CN209654162U - 一种风能动力转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风能动力转换装置，包括水平旋转组件和垂直旋转组件，且二者活动连接；水平旋转组件的顶部固定安装有风叶，且风叶随风能方向迎风旋转；水平旋转组件随风叶旋转并带动垂直旋转组件旋转。在本实用新型中，该风能动力转换装置，包括风叶、水平旋转组件和垂直旋转组件，结构简单，在制作时可以简化制作工艺，从而降低制作成本；在使用时，风叶随风能方向随风旋转，带动与风叶固定的水平旋转组件旋转，风叶与水平旋转组件同角度同方向旋转，由于水平旋转组件与垂直旋转组件活动连接，水平旋转组件在旋转的同时会为垂直旋转组件提供旋转动力，使垂直旋转组件可旋转，如此将风能的水平旋转力转换为垂直的旋转动力。

Description

一种风能动力转换装置

技术领域

本实用新型涉及风能转换设备技术领域，特别涉及一种风能动力转换装置。

背景技术

随着能源的不断耗竭，如石油，煤炭，天然气等。因不断过量开采使用，全球能源的危机，全球暖化，人类想永远的生存下去，首当其冲的就是人类赖以生存的能源及环境问题。风能是一种清洁的可再生能源，将其利用可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源；将高空风能充分能利用起来为人类所用，是科学研究工作者一直关注的热点话题。高空风及高空风能的特点是：风速大、平均能量密度高、地域分布广、稳定性高、常年不断。风能转换是利用风能的重要方式，高空风能的利用是在高空中采集风能，将风能转化为机械能，最后将机械能转换为电能或其它形式的能量。

风能转换系统是将风能转变成机械能并加以利用的一整套设备。一般包括风轮、传动装置、控制装置、贮能装置和利用装置。风轮又称转子，由叶片和转子轴组成，其功能是把风能转变成机械能。而风能利用装置就是利用风能转化的机械能工作的设备，如发电机、水泵、压气机、热泵等。

现有技术(CN102278276B)公开了一种串接式双向驱动的风能动力系统，其包括：分别连接在做功装置的传动轴)两端的两个卷扬机；两个用于在高空收集风能，将风能转换为机械能并分别通过做功绳输出机械能的伞型风力装置，做功绳以相同缠绕方向分别缠绕连接在两个卷扬机的卷筒；连接并控制两个伞型风力装置和两个卷扬机的中央控制装置，由中央控制装置控制伞型风力装置在每个工作周期内不同时停止处于下降阶段而停止输出机械能。上述现有技术中，采集风能的伞型风力装置有2个，且需采用双卷扬机机构，虽然增加了做功装置的发电连续性，但耗能也相应提高，不利于节约成本，且结构复杂；另外，由于伞型风力装置需要上升到较高的空中，对做功绳的长度有一定的要求，而做功绳是直接卷绕在卷扬机的卷筒上，需要卷筒有较大的尺寸来满足储绳量，因此增加了能耗以及制造成本，同时，对卷扬机的驱动电机、制动器以及其他工作部件也提出了更高的要求，相应的降低了设备的结构稳定性；此外，上述现有技术不能迎风旋转。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单且稳定、能够360度随风能方向无方向性迎风旋转的风能动力转换装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种风能动力转换装置，能将风能的水平旋转力转换为垂直的旋转动力，使其实用并能在日常生活中提供所需的动力源。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

本实用新型提供一种风能动力转换装置，包括水平旋转组件和垂直旋转组件，且二者活动连接；所述水平旋转组件的顶部固定安装有风叶，且所述风叶随风能方向迎风旋转；所述水平旋转组件随所述风叶旋转并带动垂直旋转组件旋转。在本实用新型中，该风能动力转换装置，包括风叶、水平旋转组件和垂直旋转组件，结构简单，在制作时可以简化制作工艺，从而降低制作成本；在使用时，风叶随风能方向随风旋转，带动与风叶固定的水平旋转组件旋转，风叶与水平旋转组件同角度同方向旋转，由于水平旋转组件与垂直旋转组件活动连接，水平旋转组件在旋转的同时会为垂直旋转组件提供旋转动力，使垂直旋转组件可旋转，如此将风能的水平旋转力转换为垂直的旋转动力，将风能转化为机械能。其中，可以利用现有的技术将得到的机械能转化为其它动力能，用于日常生活所需。

具体地，所述风叶有2块，且整体为中心对称图形并随风能方向无方向性360度迎风旋转。在实际中，可以将风叶设计成三角形，因为三角形具有良好的稳定性，而且操作简单。另外，风叶360度旋转会带动水平旋转组件和竖直旋转组件可以360度旋转。

具体地，所述水平旋转组件包括水平旋转轴和第一伞形牙轮，且二者固定连接；所述水平旋转轴顶部与所述风叶固定并由所述风叶带动旋转；所述第一伞形牙轮随所述水平旋转轴而旋转并带动所述垂直旋转组件旋转；所述风叶和所述第一伞形牙轮在相互平行的面上绕所述水平旋转轴旋转。水平旋转组件包括水平旋转轴和第一伞形牙轮，二者的连接方式，使结构简单。

具体地，所述垂直旋转组件包括第二伞形牙轮和垂直旋转轴，且二者固定连接；所述第二伞形牙轮与所述第一伞形牙轮啮合，并在所述第一伞形牙轮带动下绕所述垂直旋转轴旋转；所述垂直旋转轴随所述第二伞形牙轮旋转。根据现有技术，第一伞形牙轮和第二伞形牙轮均为现有的齿轮，二者的齿数比决定垂直旋转轴的转速。另外，利用现有技术，垂直旋转轴上可以安装发电机进行发电输出，免去集电转换，将风能转化为机械能再转化为电能，实现风力发电；在垂直旋转轴上也可以安装风叶作为排气扇或者吸气扇；在垂直旋转轴上还可以安装抽水机泵头使水泵头旋转达到风力抽水或装上压缩机压缩空气等等；实现更多的动力运用，使该风能动力转换装置具有实用性并能在日常生活中提供所需的动力源。

具体地，该装置还包括上壳体和下壳体，且二者一体成型连接并形成容纳所述水平旋转组件和所述垂直旋转组件的空间；所述水平旋转轴的两端连接在所述上壳体的两端，且顶部穿过所述上壳体的一端向外伸出并与所述风叶固定；所述上壳体与所述水平旋转轴的两端连接处均对称设有第一轴承，通过所述第一轴承连接所述水平旋转轴和所述上壳体。设置第一轴承，可以支撑水平旋转组件，并保证水平旋转轴在旋转时保持稳定，不会摆动，保证结构的稳定性。其中，第一轴承可以采用现有的滚珠轴承，使水平旋转组件在旋转时，上壳体不会随着转动，保证平衡。

具体地，所述下壳体内固定安装有复数个第二轴承，通过所述第二轴承连接所述垂直旋转轴和所述下壳体。设置第二轴承，可以支撑垂直旋转组件，并保证垂直旋转轴在旋转时保持稳定，不会摆动，保证结构的稳定性。其中，第二轴承可以采用现有的滚珠轴承，使垂直旋转组件在旋转时，下壳体不会随着转动，保证平衡。

具体地，所述上壳体的另一端固定安装有尾翼，且所述尾翼的中心与所述风叶的旋转中心在同一直线上。在使用时，当风叶正面迎风时，尾翼可以保持装置整体的平衡且可以改变上壳体的方向；当侧面迎风时，尾翼会保证风叶在工作过程中的平衡。原理类似于船。

具体地，所述下壳体上套接有垂直固定支柱；所述垂直固定支柱内设有复数个第三轴承，通过所述第三轴承连接所述下壳体和所述垂直固定支柱。第三轴承的设置保证在工作中下壳体保持平衡，且在下壳体360度转动时，保证垂直固定支柱不会跟随转动，保证结构稳定性。

本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中，使用一种风能动力转换装置，包括水平旋转组件和垂直旋转组件，且二者活动连接；所述水平旋转组件的顶部固定安装有风叶，且所述风叶随风能方向迎风旋转；所述水平旋转组件随所述风叶旋转并带动垂直旋转组件旋转。在本实用新型中，该风能动力转换装置，包括风叶、水平旋转组件和垂直旋转组件，结构简单，在制作时可以简化制作工艺，从而降低制作成本；在使用时，风叶随风能方向随风旋转，带动与风叶固定的水平旋转组件旋转，风叶与水平旋转组件同角度同方向旋转，由于水平旋转组件与垂直旋转组件活动连接，水平旋转组件在旋转的同时会为垂直旋转组件提供旋转动力，使垂直旋转组件可旋转，如此将风能的水平旋转力转换为垂直的旋转动力，将风能转化为机械能。其中，可以利用现有的技术将得到的机械能转化为其它动力能，用于日常生活所需。

附图说明

图1是本实用新型一种风能动力转换装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

参见图1，本实用新型提供一种风能动力转换装置，包括水平旋转组件1和垂直旋转组件2，且二者活动连接；水平旋转组件1的顶部固定安装有风叶3，且风叶3随风能方向迎风旋转；水平旋转组件1随风叶3旋转并带动垂直旋转组件2旋转。在本实用新型中，该风能动力转换装置，包括风叶3、水平旋转组件1和垂直旋转组件2，结构简单，在制作时可以简化制作工艺，从而降低制作成本；在使用时，风叶3随风能方向随风旋转，带动与风叶3固定的水平旋转组件1旋转，风叶3与水平旋转组件1同角度同方向旋转，由于水平旋转组件1与垂直旋转组件2活动连接，水平旋转组件1在旋转的同时会为垂直旋转组件2提供旋转动力，使垂直旋转组件2可旋转，如此将风能的水平旋转力转换为垂直的旋转动力，将风能转化为机械能。其中，可以利用现有的技术将得到的机械能转化为其它动力能，用于日常生活所需。

在本实施例中，风叶3有2块，且整体为中心对称图形并随风能方向无方向性360度迎风旋转。在实际中，可以将风叶3设计成三角形，因为三角形具有良好的稳定性，而且操作简单。另外，风叶360度旋转会带动水平旋转组件1和竖直旋转组件2可以360度旋转。

在本实施例中，水平旋转组件1包括水平旋转轴11和第一伞形牙轮12，且二者固定连接；水平旋转轴11顶部与风叶3固定并由风叶3带动旋转；第一伞形牙轮12随水平旋转轴11而旋转并带动垂直旋转组件2旋转；风叶3和第一伞形牙轮12在相互平行的面上绕水平旋转轴11旋转。水平旋转组件1包括水平旋转轴11和第一伞形牙轮12，二者的连接方式，使结构简单。

在本实施例中，垂直旋转组件2包括第二伞形牙轮21和垂直旋转轴22，且二者固定连接；第二伞形牙轮21与第一伞形牙轮12啮合，并在第一伞形牙轮12带动下绕垂直旋转轴22旋转；垂直旋转轴22随第二伞形牙轮21旋转。其中，第一伞形牙轮12带动下绕垂直旋转轴22旋转即为第一伞形牙轮12与垂直旋转轴22同轴旋转。根据现有技术，第一伞形牙轮12和第二伞形牙轮21均为现有的齿轮，二者的齿数比决定垂直旋转轴22的转速。另外，利用现有技术，垂直旋转轴22上可以安装发电机(图未示)进行发电输出，免去集电转换，将风能转化为机械能再转化为电能，实现风力发电；在垂直旋转轴22上也可以安装风叶(图未示)作为排气扇或者吸气扇；在垂直旋转轴22上还可以安装抽水机泵头(图未示)使水泵头旋转达到风力抽水或装上压缩机(图未示)压缩空气等等；实现更多的动力运用，使该风能动力转换装置具有实用性并能在日常生活中提供所需的动力源。

在本实施例中，该装置还包括上壳体4和下壳体5，且二者一体成型连接并形成容纳水平旋转组件和垂直旋转组件的空间0；水平旋转轴11的两端连接在上壳体4的两端，且顶部穿过上壳体4的一端向外伸出并与风叶3固定；上壳体4与水平旋转轴11的两端连接处均对称设有第一轴承41，通过第一轴承41连接水平旋转轴11和上壳体4。设置第一轴承41，可以支撑水平旋转组件1，并保证水平旋转轴11在旋转时保持稳定，不会摆动，保证结构的稳定性。其中，第一轴承41可以采用现有的滚珠轴承，使水平旋转组件1在旋转时，上壳体4不会随着转动，保证平衡。

在本实施例中，下壳体5内固定安装有复数个第二轴承51，通过第二轴承51连接垂直旋转轴22和下壳体5。设置第二轴承51，可以支撑垂直旋转组件2，并保证垂直旋转轴22在旋转时保持稳定，不会摆动，保证结构的稳定性。其中，第二轴承51可以采用现有的滚珠轴承，使垂直旋转组件2在旋转时，下壳体5不会随着转动，保证平衡。

在本实施例中，上壳体4的另一端固定安装有尾翼6，且尾翼6的中心与风叶3的旋转中心在同一直线上。在使用时，当风叶3正面迎风时，尾翼6可以保持装置整体的平衡且可以改变上壳体4的方向；当侧面迎风时，尾翼6会保证风叶3在工作过程中的平衡。原理类似于船。

在本实施例中，下壳体5上套接有垂直固定支柱7；垂直固定支柱7内设有复数个第三轴承71，通过第三轴承71连接下壳体5和垂直固定支柱7。第三轴承71的设置保证在工作中下壳体5保持平衡，且在下壳体360度转动时，保证垂直固定支柱7不会跟随转动，保证结构稳定性。

本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中，使用一种。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风能动力转换装置，其特征在于，包括水平旋转组件和垂直旋转组件，且二者活动连接；所述水平旋转组件的顶部固定安装有风叶，且所述风叶随风能方向迎风旋转；所述水平旋转组件随所述风叶旋转并带动垂直旋转组件旋转；

所述水平旋转组件包括水平旋转轴和第一伞形牙轮，且二者固定连接；所述水平旋转轴顶部与所述风叶固定并由所述风叶带动旋转；所述第一伞形牙轮随所述水平旋转轴而旋转并带动所述垂直旋转组件旋转；所述风叶和所述第一伞形牙轮在相互平行的面上绕所述水平旋转轴旋转；

所述垂直旋转组件包括第二伞形牙轮和垂直旋转轴，且二者固定连接；所述第二伞形牙轮与所述第一伞形牙轮啮合，并在所述第一伞形牙轮带动下绕所述垂直旋转轴旋转；所述垂直旋转轴随所述第二伞形牙轮旋转。

2.如权利要求1所述的风能动力转换装置，其特征在于，所述风叶有2块，且整体为中心对称图形并随风能方向无方向性360度迎风旋转。

3.如权利要求1所述的风能动力转换装置，其特征在于，该装置还包括上壳体和下壳体，且二者一体成型连接并形成容纳所述水平旋转组件和所述垂直旋转组件的空间；所述水平旋转轴的两端连接在所述上壳体的两端，且顶部穿过所述上壳体的一端向外伸出并与所述风叶固定；所述上壳体与所述水平旋转轴的两端连接处均对称设有第一轴承，通过所述第一轴承连接所述水平旋转轴和所述上壳体。

4.如权利要求3所述的风能动力转换装置，其特征在于，所述下壳体内固定安装有复数个第二轴承，通过所述第二轴承连接所述垂直旋转轴和所述下壳体。

5.如权利要求3所述的风能动力转换装置，其特征在于，所述上壳体的另一端固定安装有尾翼，且所述尾翼的中心与所述风叶的旋转中心在同一直线上。

6.如权利要求3所述的风能动力转换装置，其特征在于，所述下壳体上套接有垂直固定支柱；所述垂直固定支柱内设有复数个第三轴承，通过所述第三轴承连接所述下壳体和所述垂直固定支柱。