CN214145761U - 螺旋式风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了螺旋式风力发电机，包括塔架，塔架的顶部固定连接有法兰，法兰的顶端转动连接有旋转组件，旋转组件的顶端固定连接有机体，机体的一侧转动连接有转轴，转轴的外侧分别螺纹连接有压盘和加固盘，压盘和加固盘之间固定连接有扇叶，转轴远离机体的一侧螺纹连接有整流罩，机体的另一侧分别固定连接有尾舵和加固杆，尾舵的内侧贯穿有竖杆，尾舵远离机体的一端固定连接有尾翼，本实用新型解决了现有的风力发电机在处在风向不定且风力较大阵风环境时，发电机会出现不稳定的震动现象，不能自动适应风向，且由于扇叶扭矩较大但转速低，使得扇叶通过转轴带动发电机时的输入轴转速较低，导致发电效率低下的问题。

Description

螺旋式风力发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，具体为螺旋式风力发电机。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，风力发电利用的是自然能源，虽不可视为备用电源，但是却可以长期利用。

但现有的风力发电机在处在风向不定且风力较大阵风环境时，发电机会出现不稳定的震动现象，不能自动适应风向，且由于扇叶扭矩较大但转速低，使得扇叶通过转轴带动发电机时的输入轴转速较低，导致发电效率低下的问题，为此我们提出螺旋式风力发电机。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了螺旋式风力发电机，以解决上述背景技术中提出的在处在风向不定且风力较大阵风环境时，发电机会出现不稳定的震动现象，不能自动适应风向，发电效率低下的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：螺旋式风力发电机，包括塔架，所述塔架的顶部固定连接有法兰，所述法兰的顶端转动连接有旋转组件，所述旋转组件的顶端固定连接有机体，所述机体的一侧转动连接有转轴，所述转轴的外侧分别螺纹连接有压盘和加固盘，所述压盘和加固盘之间固定连接有扇叶，所述转轴远离机体的一侧螺纹连接有整流罩，所述机体的另一侧分别固定连接有尾舵和加固杆，所述尾舵的内侧贯穿有竖杆，所述尾舵远离机体的一端固定连接有尾翼。

进一步优选的，所述机体的分别安装有电机和变速器，所述变速器的侧面贯穿有转轴，所述转轴的一端固定连接有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮的外侧转动连接有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮的内侧固定连接有主动轴，所述主动轴的外侧固定连接有第二主动齿轮，所述第二主动齿轮的外侧转动连接有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮的内侧固定连接有输出轴。

进一步优选的，所述第一主动齿轮的扭矩要大于第一从动齿轮，所述第一主动齿轮的齿数与第一从动齿轮的齿数相等，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮转动连接。

进一步优选的，所述压盘与加固盘的大小相等，所述压盘与加固盘的内侧均设置有若干螺栓，所述压盘与加固盘通过螺栓与扇叶固定连接。

进一步优选的，所述扇叶设置有三片，三片所述扇叶均由玻璃钢材料加工而成，所述扇叶与加固盘固定连接。

进一步优选的，所述法兰是由两组钢盘、垫片及螺栓三者相互连接组合而成，所述法兰的内部镂空，所述法兰的内壁设置有螺纹，所述法兰与塔架固定连接。

(三)有益效果

本实用新型提供了螺旋式风力发电机，具备以下有益效果：

(1)、该种螺旋式风力发电机，通过设置的法兰、固定盘、压盘、尾翼、尾舵，本实用新型风力发电机主要由塔架、扇叶、变速器、电机、尾舵、尾翼组合而成，在塔架机体通过法兰进行固定，法兰是由两组钢盘、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，与焊接方式相比，运用法兰进行连接安装和拆卸都更为方便，在高空风向紊乱的条件下，风力发电机与塔架固定得更为稳固，尾翼能够起到调节方向的作用，能够承受更大的压力，风力发电机的扇叶部位是由压盘与加固盘将扇叶夹在中间并通过多组固定螺栓进行固定，转轴贯穿压盘和加固盘，不影响扇叶转动的同时，由压盘与加固盘承受扇叶受风转动产生的硬性惯性压力，使得扇叶固定更加牢靠、运作更加平稳，在机体尾部的尾翼与尾舵可起到调节风机转向，使风机正对风向的作用，当风机扇叶的扫风面方向不正确，会导致尾舵两边的气流速度不一致，压力也会出现差异，当垂直于风向时，叶轮与风向夹角的正切为1，无损失，风能最大限度的转化为风轮的旋转动能，当风吹来时，尾翼如果和风向有夹角，他就会受到一个切向力，配合塔架与机体之间设置的旋转组件推着风力发电机绕着塔架旋转，直到与风向夹角为0，这样就能做到自动适应风向，同时尾翼与尾舵也具备平衡的作用，能够平衡扇叶部位组件的重量，使得风力发电机的扇叶一直处在面向风的方向，提高了发电效率，解决了现有的风力发电机在处在风向不定且风力较大阵风环境时，发电机会出现不稳定的震动现象，且不能自动适应风向的问题。

(2)、该种螺旋式风力发电机，通过设置的第一主动齿轮、第一从动齿轮、第二主动齿轮、第二从动齿轮，风使得扇叶旋转，将风能装换为机械动能，并通过扇叶转轴传递给变速器，增速器利用齿轮箱内有序排列的几个齿轮轴上安装的齿轮来实现增速，用来将转轴的回转数增加到我们所要的回转数，转轴的尾端连接变速器内的第一主动齿轮，使得第一主动齿轮随转轴同步转动，第一主动齿轮的同一平面设置有与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮，第一从动齿轮小于第一主动齿轮，由于第一从动齿轮的扭矩要大于第一从动齿轮，所以第一从动齿轮的转速比第一主动齿轮要高，进行了一次增速，同时由于第一从动齿轮与第二主动齿轮共用同一主动轴，第二主动齿轮的转速便与第一从动齿轮的转速相同，接着第二主动齿轮通过通过同样的原理带动扭矩较小的第二从动齿轮，实现第二次增速，经过两次增速后，使得与第二从动齿轮连接的输出轴的转速对比转轴的转速成倍增长，大幅度的提高了连接电机的输出轴转速，提高了风力发电机的发电效率，解决了现有的风力发电机由于扇叶扭矩较大但转速低，使得扇叶通过转轴带动发电机时的输入轴转速较低，导致发电效率低下的问题。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的拆分图；

图3是本实用新型机体的剖视图。

图中：1、塔架；2、机体；3、加固杆；4、尾舵；5、竖杆；6、尾翼；7、整流罩；8、扇叶；9、压盘；10、加固盘；11、转轴；12、法兰；13、变速器；1301、第一主动齿轮；1302、第一从动齿轮；1303、主动轴；1304、第二主动齿轮；1305、第二从动齿轮；1306、输出轴；14、电机；15、旋转组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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和简化描述，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：螺旋式风力发电机，包括塔架1，所述塔架1的顶部固定连接有法兰12，所述法兰12的顶端转动连接有旋转组件15，所述旋转组件15的顶端固定连接有机体2，所述机体2的一侧转动连接有转轴11，所述转轴11的外侧分别螺纹连接有压盘9和加固盘10，所述压盘9和加固盘10之间固定连接有扇叶8，所述转轴11远离机体2的一侧螺纹连接有整流罩7，所述机体2的另一侧分别固定连接有尾舵4和加固杆3，所述尾舵4的内侧贯穿有竖杆5，所述尾舵4远离机体2的一端固定连接有尾翼6。

本实施例中，具体的，所述机体2的分别安装有电机14和变速器13，所述变速器13的侧面贯穿有转轴11，所述转轴11的一端固定连接有第一主动齿轮1301，所述第一主动齿轮1301的外侧转动连接有第一从动齿轮1302，所述第一从动齿轮1302的内侧固定连接有主动轴1303，所述主动轴1303的外侧固定连接有第二主动齿轮1304，所述第二主动齿轮1304的外侧转动连接有第二从动齿轮1305，所述第二从动齿轮1305的内侧固定连接有输出轴1306。

本实施例中，具体的，所述第一主动齿轮1301的扭矩要大于第一从动齿轮1302，所述第一主动齿轮1301的齿数与第一从动齿轮1302的齿数相等，所述第一主动齿轮1301与第一从动齿轮1302转动连接，由于第一从动齿轮1302的扭矩要大于第一从动齿轮1302，所以第一从动齿轮1302的转速比第一主动齿轮1301要高，从而进行增速。

本实施例中，具体的，所述压盘9与加固盘10的大小相等，所述压盘9与加固盘10的内侧均设置有若干螺栓，所述压盘9与加固盘10通过螺栓与扇叶8固定连接，风力发电机的扇叶8部位是由压盘9与加固盘10将扇叶8夹在中间并通过多组固定螺栓进行固定，转轴11贯穿压盘9和加固盘10，不影响扇叶8转动的同时，由压盘9与加固盘10承受扇叶8受风转动产生的硬性惯性压力，使得扇叶8固定更加牢靠、运作更加平稳。

本实施例中，具体的，所述扇叶8设置有三片，三片所述扇叶8均由玻璃钢材料加工而成，所述扇叶8与加固盘10固定连接，风力带动扇叶8旋转，再透过变速器13将旋转的速度提升，来促使电机14发电。

本实施例中，具体的，所述法兰12是由两组钢盘、垫片及螺栓三者相互连接组合而成，所述法兰12的内部镂空，所述法兰12的内壁设置有螺纹，所述法兰12与塔架1固定连接，与焊接方式相比，运用法兰12进行连接安装和拆卸都更为方便，在高空风向紊乱的条件下，风力发电机与塔架1固定得更为稳固。

工作原理：本实用新型安装好过后，首先检查本实用新型的安装固定以及安全防护，本实用新型风力发电机主要由塔架1、扇叶8、变速器13、电机14、尾舵4、尾翼6组合而成，在塔架1机体2通过法兰12进行固定，法兰12是由两组钢盘、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，与焊接方式相比，运用法兰12进行连接安装和拆卸都更为方便，在高空风向紊乱的条件下，风力发电机与塔架1固定得更为稳固，尾翼6能够起到调节方向的作用，能够承受更大的压力，风力发电机的扇叶8部位是由压盘9与加固盘10将扇叶8夹在中间并通过多组固定螺栓进行固定，转轴11贯穿压盘9和加固盘10，不影响扇叶8转动的同时，由压盘9与加固盘10承受扇叶8受风转动产生的硬性惯性压力，使得扇叶8固定更加牢靠、运作更加平稳，在机体2尾部的尾翼6与尾舵4可起到调节风机转向，使风机正对风向的作用，当风机扇叶8的扫风面方向不正确，会导致尾舵4两边的气流速度不一致，压力也会出现差异，当垂直于风向时，叶轮与风向夹角的正切为一，无损失，风能最大限度的转化为风轮的旋转动能，当风吹来时，尾翼6如果和风向有夹角，他就会受到一个切向力，配合塔架1与机体2之间设置的旋转组件15推着风力发电机绕着塔架1旋转，直到与风向夹角为0，这样就能做到自动适应风向，同时尾翼6与尾舵4也具备平衡的作用，能够平衡扇叶8部位组件的重量，使得风力发电机的扇叶8一直处在面向风的方向，风使得扇叶8旋转，将风能装换为机械动能，并通过扇叶8转轴11传递给变速器13，变速器13利用齿轮箱内有序排列的几个齿轮轴上安装的齿轮来实现增速，用来将转轴11的回转数增加到我们所要的回转数，转轴11的尾端连接变速器13内的第一主动齿轮1301，使得第一主动齿轮1301随转轴11同步转动，第一主动齿轮1301的同一平面设置有与第一主动齿轮1301相啮合的第一从动齿轮1302，第一从动齿轮1302小于第一主动齿轮1301，由于第一从动齿轮1302的扭矩要大于第一从动齿轮1302，所以第一从动齿轮1302的转速比第一主动齿轮1301要高，进行了一次增速，同时由于第一从动齿轮1302与第二主动齿轮1304共用同一主动轴1303，第二主动齿轮1304的转速便与第一从动齿轮1302的转速相同，接着第二主动齿轮1304通过通过同样的原理带动扭矩较小的第二从动齿轮1305，实现第二次增速，经过两次增速后，使得与第二从动齿轮1305连接的输出轴1306的转速对比转轴11的转速成倍增长，这样就完成了对本实用新型的使用过程，本实用新型结构简单，使用安全方便。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.螺旋式风力发电机，包括塔架(1)，其特征在于：所述塔架(1)的顶部固定连接有法兰(12)，所述法兰(12)的顶端转动连接有旋转组件(15)，所述旋转组件(15)的顶端固定连接有机体(2)，所述机体(2)的一侧转动连接有转轴(11)，所述转轴(11)的外侧分别螺纹连接有压盘(9)和加固盘(10)，所述压盘(9)和加固盘(10)之间固定连接有扇叶(8)，所述转轴(11)远离机体(2)的一侧螺纹连接有整流罩(7)，所述机体(2)的另一侧分别固定连接有尾舵(4)和加固杆(3)，所述尾舵(4)的内侧贯穿有竖杆(5)，所述尾舵(4)远离机体(2)的一端固定连接有尾翼(6)。

2.根据权利要求1所述的螺旋式风力发电机，其特征在于：所述机体(2)的分别安装有电机(14)和变速器(13)，所述变速器(13)的侧面贯穿有转轴(11)，所述转轴(11)的一端固定连接有第一主动齿轮(1301)，所述第一主动齿轮(1301)的外侧转动连接有第一从动齿轮(1302)，所述第一从动齿轮(1302)的内侧固定连接有主动轴(1303)，所述主动轴(1303)的外侧固定连接有第二主动齿轮(1304)，所述第二主动齿轮(1304)的外侧转动连接有第二从动齿轮(1305)，所述第二从动齿轮(1305)的内侧固定连接有输出轴(1306)。

3.根据权利要求2所述的螺旋式风力发电机，其特征在于：所述第一主动齿轮(1301)的扭矩要大于第一从动齿轮(1302)，所述第一主动齿轮(1301)的齿数与第一从动齿轮(1302)的齿数相等，所述第一主动齿轮(1301)与第一从动齿轮(1302)转动连接。

4.根据权利要求1所述的螺旋式风力发电机，其特征在于：所述压盘(9)与加固盘(10)的大小相等，所述压盘(9)与加固盘(10)的内侧均设置有若干螺栓，所述压盘(9)与加固盘(10)通过螺栓与扇叶(8)固定连接。

5.根据权利要求1所述的螺旋式风力发电机，其特征在于：所述扇叶(8)设置有三片，三片所述扇叶(8)均由玻璃钢材料加工而成，所述扇叶(8) 与加固盘(10)固定连接。

6.根据权利要求1所述的螺旋式风力发电机，其特征在于：所述法兰(12)是由两组钢盘、垫片及螺栓三者相互连接组合而成，所述法兰(12)的内部镂空，所述法兰(12)的内壁设置有螺纹，所述法兰(12)与塔架(1)固定连接。

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