一種具有防風功能的風力發電機的製作方法

2023-06-02 21:59:56

本發明涉及風力發電設備領域，特別涉及一種具有防風功能的風力發電機。

背景技術：

風力發電機一般有風輪、發電機、尾翼、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成，風輪在風力的作用下旋轉，它把風的動能轉變為風輪軸的機械能，發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。

在風力越大時，發電量越多，不會風輪旋轉過快容易對風力發電機產生危害，通過限速安全機構沒控制風輪的轉數，而在於到颶風是，超大的風力會對風力發電機造成危害或者吹到風力發電機。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種具有防風功能的風力發電機。

本發明解決問題所採用的技術方案是：一種具有防風功能的風力發電機，包括風輪、發電機、限速安全機構，塔架和儲能機構，所述風輪包括風扇組件、滑動組件和定位組件；

所述風扇組件包括扇葉和轉軸，所述扇葉均勻設置在轉軸一端的外周面上，所述轉軸穿過發電機，所述發電機和儲能機構均設置在塔架內；

所述滑動組件包括支架、滑塊、第一鉸接塊、第二鉸接塊和第三鉸接塊，所述扇葉通過第一鉸接塊與轉軸鉸接，所述第一鉸接塊包括支杆和限位塊，所述扇葉上設有鉸接孔，所述支杆的一端穿過鉸接孔與轉軸固定連接，所述支杆的另一端與限位塊連接，所述限位塊的直徑大於鉸接孔的直徑，所述轉軸上設有滑槽，所述滑塊位於滑槽內，所述滑塊通過滑槽與轉軸滑動連接，所述支架的一端通過第二鉸接塊與滑塊鉸接，所述支架的另一端通過第三鉸接塊與扇葉鉸接；

所述定位組件包括電機、第一圓齒輪、第二圓齒輪、定位單元、鐵塊和定位塊，所述電機驅動第一圓齒輪旋轉，所述第一圓齒輪和第二圓齒輪嚙合，所述滑槽靠近滑塊的一側上設有條齒輪，所述第二圓齒輪設置在滑塊上，所述第二圓齒輪與條齒輪嚙合，所述定位單元設置在滑塊上，所述定位單元包括定位塊、彈簧、鐵塊和電磁鐵，所述定位塊設置在鐵塊上，所述鐵塊通過彈簧與電磁鐵連接，所述轉軸上還設有定位孔，所述定位塊與定位孔匹配，所述定位塊位於定位孔內；

所述限速安全機構內設有PLC，所述電機、電磁鐵均與PLC電連接。

作為優選，為了在收縮扇葉時，是扇葉的收縮速度保持平穩，不使扇葉撞壞，所述滑塊的一側還設有阻尼組件，所述阻尼組件包括阻尼塊、推桿、阻尼環和阻尼艙，所述阻尼塊固定設置在滑塊的一側，所述滑塊通過阻尼塊與推桿連接，所述阻尼環設置在推桿上，所述阻尼艙內設有阻尼液，所述推桿穿過阻尼艙，所述推桿與阻尼艙密封連接，所述阻尼環位於阻尼艙內。

在風力較強時，風推扇葉的推力也較大，沒有阻尼組件會使扇葉撞擊轉軸，使扇葉和轉軸造成破壞，在收縮扇葉時，推塊推動阻尼環，因阻尼艙內設有阻尼液，使阻尼環在阻尼艙內緩慢滑動，從而使扇葉的收縮速度保持平穩。

作為優選，為了方便定位塊進入定位孔，所述定位塊遠離鐵塊的一側錐形設置。

作為優選，為了增加第一鉸接塊、第二鉸接塊、第三鉸接塊的牢固度，所述第一鉸接塊、第二鉸接塊和第三鉸接塊的製作材料均為鋼材料。

實際上第二鉸接塊和第三鉸接塊與第一鉸接塊相同。

作為優選，為了是扇葉始終正對風向，所述轉軸遠離扇葉的一端還設有套筒和尾翼，所述套筒套設在轉軸的一端，所述尾翼設置在套筒上。

作為優選，為了減少第一圓齒輪上的力臂，從而更方便是電機驅動滑塊滑動，所述第一圓齒輪的直接小於第二圓齒輪的直徑。

作為優選，為了方便控制，所述電機為伺服電機。

作為優選，為了保護第一圓齒輪、第二圓齒輪和條齒輪之間，所述第一圓齒輪、第二圓齒輪和條齒輪之間塗有機油。

作為優選，為了給滑塊導向，所述滑塊上設有燕尾榫，所述轉軸上設有燕尾槽，所述燕尾槽與燕尾榫匹配。

作為優選，為了增加定位塊的牢固度，所述定位塊為鋼塊。

本發明的有益效果是，該具有防風功能的風力發電機設計巧妙，可行性高，在風力較大時，安全限速機構把轉數信號發送給PLC，PLC控制滑動組件把扇葉收起去與轉軸平行，這樣就減少的風力發電機的截面積，從而減少受力面，減少風對風力發電機的推力，從而提高了風力發電機的防風性，保障了風力發電機的安全。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的一種具有防風功能的風力發電機的結構示意圖。

圖2是本發明的一種具有防風功能的風力發電機的扇葉組件的結構示意圖。

圖3是本發明的一種具有防風功能的風力發電機的滑動組件的結構示意圖。

圖4是本發明的一種具有防風功能的風力發電機的定位組件的結構示意圖。

圖5是本發明的一種具有防風功能的風力發電機的阻尼組件的結構示意圖。

圖中：1.尾翼，2.塔架，3.扇葉，4.轉軸，5.支架，6.發電機，7.第一鉸接塊，8.第二鉸接塊，9.第三鉸接塊，10.滑塊，11.鐵塊，12.條齒輪，13.定位塊，14.阻尼塊，15.電機，16.第一圓齒輪，17.第二圓齒輪，18.電磁鐵，19.彈簧，20.推桿，21.阻尼環，22.阻尼艙。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1-5所示，一種具有防風功能的風力發電機，包括風輪、發電機6、限速安全機構，塔架2和儲能機構，所述風輪包括風扇組件、滑動組件和定位組件；

所述風扇組件包括扇葉3和轉軸4，所述扇葉3均勻設置在轉軸4一端的外周面上，所述轉軸4穿過發電機6，所述發電機6和儲能機構均設置在塔架2內；

所述滑動組件包括支架5、滑塊10、第一鉸接塊7、第二鉸接塊8和第三鉸接塊9，所述扇葉3通過第一鉸接塊7與轉軸4鉸接，所述第一鉸接塊7包括支杆和限位塊，所述扇葉3上設有鉸接孔，所述支杆的一端穿過鉸接孔與轉軸4固定連接，所述支杆的另一端與限位塊連接，所述限位塊的直徑大於鉸接孔的直徑，所述轉軸4上設有滑槽，所述滑塊10位於滑槽內，所述滑塊10通過滑槽與轉軸4滑動連接，所述支架5的一端通過第二鉸接塊8與滑塊10鉸接，所述支架5的另一端通過第三鉸接塊9與扇葉3鉸接；

所述定位組件包括電機15、第一圓齒輪16、第二圓齒輪17、定位單元、鐵塊11和定位塊13，所述電機15驅動第一圓齒輪16旋轉，所述第一圓齒輪16和第二圓齒輪17嚙合，所述滑槽靠近滑塊10的一側上設有條齒輪12，所述第二圓齒輪17設置在滑塊10上，所述第二圓齒輪17與條齒輪12嚙合，所述定位單元設置在滑塊10上，所述定位單元包括定位塊13、彈簧19、鐵塊11和電磁鐵18，所述定位塊13設置在鐵塊11上，所述鐵塊11通過彈簧19與電磁鐵18連接，所述轉軸4上還設有定位孔，所述定位塊13與定位孔匹配，所述定位塊13位於定位孔內；

所述限速安全機構內設有PLC，所述電機15、電磁鐵18均與PLC電連接。

作為優選，為了在收縮扇葉3時，是扇葉3的收縮速度保持平穩，不使扇葉3撞壞，所述滑塊10的一側還設有阻尼組件，所述阻尼組件包括阻尼塊14、推桿20、阻尼環21和阻尼艙22，所述阻尼塊14固定設置在滑塊10的一側，所述滑塊10通過阻尼塊14與推桿20連接，所述阻尼環21設置在推桿20上，所述阻尼艙22內設有阻尼液，所述推桿20穿過阻尼艙22，所述推桿20與阻尼艙22密封連接，所述阻尼環21位於阻尼艙22內。

在風力較強時，風推扇葉3的推力也較大，沒有阻尼組件會使扇葉3撞擊轉軸4，使扇葉3和轉軸4造成破壞，在收縮扇葉3時，推塊推動阻尼環21，因阻尼艙22內設有阻尼液，使阻尼環21在阻尼艙22內緩慢滑動，從而使扇葉3的收縮速度保持平穩。

作為優選，為了方便定位塊13進入定位孔，所述定位塊13遠離鐵塊11的一側錐形設置。

作為優選，為了增加第一鉸接塊7、第二鉸接塊8、第三鉸接塊9的牢固度，所述第一鉸接塊7、第二鉸接塊8和第三鉸接塊9的製作材料均為鋼材料。

實際上第二鉸接塊8和第三鉸接塊9與第一鉸接塊7相同。

作為優選，為了是扇葉3始終正對風向，所述轉軸4遠離扇葉3的一端還設有套筒和尾翼1，所述套筒套設在轉軸4的一端，所述尾翼1設置在套筒上。

作為優選，為了減少第一圓齒輪16上的力臂，從而更方便是電機15驅動滑塊10滑動，所述第一圓齒輪16的直接小於第二圓齒輪17的直徑。

作為優選，為了方便控制，所述電機15為伺服電機。

作為優選，為了保護第一圓齒輪16、第二圓齒輪17和條齒輪12之間，所述第一圓齒輪16、第二圓齒輪17和條齒輪12之間塗有機油。

作為優選，為了給滑塊10導向，所述滑塊10上設有燕尾榫，所述轉軸4上設有燕尾槽，所述燕尾槽與燕尾榫匹配。

作為優選，為了增加定位塊13的牢固度，所述定位塊13為鋼塊。

在風力發電機工作是，定位塊13位於定位孔內，使滑塊10固定，從而支架5支撐扇葉3，扇葉3旋轉後發電，當風力過強時，安全限速機構把轉數信號發送給PLC，PLC控制，電磁鐵18開啟，電磁鐵18吸附鐵塊11，從而使定位塊13離開定位孔，PLC控制電機15旋轉，電機15驅動第一圓齒輪16旋轉，第一圓齒輪16和第二圓齒輪17嚙合，第二圓齒輪17和條齒輪12嚙合，這樣就使滑塊10在滑槽內滑動，因扇葉3與轉軸4鉸接，支杆分別於扇葉3和滑塊10鉸接，在滑塊10滑動時，是扇葉3朝著轉軸4旋轉，從而使扇葉3與轉軸4平行，減少了扇葉3在風中的受力面積，在強風過後，操作人員控制電機15反方向旋轉，使滑塊10反方向滑動，是支架5支撐風扇，定位塊13位於定位孔內，從而使滑塊10固定，從而進行正常的風力發電工作。

本發明的有益效果是，該具有防風功能的風力發電機設計巧妙，可行性高，在風力較大時，安全限速機構把轉數信號發送給PLC，PLC控制滑動組件把扇葉3收起去與轉軸4平行，這樣就減少的風力發電機的截面積，從而減少受力面，減少風對風力發電機的推力，從而提高了風力發電機的防風性，保障了風力發電機的安全。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。