CN208564859U - 一种智能风力发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能风力发电设备，其技术方案要点是：包括塔体、升降机构和发电机构，所述升降机构包括固定设置在所述塔体中的液压缸以及由所述液压缸驱动作升降运动的升降杆，所述升降杆的顶部固定设置有伸出于所述塔体上端开口的安装台，所述发电机构包括发电机、齿轮加速箱、转盘和扇叶，所述扇叶的一端固定设置在所述转盘上，所述发电机和齿轮加速箱分别承载在所述安装台上，所述转盘与齿轮加速箱通过第一传动轴连接，所述齿轮加速箱与发电机通过第二传动轴连接；达到了便于工作人员对设备进行检测和维护，提高发电效率，降低风力发电的成本的有益效果。

Description

一种智能风力发电设备

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，更具体地说，它涉及一种智能风力发电设备。

背景技术

风能是一种清洁的可再生能源，人们对其的开发和利用越来越重视。风能的开发利用主要通过风力发电实现，风力发电是把风的动能转为电能的过程，其基本原理是利用风力驱动叶片旋转，通过电磁感应促使发电机发电。

在现有的风力发电设备中，叶片通常固定安装在塔体的顶部，而且距地面的高度较高，使叶片能够获得足够的风量，驱动叶片转动。但是叶片距地面的高度通常为固定不可调节式，工作人员通常只能沿着塔体爬到顶部，对叶片进行维护、修理或更换等，操作起来并不方便。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能风力发电设备，具有便于工作人员对设备进行检测和维护的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种智能风力发电设备，包括塔体、升降机构和发电机构，所述升降机构包括固定设置在所述塔体中的液压缸以及由所述液压缸驱动作升降运动的升降杆，所述升降杆的顶部固定设置有伸出于所述塔体上端开口的安装台，所述发电机构包括发电机、齿轮加速箱、转盘和扇叶，所述扇叶的一端固定设置在所述转盘上，所述发电机和齿轮加速箱分别承载在所述安装台上，所述转盘与齿轮加速箱通过第一传动轴连接，所述齿轮加速箱与发电机通过第二传动轴连接。

采用上述技术方案，当扇叶、齿轮加速箱或发电机需要进行维护时，可通过升降机构将整个发电机构降下一定高度，便于工作人员攀爬到升降杆的顶部，减少工作人员的攀爬高度，并能够在一定程度上确保操作的安全性；同时，扇叶距离地面的高度也可以根据风力的不同进行调整，使扇叶获得尽量多的风能，实现对风力资源利用的最大化，提高设备的发电率。

本实用新型进一步设置，所述安装台上还设置有保护罩，所述齿轮加速箱和发电机分别设置在所述保护罩内，所述第一传动轴伸出于所述保护罩。

采用上述技术方案，保护罩对齿轮加速箱和发电机进行保护，避免齿轮加速箱和发电机因淋雨或日晒而发现故障。

本实用新型进一步设置，所述保护罩远离转盘的表面固定连接有平衡舵。

采用上述技术方案，使安装台承受的重量能够趋于平衡，提高升降杆顶部的稳定性。

本实用新型进一步设置，所述安装台上转动设置有转动台，所述发电机、齿轮加速箱和保护罩分别固定设置在所述转动台上，所述安装台上还固定设置有用于驱动所述转动台转动的驱动电机。

采用上述技术方案，发电机构以及保护罩分别转动承载在安装台上，使扇叶能够根据风向绕升降杆转动，以适应不同的风向。

本实用新型进一步设置，所述扇叶的一端设置有安装块，所述安装块上设置有安装孔，所述安装块通过螺栓与转盘固定连接。

采用上述技术方案，扇叶可拆卸安装在转盘上，安装和拆卸更加方便。

本实用新型进一步设置，所述转盘背离保护罩的表面设置有导流罩。

采用上述技术方案，使风力能够沿导流罩的外表面流动，避免风力直接作用在转盘上，进而使转盘的转动更加顺畅。

本实用新型进一步设置，所述转盘背离保护罩的表面设置有多个卡槽，所述导流罩的开口处设置有多个卡块，所述卡块与卡槽卡接配合。

采用上述技术方案，导流罩可拆卸安装在转盘上，便于将导流罩从转盘上拆下，对扇叶进行更换。

本实用新型进一步设置，所述驱动电机电连接有用于控制所述驱动电机工作的控制模块，所述控制模块包括第一压力传感器、第二压力传感器和处理器，所述第一压力传感器固定设置于导流罩的外表面，所述第二压力传感器固定设置于平衡舵的尾部，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别与处理器电连接，所述处理器与驱动电机电连接。

采用上述技术方案，第一压力传感器检测导流罩外表面中心处受到的第一风压值，并将该第一风压值转化为相应大小的第一电信号传递给处理器，第二压力传感器检测平衡舵尾部受到的第二风压值，并将该第二风压值转化为相应大小的第二电信号传递给处理器；处理器对第一电信号和第二电信号进行数值比较，当第一信号值与第二信号值的差值达到最大时，处理器控制驱动电机停止工作，使三片扇叶所在的平面能够自动与风向保持垂直，提高发电机构的发电效率。

本实用新型进一步设置，所述保护罩的上表面设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板电连接有蓄电池，所述蓄电池与驱动电机电连接。

采用上述技术方案，太阳能电池板将太阳能转化为电能储存在蓄电池中，为驱动电机提供电能。

综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：其一，通过升降机构的设置，使设备顶部的发电机构在需要维护时能够降下一定的高度，便于工作人员对发电机构进行检测和维护等；其二，发电机构通过转动台转动承载安装台上，使扇叶能够根据风向绕升降杆转动，以适应不同的风向；其三，通过控制模块的设置，使设备能够自动寻找风向，进而提高发电机构的发电效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的部分结构剖视图；

图3为本实用新型实施例中转盘、扇叶以及导流罩的装配结构示意图。

附图标记：1、塔体；11、斜撑杆；12、加强杆；21、升降杆；211、安装台；212、转动台；213、驱动电机；31、发电机；32、齿轮加速箱；33、转盘；331、卡槽；34、扇叶；341、安装块；35、第一传动轴；36、第二传动轴；4、保护罩；41、太阳能电池板；42、平衡舵；5、导流罩；51、卡块；61、第一压力传感器；62、第二压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做详细说明。

一种智能风力发电设备，如图1所示，包括塔体1、升降机构和发电机构。塔体1的底部连接有多根斜撑杆11，斜撑杆11的一端与塔体1的底部固定连接，另一端向下倾斜设置；多根斜撑杆11环绕分布于塔体1的底部，在整体上呈树根状，使塔体1的底部埋设于地底下时具有较大的抓地力，不易被大风吹倒；多根斜撑杆11分别与塔体1的底部之间固定连接有加强杆12，以提高斜撑杆11与塔体1底部之间的连接强度，使塔体1的底部能够牢固地埋设在地底下。

升降机构为液压升降机构，具体包括液压缸（图中未示出）和升降杆21，液压缸固定安装在塔体1中，升降杆21在液压液压缸的驱动下沿上下方向做升降运动，在升降杆21的顶部设置有伸出于塔体1上端开口的安装台211。

结合图2，发电机构包括发电机31、齿轮加速箱32、转盘33和扇叶34，扇叶34设置有三片，扇叶34的一端固定安装在转盘33上，而发电机31和齿轮加速箱32则分别承载在安装台211上，转盘33与齿轮加速箱32之间通过第一传动轴35连接，齿轮加速箱32与发电机31之间通过第二传动轴36连接。在发电时，风力驱动扇叶34和转盘33绕第一传动轴35转动，通过齿轮加速箱32的加速作用，使第二传动轴36快速转动，令发电机31发电。

由于发电机构通过安装台211承载在升降杆21的顶部，因此，利用升降杆21的升降运动可调节整个发电机构的高度，当扇叶34、齿轮加速箱32或发电机31需要进行维护时，可通过升降机构将整个发电机构降下一定高度，便于工作人员攀爬到升降杆21的顶部，减少工作人员的攀爬高度，并能够在一定程度上确保操作的安全性；同时，扇叶34距离地面的高度也可以根据风力的不同进行调整，使扇叶34获得尽量多的风能，实现对风力资源利用的最大化，提高设备的发电率。

在本实施例中，安装台211上还固定安装有保护罩4，齿轮加速箱32和发电机31分别位于保护罩4内，转盘33和扇叶34分别位于保护罩4外，第一传动轴35穿过并伸出于保护罩4，以对齿轮加速箱32和发电机31进行保护，避免齿轮加速箱32和发电机31因淋雨或日晒而发现故障。在保护罩4远离转盘33的表面还固定连接有平衡舵42，使安装台211承受的重量能够趋于平衡，提高升降杆21顶部的稳定性。

如图2所示，在本实施例中，发电机构以及保护罩4分别是转动承载在安装台211上的，使扇叶34能够根据风向绕升降杆21转动，以适应不同的风向。具体的，在安装台211的上表面开有横截面呈“凸”字型的转动槽，安装台211上安装有转动台212，转动台212的横截面呈“凸”字型设置，通过转动台212和转动槽的转动配合，转动台212转动安装在安装台211上；发电机31、齿轮加速箱32和保护罩4分别固定安装在转动台212的上表面，安装台211还开有空腔以及通孔，空腔中安装有驱动电机213，通孔连通空腔和转动槽，驱动电机213的输出轴穿过通孔并与转动台212的下表面固定连接，转动台212在驱动电机213的驱动下绕自身回转。在保护罩4的上表面安装有太阳能电池板41，太阳能电池板41电连接有蓄电池（图中未示出），太阳能电池板41将太阳能转化为电能储存在蓄电池中，蓄电池与驱动电机213电连接，为驱动电机213提供电能。

当风向发生改变时，转动台212在驱动电机213的驱动作用下绕自身转动，使扇叶34能够绕升降杆21转动，进而使三片扇叶34所在的平面与风向相垂直，进一步提高对风能的利用率以及设备的发电率。

如图3所示，扇叶34的一端设置有安装块341，安装块341上开有一对安装孔，安装块341通过在一对安装孔分别插接螺栓与转盘33固定连接，使扇叶34可拆卸安装在转盘33上，安装和拆卸更加方便，同时安装块341与转盘33之间也不易松动。

如图1和图3所示，在转盘33背离保护罩4的表面安装有导流罩5，导流罩5的外表面设置为半球面，以避免风力直接作用在转盘33上，使风力能够沿导流罩5的外表面流动，进而使转盘33的转动更加顺畅。导流罩5可通过如下结构安装在转盘33上：在转盘33背离保护罩4的表面开有三个呈圆周均匀分布的卡槽331，在导流罩5的开口处设置有三个呈圆周均匀分布的卡块51，三个卡块51与三个卡槽331分别对应地卡接配合，使导流罩5可拆卸安装在转盘33上，便于将导流罩5从转盘33上拆下，对扇叶34进行更换。

如图2所示，在本实施例中，驱动电机213电连接有用于控制驱动电机213工作的控制模块，控制模块包括第一压力传感器61、第二压力传感器62和处理器（图中未示出），第一压力传感器61固定安装在导流罩5外表面的中心处，第二压力传感器62固定安装在平衡舵42的尾部，第一压力传感器61和第二压力传感器62分别与处理器电连接，处理器与驱动电机213电连接。

发电机构开始发电时，驱动电机213工作，驱动转盘33绕自身转动，以寻找风向；第一压力传感器61用于检测导流罩5外表面中心处受到的第一风压值，并将该第一风压值转化为相应大小的第一电信号传递给处理器，第二压力传感器62用于检测平衡舵42尾部受到的第二风压值，并将该第二风压值转化为相应大小的第二电信号传递给处理器，处理器对第一电信号和第二电信号进行数值比较，当第一信号值与第二信号值的差值达到最大时，处理器控制驱动电机213停止工作，使三片扇叶34所在的平面能够自动与风向保持垂直，提高发电机构的发电效率。

以上实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种智能风力发电设备，其特征在于：包括塔体(1)、升降机构和发电机构，所述升降机构包括固定设置在所述塔体(1)中的液压缸以及由所述液压缸驱动作升降运动的升降杆(21)，所述升降杆(21)的顶部固定设置有伸出于所述塔体(1)上端开口的安装台(211)，所述发电机构包括发电机(31)、齿轮加速箱(32)、转盘(33)和扇叶(34)，所述扇叶(34)的一端固定设置在所述转盘(33)上，所述发电机(31)和齿轮加速箱(32)分别承载在所述安装台(211)上，所述转盘(33)与齿轮加速箱(32)通过第一传动轴(35)连接，所述齿轮加速箱(32)与发电机(31)通过第二传动轴(36)连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能风力发电设备，其特征在于：所述安装台(211)上还设置有保护罩(4)，所述齿轮加速箱(32)和发电机(31)分别设置在所述保护罩(4)内，所述第一传动轴(35)伸出于所述保护罩(4)。

3.根据权利要求2所述的一种智能风力发电设备，其特征在于：所述保护罩(4)远离转盘(33)的表面固定连接有平衡舵(42)。

4.根据权利要求3所述的一种智能风力发电设备，其特征在于：所述安装台(211)上转动设置有转动台(212)，所述发电机(31)、齿轮加速箱(32)和保护罩(4)分别固定设置在所述转动台(212)上，所述安装台(211)上还固定设置有用于驱动所述转动台(212)转动的驱动电机(213)。

5.根据权利要求4所述的一种智能风力发电设备，其特征在于：所述扇叶(34)的一端设置有安装块(341)，所述安装块(341)上设置有安装孔，所述安装块(341)通过螺栓与转盘(33)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能风力发电设备，其特征在于：所述转盘(33)背离保护罩(4)的表面设置有导流罩(5)。

7.根据权利要求6所述的一种智能风力发电设备，其特征在于：所述转盘(33)背离保护罩(4)的表面设置有多个卡槽(331)，所述导流罩(5)的开口处设置有多个卡块(51)，所述卡块(51)与卡槽(331)卡接配合。

8.根据权利要求6所述的一种智能风力发电设备，其特征在于：所述驱动电机(213)电连接有用于控制所述驱动电机(213)工作的控制模块，所述控制模块包括第一压力传感器(61)、第二压力传感器(62)和处理器，所述第一压力传感器(61)固定设置于导流罩(5)的外表面，所述第二压力传感器(62)固定设置于平衡舵(42)的尾部，所述第一压力传感器(61)和第二压力传感器(62)分别与处理器电连接，所述处理器与驱动电机(213)电连接。

9.根据权利要求4所述的一种智能风力发电设备，其特征在于：所述保护罩(4)的上表面设置有太阳能电池板(41)，所述太阳能电池板(41)电连接有蓄电池，所述蓄电池与驱动电机(213)电连接。