机翼式垂直升降高空风力发电装置制造方法
【专利摘要】一种机翼式垂直升降高空风力发电装置，在鼓形机翼上端装有风速传感器，中部安装窗式双驱动风机，窗式双驱动风机的十字型机架中部安装永磁直流电机，经过齿轮变速驱动左右风叶，电机前后安装无线智能控制盒及声光报警器，起飞或者下降时，鼓形机翼中部是水平的升降动力机，高空发电时，鼓形机翼下端转换成垂直的风力发电机，鼓形机翼的左右钢丝电缆既是无线智能控制盒的电源传输电缆，又是鼓形机翼的高空牵引线缆，鼓形机翼前方地面上设有一个能自动跟随风向转动的转向支架，左右钢丝电缆的下端分别缠绕在转向支架上的左右电动卷扬机上，鼓形机翼前端设有左右控制线缆，地面与高空所有控制电机由手控无线遥控器集中控制，本发明设计合理，结构简单，高空风能利用率高。
【专利说明】机翼式垂直升降高空风力发电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及高空风力发电【技术领域】，具体涉及一种机翼式垂直升降高空风力发电
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]当今，世界各国在风电【技术领域】的发展和应用，主要体现在技术成熟的低空风力发电技术，高空风能是人类刚开始研发利用的新能源，有研究指出:高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍，因此，高空风力发电技术是未来风力发电的发展趋势。
[0003]目前，高空风力发电的现有技术主要有风筝式和氦气球式两大类，而且都没有推广应用，它们的缺点分别是:风筝发电装置在没有风的时候会掉下来，存在安全隐患，氦气球式发电装置是在一个庞大的圆环状氦气球中间安装风力发电机，例如申请号为“201310282306.6”《一种高空发电装置》公开的发明专利，它对风的阻力很大，安装控制困难，并且它的升力不大，升高困难，牵引线缆长，发电机风叶直径相对小，风能利用率低，还需用大量氦气，增加成本。
[0004]为了克服现有高空风力发电技术的缺点，本发明公开一种机翼式垂直升降高空风力发电装置，该高空风力发电装置的升空和降落采用电动风叶推动，在起飞时或者空中没风的时候能够垂直升降，不存在安全隐患，升到高空有风时，电动控制模式自动转换成发电控制模式，电动机风叶自动转换成反转的发电机风叶，机翼升力大，升高容易，缩短了牵引线缆，安装控制简单，高空风能利用率高，节约大量氦气，缩小体积，降低成本。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是由鼓形机翼、窗式双驱动风机、卷线电机、风控转向电机、无线智能控制盒、左右控制线缆、左右钢丝电缆、风动转向支架、无线控制盒、电动卷扬机、声光报警器、手控无线遥控器组成，其结构特点是:所述的机翼式垂直升降高空风力发电装置设有鼓形机翼，鼓形机翼设有龙骨架，龙骨架俯视平面是鼓形，左右侧面是流线型，龙骨架表面用铝皮包装成机翼形，所述鼓形机翼前方中部上端，设有风速传感器，鼓形机翼俯视平面中部设有扁圆形窗口，扁圆形窗口前下端安装左右合页，左右合页下端安装窗式双驱动风机，所述窗式双驱动风机设有扁圆形框架，扁圆形框架上端连接左右合页，扁圆形框架中部制有十字型机架，十字型机架前面中部上端安装无线智能控制盒，十字型机架前面中部下端安装声光报警器，以左右合页为轴心的窗式双驱动风机活动在90度角的弧线范围内，关进扁圆形窗口时，窗式双驱动风机锁定在与鼓形机翼下端平面一致的水平线上，成为鼓形机翼中部的升降动力机，窗式双驱动风机打开扁圆形窗口时，窗式双驱动风机锁定在与鼓形机翼下端平面成直角的垂直线上，成为鼓形机翼下端的风力发电机，鼓形机翼的俯视平面后端设有左右绝缘孔，鼓形机翼上面前端设有左右绝缘接线柱，左右绝缘孔内穿有左右钢丝电缆，左右钢丝电缆的首端连接在左右绝缘接线柱上，左右绝缘接线柱与无线智能控制盒的电源线连接，左右钢丝电缆既是无线智能控制盒的电源传输电缆，又是鼓形机翼的高空牵引线缆，鼓形机翼的前方地面上，设有风动转向支架，它是一个能自动跟随风向转动的转向支架，风动转向支架设有圆底座，圆底座圆周设有4个连接孔，4个连接孔与地面基础上4个螺丝钉连接，圆底座上面设有中心轴，中心轴中部设有轴承及轴承架，中心轴上端设有螺帽，轴承架上端安装长方形平台，长方形平台上面左右端对称安装左右电动卷扬机，左右电动卷扬机选用同一种规格和型号的产品，长方形平台上面中部安装蓄电池组和无线控制盒，所述左右钢丝电缆的下端分别缠绕在左右电动卷扬机上，所述鼓形机翼内部前端中部设有卷线电机，用于控制鼓形机翼在空中的水平仰角，卷线电机设有左右驱动轴，左右驱动轴左右端安装左右卷线轮，左右卷线轮上缠绕左右控制线缆，左右控制线缆是绝缘的高强度纤维线缆，左右控制线缆的首端固定在左右卷线轮内圆，左右控制线缆的尾端与左右钢丝电缆并联，固定在左右卡线头上，鼓形机翼内部后端中部设有风控转向电机，风控转向电机驱动轴上装有驱动齿轮，驱动和控制窗式双驱动风机的开关状态，所述风动转向支架的附近，设有手控无线遥控器，实行对空中和地面的各种电机工作状态进行集中实时遥控，从而对鼓形机翼的空中姿态以及垂直升降进行手动控制。
[0006]所述窗式双驱动风机的十字型机架前端面设有左右风叶轴，左右风叶轴上分别安装轴承及轴承架，左右轴承架外圆分别安装左右风叶，左右风叶设有三个等分的叶片，叶片横截面是流线型，左右风叶中部分别设有同轴的左右伞型齿轮圈，在十字型机架前端中部安装永磁直流电机，永磁直流电机设有左右驱动轴，左右驱动轴两端安装左右伞型齿轮，左右伞型齿轮内侧机架上设有左右轴承架，用于支撑左右伞型齿轮与左右伞型齿轮圈啮合传动时产生的推力，永磁直流电机工作在电动模式时，电机带动左右风叶是减速驱动，永磁直流电机工作在发电模式时，左右风叶带动电机是增速驱动，永磁直流电机时终工作在高效的高速状态，左右风叶完全对称，同步旋转，左右风叶旋转方向互为相反，使窗式双驱动风机工作时受力平衡，所述十字型机架上端设有扇形齿轮，扇形齿轮与风控转向电机驱动齿轮啮合组成减速机构，所述扇形齿轮上设有上永磁体和下永磁体，上下永磁体是圆片型的钕铁硼强磁体，用AB胶粘贴在扇形齿轮右端面，上永磁体右端面为N极，下永磁体右端面为S极，所述鼓形机翼内部设有限位霍尔开关，限位霍尔开关是自锁式霍尔开关，与磁极N对应时为开，与磁极S对应时为关，当窗式双驱动风机关闭在水平状态或者打开在垂直状态时，限位霍尔开关分别与上永磁体N极和下永磁体S极对应，组成双控开关。
[0007]所述左右电动卷扬机设有左右内支架和左右外支架，分别对称安装在长方形平台上面左右端，内外支架上端分别设有左右卷筒轴，左右卷筒轴上分别安装绝缘的左右塑料卷筒，左右塑料卷筒的外边分别设有左右齿轮圈，左右外支架下端设有左右卷扬电机，左右卷扬电机驱动轴上分别安装左右减速齿轮，左右减速齿轮与左右齿轮圈啮合，左右塑料卷筒的内端面分别设有左右滑环圈，左右滑环圈是金属材料，分别与左右钢丝电缆的尾端连接，左右内支架设有左右炭刷架及炭刷，左右炭刷与左右滑环圈弹性接触，左右炭刷引出左右输电内线与所述无线控制盒的输出线连接，无线控制盒的电源线与所述的蓄电池组连接，从蓄电池组引出输电外线到用电单位。
[0008]所述无线智能控制盒由外壳、电路板、稳压电源电路、数字解码无线信号接收电路、永磁直流电机智能控制电路、卷线电机控制电路、风控转向电机控制电路、报警控制电路，继电器组输出电路以及接收天线组成，数字解码无线信号接收电路的各种控制输出端，分别与各种电机控制电路的输入端对应连接，各种电机控制电路的输出端到各个继电器，各个继电器输出端分别与各种电机连接，分别控制卷线电机和风控转向电机正转、反转或者开关，控制永磁直流电机的开关和快慢，永磁直流电机智能控制电路具有升压反充电功能，永磁直流电机反转时，能自动给蓄电池组反充电，所述风速传感器的输出线和限位霍尔开关的输出线分别连风控转向电机控制电路相应的输入端，风速传感器的输出线与报警控制电路输入端连接，报警控制电路输出端经过继电器连接声光报警器，所有控制电路单元都由稳压电源电路供电，稳压电源电路由蓄电池组供电。
[0009]所述无线控制盒由外壳、电路板、稳压电路、数字解码无线信号接收电路、左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制电路、电源开关控制电路和继电器组输出电路以及接收天线组成，数字解码无线信号接收电路的各种控制输出端，分别与左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制电路和电源开关电路的各控制输入端对应连接，左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制的输出端到各个继电器，各个继电器输出端分别连接左卷扬电机和右卷扬电机，电源开关控制电路的继电器输出线串联在蓄电池组输出线上，所有控制电路单元都由稳压电路供电，稳压电路由蓄电池组供电。
[0010]所述手控无线遥控器由外壳、电路板、键盘按钮电路、数字编码无线信号发射电路、信息显示电路、信息显示屏、二节五号电池、发射天线组成，所述键盘按钮电路连接数字编码无线信号发射电路和信息显示电路输入端，信息显示电路输出连接信息显示屏，所有电路单元都由二节五号电池供电，无线遥控器面板上端左侧是电源开关按钮，右侧是风控转向电机开关按钮，中部是信息显示屏，显示控制对象及动态信息，信息显示屏下面设有4个船型按钮，上端是左右风叶控制按钮，左右风叶控制按钮下面是左卷扬电机控制按钮和右卷扬电机控制按钮，左右卷扬电机控制按钮下面是卷线电机控制按钮，位于卷线电机控制按钮下端的遥控器外壳内部，设有二节五号电池，双手控制各船型按钮，实现对空中和地面的各种电机工作状态进行集中实时遥控。
[0011]所述机翼式垂直升降高空风力发电装置的初始状态是:所述窗式双驱动风机进入鼓形机翼中部扁圆形窗口内，鼓形机翼下端平面着地，前端朝着风吹方向，距离风动转向支架的后方十米，两者互相平行，双手控制无线遥控器，左手按动电源开关按钮，整机电源开通，显示屏显示整机初始待命状态。
[0012]当左手按动左右风叶控制按钮左端时，遥控信号经过发射与接收电路到永磁直流电机智能控制电路输入端，再经过继电器输出到永磁直流电机，启动左右风叶并且逐步加速，当右手按动左右风叶控制按钮右端时，左右风叶逐步减速直至关闭，当左右风叶加速到整个鼓形机翼起飞后松开按钮，鼓形机翼在自然风力作用下向后拉紧左右钢丝电缆向上升，升到与风动转向支架垂直后，左右手同时按左右卷扬电机控制按钮上端，遥控信号经过左右卷扬电机控制电路和继电器驱动左右卷扬电机同步正转，左右塑料卷筒的钢丝电缆同步开放，鼓形机翼缓慢上升，如果左右手同时按左右船型按钮下端，左右钢丝电缆同步回收，鼓形机翼缓慢下降，当鼓形机翼升高过程如果发现鼓形机翼姿态不正，随时点动左右船型按钮其中任意一端，即可调正，空中风速达到一定程度时，左右风叶逐步减速直至关闭，鼓形机翼依靠自然风速产生的升力支持在空中，鼓形机翼依靠左右钢丝电缆的平衡拉力，稳定空中姿态，左右手分别按动控制线缆按钮左右端，调整鼓形机翼在空中的水平仰角，使其适应不同风速，以获得最大升力，鼓形机翼姿态稳定后，右手按动遥控器右上角的风控转向电机开关按钮，无线遥控信号打开风控转向电机控制电路，风控转向系统工作。
[0013]所述风速传感器测量的风速达到能驱动左右风叶转动发电的程度后，风速传感器输出正触发信号到风控转向电机控制电路相应的输入端，风控转向电机控制电路输出信号到正转继电器驱动风控转向电机正转，风控转向电机驱动扇形齿轮，将窗式双驱动风机打开成垂直状态，限位霍尔开关与上永磁体对应后，限位霍尔开关输出触发信号到风控转向电机控制电路相应的输入端，风控转向电机控制电路控制正转继电器关断风控转向电机电源，此时，窗式双驱动风机锁定在高空发电状态，鼓形机翼前沿始终在风动转向支架后方，风动转向支架自动跟踪风向旋转，使鼓形机翼前沿始终朝着风向。
[0014]当风速传感器测量的风速小到不能驱动左右风叶转动发电的程度后，风速传感器输出负触发信号到风控转向电机控制电路相应的输入端，风控转向电机控制电路输出信号到反转继电器驱动风控转向电机反转，风控转向电机驱动扇形齿轮，将窗式双驱动风机收回窗口成水平状态，限位霍尔开关与下永磁体对应后，限位霍尔开关输出触发信号到风控转向电机控制电路相应的输入端，风控转向电机控制电路控制反转继电器关断风控转向电机电源，此时，窗式双驱动风机锁定在鼓形机翼窗口内，处于停机待命状态，当风速恢复正常后，风速传感器又重新控制窗式双驱动风机锁定在高空发电状态，当风速传感器测量的风速小到免强支撑鼓形机翼时，风速传感器输出报警信号到报警控制电路输入端，报警控制电路的继电器输出打开声光报警器，声光报警器向周围发出声光报警信号，提醒操作人员准备降落鼓形机翼，降落鼓形机翼时，左右手同时按左右船型按钮下端，左右钢丝电缆同步回收，鼓形机翼降落较低高度后，左手按动左右风叶控制按钮左端启动左右风叶，再控制左右风叶逐步减速，鼓形机翼缓慢下降过程中，左右手按动卷线电机控制按钮，将鼓形机翼控制在风动转向支架后方，直至软着地，此时又重新返回初始状态。
[0015]本发明的有益效果是:所述机翼式垂直升降高空风力发电装置设计合理，结构简单，在没有风的时候不会掉下来，不存在安全隐患，在有风时，机翼升力大，升高容易，缩短牵引线缆，安装控制简单，可操作性好，高空风能利用率高，节约大量氦气，缩小体积，降低成本。
[0016]下面结合附图进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为机翼式垂直升降高空风力发电装置高空发电时的正视结构示意图
[0018]图2为窗式双驱动风机高空发电时的正视结构示意图
[0019]图3为机翼式垂直升降高空风力发电装置初始状态俯视结构示意图
[0020]图4为机翼式垂直升降高空风力发电装置起飞时的右视结构示意图
[0021]图5为机翼式垂直升降高空风力发电装置高空发电时的右视结构示意图
[0022]图6为手控无线遥控器结构示意图
【具体实施方式】
[0023]在图1、图2和图3中，所述的机翼式垂直升降高空风力发电装置设有鼓形机翼1，鼓形机翼设有龙骨架，龙骨架俯视平面是鼓形，左右侧面是流线型，龙骨架表面用铝皮包装成机翼形，所述鼓形机翼前方中部上端，设有风速传感器2，鼓形机翼俯视平面中部设有扁圆形窗口 3，扁圆形窗口前下端安装左右合页4、5，左右合页下端安装窗式双驱动风机6，所述窗式双驱动风机设有扁圆形框架7，扁圆形框架上端连接左右合页，扁圆形框架中部制有十字型机架8，十字型机架前面中部上端安装无线智能控制盒9，十字型机架前面中部下端安装声光报警器10，以左右合页为轴心的窗式双驱动风机活动在90度角的弧线范围内，关进扁圆形窗口时，窗式双驱动风机锁定在与鼓形机翼下端平面一致的水平线上，成为鼓形机翼中部的升降动力机，窗式双驱动风机打开扁圆形窗口时，窗式双驱动风机锁定在与鼓形机翼下端平面成直角的垂直线上，成为鼓形机翼下端的风力发电机，鼓形机翼的俯视平面后端设有左右绝缘孔11、12，鼓形机翼上面前端设有左右绝缘接线柱13、14，左右绝缘孔内穿有左右钢丝电缆15、16，左右钢丝电缆的首端连接在左右绝缘接线柱上，左右绝缘接线柱与无线智能控制盒的电源线连接，左右钢丝电缆既是无线智能控制盒的电源传输电缆，又是鼓形机翼的高空牵引线缆，鼓形机翼的前方地面上，设有风动转向支架，它是一个能自动跟随风向转动的转向支架，风动转向支架设有圆底座17，圆底座圆周设有4个连接孔18，4个连接孔与地面基础上4个螺丝钉连接，圆底座上面设有中心轴19，中心轴中部设有轴承20及轴承架，中心轴上端设有螺帽，轴承架上端安装长方形平台21，长方形平台上面左右端对称安装左右电动卷扬机22、23，左右电动卷扬机选用同一种规格和型号的产品，长方形平台上面中部安装蓄电池组24和无线控制盒25，所述左右钢丝电缆的下端分别缠绕在左右电动卷扬机上，所述鼓形机翼内部前端中部设有卷线电机26，用于控制鼓形机翼在空中的水平仰角，卷线电机设有左右驱动轴27，鼓形机翼左右端设有左右轴承28、29，左右轴承内圆支撑左右驱动轴左右端，左右驱动轴左右端安装左右卷线轮30、31，左右卷线轮上缠绕左右控制线缆32、33，左右控制线缆是绝缘的高强度纤维线缆，左右控制线缆的首端固定在左右卷线轮内圆，左右控制线缆的尾端与左右钢丝电缆并联，固定在左右卡线头34、35上，鼓形机翼内部后端中部设有风控转向电机36，风控转向电机驱动轴上装有驱动齿轮37，驱动和控制窗式双驱动风机的开关状态，所述风动转向支架的附近，设有手控无线遥控器，实行对空中和地面的各种电机工作状态进行集中实时遥控，从而对鼓形机翼的空中姿态以及垂直升降进行手动控制。
[0024]所述窗式双驱动风机的十字型机架前端面设有左右风叶轴38、39，左右风叶轴上分别安装轴承及轴承架40、41，左右轴承架外圆分别安装左右风叶，左右风叶分别设有三个等分的叶片42、43，叶片横截面是流线型，左右风叶中部分别设有同轴的左右伞型齿轮圈44、45，所述十字型机架前端中部安装永磁直流电机46，永磁直流电机设有左右驱动轴，左右驱动轴两端安装左右伞型齿轮47、48，左右伞型齿轮内侧机架上设有左右轴承架49、50，用于支撑左右伞型齿轮与左右伞型齿轮圈哨合传动时产生的推力，永磁直流电机工作在电动模式时，电机带动左右风叶是减速驱动，永磁直流电机工作在发电模式时，左右风叶带动电机是增速驱动，永磁直流电机时终工作在高效的高速状态，左右风叶完全对称，同步旋转，左右风叶旋转方向互为相反，使窗式双驱动风机工作时受力平衡，在图4、图5中，所述十字型机架上端设有扇形齿轮51，扇形齿轮与风控转向电机驱动齿轮啮合组成减速机构，所述扇形齿轮上设有上永磁体52和下永磁体53，上下永磁体是圆片型的钕铁硼强磁体，用AB胶粘贴在扇形齿轮右端面，上永磁体右端面为N极，下永磁体右端面为S极，所述鼓形机翼内部设有限位霍尔开关54，限位霍尔开关是自锁式霍尔开关，与磁极N对应时为开，与磁极S对应时为关，当窗式双驱动风机关闭在水平状态或者打开在垂直状态时，限位霍尔开关分别与上永磁体N极和下永磁体S极对应，组成双控开关。
[0025]在图1中，所述左右电动卷扬机设有左右内支架55、56和左右外支架57、58，分别对称安装在长方形平台上面左右端，内外支架上端分别设有左右卷筒轴，左右卷筒轴上分别安装绝缘的左右塑料卷筒，左右塑料卷筒的外边分别设有左右齿轮圈59、60，左右外支架下端分别设有左右卷扬电机61、62，左右卷扬电机驱动轴上分别安装左右减速齿轮63、64，左右减速齿轮与左右齿轮圈啮合，塑料卷筒的内端面分别设有左右滑环圈65、66，左右滑环圈是金属材料，分别与左右钢丝电缆的尾端连接，左右内支架设有左右炭刷架及炭刷67、68，左右炭刷与左右滑环圈弹性接触，左右炭刷引出左右输电内线69与所述无线控制盒的输出线连接，无线控制盒的电源线与所述的蓄电池组连接，从蓄电池组引出输电外线70到用电单位。
[0026]所述无线智能控制盒由外壳、电路板、稳压电源电路、数字解码无线信号接收电路、永磁直流电机智能控制电路、卷线电机控制电路、风控转向电机控制电路、报警控制电路，继电器组输出电路以及接收天线组成，数字解码无线信号接收电路的各种控制输出端，分别与各种电机控制电路的输入端对应连接，各种电机控制电路的输出端到各个继电器，各个继电器输出端分别与各种电机连接，分别控制卷线电机和风控转向电机正转、反转或者开关，控制永磁直流电机的开关和快慢，永磁直流电机智能控制电路具有升压反充电功能，永磁直流电机反转时，能自动给蓄电池组反充电，所述风速传感器的输出线和限位霍尔开关的输出线分别连风控转向电机控制电路相应的输入端，风速传感器的输出线与报警控制电路输入端连接，报警控制电路输出端经过继电器连接声光报警器，所有控制电路单元都由稳压电源电路供电，稳压电源电路由蓄电池组供电。
[0027]所述无线控制盒由外壳、电路板、稳压电路、数字解码无线信号接收电路、左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制电路、电源开关控制电路和继电器组输出电路以及接收天线组成，数字解码无线信号接收电路的各种控制输出端，分别与左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制电路和电源开关电路的各控制输入端对应连接，左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制的输出端到各个继电器，各个继电器输出端分别连接左卷扬电机和右卷扬电机，电源开关控制电路的继电器输出线串联在蓄电池组输出线上，所有控制电路单元都由稳压电路供电，稳压电路由蓄电池组供电。
[0028]在图6中，所述手控无线遥控器由外壳、电路板、键盘按钮电路、数字编码无线信号发射电路、信息显示电路、信息显示屏、二节五号电池、发射天线组成，所述键盘按钮电路，连接数字编码无线信号发射电路和信息显示电路输入端，信息显示电路输出端，连接信息显示屏，所有电路单元都由二节五号电池供电，无线遥控器面板上端左侧是电源开关按钮71，右侧是风控转向电机开关按钮72，中部是信息显示屏73，显示控制对象及动态信息，信息显示屏下面设有4个船型按钮，上端是左右风叶控制按钮74，左右风叶控制按钮下面是左卷扬电机控制按钮75和右卷扬电机控制按钮76，左右卷扬电机控制按钮下面是卷线电机控制按钮77，位于卷线电机控制按钮下端的遥控器外壳内部，设有二节五号电池78，外壳左上端设有发射天线79，双手控制各船型按钮，实现对空中和地面的各种电机工作状态进行集中实时遥控。
[0029]在图3所示的机翼式垂直升降高空风力发电装置初始状态俯视结构示意图中，所述窗式双驱动风机进入鼓形机翼中部扁圆形窗口内，鼓形机翼下端平面着地，前端朝着风吹方向，距离风动转向支架的后方十米，两者互相平行，双手控制无线遥控器，左手按动电源开关按钮，整机电源开通，显示屏显示整机初始待命状态。
【权利要求】
1.一种机翼式垂直升降高空风力发电装置，由鼓形机翼、窗式双驱动风机、卷线电机、风控转向电机、无线智能控制盒、左右控制线缆、左右钢丝电缆、风动转向支架、无线控制盒、电动卷扬机、声光报警器、手控无线遥控器组成，其特征是:所述的机翼式垂直升降高空风力发电装置设有鼓形机翼(I)，鼓形机翼设有龙骨架，龙骨架俯视平面是鼓形，左右侧面是流线型，龙骨架表面用铝皮包装成机翼形，所述鼓形机翼前方中部上端，设有风速传感器(2)，鼓形机翼俯视平面中部设有扁圆形窗口(3)，扁圆形窗口前下端安装左右合页(4、5)，左右合页下端安装窗式双驱动风机￠)，所述窗式双驱动风机设有扁圆形框架(7)，扁圆形框架上端连接左右合页，扁圆形框架中部制有十字型机架(8)，十字型机架前面中部上端安装无线智能控制盒(9)，十字型机架前面中部下端安装声光报警器(10)，以左右合页为轴心的窗式双驱动风机活动在90度角的弧线范围内，关进扁圆形窗口时，窗式双驱动风机锁定在与鼓形机翼下端平面一致的水平线上，成为鼓形机翼中部的升降动力机，窗式双驱动风机打开扁圆形窗口时，窗式双驱动风机锁定在与鼓形机翼下端平面成直角的垂直线上，成为鼓形机翼下端的风力发电机，鼓形机翼的俯视平面后端设有左右绝缘孔(11、12)，鼓形机翼上面前端设有左右绝缘接线柱(13、14)，左右绝缘孔内穿有左右钢丝电缆(15、16)，左右钢丝电缆的首端连接在左右绝缘接线柱上，左右绝缘接线柱与无线智能控制盒的电源线连接，左右钢丝电缆既是无线智能控制盒的电源传输电缆，又是鼓形机翼的高空牵引线缆，鼓形机翼的前方地面上，设有风动转向支架，它是一个能自动跟随风向转动的转向支架，风动转向支架设有圆底座(17)，圆底座圆周设有4个连接孔(18)，4个连接孔与地面基础上4个螺丝钉连接，圆底座上面设有中心轴(19)，中心轴中部设有轴承(20)及轴承架，中心轴上端设有螺帽，轴承架上端安装长方形平台(21)，长方形平台上面左右端对称安装左右电动卷扬机(22、23)，左右电动卷扬机选用同一种规格和型号的产品，长方形平台上面中部安装蓄电池组(24)和无线控制盒(25)，所述左右钢丝电缆的下端分别缠绕在左右电动卷扬机上，所述鼓形机翼内部前端中部设有卷线电机(26)，用于控制鼓形机翼在空中的水平仰角，卷线电机设有左右驱动轴(27)，鼓形机翼左右端设有左右轴承(28、29)，左右轴承内圆支撑左右驱动轴左右端，左右驱动轴左右端安装左右卷线轮(30、31)，左右卷线轮上缠绕左右控制线缆(32、33)，左右控制线缆是绝缘的高强度纤维线缆，左右控制线缆的首端固定在左右卷线轮内圆，左右控制线缆的尾端与左右钢丝电缆并联，固定在左右卡线头(34、35)上，鼓形机翼内部后端中部设有风控转向电机(36)，风控转向电机驱动轴上装有驱动齿轮(37)，驱动和控制窗式双驱动风机的开关状态，所述风动转向支架的附近，设有手控无线遥控器，实行对空中和地面的各种电机工作状态进行集中实时遥控，从而对鼓形机翼的空中姿态以及垂直升降进行手动控制。
2.根据权利要求1所述的机翼式垂直升降高空风力发电装置，其特征是:所述窗式双驱动风机的十字型机架前端面设有左右风叶轴(38、39)，左右风叶轴上分别安装轴承及轴承架(40、41)，左右轴承架外圆分别安装左右风叶，左右风叶分别设有三个等分的叶片(42,43)，叶片横截面是流线型，左右风叶中部分别设有同轴的左右伞型齿轮圈(44、45)，所述十字型机架前端中部安装永磁直流电机(46)，永磁直流电机设有左右驱动轴，左右驱动轴两端安装左右伞型齿轮(47、48)，左右伞型齿轮内侧机架上设有左右轴承架(49、50)，用于支撑左右伞型齿轮与左右伞型齿轮圈哨合传动时产生的推力，永磁直流电机工作在电动模式时，电机带动左右风叶是减速驱动，永磁直流电机工作在发电模式时，左右风叶带动电机是增速驱动，永磁直流电机时终工作在高效的高速状态，左右风叶完全对称，同步旋转，左右风叶旋转方向互为相反，使窗式双驱动风机工作时受力平衡，所述十字型机架上端设有扇形齿轮(51)，扇形齿轮与风控转向电机驱动齿轮啮合组成减速机构，所述扇形齿轮上设有上永磁体(52)和下永磁体(53)，上下永磁体是圆片型的钕铁硼强磁体，用AB胶粘贴在扇形齿轮右端面，上永磁体右端面为N极，下永磁体右端面为S极，所述鼓形机翼内部设有限位霍尔开关(54)，限位霍尔开关是自锁式霍尔开关，与磁极N对应时为开，与磁极S对应时为关，当窗式双驱动风机关闭在水平状态或者打开在垂直状态时，限位霍尔开关分别与上永磁体N极和下永磁体S极对应，组成双控开关。
3.根据权利要求1所述的机翼式垂直升降高空风力发电装置，其特征是:所述左右电动卷扬机设有左右内支架(55、56)和左右外支架(57、58)，分别对称安装在长方形平台上面左右端，内外支架上端分别设有左右卷筒轴，左右卷筒轴上分别安装绝缘的左右塑料卷筒，左右塑料卷筒的外边分别设有左右齿轮圈(59、60)，左右外支架下端分别设有左右卷扬电机出1、62)，左右卷扬电机驱动轴上分别安装左右减速齿轮(63、64)，左右减速齿轮与左右齿轮圈啮合，塑料卷筒的内端面分别设有左右滑环圈出5、66)，左右滑环圈是金属材料，分别与左右钢丝电缆的尾端连接，左右内支架设有左右炭刷架及炭刷出7、68)，左右炭刷与左右滑环圈弹性接触，左右炭刷引出左右输电内线(69)与所述无线控制盒的输出线连接，无线控制盒的电源线与所述的蓄电池组连接，从蓄电池组引出输电外线(70)到用电单位。
4.根据权利要求1所述的机翼式垂直升降高空风力发电装置，其特征是:所述无线智能控制盒由外壳、电路板、稳压电源电路、数字解码无线信号接收电路、永磁直流电机智能控制电路、卷线电机控制电路、风控转向电机控制电路、报警控制电路，继电器组输出电路以及接收天线组成，数字解码无线信号接收电路的各种控制输出端，分别与各种电机控制电路的输入端对应连接，各种电机控制电路的输出端到各个继电器，各个继电器输出端分别与各种电机连接，分别控制卷线电机和风控转向电机正转、反转或者开关，控制永磁直流电机的开关和快慢，永磁直流电机智能控制电路具有升压反充电功能，永磁直流电机反转时，能自动给蓄电池组反充电，所述风速传感器的输出线和限位霍尔开关的输出线分别连风控转向电机控制电路相应的输入端，风速传感器的输出线与报警控制电路输入端连接，报警控制电路输出端经过继电器连接声光报警器，所有控制电路单元都由稳压电源电路供电,稳压电源电路由蓄电池组供电。
5.根据权利要求1所述的机翼式垂直升降高空风力发电装置，其特征是:所述无线控制盒由外壳、电路板、稳压电路、数字解码无线信号接收电路、左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制电路、电源开关控制电路和继电器组输出电路以及接收天线组成，数字解码无线信号接收电路的各种控制输出端，分别与左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制电路和电源开关电路的各控制输入端对应连接，左卷扬电机控制电路、右卷扬电机控制的输出端到各个继电器，各个继电器输出端分别连接左卷扬电机和右卷扬电机，电源开关控制电路的继电器输出线串联在蓄电池组输出线上，所有控制电路单元都由稳压电路供电，稳压电路由蓄电池组供电。
6.根据权利要求1所述的机翼式垂直升降高空风力发电装置，其特征是:所述手控无线遥控器由外壳、电路板、键盘按钮电路、数字编码无线信号发射电路、信息显示电路、信息显示屏、二节五号电池、发射天线组成，所述键盘按钮电路，连接数字编码无线信号发射电路和信息显示电路输入端，信息显示电路输出端，连接信息显示屏，所有电路单元都由二节五号电池供电，无线遥控器面板上端左侧是电源开关按钮(71)，右侧是风控转向电机开关按钮(72)，中部是信息显示屏(73)，显示控制对象及动态信息，信息显示屏下面设有4个船型按钮，上端是左右风叶控制按钮(74)，左右风叶控制按钮下面是左卷扬电机控制按钮(75)和右卷扬电机控制按钮(76)，左右卷扬电机控制按钮下面是卷线电机控制按钮(77)，位于卷线电机控制按钮下端的遥控器外壳内部，设有二节五号电池(78)，外壳左上端设有发射天线(79)。
【文档编号】F03D9/00GK104265574SQ201410545445
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】朱幕松 申请人:朱幕松