CN210531050U - 一种垂直轴调节卡合式风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直轴调节卡合式风力发电机，包括第一基架和第二基架，所述第一基架位于第二基架的底部，所述第一基架与第二基架的每个角之间均固定连接有立架，所述第二基架的中部底侧转动连接有转轴，所述转轴的侧壁固定连接有三组连杆，相邻两组上下正对的所述连杆之间转动连接有转杆，所述转杆上固定连接有叶片；所述转轴的底端贯穿伸入第一基架的内部，所述转轴的下端开设有凹槽，所述转轴的下端通过凹槽活动套接有输出轴，所述输出轴的顶部外壁开设有尖角卡槽，所述转轴的凹槽内壁设置有控制卡和机构，本实用新型能够控制卡和机构卡控制转轴与输出轴之间的卡和连接，根据自然环境中风的情况进行调整。

Description

一种垂直轴调节卡合式风力发电机

技术领域：

本实用新型涉及风力发电机领域，具体涉及一种垂直轴调节卡合式风力发电机。

背景技术：

风力发电机是将风能转化为电能的装置，主要由叶片，发电机，机械部件和电气部件组成。根据旋转轴的不同，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类，目前市场上水平轴风力发电机占主流位置。许多世纪以来，风力发电机同水力机械一样，作为动力源替代人力、畜力，对生产力的发展发挥过重要作用。近代机电动力的广泛应用以及二十世纪50年代中东油田的发现，使风力机的发展缓慢下来。

70年代初期，由于"石油危机"，出现了能源紧张的问题，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。

目前风力发电机大多采用高塔、大型叶片，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，该种形式的风力发电机结构复杂、风能利用率很低，有些垂直轴风力发电机；旋转叶片及桨叶旋转的异风面产生一定的阻力、导致风能利用率下降，效率不高等不足，但是现有的风力发电机在自然风力较小时可能因为负荷过大，不能带动叶片旋转，导致不能充分的利用风能,不能根据自然环境中风的情况进行调整发电的模式。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种垂直轴调节卡合式风力发电机,能够控制卡和机构卡控制转轴与输出轴之间的卡和连接，根据自然环境中风的情况进行调整。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种垂直轴调节卡合式风力发电机，包括第一基架和第二基架，所述第一基架位于第二基架的底部，且上下正对，所述第一基架与第二基架均设置为正八边形，所述第一基架与第二基架的每个角之间均固定连接有立架，所述第二基架的中部底侧转动连接有转轴，所述转轴的侧壁固定连接有三组连杆，相邻两组上下正对的所述连杆之间转动连接有转杆，所述转杆上固定连接有叶片；

所述转轴的底端贯穿伸入第一基架的内部，所述转轴的下端开设有凹槽，所述转轴的下端通过凹槽活动套接有输出轴，所述输出轴的顶部外壁开设有尖角卡槽，所述尖角卡槽设置有十二组，十二组所述尖角卡槽在输出轴的外壁中心分布，所述转轴的凹槽内壁设置有控制卡和机构，所述卡和机构设置有六组，在转轴的凹槽内中心分布。

优选的，所述第一基架的内部固定安装有气缸，所述气缸的一端固定安装有电机，所述电机的顶部固定连接有第一齿轮，所述输出轴的外侧固定连接有齿圈，所述气缸顶出时电机的第一齿轮与齿圈相互啮合。

优选的，所述控制卡和机构包括凹槽内壁开设的限位槽，所述限位槽内腔中开设有圆形槽，所述限位槽的侧壁开设有空槽，所述圆形槽内活动卡接有卡圈，所述卡圈的侧壁固定连接有卡键，所述卡键位于限位槽内，所述卡键的侧壁转动连接有转键，所述转键的一端转动连接有丝杆，所述丝杆位于空槽内部，所述空槽的内腔上部固定安装有轴承，所述空槽的上部通过轴承转动连接有螺母，所述螺母通过内螺纹与丝杆螺旋连接，所述空槽的侧壁转动连接有螺栓，所述螺栓的顶部固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与螺母的外圈相互啮合。

优选的，所述卡键伸出限位槽时能与尖角卡槽相互啮合。

优选的，所述叶片至少设置有五组，以转轴中心分布。

优选的，每组所述叶片的下侧与转轴的侧壁之间活动连接有调节杆。

本实用新型的工作原理：本实用新型能够通过控制螺栓22来调节卡键16在限位槽24内的位置，旋转螺栓22带动第二齿轮23旋转，通过第二齿轮23与螺母20外壁的相互啮合，在轴承19上完成自转，通过其内螺纹控制丝杆18在空槽21内的移动，利用杠杆原理，卡圈15在圆形槽14内转动相当于杠杆的支点，由丝杆18的一端将卡键16的一侧顶起，由转键17随着卡键16的旋转配合调节，当卡键16贴合限位槽24内侧内壁时，卡键16能够与输出轴9外壁的尖角卡槽25相互卡接，此时转轴8与输出轴9构成一个整体，当天气的风较大时，风带动叶片6旋转能够通过带动转轴8和输出轴9将风能转化成动能，进而通过发电机转化成电能，当无风条件时，通过螺栓22控制丝杆18将卡键收回至限位槽24内，此时转轴8与输出轴9脱离卡接，此时转轴8与输出轴8不再是一个整体，由气缸11将电机12顶出，电机12顶部第一齿轮13与齿圈10相互啮合带动输出轴9独立的旋转，提供发电，能够减小叶片带来的阻力。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，方便实用，能够通过控制卡和机构卡控制转轴与输出轴之间的卡和连接，根据自然环境中风的情况进行调整，有风条件下，采用风力发电，无风条件下改用电机发电，能够减小叶片带来的阻力，易于推广应用。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的局部结构示意图；

图3为本实用新型中转轴与输出轴卡接时的俯视剖视图；

图4为本实用新型中转轴与输出轴非卡接时的俯视剖视图；

图5为本实用新型中图3出A处放大图；

图6为本实用新型圆形槽与限位槽的结构示意图；

图7为本实用新型中叶片的俯视图；

其中：1、第一基架；2、第二基架；3、立架；4、连杆；5、转杆；6、叶片；7、调节杆；8、转轴；801、凹槽；9、输出轴；10、齿圈；11、气缸；12、电机；13、第一齿轮；14、圆形槽；15、卡圈；16、卡键；17、转键；18、丝杆；19、轴承；20、螺母；21、空槽；22、螺栓；23、第二齿轮；24、限位槽；25、尖角卡槽；101、控制卡和机构。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例1：如图1-2所示，一种垂直轴调节卡合式风力发电机，包括第一基架1和第二基架2，所述第一基架1位于第二基架2的底部，且上下正对，所述第一基架1与第二基架2均设置为正八边形，所述第一基架1与第二基架2的每个角之间均固定连接有立架3，所述第二基架2的中部底侧转动连接有转轴8，所述转轴8的侧壁固定连接有三组连杆4，相邻两组上下正对的所述连杆4之间转动连接有转杆5，所述转杆5上固定连接有叶片6；

所述转轴8的底端贯穿伸入第一基架1的内部，所述转轴8的下端开设有凹槽801，所述转轴8的下端通过凹槽801活动套接有输出轴9，所述输出轴9的顶部外壁开设有尖角卡槽25，所述尖角卡槽25设置有十二组，十二组所述尖角卡槽25在输出轴9的外壁中心分布，所述转轴8的凹槽801内壁设置有控制卡和机构101，所述卡和机构101设置有六组，在转轴8的凹槽801内中心分布。

所述第一基架1的内部固定安装有气缸11，所述气缸11的一端固定安装有电机12，所述电机12的顶部固定连接有第一齿轮13，所述输出轴9的外侧固定连接有齿圈10，所述气缸11顶出时电机12的第一齿轮13与齿圈10相互啮合。

实施例2：如图1-7所示，一种垂直轴调节卡合式风力发电机，包括第一基架1和第二基架2，所述第一基架1位于第二基架2的底部，且上下正对，所述第一基架1与第二基架2均设置为正八边形，所述第一基架1与第二基架2的每个角之间均固定连接有立架3，所述第二基架2的中部底侧转动连接有转轴8，所述转轴8的侧壁固定连接有三组连杆4，相邻两组上下正对的所述连杆4之间转动连接有转杆5，所述转杆5上固定连接有叶片6；

所述转轴8的底端贯穿伸入第一基架1的内部，所述转轴8的下端开设有凹槽801，所述转轴8的下端通过凹槽801活动套接有输出轴9，所述输出轴9的顶部外壁开设有尖角卡槽25，所述尖角卡槽25设置有十二组，十二组所述尖角卡槽25在输出轴9的外壁中心分布，所述转轴8的凹槽801内壁设置有控制卡和机构101，所述卡和机构101设置有六组，在转轴8的凹槽801内中心分布。

所述第一基架1的内部固定安装有气缸11，所述气缸11的一端固定安装有电机12，所述电机12的顶部固定连接有第一齿轮13，所述输出轴9的外侧固定连接有齿圈10，所述气缸11顶出时电机12的第一齿轮13与齿圈10相互啮合。

所述控制卡和机构101包括凹槽801内壁开设的限位槽24，所述限位槽24内腔中开设有圆形槽14，所述限位槽24的侧壁开设有空槽21，所述圆形槽14内活动卡接有卡圈15，所述卡圈15的侧壁固定连接有卡键16，所述卡键16位于限位槽24内，所述卡键16的侧壁转动连接有转键17，所述转键17的一端转动连接有丝杆18，所述丝杆18位于空槽21内部，所述空槽21的内腔上部固定安装有轴承19，所述空槽21的上部通过轴承19转动连接有螺母20，所述螺母20通过内螺纹与丝杆18螺旋连接，所述空槽21的侧壁转动连接有螺栓22，所述螺栓22的顶部固定连接有第二齿轮23，所述第二齿轮23与螺母20的外圈相互啮合。

所述卡键16伸出限位槽24时能与尖角卡槽25相互啮合。

能够通过控制螺栓22来调节卡键16在限位槽24内的位置，旋转螺栓22带动第二齿轮23旋转，通过第二齿轮23与螺母20外壁的相互啮合，在轴承19上完成自转，通过其内螺纹控制丝杆18在空槽21内的移动，利用杠杆原理，卡圈15在圆形槽14内转动相当于杠杆的支点，由丝杆18的一端将卡键16的一侧顶起，由转键17随着卡键16的旋转配合调节，当卡键16贴合限位槽24内侧内壁时，卡键16能够与输出轴9外壁的尖角卡槽25相互卡接，此时转轴8与输出轴9构成一个整体，当天气的风较大时，风带动叶片6旋转能够通过带动转轴8和输出轴9将风能转化成动能，进而通过发电机转化成电能，当无风条件时，通过螺栓22控制丝杆18将卡键收回至限位槽24内，此时转轴8与输出轴9脱离卡接，此时转轴8与输出轴8不再是一个整体，由气缸11将电机12顶出，电机12顶部第一齿轮13与齿圈10相互啮合带动输出轴9独立的旋转，提供发电，能够减小叶片带来的阻力。

所述叶片6至少设置有五组，以转轴8中心分布，便于配合将风能转化为电能。

每组所述叶片6的下侧与转轴8的侧壁之间活动连接有调节杆7，能够根据风向改变叶片的方向。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种垂直轴调节卡合式风力发电机，包括第一基架(1)和第二基架(2)，其特征在于：所述第一基架(1)位于第二基架(2)的底部，且上下正对，所述第一基架(1)与第二基架(2)均设置为正八边形，所述第一基架(1)与第二基架(2)的每个角之间均固定连接有立架(3)，所述第二基架(2)的中部底侧转动连接有转轴(8)，所述转轴(8)的侧壁固定连接有三组连杆(4)，相邻两组上下正对的所述连杆(4)之间转动连接有转杆(5)，所述转杆(5)上固定连接有叶片(6)；

所述转轴(8)的底端贯穿伸入第一基架(1)的内部，所述转轴(8)的下端开设有凹槽(801)，所述转轴(8)的下端通过凹槽(801)活动套接有输出轴(9)，所述输出轴(9)的顶部外壁开设有尖角卡槽(25)，所述尖角卡槽(25)设置有十二组，十二组所述尖角卡槽(25)在输出轴(9)的外壁中心分布，所述转轴(8)的凹槽(801)内壁设置有控制卡和机构(101)，所述卡和机构(101)设置有六组，在转轴(8)的凹槽(801)内中心分布。

2.根据权利要求1所述的一种垂直轴调节卡合式风力发电机，其特征在于：所述第一基架(1)的内部固定安装有气缸(11)，所述气缸(11)的一端固定安装有电机(12)，所述电机(12)的顶部固定连接有第一齿轮(13)，所述输出轴(9)的外侧固定连接有齿圈(10)，所述气缸(11)顶出时电机(12)的第一齿轮(13)与齿圈(10)相互啮合。

3.根据权利要求1所述的一种垂直轴调节卡合式风力发电机，其特征在于：所述控制卡和机构(101)包括凹槽(801)内壁开设的限位槽(24)，所述限位槽(24)内腔中开设有圆形槽(14)，所述限位槽(24)的侧壁开设有空槽(21)，所述圆形槽(14)内活动卡接有卡圈(15)，所述卡圈(15)的侧壁固定连接有卡键(16)，所述卡键(16)位于限位槽(24)内，所述卡键(16)的侧壁转动连接有转键(17)，所述转键(17)的一端转动连接有丝杆(18)，所述丝杆(18)位于空槽(21)内部，所述空槽(21)的内腔上部固定安装有轴承(19)，所述空槽(21)的上部通过轴承(19)转动连接有螺母(20)，所述螺母(20)通过内螺纹与丝杆(18)螺旋连接，所述空槽(21)的侧壁转动连接有螺栓(22)，所述螺栓(22)的顶部固定连接有第二齿轮(23)，所述第二齿轮(23)与螺母(20)的外圈相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种垂直轴调节卡合式风力发电机，其特征在于：所述卡键(16)伸出限位槽(24)时能与尖角卡槽(25)相互啮合。

5.根据权利要求1所述的一种垂直轴调节卡合式风力发电机，其特征在于：所述叶片(6)至少设置有五组，以转轴(8)中心分布。

6.根据权利要求1所述的一种垂直轴调节卡合式风力发电机，其特征在于：每组所述叶片(6)的下侧与转轴(8)的侧壁之间活动连接有调节杆(7)。

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