CN215213768U - 一种风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电装置，包括支撑柱和风力发电本体，风力发电本体的迎风侧安装有风向感应组件，风向感应组件包括迎风板、连杆、弧形滑块、底座和U型杆，连杆的一端与迎风板背风一侧的表面中心连接，另一端与弧形滑块的内凹面形心连接，底座的一侧面上开设水平方向形状与弧形滑块匹配的弧形槽，弧形滑块在弧形槽内沿弧面方向滑动时可与槽底两端设置的控制电机启动的感应触碰开关抵接，U型杆的中间段竖直贯穿连杆并通过第二轴承与连杆转动连接，如上设置利用迎风板感受风向变化，在其偏转时带动弧形滑块滑动，进而与感应触碰开关抵接来启动电机让风力发电本体转动来正面迎风，增加风力的利用率，避免人工调节的麻烦。

Description

一种风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电装置。

背景技术

风是没有公害的能源之一，而且取之不尽，用之不竭，对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为，现有的风力发电装置通过支撑柱将风力发电机组设置在较高处以获取风力，风轮通过转子旋转将风能转化为机械能并传递给发电组件，发电组件通过齿轮箱将将低速旋转提高并驱动大电机发电。

根据常识可知风轮需要正对风流方向才能最大限度的利用风力，但是现有的风力发电装置不方便调节，在风向发生改变时，调节风轮方向都需要人工控制电机启动以改变装置整体朝向，无法实现无人化自动调节。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电装置，解决现有技术中提出的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种风力发电装置，包括支撑柱和安装在支撑柱顶端的风力发电本体，支撑柱内设置电机和竖直方向的连接轴，连接轴的顶端在贯穿支撑柱的顶壁后与风力发电本体连接，连接轴的轴身与支撑柱顶壁通过第一轴承转动连接，连接轴的底端与电机的输出轴传动连接，风力发电本体的迎风侧安装有风向感应组件，风向感应组件包括迎风板、连杆、弧形滑块、底座和U型杆，连杆的一端与迎风板背风一侧的表面中心连接，另一端与弧形滑块的内凹面形心连接，底座的一侧面上开设水平方向形状与弧形滑块匹配的弧形槽，弧形槽的长度大于弧形滑块的长度，弧形滑块在弧形槽内沿弧面方向滑动时可与槽底两端设置的控制电机启动的感应触碰开关抵接，U型杆的中间段竖直贯穿连杆并通过第二轴承与连杆转动连接，其两端与底座连接并分别位于弧形槽的上、下两侧。

优选的，弧形滑块的外凸面上开设有弧形的安装槽，安装槽宽度方向上的两槽壁之间转动架设有多根转辊，且转辊上均套设有滚轮，滚轮位于安装槽外的端面与弧形槽的槽底接触，且其在弧形槽内沿弧面方向滑动时可与感应触碰开关抵接。

优选的，迎风板为正多棱锥状的锥板，且其顶点位于迎风侧。

优选的，底座为U型底座，且弧形槽开设在底座的U型弧面上，U型弧面、弧形槽和弧形滑块的横截面上弧形边所对应的圆心均位于第二轴承的轴线上。

优选的，风力发电本体包括迎风侧开口的壳体、设置在壳体迎风侧外部的扇叶、设置在壳体背风侧内部的发电组件和水平设置在壳体内的转轴，转轴通过壳体开口处安装的第三轴承与壳体转动连接，转轴的一端由开口处穿出且该端端面与底座位于背风侧的底面连接，转轴位于壳体外的一端的轴身上安装扇叶，另一端与发电组件连接。

优选的，壳体的形状为子弹头的流线型，且其小径端为迎风端、大径端为背风端。

优选的，连接轴通过齿轮组与输出轴传动连接，齿轮组包括套设在连接轴上的大齿轮和套设在输出轴上的小齿轮，大齿轮和小齿轮啮合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置风向感应组件来感应风流方向，正常工作时迎风板正对风流，当风流方向改变，迎风板的迎风板面上受力不均衡，使得迎风板可以通过连杆带动弧形滑块在弧形槽内滑动，当弧形滑块触碰到感应触碰开关时，电机启动并使连接轴转动，连接轴顶端连接的风力发电本体也开始转动，风向感应组件也随之转动，当转至迎风板正对风流后，板面受力均匀，弧形滑块反方向滑动，使得弧形滑块与感应触碰开关分离，电机停止工作，即完成了自动调节。

附图说明

图1为本实用新型一种风力发电装置的结构示意图。

图2为图1中沿B-B的剖视结构示意图。

图3为图2中风向感应组件的放大结构示意图。

图4为图1中风向感应组件沿A-A的剖视结构示意图。

图5为本实用新型一种风力发电装置中底座为U型底座的结构示意图。

图6为本实用新型一种风力发电装置中安装了滚轮的弧形滑块的结构示意图。

图7为图6中沿C-C的剖视结构示意图。

附图中标号说明：10-壳体，11-发电组件,12-转轴，13-第三轴承，14-扇叶，

15-风向感应组件，151-迎风板，152-连杆，153-U型杆，154-第二轴承，155-弧形滑块，1551-安装槽，156-感应触碰开关，157-弧形槽，158-底座，

16-第一轴承，17-连接轴，18-支撑柱，19-大齿轮，20-小齿轮，21-输出轴，22-电机，23-滚轮，24-转辊。

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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。

实施例

参照附图1-5，本实施例提供了一种风力发电装置，包括支撑柱18和安装在支撑柱18顶端的风力发电本体，支撑柱18内设置电机22和竖直方向的连接轴17，连接轴17的顶端在贯穿支撑柱18的顶壁后与风力发电本体连接，连接轴17的轴身与支撑柱18顶壁通过第一轴承16转动连接，连接轴17的底端与电机22的输出轴21传动连接，风力发电本体的迎风侧安装有风向感应组件15，风向感应组件15包括迎风板151、连杆152、弧形滑块155、底座158和U型杆153，连杆152的一端与迎风板151背风一侧的表面中心连接，另一端与弧形滑块155的内凹面形心连接，底座158的一侧面上开设水平方向形状与弧形滑块155匹配的弧形槽157，弧形槽157的长度大于弧形滑块155的长度，弧形滑块155在弧形槽157内沿弧面方向滑动时可与槽底两端设置的控制电机22启动的感应触碰开关156抵接，U型杆153的中间段竖直贯穿连杆152并通过第二轴承154与连杆152转动连接，其两端与底座158连接并分别位于弧形槽157的上、下两侧。

如上设置，利用风向感应组件中的迎风板来将风向的改变转化为迎风板上受力的不均衡，与迎风板连接的连杆和在弧形槽内滑动设置的弧形滑块，通过U型杆固定后可以直观的将该不均衡的受力表现为连杆的转动，其一端连接的弧形滑块即可在弧形槽内的滑动，在其向弧形槽任一一端滑动后，可以与感应触碰开关抵接，感应触碰开关采用现有的可以无线信号连接的、以感应触碰实现开关功能的开关，其与控制电机的通路信号连接，通过感应滑块的触碰来实现开关功能，即可控制电机的启动；

以风向由正向来风变为了左侧来风为例说明，此时由于迎风板左侧受风的力较大，迎风板向左偏移，弧形滑块即向右滑动并启动感应触碰开关，此时由于弧形槽限定了弧形滑块的滑动方向，并且滑块不会自主滑动，所以不论电机带动风力发电本体向左或者向右转动最终都可以实现利用风力调节迎风板正对风向，使滑块回到最初的位置，电机停止工作，完成将风力发电本体迎风侧自动调节到与风向正对的工作；在实际使用时为了节省能源、减少电机的消耗，可以设置感应触碰开关各自控制电机的正、反转，也即右侧的开关控制电机驱动风力发电本体向左转动，左侧的开关控制电机驱动风力发电本体向左转动，用最小的转动角度来实现调节。

参照附图6、7，为了使风向感应组件对风向变化的感应更灵敏，设置弧形滑块155的外凸面上开设有弧形的安装槽1551，安装槽1551宽度方向上的两槽壁之间转动架设了多根转辊24，且转辊24上均套设有滚轮23，滚轮23位于安装槽1551外的端面与弧形槽157的槽底接触，且其在弧形槽157内沿弧面方向滑动时可与感应触碰开关156抵接，将弧形滑块与弧形槽之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，使其配合的摩擦力减小、滑动更灵活。

参照附图1、3、4，为了使迎风板在受侧向风时的偏转阻力更小，设置迎风板151为正多棱锥状的锥板，且其顶点位于迎风侧，且在迎风板正对风流时，多棱锥状能够更好的分风并引导风流通过。

参照附图4、5，为了节省材料、便于组合安装各部件，设置底座158为U型底座，且弧形槽157开设在底座158的U型弧面上，U型弧面、弧形槽157和弧形滑块155的横截面上弧形边所对应的圆心均位于第二轴承154的轴线上，如上设置，各个能转动的部件的转动中心以及弧形槽的弧形边所对圆心均在同一竖直线上，保证了转动调节能够稳定进行。

参照附图2，为了节省整机的成本，并且实现整机的快速组装设置，设置风力发电本体包括迎风侧开口的壳体10、设置在壳体10迎风侧外部的扇叶14、设置在壳体10背风侧内部的发电组件11和水平设置在壳体10内的转轴12，转轴12通过壳体10开口处安装的第三轴承13与壳体10转动连接，转轴12的一端由开口处穿出且该端端面与底座158位于背风侧的底面连接，转轴12位于壳体10外的一端的轴身上安装扇叶14，另一端与发电组件11连接，利用现有的最简便、适用范围最广的风车式的风力发电本体，风向感应组件安装在转轴最前端，能够第一时间感受到风向变化，即便风向感应组件会跟随转轴转动，但由于弧形槽限制了弧形滑块只能在槽内运动，并且风力发电的扇叶转速也是较低的，只有当转动至弧形槽延伸方向处于水平时，才会使弧形滑块能够进行滑动，并且由于风力发电装置通常体积较大、质量较重，上述设置将发电组件与扇叶各设在一端，进行了适当的配重，保证了风力发电本体的稳定安装。

参照附图2，设置壳体10的形状为子弹头的流线型，且其小径端为迎风端、大径端为背风端，流线型的设置使得壳体对风流的阻力变小，提升风力发电装置的工作效果。

参照附图2，电机的输出轴可以直接与连接轴连接进行传动，但是这样电机的负荷较大，为了节约能耗，设置连接轴17通过齿轮组与输出轴21传动连接，齿轮组包括套设在连接轴17上的大齿轮19和套设在输出轴21上的小齿轮20，大齿轮19和小齿轮20啮合，如上设置，即便电机输出功率较小，也能够利用齿轮组将动力放大。

需要注意的是，根据常识可知风力发电装置设置的地点都会做前期的勘察，设置在风力资源较多且较为稳定的地方，风向不太可能会有较大范围的突变，若风向发生改变角度过大，则需要人工操控调节整机方向。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风力发电装置，包括支撑柱(18)和安装在支撑柱(18)顶端的风力发电本体，其特征在于，所述支撑柱(18)内设置电机(22)和竖直方向的连接轴(17)，所述连接轴(17)的顶端在贯穿支撑柱(18)的顶壁后与风力发电本体连接，连接轴(17)的轴身与支撑柱(18)顶壁通过第一轴承(16)转动连接，连接轴(17)的底端与电机(22)的输出轴(21)传动连接，所述风力发电本体的迎风侧安装有风向感应组件(15)，所述风向感应组件(15)包括迎风板(151)、连杆(152)、弧形滑块(155)、底座(158)和U型杆(153)，所述连杆(152)的一端与迎风板(151)背风一侧的表面中心连接，另一端与弧形滑块(155)的内凹面形心连接，所述底座(158)的一侧面上开设水平方向形状与弧形滑块(155)匹配的弧形槽(157)，所述弧形槽(157)的长度大于弧形滑块(155)的长度，所述弧形滑块(155)在弧形槽(157)内沿弧面方向滑动时可与槽底两端设置的控制电机(22)启动的感应触碰开关(156)抵接，所述U型杆(153)的中间段竖直贯穿连杆(152)并通过第二轴承(154)与连杆(152)转动连接，其两端与底座(158)连接并分别位于弧形槽(157)的上、下两侧。

2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述弧形滑块(155)的外凸面上开设有弧形的安装槽(1551)，所述安装槽(1551)宽度方向上的两槽壁之间转动架设有多根转辊(24)，且转辊(24)上均套设有滚轮(23)，所述滚轮(23)位于安装槽(1551)外的端面与弧形槽(157)的槽底接触，且其在弧形槽(157)内沿弧面方向滑动时可与感应触碰开关(156)抵接。

3.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述迎风板(151)为正多棱锥状的锥板，且其顶点位于迎风侧。

4.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述底座(158)为U型底座，且弧形槽(157)开设在底座(158)的U型弧面上，所述U型弧面、弧形槽(157)和弧形滑块(155)的横截面上弧形边所对应的圆心均位于第二轴承(154)的轴线上。

5.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述风力发电本体包括迎风侧开口的壳体(10)、设置在壳体(10)迎风侧外部的扇叶(14)、设置在壳体(10)背风侧内部的发电组件(11)和水平设置在壳体(10)内的转轴(12)，所述转轴(12)通过壳体(10)开口处安装的第三轴承(13)与壳体(10)转动连接，转轴(12)的一端由开口处穿出且该端端面与底座(158)位于背风侧的底面连接，转轴(12)位于壳体(10)外的一端的轴身上安装扇叶(14)，另一端与发电组件(11)连接。

6.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于，所述壳体(10)的形状为子弹头的流线型，且其小径端为迎风端、大径端为背风端。

7.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述连接轴(17)通过齿轮组与输出轴(21)传动连接，所述齿轮组包括套设在连接轴(17)上的大齿轮(19)和套设在输出轴(21)上的小齿轮(20)，所述大齿轮(19)和小齿轮(20)啮合。

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