CN207598416U - 一种中心转轴传动式防台风风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种中心转轴传动式防台风风力发电装置；该装置由若干风机组成，风机扇叶受风力转动后，通过扭矩传动机构将扭矩传导到中心轴，多点同时分别向中心转轴传递扭距，由中心转轴集中扭矩到发电机轴旋转发电；由于体积小，所以微风时也可推动扇叶旋转，提高了微风的利用效率；此可依照各地风力情况确定风机组件的串联个数，使其广泛适用于我国绝大多数地区；由于风机体积小，安装维护简单，可广泛适用于平房高楼城市等地方；形成根据各地区不同的风力发电组合形式；另一方面还将风机扇叶折叠形式进行了改良，使其受到强风时，叶片及时收拢，防止由于强风对风机造成损坏，延长风机的使用寿命。

Description

一种中心转轴传动式防台风风力发电装置
技术领域
本实用新型涉及风力发电设备领域，具体涉及为一种中心转轴传动式防台风风力发电装置。
背景技术
随着社会的进步和科技的发展，能源需求的形势也变得越来越严峻，新能源的开发和利用也变得更加重要；风能作为一种清洁可再生的能源，市场需求大，但当今普遍采用的大型风力发电塔，由于体积庞大，运输安装过程受限，在城市房顶等微风地区或海边沙漠等强风地区安装困难，前者发电效果较差，后者维护困难；且由于体积原因，微风难以推动风机扇叶进行旋转，使得微风时风力发电效果较差，扇叶尺寸过大还容易在台风等自然灾难中受到损坏，增加后期设备维护成本；因此需要设计一种新型风力发电设备。
实用新型内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种中心转轴传动式防台风风力发电装置，组合能力强，可根据不同地区的风力情况确定不同风力发电组合形式，风机体积小，提高微风发电效率，风机扇叶可折叠，防止台风对风机的损坏。
本使用实用新型解决其存在的问题所采用的技术方案是：
所述中心转轴传动式防台风风力发电装置包括扇叶旋转收起机构，扭矩机构，中心转轴，尾翼和支撑底座；所述扇叶旋转收起机构包括风机扇叶，扇叶转动座，所述风机扇叶底端设有扇叶柄，所述扇叶柄与扇叶转动座接触一端设有折叠轴，所述扇叶转动座周向均匀设有若干开口朝向风机后侧的┌┐形折叠槽，所述┌┐形折叠槽侧端面各设有小孔，所述折叠轴与小孔相配合，使扇叶柄通过折叠轴将风机扇叶向风机后侧折叠；所述扇叶转动座后侧端面固定连接有横向转轴，所述横向转轴轴向分别设有撑台和定台，所述撑台在横向转轴上前后滑动，所述定台与横向转轴相固定，所述撑台周向设有与扇叶柄顶端相固定的撑杆，所述撑杆与扇叶柄和撑台间转动连接，所述撑台与定台之间设有弹簧，所述撑台与定台相对的一面各设有电磁铁，所述电磁铁与控制器电性连接；所述扭矩机构包括横向转轴，换向齿轮组，纵向转轴，中心转轴，所述横向转轴轴向设有顶部换向齿轮组，所述顶部换向齿轮组又与纵向转轴顶端固定连接，所述纵向转轴下端与底部换向齿轮组相固定连接，所述底部换向齿轮组与中心转轴相配合连接，通过换 向齿轮组、横向转轴和纵向转轴将风机产生的扭矩集中于中心转轴上；所述横向转轴尾端与尾翼连接管相转动连接，所述尾翼连接管外侧设有尾翼，所述尾翼与地面保持垂直；所述若干中心转轴首尾固定连接，并在尾端中心转轴连接发电机转动轴；所述支撑底座侧表面中间设有通孔，所述通孔腔体内设有底部换向齿轮组，所述中心转轴与底部换向齿轮组相配合并从通孔中穿出。
进一步的，所述换向齿轮组采用伞状锥形齿轮相啮合，或者采用直齿伞齿轮与正齿轮相啮合；
得益于上述改进结构，换向齿轮组转换扭矩方向，并将扭矩集中于中心转轴，使中心转轴旋转，带动发电机转子转动发电。
进一步的，所述风机扇叶叶面与风机扇叶旋转面存在倾斜夹角，所述夹角大小为度到度；
得益于上述改进结构，风力可以推动风机扇叶旋转，且扇叶叶面与旋转面之间角度根据当地风力强弱情况不同而进行适当调节。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果：
1、由于其组件的可组合性可适用于我国大多数地区，针对风力种类的不同可采用不同的风机组合形式，根据风力不同每个发电机可配套数量不同个风机组，适应性广。
2、由于其体积小，结构简单，决定其维护方便，减小由于安装维护投入大量人力物力。
3、对风机扇叶收拢方式进行了改进。使得叶片在受强风时可自行收拢，减小因为强风对叶片的损坏，减小维护成本。
4、体积小，在微风时依然可以利用微风发电，提高微风的发电效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是所述中心转轴传动式防台风风力发电装置一种实施例的风机组结构示意图；
图2是所述风机组组合形式一种实施例的安装示意图；
图3是所述扇叶旋转折叠机构和扭矩机构一种实施例的结构示意图；
图4是所述扇叶折叠机构一种实施例的结构示意图；
图5是所述中心转轴传动式防台风风力发电装置一种实施例的扇叶折叠后结构示意图；
图6是所述扭矩机构一种实施例的安装结构示意图；
图7是所述顶端换向齿轮组和撑台定台一种实施例的结构示意图。
图中:
111.风机扇叶,112.扇叶柄,121.扇叶转动座,122.┌┐形折叠槽,13.折叠轴；
211.撑台,212.撑杆,22.定台,23.弹簧,24.电磁铁；
31.横向转轴,32.纵向转轴,33.中心转轴,341.顶部换向齿轮组,342.底部换向齿轮组；
41.尾翼连接管,42.尾翼；
5.支撑底座,51.通孔。
具体实施方式
附图为该一种中心转轴传动式防台风风力发电装置的最佳实施例，下面结合附图对本实用新型进一步详细的说明。
所述中心转轴传动式防台风风力发电装置包括扇叶旋转收起机构，扭矩机构，中心转轴33，尾翼42和支撑底座5。
所述扇叶旋转收起机构包括风机扇叶111，扇叶转动座121，所述风机扇叶111底端设有扇叶柄112，所述扇叶柄112与扇叶转动座121接触一端设有折叠轴13，所述扇叶转动座121周向均匀设有若干开口朝向风机后侧的┌┐形折叠槽122，所述┌┐形折叠槽122侧端面各设有小孔，所述折叠轴13与小孔相配合，使扇叶柄112通过折叠轴13将风机扇叶111向风机后侧折叠。当风机受强风或台风时，风力将风机扇叶向风机后方压缩倾斜，可使扇叶合拢；扇叶合拢后，扇叶不再旋转，受风面积较小，受风力较小，可大幅度减少风机损坏。
所述扇叶转动座121后侧端面固定连接有横向转轴31，所述横向转轴31轴向分别设有撑台211和定台22，所述撑台211在横向转轴31上前后滑动，所述定台22与横向转轴31相固定，所述撑台211周向设有与扇叶柄112顶端相固定的撑杆212，所述撑杆212与扇叶柄112和撑台211间转动连接，所述撑台211与定台22之间设有弹簧23，所述撑台211与定台22相对的一面各设有电磁铁24，所述电磁铁24与控制器电性连接。
当风机受台风时，风力将风机扇叶向风机后方压缩倾斜，使得弹簧被压缩，触发电磁铁，电磁铁吸引撑台和定台，使扇叶合拢。电磁铁吸引力可将撑台和定台相互吸引住，将其固定在一起，使风机扇叶收拢，减少台风对风机的损坏，当电磁铁断电后，撑台与定台又由两者之间的弹簧撑开，使得风机扇叶张开，风机扇叶受风力旋转，产生电力。
所述扭矩机构包括横向转轴31，换向齿轮组，纵向转轴32，中心转轴33，所述横向转轴31轴向设有顶部换向齿轮组341，所述顶部换向齿轮组341又与纵向转轴32顶端固定连接，所述纵向转轴32下端与底部换向齿轮组342相固定连接，所述底部换向齿轮组342与中心转轴33相配合连接，通过换向齿轮组、横向转轴31和纵向转轴32将风机产生的扭矩集中于中心转轴33上。换向齿轮组转换扭矩方向，并将扭矩集中于中心转轴，使中心转轴旋转，带动发电机转子转动发电。
所述横向转轴31尾端与尾翼42连接管41相转动连接，所述尾翼42连接管41外侧设有尾翼42，所述尾翼42与地面保持垂直。风通过尾翼时，可以使尾翼旋转到顺风方向，尾翼可以保持风机正对来风方向，提高风力利用率。
所述若干中心转轴33首尾固定连接，并在尾端中心转轴33连接发电机转动轴。中心转轴可以将各个风机组串联起来，将风机产生的扭矩集中于中心转轴上，带动发电机转子旋转发电。
所述支撑底座5侧表面中间设有通孔51，所述通孔51腔体内设有底部换向齿轮组342，所述中心转轴33与底部换向齿轮组342相配合并从通孔51中穿出。
进一步的，所述换向齿轮组采用伞状锥形齿轮相啮合，或者采用直齿伞齿轮与正齿轮相啮合。
得益于上述改进结构，换向齿轮组转换扭矩方向，并将扭矩集中于中心转轴，使中心转轴旋转，带动发电机转子转动发电。
进一步的，所述撑台211与定台22之间由弹簧23将两者撑开，风力压缩弹簧23触发阈值后用电磁铁24将撑台211与定台22吸合。
得益于上述改进结构，当风机受台风时，风力将风机扇叶向风机后方压缩倾斜，使得弹簧被压缩，触发电磁铁，电磁铁吸引撑台和定台，使扇叶合拢。
进一步的，所述风机扇叶111叶面与风机扇叶111旋转面存在倾斜夹角，所述夹角大小为15度到30度。
得益于上述改进结构，风力可以推动风机扇叶旋转，且扇叶叶面与旋转面之间角度根据当地风力强弱情况不同而进行适当调节。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种中心转轴传动式防台风风力发电装置，包括扇叶，发电机和支撑柱，其特征在于：
所述中心转轴传动式防台风风力发电装置包括扇叶旋转折叠机构，扭矩机构，中心转轴(33)，尾翼(42)和支撑底座(5)；
所述扇叶旋转收起机构包括风机扇叶(111)，扇叶转动座(121)，所述风机扇叶(111)底端设有扇叶柄(112)，所述扇叶柄(112)与扇叶转动座(121)接触一端设有折叠轴(13)，所述扇叶转动座(121)周向均匀设有若干开口朝向风机后侧的┌┐形折叠槽(122)，所述┌┐形折叠槽(122)侧端面各设有小孔，所述折叠轴(13)与小孔相配合，使扇叶柄(112)通过折叠轴(13)将风机扇叶(111)向风机后侧折叠；
所述扇叶转动座(121)后侧端面固定连接有横向转轴(31)，所述横向转轴(31)轴向分别设有撑台(211)和定台(22)，所述撑台(211)在横向转轴(31)上前后滑动，所述定台(22)与横向转轴(31)相固定，所述撑台(211)周向设有与扇叶柄(112)顶端相固定的撑杆(212)，所述撑杆(212)与扇叶柄(112)和撑台(211)间转动连接，所述撑台(211)与定台(22)之间设有弹簧(23)，所述撑台(211)与定台(22)相对的一面各设有电磁铁(24)，所述电磁铁(24)与控制器电性连接；
所述扭矩机构包括横向转轴(31)，换向齿轮组，纵向转轴(32)，中心转轴(33)，所述横向转轴(31)轴向设有顶部换向齿轮组(341)，所述顶部换向齿轮组(341)又与纵向转轴(32)顶端固定连接，所述纵向转轴(32)下端与底部换向齿轮组(342)相固定连接，所述底部换向齿轮组(342)与中心转轴(33)相配合连接，通过换向齿轮组、横向转轴(31)和纵向转轴(32)将风机产生的扭矩集中于中心转轴(33)上；
所述横向转轴(31)尾端与尾翼(42)连接管(41)相转动连接，所述尾翼(42)连接管(41)外侧设有尾翼(42)，所述尾翼(42)与地面保持垂直；
所述若干中心转轴(33)首尾固定连接，并在尾端中心转轴(33)连接发电机转动轴；
所述支撑底座(5)侧表面中间设有通孔(51)，所述通孔(51)腔体内设有底部换向齿轮组(342)，所述中心转轴(33)与底部换向齿轮组(342)相配合并从通孔(51)中穿出。
2.根据权利要求1所述的一种中心转轴传动式防台风风力发电装置，其特征在于：
所述换向齿轮组采用伞状锥形齿轮相啮合，或者采用直齿伞齿轮与正齿轮相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种中心转轴传动式防台风风力发电装置，其特征在于：
所述风机扇叶(111)叶面与风机扇叶(111)旋转面存在倾斜夹角，所述夹角大小为15度到30度。
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