一种提高发电效率的风力发电设备的制作方法

本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种提高发电效率的风力发电设备。

背景技术：

风力发电设备是将风能转换为机械能，机械能带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，近年来，风力发电设备作为动力源替代人力、畜力，对生产力的发展发挥着重要作用。

风力资源分布广泛而丰富，由于不同季节风力在不同高度其风力资源区别较大，但是目前的风力发电设备的叶片高度为固定不可调节式，不能随时处于风力资源最大的位置上，实现资源利用最大化，故造成能源的浪费，发电效率较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种提高发电效率的风力发电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高发电效率的风力发电设备，包括基座、一级塔筒、二级塔筒、轴座、轮毂、叶片和尾翼，所述一级塔筒竖向设置在基座的上方，所述一级塔筒的顶面设有开口，所述二级塔筒竖向设置，所述二级塔筒的底端位于一级塔筒内，所述二级塔筒的顶端位于一级塔筒外，所述二级塔筒与开口匹配，所述轴座设置在二级塔筒的上方，所述二级塔筒还包括伸缩机构和稳固机构，所述伸缩机构设置在一级塔筒内，所述伸缩机构设置在二级塔筒的下方，所述伸缩机构与二级塔筒传动连接，所述稳固机构设置在一级塔筒的上方；

所述伸缩机构包括第一电机、蜗杆、蜗轮、丝杆、套筒和固定组件，所述第一电机与蜗杆传动连接，所述丝杆竖向设置，所述丝杆的底端通过轴承与一级塔筒连接，所述丝杆的顶端位于套筒内，所述套筒的内壁设有螺纹，所述丝杆与套筒螺纹连接，所述蜗轮套设在丝杆上，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述固定组件与套筒连接，所述二级塔筒设置在套筒的上方；

所述固定组件包括固定块和固定杆，所述固定块设置在套筒的一侧，所述固定杆竖向设置，所述固定杆穿过固定块且固定杆与固定块滑动连接；

所述稳固机构包括两个稳固组件，两个稳固组件关于二级塔筒对称设置，所述二级塔筒位于两个稳固组件之间，所述稳固组件包括驱动室和位于驱动室内的第二电机、驱动轮、驱动杆、驱动块、稳固杆和导向单元，所述驱动室设置在一级塔筒的上方，所述第二电机与驱动轮传动连接，所述驱动块位于导向单元内，所述驱动块与导向单元滑动连接，所述驱动杆的一端与驱动轮铰接，所述驱动杆的另一端与驱动块铰接，所述驱动杆与驱动轮的铰接处位于驱动轮的圆心的一侧，所述驱动轮通过驱动杆驱动驱动块水平移动，所述稳固杆水平设置在驱动块的一侧，所述稳固杆位于驱动块与二级塔筒之间，所述二级塔筒的两侧均设有稳固槽，所述稳固槽有若干个，各稳固槽沿着二级塔筒的侧面均匀轴向设置，所述稳固杆与稳固槽匹配，所述稳固杆位于其中一个稳固槽内。

作为优选，为了提高二级塔筒升降时的稳定性，所述二级塔筒上设有限位机构，所述限位机构包括限位杆和限位块，所述限位杆水平设置在二级塔筒和限位块之间，所述一级塔筒的内壁上设有限位槽，所述限位槽沿着一级塔筒的内壁轴向延伸，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽匹配且滑动连接。

作为优选，为了进一步提高二级塔筒升降时的稳定性，所述限位机构有若干个，各限位机构沿着二级塔筒的侧壁周向均匀设置，所述限位槽有若干个，各限位机构与各限位槽一一对应。

作为优选，为了提高导向的精确性及限位块与一级塔筒连接的牢固性，所述限位槽为燕尾槽。

作为优选，为了防腐，从而使叶片快速升降，所述丝杆的表面设有防腐镀锌层。

作为优选，为了减小固定块与固定杆间的摩擦力，所述固定块和固定杆的表面设有特氟隆涂层。

作为优选，为了提高驱动块的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆，所述驱动块位于两根导向杆之间，所述驱动块分别与两根导向杆滑动连接。

作为优选，为了提高发电效率，所述二级塔筒的顶部设有光伏板。

作为优选，为了避免一级塔筒内进水，所述一级塔筒与二级塔筒的连接处设有密封圈。

作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。

本发明的有益效果是，该提高发电效率的风力发电设备，通过伸缩机构对风力发电设备上的叶片进行上下高度的调节，有助于根据风力分布调节叶片的最佳高度，能够实现对风力资源利用的最大化，提高发电效率，同时，在高度调节完成后，通过稳固机构工作，提高叶片的稳固性，避免叶片在风力较大时发生晃动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种提高发电效率的风力发电设备的结构示意图。

图2是本发明的一种提高发电效率的风力发电设备的伸缩机构的结构示意图。

图3是本发明的一种提高发电效率的风力发电设备的二级塔筒与稳固机构的连接结构示意图。

图4是本发明的一种提高发电效率的风力发电设备的一级塔筒、二级塔筒与限位机构的连接结构示意图。

图中：1.基座，2.一级塔筒，3.二级塔筒，4.轴座，5.轮毂，6.叶片，7.尾翼，8.伸缩机构，9.稳固机构，10.第一电机，11.蜗杆，12.蜗轮，13.丝杆，14.套筒，15.固定块，16.固定杆，17.驱动室，18.第二电机，19.驱动轮，20.驱动杆，21.驱动块，22.稳固杆，23.限位杆，24.限位块，25.导向杆，26.限位机构。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-4所示，一种提高发电效率的风力发电设备，包括基座1、一级塔筒2、二级塔筒3、轴座4、轮毂5、叶片6和尾翼7，所述一级塔筒2竖向设置在基座1的上方，所述一级塔筒2的顶面设有开口，所述二级塔筒3竖向设置，所述二级塔筒3的底端位于一级塔筒2内，所述二级塔筒3的顶端位于一级塔筒2外，所述二级塔筒3与开口匹配，所述轴座4设置在二级塔筒3的上方，所述二级塔筒3还包括伸缩机构8和稳固机构9，所述伸缩机构8设置在一级塔筒2内，所述伸缩机构8设置在二级塔筒3的下方，所述伸缩机构8与二级塔筒3传动连接，所述稳固机构9设置在一级塔筒2的上方；

通过伸缩机构8对风力发电设备上的叶片6进行上下高度的调节，有助于根据风力分布调节叶片6的最佳高度，能够实现对风力资源利用的最大化，提高发电效率，同时，在高度调节完成后，通过稳固机构9工作，提高叶片6的稳固性，避免叶片6在风力较大时发生晃动。

所述伸缩机构8包括第一电机10、蜗杆11、蜗轮12、丝杆13、套筒14和固定组件，所述第一电机10与蜗杆11传动连接，所述丝杆13竖向设置，所述丝杆13的底端通过轴承与一级塔筒2连接，所述丝杆13的顶端位于套筒14内，所述套筒14的内壁设有螺纹，所述丝杆13与套筒14螺纹连接，所述蜗轮12套设在丝杆13上，所述蜗轮12与蜗杆11啮合，所述固定组件与套筒14连接，所述二级塔筒3设置在套筒14的上方；

所述固定组件包括固定块15和固定杆16，所述固定块15设置在套筒14的一侧，所述固定杆16竖向设置，所述固定杆16穿过固定块15且固定杆16与固定块15滑动连接；

所述稳固机构9包括两个稳固组件，两个稳固组件关于二级塔筒3对称设置，所述二级塔筒3位于两个稳固组件之间，所述稳固组件包括驱动室17和位于驱动室17内的第二电机18、驱动轮19、驱动杆20、驱动块21、稳固杆22和导向单元，所述驱动室17设置在一级塔筒2的上方，所述第二电机18与驱动轮19传动连接，所述驱动块21位于导向单元内，所述驱动块21与导向单元滑动连接，所述驱动杆20的一端与驱动轮19铰接，所述驱动杆20的另一端与驱动块21铰接，所述驱动杆20与驱动轮19的铰接处位于驱动轮19的圆心的一侧，所述驱动轮19通过驱动杆20驱动驱动块21水平移动，所述稳固杆22水平设置在驱动块21的一侧，所述稳固杆22位于驱动块21与二级塔筒3之间，所述二级塔筒3的两侧均设有稳固槽，所述稳固槽有若干个，各稳固槽沿着二级塔筒3的侧面均匀轴向设置，所述稳固杆22与稳固槽匹配，所述稳固杆22位于其中一个稳固槽内。

启动第二电机18，第二电机18驱动驱动轮19转动，驱动轮19通过驱动杆20驱动驱动块21水平移动，使得稳固杆22水平移动，从而使稳固杆22从稳固槽内滑出，此时，启动第一电机10，第一电机10驱动蜗杆11转动，蜗杆11通过蜗轮12驱动丝杆13转动，使得套筒14上下移动，带动二级塔筒3升降，从而对叶片6进行上下高度的调节，有助于根据风力分布调节叶片6的最佳高度，能够实现对风力资源利用的最大化，提高发电效率，同时，在高度调节完成后，再次启动第二电机18，使稳固杆22滑入稳固槽内，对二级塔筒3进行限位，提高二级塔筒3的稳固性，从而提高叶片6的稳固性，避免叶片6在风力较大时发生晃动。

作为优选，为了提高二级塔筒3升降时的稳定性，所述二级塔筒3上设有限位机构26，所述限位机构26包括限位杆23和限位块24，所述限位杆23水平设置在二级塔筒3和限位块24之间，所述一级塔筒2的内壁上设有限位槽，所述限位槽沿着一级塔筒2的内壁轴向延伸，所述限位块24位于限位槽内，所述限位块24与限位槽匹配且滑动连接，限位槽可将限位块24的运动轨迹限定在一定范围内，提高了限位块24滑动的稳定性，从而提高二级塔筒3升降时的稳定性。

作为优选，为了进一步提高二级塔筒3升降时的稳定性，所述限位机构26有若干个，各限位机构26沿着二级塔筒3的侧壁周向均匀设置，所述限位槽有若干个，各限位机构26与各限位槽一一对应。

作为优选，为了提高导向的精确性及限位块24与一级塔筒2连接的牢固性，所述限位槽为燕尾槽。

作为优选，为了防腐，从而使叶片6快速升降，所述丝杆13的表面设有防腐镀锌层，由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用，所以腐蚀速度非常慢，寿命是未镀锌的l5～30倍，故能防止丝杆13表面生锈，避免影响套筒14的移动速度，从而使叶片6快速升降。

作为优选，为了减小固定块15与固定杆16间的摩擦力，所述固定块15和固定杆16的表面设有特氟隆涂层，由于特氟隆涂层具有较低的摩擦系数，其润滑性，特别是自润滑性非常好，对其他物质几乎不粘附，故能减小固定块15与固定杆16间的摩擦力。

作为优选，为了提高驱动块21的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆25，所述驱动块21位于两根导向杆25之间，所述驱动块21分别与两根导向杆25滑动连接，因相互平行的导向杆25将驱动块21的滑动轨迹限定在一定范围内，故实现了其滑动过程的精确性和稳定性。

作为优选，为了提高发电效率，所述二级塔筒3的顶部设有光伏板，当风力较小，叶片6无法快速旋转而发电时，可通过光伏板发电，从而提高发电效率。

作为优选，为了避免一级塔筒2内进水，所述一级塔筒2与二级塔筒3的连接处设有密封圈，下雨时，密封圈可阻挡雨水，避免一级塔筒2内进水。

作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机10和第二电机18均为伺服电机，由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，故能形成智能操控系统，使伸缩机构8和稳固机构9更好地配合工作。

与现有技术相比，该提高发电效率的风力发电设备，通过伸缩机构8对风力发电设备上的叶片6进行上下高度的调节，有助于根据风力分布调节叶片6的最佳高度，能够实现对风力资源利用的最大化，提高发电效率，同时，在高度调节完成后，通过稳固机构9工作，提高叶片6的稳固性，避免叶片6在风力较大时发生晃动。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。