CN211397768U - 一种可调向的风能发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调向的风能发电机，包括风能发电机本体、支撑台及沿竖直方向设置的支撑立柱，支撑台的上端面设有调向机构和风向标，调向机构和风向标配合使得风能发电机本体的迎风方向始终与风向相对，支撑台的下端面与支撑立柱的上端面固定连接，风能发电机本体的下端设有沿竖直方向设置的发电机本体支撑柱，支撑立柱的上端面设有沉孔，发电机本体支撑柱的下端插入沉孔中并与沉孔转动连接，调向机构驱动发电机本体支撑柱转动。本实用新型解决了现有可调向的风能发电机存在的风能发电机本体的迎风方向很难始终与风向相对、能耗较大的技术问题。

Description

一种可调向的风能发电机

技术领域

本实用新型属于风力发电装置技术领域，特别涉及一种可调向的风能发电机。

背景技术

目前，随着现有的不可再生资源的被无节制的利用，不可再生资源越来越少，人们对一些新能源的开发产生了极大的兴趣，尤其是风能发电机，成本相对较低，且十分清洁环保，然而现有的风能发电机，在安装时其叶轮的方向固定，因此当风向没有正面吹向叶轮时，对风能的利用率较低，发电效率较低。

也有对现有技术进行改进的，中国专利CN207420784U公开了一种能够自动适应风向，并且进行自动调节，使得叶轮始终位于风向的迎风面的自适应风向的风能发电装置。该自适应风向的风能发电装置，通过在底座上设置风向标，通过风向标检测风的方向，然后通过红外检测限位开关是否检测到风向标的旋转驱动端，检测到风向标的旋转驱动端关闭电机停止驱动风能发电机本体的支撑立柱转动，当未检测到风向标的旋转驱动端则开启电机驱动风能发电机本体的支撑立柱转动直到检测到风向标的旋转驱动端；且安装红外线检测限位开关的支撑杆指向风能发电机本体的迎风方向；因此采用该自适应风向的风能发电装置，能够保证风能发电机本体的迎风方向始终与风向相对；从而提高了风能的利用率，提高了发电效率。然而该方案仍然存在以下问题：1)方向标安装在底座上，方向标所在位置和风能发电机本体所在位置之间存在较大的高度差(尤其是针对大型的风能发电机)，因此风向标所在位置处的风向和风能发电机本体所在位置处的风向存在较大差异，从而很难保证风能发电机本体的迎风方向始终与风向相对；2)需要整根支撑立柱转动来带动风能发电机本体转动，然而由于整根支撑立柱的重量非常大(尤其是针对大型的风能发电机)，因此整根支撑立柱转动势必会产生极大的能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可调向的风能发电机，支撑台的下端面与支撑立柱的上端面固定连接，风向标设置在支撑台的上端面，减小了风向标所在位置和风能发电机本体所在位置之间的高度差，从而更好地保证了风能发电机本体的迎风方向始终与风向相对；不需要支撑立柱转动，只需要发电机本体支撑柱转动便能带动风能发电机本体转动，降低了能耗。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种可调向的风能发电机，包括风能发电机本体、支撑台及沿竖直方向设置的支撑立柱，所述支撑台的上端面设有调向机构和风向标，所述调向机构和风向标配合使得风能发电机本体的迎风方向始终与风向相对，所述支撑台的下端面与支撑立柱的上端面固定连接，所述风能发电机本体的下端设有沿竖直方向设置的发电机本体支撑柱，所述支撑立柱的上端面设有沉孔，所述发电机本体支撑柱的下端插入沉孔中并与沉孔转动连接，所述调向机构驱动发电机本体支撑柱转动。

优选的，所述调向机构包括电机、第一齿轮转盘、第二齿轮转盘及第一过渡齿轮，所述第一齿轮转盘、第二齿轮转盘及第一过渡齿轮分别与支撑台转动连接，所述电机驱动第二齿轮转盘转动，所述第一齿轮转盘和第二齿轮转盘分别位于第一过渡齿轮的相对两侧，所述第一齿轮转盘和第二齿轮转盘分别与第一过渡齿轮啮合，所述第一齿轮转盘与第二齿轮转盘的分度圆半径和齿数均相同；

所述风向标包括沿水平方向设置的风向标本体和沿竖直方向设置的风向标本体支撑柱，所述风向标本体包括旋转驱动端、指向端及连杆，所述旋转驱动端和指向端通过连杆连接，所述风向标本体支撑柱的顶端与连杆转动连接，所述风向标本体支撑柱的底端与支撑台固定连接，所述风向标本体支撑柱的中心轴线与第一齿轮转盘的中心轴线重合，所述第二齿轮转盘的中心轴线与发电机本体支撑柱的中心轴线重合，所述第二齿轮转盘的内圆周面与发电机本体支撑柱固定连接；

所述第一齿轮转盘上设有沿径向向外延伸的支撑杆，所述支撑杆指向风能发电机本体的迎风方向，所述支撑杆的一端与第一齿轮转盘固定连接，所述支撑杆的相对另一端设有红外检测限位开关，所述红外检测限位开关与风向标本体支撑柱中心轴线的水平距离等于旋转驱动端远离指向端的端面与风向标本体支撑柱中心轴线的水平距离，所述红外检测限位开关与电机的控制单元电连接。

优选的，所述支撑台的上端面还设有第二过渡齿轮，所述电机通过第二过渡齿轮与第二齿轮转盘传动连接。

优选的，所述支撑台的上端面还设有用于密封电机、第二齿轮转盘及第二过渡齿轮的防护罩。

优选的，所述支撑立柱的下端面设有预埋承台，所述支撑立柱通过预埋承台安装在地面上。

本实用新型的有益效果是：

1)支撑台的下端面与支撑立柱的上端面固定连接，风向标设置在支撑台的上端面，减小了风向标所在位置和风能发电机本体所在位置之间的高度差，从而更好地保证了风能发电机本体的迎风方向始终与风向相对；不需要支撑立柱转动，只需要发电机本体支撑柱转动便能带动风能发电机本体转动，降低了能耗。

2)当风向没有发生变化时，风向标本体保持静止状态，红外检测限位开关位于旋转驱动端的正下方，红外检测限位开关能够检测到旋转驱动端，由于支撑杆指向风能发电机本体的迎风方向，因此风能发电机本体的迎风方向与风向相对；当风向发生变化时，风向标本体旋转，红外检测限位开关不位于旋转驱动端的正下方，红外检测限位开关无法检测到旋转驱动端，此时，红外检测限位开关控制电机启动，电机通过第二齿轮转盘驱动发电机本体支撑柱转动，同时第二齿轮转盘驱动第一过渡齿轮转动，第一过渡齿轮驱动第一齿轮转盘转动，第一齿轮转盘带动支撑杆转动，直至红外检测限位开关转动至旋转驱动端的正下方，此时，红外检测限位开关控制电机关闭，由于第一齿轮转盘与第二齿轮转盘的分度圆半径和齿数均相同，因此支撑杆的转动角度与发电机本体支撑柱的转动角度相同，从而使得当红外检测限位开关转动至旋转驱动端的正下方时，风能发电机本体的迎风方向依然与支撑杆的指向相同，进而使得风能发电机本体的迎风方向仍然与风向相对。

3)防护罩的设置不仅能够对电机、第二齿轮转盘及第二过渡齿轮进行保护，而且能够在一定程度上防止支撑立柱的沉孔中进入杂质。

4)支撑立柱通过预埋承台安装在地面上，能够使得支撑立柱安装地更加牢固。

附图说明

附图1是本实用新型一种可调向的风能发电机的整体结构示意图；

附图2是本实用新型一种可调向的风能发电机中支撑台、发电机本体支撑柱、风向标及调向机构的装配示意图。

图中：1、地面；2、预埋承台；3、支撑立柱；31、沉孔；4、轴承；5、支撑台；6、风能发电机本体；7、发电机本体支撑柱；8、风向标；81、风向标本体；811、旋转驱动端；812、连杆；813、指向端；82、风向标本体支撑柱；9、调向机构；91、第一齿轮转盘；92、支撑杆；93、红外检测限位开关；94、第一过渡齿轮；95、第二齿轮转盘；96、第二过渡齿轮；97、电机。

具体实施方式

下面结合附图1-2，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种可调向的风能发电机。

一种可调向的风能发电机，包括风能发电机本体6、支撑台5及沿竖直方向设置的支撑立柱3，支撑台5的上端面设有调向机构9和风向标8，调向机构9和风向标8配合使得风能发电机本体6的迎风方向始终与风向相对，支撑台5的下端面与支撑立柱3的上端面固定连接，风能发电机本体6的下端设有沿竖直方向设置的发电机本体支撑柱7，支撑立柱3的上端面设有沉孔31，发电机本体支撑柱7的下端插入沉孔31中，发电机本体支撑柱7的下端与沉孔31之间通过轴承4转动连接，调向机构9驱动发电机本体支撑柱7转动。

本申请提出的技术方案中，支撑台5的下端面与支撑立柱3的上端面固定连接，风向标8设置在支撑台5的上端面，减小了风向标8所在位置和风能发电机本体6所在位置之间的高度差，从而更好地保证了风能发电机本体6的迎风方向始终与风向相对；不需要支撑立柱3转动，只需要发电机本体支撑柱7转动便能带动风能发电机本体6转动，降低了能耗。

优选的，调向机构9包括电机97、第一齿轮转盘91、第二齿轮转盘95及第一过渡齿轮94，第一齿轮转盘91、第二齿轮转盘95及第一过渡齿轮94分别与支撑台5转动连接，电机97驱动第二齿轮转盘95转动，第一齿轮转盘91和第二齿轮转盘95分别位于第一过渡齿轮94的相对两侧，第一齿轮转盘91和第二齿轮转盘95分别与第一过渡齿轮94啮合，第一齿轮转盘91与第二齿轮转盘95的分度圆半径和齿数均相同；风向标8包括沿水平方向设置的风向标本体81和沿竖直方向设置的风向标本体支撑柱82，风向标本体81包括旋转驱动端811、指向端813及连杆812，旋转驱动端811和指向端813通过连杆812连接，风向标本体支撑柱82的顶端与连杆812转动连接，风向标本体支撑柱82的底端与支撑台5固定连接，风向标本体支撑柱82的中心轴线与第一齿轮转盘91的中心轴线重合，第二齿轮转盘95的中心轴线与发电机本体支撑柱7的中心轴线重合，第二齿轮转盘95的内圆周面与发电机本体支撑柱7固定连接；第一齿轮转盘91上设有沿径向向外延伸的支撑杆92，支撑杆92指向风能发电机本体6的迎风方向，支撑杆92的一端与第一齿轮转盘91固定连接，支撑杆92的相对另一端设有红外检测限位开关93，红外检测限位开关93与风向标本体支撑柱82中心轴线的水平距离等于旋转驱动端811远离指向端813的端面与风向标本体支撑柱82中心轴线的水平距离，红外检测限位开关93与电机97的控制单元电连接。当风向没有发生变化时，风向标本体81保持静止状态，红外检测限位开关93位于旋转驱动端811的正下方，红外检测限位开关93能够检测到旋转驱动端811，由于支撑杆92指向风能发电机本体6的迎风方向，因此风能发电机本体6的迎风方向与风向相对；当风向发生变化时，风向标本体81旋转，红外检测限位开关93不位于旋转驱动端811的正下方，红外检测限位开关93无法检测到旋转驱动端811，此时，红外检测限位开关93控制电机97启动，电机97通过第二齿轮转盘95驱动发电机本体支撑柱7转动，同时第二齿轮转盘95驱动第一过渡齿轮94转动，第一过渡齿轮94驱动第一齿轮转盘91转动，第一齿轮转盘91带动支撑杆92转动，直至红外检测限位开关93转动至旋转驱动端811的正下方，此时，红外检测限位开关93控制电机97关闭，由于第一齿轮转盘91与第二齿轮转盘95的分度圆半径和齿数均相同，因此支撑杆92的转动角度与发电机本体支撑柱7的转动角度相同，从而使得当红外检测限位开关93转动至旋转驱动端811的正下方时，风能发电机本体6的迎风方向依然与支撑杆92的指向相同，进而使得风能发电机本体6的迎风方向仍然与风向相对。

优选的，支撑台5的上端面还设有第二过渡齿轮96，电机97通过第二过渡齿轮96与第二齿轮转盘95传动连接。

优选的，支撑台5的上端面还设有用于密封电机97、第二齿轮转盘95及第二过渡齿轮96的防护罩(图未示)。防护罩的设置不仅能够对电机97、第二齿轮转盘95及第二过渡齿轮96进行保护，而且能够在一定程度上防止支撑立柱3的沉孔31中进入杂质。

优选的，支撑立柱3的下端面设有预埋承台2，支撑立柱3通过预埋承台2安装在地面1上。支撑立柱3通过预埋承台2安装在地面1上，能够使得支撑立柱3安装地更加牢固。

以上内容仅仅是对本实用新型的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种可调向的风能发电机，包括风能发电机本体、支撑台及沿竖直方向设置的支撑立柱，所述支撑台的上端面设有调向机构和风向标，所述调向机构和风向标配合使得风能发电机本体的迎风方向始终与风向相对，其特征在于，所述支撑台的下端面与支撑立柱的上端面固定连接，所述风能发电机本体的下端设有沿竖直方向设置的发电机本体支撑柱，所述支撑立柱的上端面设有沉孔，所述发电机本体支撑柱的下端插入沉孔中并与沉孔转动连接，所述调向机构驱动发电机本体支撑柱转动。

2.根据权利要求1所述的一种可调向的风能发电机，其特征在于，所述调向机构包括电机、第一齿轮转盘、第二齿轮转盘及第一过渡齿轮，所述第一齿轮转盘、第二齿轮转盘及第一过渡齿轮分别与支撑台转动连接，所述电机驱动第二齿轮转盘转动，所述第一齿轮转盘和第二齿轮转盘分别位于第一过渡齿轮的相对两侧，所述第一齿轮转盘和第二齿轮转盘分别与第一过渡齿轮啮合，所述第一齿轮转盘与第二齿轮转盘的分度圆半径和齿数均相同；

所述风向标包括沿水平方向设置的风向标本体和沿竖直方向设置的风向标本体支撑柱，所述风向标本体包括旋转驱动端、指向端及连杆，所述旋转驱动端和指向端通过连杆连接，所述风向标本体支撑柱的顶端与连杆转动连接，所述风向标本体支撑柱的底端与支撑台固定连接，所述风向标本体支撑柱的中心轴线与第一齿轮转盘的中心轴线重合，所述第二齿轮转盘的中心轴线与发电机本体支撑柱的中心轴线重合，所述第二齿轮转盘的内圆周面与发电机本体支撑柱固定连接；

所述第一齿轮转盘上设有沿径向向外延伸的支撑杆，所述支撑杆指向风能发电机本体的迎风方向，所述支撑杆的一端与第一齿轮转盘固定连接，所述支撑杆的相对另一端设有红外检测限位开关，所述红外检测限位开关与风向标本体支撑柱中心轴线的水平距离等于旋转驱动端远离指向端的端面与风向标本体支撑柱中心轴线的水平距离，所述红外检测限位开关与电机的控制单元电连接。

3.根据权利要求2所述的一种可调向的风能发电机，其特征在于，所述支撑台的上端面还设有第二过渡齿轮，所述电机通过第二过渡齿轮与第二齿轮转盘传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种可调向的风能发电机，其特征在于，所述支撑台的上端面还设有用于密封电机、第二齿轮转盘及第二过渡齿轮的防护罩。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种可调向的风能发电机，其特征在于，所述支撑立柱的下端面设有预埋承台，所述支撑立柱通过预埋承台安装在地面上。

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