移动风力发电装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种移动式风力发电装置，包括进风装置、风能转换装置和电能转换装置，所述的风能转换装置一端与进风装置连接，所述的风能转换装置另一端与电能转换装置连接，其特征在于：所述的风能转换装置包括转子（1）和定子（2），所述的转子（1）包括中心轴（3）、空心圆筒和固定在中心轴（3）上的螺杆转子组，所述的螺杆转子组包括至少两个中空结构的螺杆转子（4），所述的相邻螺杆转子（4）之间通过空心圆筒连接，所述的螺杆转子组转动配合在定子（2）内，本发明提供一种风力利用率高，且能完全代替汽油或其他能源的移动式风力发电装置。
【专利说明】移动风力发电装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种风力发电装置，尤其是涉及一种移动式风力发电装置。
【背景技术】
[0003]风能是再生能源的重要组成部分，积极地开发风能对于改善能源系统机构、缓解能源危机和保护生态环境具有深远意义，传统的风力发电的发电机装设于固定场所，旋转叶片与固定架都有复杂的安装程序，据现有技术，国家知识产权局网站上公开了一种移动载体风力发电机组，就是在运载工具行驶的前端迎风面上设置进风通道，在进风通道旁设置变速箱，变速箱的输出轴传动连接发电机，旋转风叶的转轴传动连接变速箱，正面迎风的风叶位于通风通道内，这种发电装置的风力利用率低，同时产生的电能只能减少移动载体的消耗而不能完全替代汽油或其他能源。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:克服以上现有技术的缺陷，提供一种风力利用率高，且能完全代替汽油或其他能源的移动式风力发电装置。
[0005]本发明所采取的技术方案是:一种移动式风力发电装置，包括进风装置、风能转换装置和电能转换装置，所述的风能转换装置一端与进风装置连接，所述的风能转换装置另一端与电能转换装置连接，所述的风能转换装置包括定子和转子，所述的转子包括中心轴和固定在中心轴上的螺杆转子组，所述的螺杆转子组包括至少两个中空结构的螺杆转子，相邻螺杆转子之间通过空心圆筒连接，螺杆转子组转动配合在定子内。
[0006]采用以上结构后，本发明与现有技术相比具有以下优点:现有技术的风能发电是利用风叶的旋转转动来发电，这样就需要很长的风叶才可，这在移动设备上就不可取。风能利用率极低，本发明利用转子和定子来对风能进行转换，定子是空心圆筒状，转子是外表面设有螺旋通道的螺杆转子，风从螺旋通道内经过，由于是螺旋通道，风走的路线是螺旋形，这样风走的路程变长且风力对转子有稳定向下的推力，这样少量的风就能带动转子转动，风力利用率高，在汽车或火车行驶运动过程中风力产生的电能足够支持汽车或火车运行时候的需求，完全代替汽油或其他能源。
[0007]作为优选，所述的螺杆转子的数量为四个，所述的每个螺杆转子上的螺旋线导程相同和螺旋线方向也相同，所述的螺杆转子组包括第一螺杆转子、第二螺杆转子、第三螺杆转子和第四螺杆转子，所述的第一螺杆转子位于定子内，所述的第一螺杆转子的内壁固定在第一空心圆筒，所述的第二螺杆转子固定在第一空心圆筒的内壁，所述的第二螺杆转子的内壁固定在第二空心圆筒，所述的第三螺杆转子固定在第二空心圆筒内，所述的第三螺杆转子的内壁固定在第三空心圆筒，所述的第四螺杆转子的外壁固定在第三空心圆筒的内壁上，所述的第四螺杆转子的内壁固定在第四空心圆筒，所述的第四空心圆筒内壁固定在中心轴上，所述的固定的定子(内设橡胶层)、第一螺杆转子、第二螺杆转子、第三螺杆转子、第四螺杆转子、第一空心圆筒、第二空心圆筒、第三空心圆筒，第四空心圆筒和中心轴同轴线，四个螺杆转子叠加在一起，并且通过空心圆筒把每个螺杆转子连接起来同时隔开，风从进口进入，风都进入螺旋通道，风对转子的推力更大，风力利用率更高，占用空间小，整个装置受到的阻力也小。
[0008]作为优选，所述的第一空心圆筒、第二空心圆筒、第三空心圆筒和第四空心圆筒的壁厚大于等于2毫米小于等于8毫米，保证圆筒既不太薄又不太厚。
[0009]作为优选，所述的第一空心圆筒、第二空心圆筒、第三空心圆筒和第四空心圆筒的壁厚为5毫米，保证圆筒不会因为太薄而变形、产生异响，又不会因为太厚增加转子重量影响其转动效率。
[0010]作为优选，所述的螺杆转子组的数量为两组，根据需要可以适当增加组数，产生的机械能转换成电能的量更足。
[0011]作为优选，所述的进风装置包括进风口和出风口，所述的出风口与风能转换装置连接，所述的进风口与出风口之间设有过滤网，过滤掉空气中的灰尘颗粒和杂物，以防堵住螺杆转子的螺旋通道。
[0012]作为优选，所述的中心轴上设有风喉座，所述的风喉座位于出风口与螺杆转子组之间，所述的风喉座为倒圆台状，所述的风喉座外面设有螺纹方向与螺杆转子组螺纹方向相反的螺旋通道，所述的风喉座的上端设有两个倒圆台状的第一风道，所述的风喉座的下端设有圆台状的第二风道，所述的两个第一风道上端连通且与进出风口连接，所述的两个第一风道均与第二风道连通，所述的第二风道的下端与螺杆转子组连接，所述的两个第一风道下端缝隙之间设有轴承，所述的中心轴通过轴承固定在两个第一风道的内壁上，设风喉座和风喉，风喉能保证风进入不容易回流，风喉座与螺杆转子反向旋转，内风喉把里面的风压到螺旋壁上，进一步的推动螺杆转子的旋转，风能利用率高，风不会产生回流。
作为优选，所述的进风口设有风门，所述的风门与水平线成钝角，风门能够在蓄电量不足时处于打开状态，电量足够时处于关闭状态，风门与水平线成钝角，大大减少汽车或火车在行驶过程中受到的阻力。
[0013]作为优选，所述的电能转换装置包括发电机，所述的发电机连接有电源库，所述的发电机连接有电源库，产生电能可以储存起来，方便使用。
[0014]作为优选，所述的电能转换装置还包括一端与风能转换装置连接另一端与发电机16连接的减速器或一端与风能转换装置连接另一端与发电机连接的减速器加增速器，减速器用来增大扭矩，如果减速器减速后的转速太小，可以利用增速器提高转速，可调节以满足发电机的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明移动式风力发动装置的立体示意图。
[0016]图2是本发明移动式风力发动装置螺杆转子组的俯视图。
[0017]其中，1、转子，2、定子，3、中心轴，4、螺杆转子，5、第一螺杆转子，6、第二螺杆转子，
7、第三螺杆转子，8、第四螺杆转子，9、第一空心圆筒，10、第二空心圆筒，11、第三空心圆筒，12、进风口，13、出风口，14、风喉座，15、减速机，16、发电机，17、电源库，18、增速器，19、风门，20、第一风道，21、轴承，22、过滤网，23、第二风道，24、第四空心圆筒。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0019]如图所示，本发明提供一种移动式风力发电装置，包括进风装置、风能转换装置和电能转换装置，所述的风能转换装置一端与进风装置连接，所述的风能转换装置另一端与电能转换装置连接，所述的风能转换装置包括转子I和定子2，所述的转子I包括中心轴3和固定在中心轴3上的螺杆转子组，所述的螺杆转子组包括至少两个中空结构的螺杆转子4，所述的相邻螺杆转子4之间通过空心圆筒连接，所述的螺杆转子组转动配合在定子2内，本发明的优点是现有技术的风能发电是利用风叶的旋转转动来发电，这样就需要很大长度的风叶才能发电，风能利用率极低，在汽车，火车等上面是不可行的，本发明利用转子I和定子2来对风能进行转换，定子2是空心圆筒状，转子I是螺杆转子4，螺杆转子4就是外表面设有螺旋通道的转子，风从螺旋通道内经过，由于是螺旋通道，风走的路线是螺旋形，这样风走的路程变长且风力对转子I有向下的推力，这样少量的风就能带动转子I转动，风力利用率高，在汽车或火车行驶运动过程中风力产生的电能足够支持汽车或火车运行时候的需求，完全代替汽油或其他能源。中心轴采用空心轴，壁厚10_，可以大幅度减轻发电机的自身重量，进而提高能量的利用率。轴的两端采用高速轴承以便减少轴的两端长期高速旋转带来的磨损，所述的定子为最外层的空心圆筒，壁厚为10_，根据需要它可以采用非金属或者铝合金代替，圆筒内设置橡胶层。
[0020]所述的螺杆转子4的数量为四个，所述的每个螺杆转子4上的螺旋线导程相同和螺旋线方向也相同，所述的螺杆转子组包括第一螺杆转子5、第二螺杆转子6、第三螺杆转子7和第四螺杆转子8，所述的第一螺杆转子5位于定子2内，所述的第一螺杆转子5的内壁固定有第一空心圆筒9，所述的第二螺杆转子6固定在第一空心圆筒9的内壁，所述的第二螺杆转子6的内壁固定有第二空心圆筒10，所述的第三螺杆转子7固定在第二空心圆筒10内，所述的第三螺杆转子7的内壁固定有第三空心圆筒11，所述的第四螺杆转子8的外壁固定在第三空心圆筒11的内壁上，所述的第四螺杆转子8的内壁固定有第四空心圆筒24，所述的第四空心圆筒24内壁固定在中心轴3上，所述的定子2、第一螺杆转子5、第二螺杆转子6、第三螺杆转子7、第四螺杆转子8、第一空心圆筒9、第二空心圆筒10、第三空心圆
11、第四空心圆筒24和中心轴3同轴线，四个螺杆转子4叠加在一起，并且通过空心圆筒把每个螺杆转子4连接起来同时隔开，风从进口进入，风都进入螺旋通道，风对转子的推力更大，进一步的推动螺杆转子4的旋转，风力利用率更高，占用空间小，整个装置受到的阻力也小。
[0021]所述的第一空心圆筒9、第二空心圆筒10、第三空心圆筒11和第四空心圆筒24的壁厚大于等于2毫米小于等于8毫米，保证圆筒既不太薄又不太厚。
[0022]所述的第一空心圆筒9、第二空心圆筒10、第三空心圆筒11和第四空心圆筒24的壁厚为5毫米，保证圆筒不会因为太薄而变形、产生异响，又不会因为太厚增加转子I重量影响其转动效率。
[0023]所述的螺杆转子组的数量为两组，根据需要可以适当增加组数，产生的机械能转换成电能的量更足。
[0024]所述的进风装置包括进风口 12和出风口 13，所述的出风口 13与风能转换装置连接，所述的进风口 12与出风口 13之间设有过滤网22，过滤掉空气中的灰尘和杂物，以防堵住螺杆转子4的螺旋通道。
[0025]所述的中心轴3上设有风喉座14，所述的风喉座14位于出风口 13与螺杆转子组之间，所述的风喉座14为倒圆台状，所述的风喉座14外面设有螺纹方向与螺杆转子组螺纹方向相反的螺旋通道，所述的风喉座14的上端设有两个倒圆台状的第一风道20，所述的风喉座14的下端设有圆台状的第二风道23，所述的两个第一风道20上端连通且与出风口 13连接，所述的两个第一风道20均与第二风道23连通，所述的第二风道23的下端与螺杆转子组连接，所述的两个第一风道20下端缝隙之间设有轴承21，所述的中心轴3通过轴承21固定在两个第一风道20的外壁上，设风喉座14、第一风道20和第二风道23，第一风道20和第二风道23能保证风进入不容易回流，风喉座14与螺杆转子4反向旋转，风喉座14把里面的风往螺杆转子4的方向压，螺杆转子4则把风引走，风能利用率高，风不会产生回流。
[0026]所述的进风口 12设有风门19，所述的风门19与水平线成钝角，风门19能够在蓄电量不足时处于打开状态，电量足够时处于关闭状态，风门19与水平线成钝角，大大减少汽车或火车在行驶过程中受到的阻力。
[0027]所述的电能转换装置包括发电机16，所述的发电机16连接有电源库17，所述的发电机16连接有电源库17，产生电能可以储存起来，方便使用。
[0028]所述的电能转换装置还包括一端与风能转换装置连接另一端与发电机16连接的减速器15或一端与风能转换装置连接另一端与发电机连接的减速器15加增速器18，减速器用来增大扭矩，如果减速器减速后的转速太小，可以利用增速器提高转速，可调节以满足发电机16的要求。
[0029]由于火车这一类大型运输工具空间大，为了提高风能的利用率，我们可以专门配置一米直径的风电设备，配置8个螺杆转子。I 6层的螺旋通道，长度为3米。大幅度的提高螺旋扭力，进而提高发电量。我们也可以做2段3段或者是2组3组而且有备用组的产品O
[0030]目前采用的风电技术都是利用风叶的旋转转动来发电，这样就需要很大的风才能发电，风能利用率极低，本发明利用转子I和定子2来对风能进行转换，定子2是空心圆筒状(内设橡胶层)，设橡胶层，对转子I和定子2之间起密封作用，转子I是螺杆转子4，螺杆转子4就是外表面设有螺旋通道的转子，风从螺旋通道内经过，由于是螺旋通道，风走的路线是螺旋形，这样风走的路程变长且风力对转子I有向下的推力，这样少量的风就能带动转子I转动，风力利用率高，在汽车或火车运动过程中风力产生的电能足够支持汽车或火车运行，能完全代替汽油或其他能源，工作时，汽车或火车移动过程中，进风口 12就是一个通道，风从通道引入，风通过过滤网14过滤掉灰尘颗粒和杂质，然后进入第一风道20，风从第一风道20上端进入第二风道23，风会带动风喉座14转动，风喉座14与螺杆转子4反向运动，风喉座14把风往螺杆转子4里面压，风通过螺杆转子4的螺旋通道，风带动螺杆转子4转动，产生机械能，同时风从螺杆转子4的下端出去，产生的机械能经过联轴器和轴承与减速机连接，一般减速机选用摆线针轮减速机，有两个输入轴，一根输出轴，减速机的输出轴与发电机的输出轴连接，这样就能把机械能转换成电能，最后把电能储存起来，需要时可以用，电充满可以关掉风门19，等电不足了就可以打开风门19进行充电，本发明所说的螺杆转子4，就是国家知识产权局公开的用于生产螺杆转子的设备生产出来的，空心圆筒与螺杆转子固定可以螺钉固定，更换方便，电源库就是一个储存电能的装置，可以为蓄电池。
[0031]一般螺杆转子4的导程选用650毫米，长度为I米，中心轴3为10毫米，定子2的壁厚为10毫米，第一螺杆转子5的横截面最长距离为460毫米，第二螺杆转子6的横截面最长距离为350毫米，第三螺杆转子7的横截面最长距离为260毫米，第四螺杆转子8的横截面最长距离为180毫米，风能利用率比现有的风能利用率高10倍，同时本发明可以用在各种场合，如铁路、公路、水路和飞行物上，
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，如螺杆转子组的数量可以是一个或三个以上，多个螺杆转子组则需要减速器有多根输入轴，螺杆转子的数量也可以变化，螺杆转子也可以分开排列，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种移动式风力发电装置，包括进风装置、风能转换装置和电能转换装置，所述的风能转换装置一端与进风装置连接，所述的风能转换装置另一端与电能转换装置连接，其特征在于:所述的风能转换装置包括转子(1)和定子(2),所述的转子(1)包括中心轴(3).空心圆筒和固定在中心轴(3)上的螺杆转子组，所述的螺杆转子组包括至少两个中空结构的螺杆转子(4),所述的相邻螺杆转子(4)之间通过空心圆筒连接，所述的螺杆转子组转动配合在定子(2)内。
2.根据权利要求1所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的螺杆转子(4)的数量为四个，所述的每个螺杆转子(4)上的螺旋线导程相同和螺旋线方向也相同，所述的螺杆转子组包括第一螺杆转子(5^第二螺杆转子“)、第三螺杆转子(7)和第四螺杆转子(8),所述的第一螺杆转子(5)位于定子(2)内，所述的第一螺杆转子(5)的内壁固定有第一空心圆筒(9),所述的第二螺杆转子(6)固定在第一空心圆筒(9)的内壁，所述的第二螺杆转子(6)的内壁固定有第二空心圆筒(10),所述的第三螺杆转子(7)固定在第二空心圆筒(10)内，所述的第三螺杆转子(7)的内壁固定有第三空心圆筒(11),所述的第四螺杆转子(8)的外壁固定在第三空心圆筒(11)的内壁上，所述的第四螺杆转子(8)的内壁固定有第四空心圆筒(24),所述的第四空心圆筒(24)内壁固定在中心轴(3)上，所述的定子(2^第一螺杆转子(5^第二螺杆转子“)、第三螺杆转子(了)、第四螺杆转子(8^第一空心圆筒(幻、第二空心圆筒(川)、第三空心圆筒〔10、第四空心圆筒(24)和中心轴(3)同轴线。
3.根据权利要求2所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的第一空心圆筒(幻、第二空心圆筒(川)、第三空心圆筒(11)和第四空心圆筒(24)的壁厚大于等于2毫米小于等于8毫米。
4.根据权利要求3所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的第一空心圆筒(幻、第二空心圆筒(川)、第三空心圆筒(11)和第四空心圆筒(24)的壁厚为5毫米。
5.根据权利要求1所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的螺杆转子组的数量为两组。
6.根据权利要求1所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的进风装置包括进风口(12)和出风口(13),所述的出风口(13)与风能转换装置连接，所述的进风口(12)与出风口(13)之间设有过滤网⑵)。
7.根据权利要求6所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的中心轴(3)上设有风喉座(14),所述的风喉座(14)位于出风口(13)与螺杆转子组之间，所述的风喉座(14)为倒圆台状，所述的风喉座(14)外面设有螺纹方向与螺杆转子组螺纹方向相反的螺旋通道，所述的风喉座(14)的上端设有两个倒圆台状的第一风道(20),所述的风喉座(14)的下端设有圆台状的第二风道(23),所述的两个第一风道(20)上端连通且与出风口(13)连接，所述的两个第一风道(20)均与第二风道(23)连通，所述的第二风道(23)的下端与螺杆转子组连接，所述的两个第一风道(20)下端缝隙之间设有轴承(21),所述的中心轴(3)通过轴承(21)固定在两个第一风道(20)的外壁上。
8.根据权利要求6所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的进风口(12)设有风门(…)。
9.根据权利要求1所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的电能转换装置包括发电机(16),所述的发电机(16)连接有电源库(17).
10.根据权利要求9所述的移动式风力发电装置，其特征在于:所述的电能转换装置还包括一端与风能转换装置连接另一端与发电机(16)连接的减速器(15)或一端与风能转换装置连接另一端与发电机连接的减速器(15)加增速器(18)。
【文档编号】F03D9/00GK104454366SQ201410777490
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】徐德良 申请人:宁波德艺钢管制造有限公司