓄电池4为LED灯头6提供稳定电能，此过程不断循环，为LED灯头6提供连续不间断的电能。 

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种新型风光互补照明路灯，由永磁风力发电机(1)、太阳能电池板(2)、风光控制器(3)、蓄电池(4)、灯杆(5)、LED灯头(6)、灯头支撑管(7)、加强筋(8)、风叶叶片(9)、风叶叶臂(10)、叶臂轮毂(11)构成，其特征在于：所述永磁风力发电机(1)为低速垂直轴永磁风力发电机，永磁风力发电机(1)由机壳(1-1)、定子(1-2)、永磁转子磁靴(1-3)、磁钢(1-4)、定子绕组(1-5)、隔磁铜套(1-6)、卡箍(1-7)、转轴(1-8)组成；机壳(1-1)内设有定子(1-2)，定子绕组(1-5)嵌入定子(1-2)中，永磁转子磁靴(1-3)为12等分块与12只磁钢(1-4)组合安装于永磁转子中，永磁转子磁靴(1-3)和磁钢(1-4)组合后的整圆内孔中设有隔磁铜套(1-6)，隔磁铜套(1-6)用上下卡箍(1-7)卡在安装好的永磁转子磁靴(1-3)外边止口，隔磁铜套(1-6)、永磁转子磁靴(1-3)及卡箍(1-7)圆周上均开有均布同心的螺栓孔，转轴(1-8)上设有止口档，将永磁转子压入转轴(1-8)，将选定的两只深沟球密封轴承压入转轴(1-8)上下轴承档止口位置，转轴(1-8)后端部设计有推力轴承放置档，将一只推力轴承的单向面压入转轴(1-8)的推力轴承档位置；永磁风力发电机的后端盖和机壳(1-1)垂直放于工作台面，将推力轴承的另一单向面及滚珠放入后端盖推力轴承槽口中，将压装好的永磁转子放入定子(1-2)中，永磁转子放入定子(1-2)，转轴后端部压装好的轴承进入后端盖轴承槽口，用压机将转轴后端部的轴承压入后端盖轴承槽口中，后端盖轴承槽设计有限位止口；将前端盖放入转轴前端部，敲击前端盖圆周，当转轴前端部轴承进入前端盖轴承槽口后，用固定螺栓将前端盖的止口带入机壳(1-1)的止口中；若干风叶叶臂(10)分别插入叶臂轮毂(11)的若干个长方形槽口中，将固定小盘放置于叶臂轮毂(11)的上平面部，使固定小盘的螺栓孔与风叶叶臂(10)的前端螺栓孔的同心，将防雨盘放置于叶臂轮毂(11)的下平面部，使防雨盘的螺栓孔与风叶叶臂(10)的前端螺栓孔的同心，风叶叶臂(10)、叶臂轮毂(11)、固定小盘及防雨盘螺栓固定一体；将焊接好的若干组风叶叶片(9)的其中一组垂直于风叶叶臂(10)的其中一组，使风叶叶片(9)的螺栓孔与风叶叶臂(10)的尾端螺栓孔对齐且螺栓紧固，其余风叶叶片(9)依该方法安装，风叶叶片(9)顺时针安装且使正反面一致；组装完成的风叶组件放置于永磁风力发电机转轴轴头用轴头螺栓将风叶组件压紧至轴头和叶臂轮毂(11)的上平面一齐。

2.根据权利要求1所述的新型风光互补照明路灯，其特征在于：所述低速垂直轴永磁风力发电机(1)及风叶组件设于灯杆(5)的顶端，灯杆(5)的一侧与灯头支撑管(7)的一端相连，LED灯头(6)设于灯头支撑管(7)的另一端，灯杆(5)与灯头支撑管(7)之间设有加强筋(8)，灯杆(5)的一侧设有固定风光控制器(3)及蓄电池(4)的接线箱。 

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