一种可长期运行的高效环境友好型风力发电机的制作方法

本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种可长期运行的高效环境友好型风力发电机。

背景技术：

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。

风力发电机的叶片在设备发电过程中起着至关重要的作用，但是随着设备的长期运行，叶片的表面将吸附大量的灰尘及杂质，这些灰尘及杂质将会对风产生阻力，减小风对叶片的攻角，降低7％-10％的发电量，另外，由于污垢在所有的叶片上都会不均匀分别，因此，它还会增加空气动力学的不平衡和质量不平衡，而且吸附灰尘的叶片将不在光滑，粗糙的表面使得叶片更容易被风“撕裂”，因此，现有的风力发电机难以维持长期高效的发电效率，不仅如此，风力发电机的建造也会对周边的生态环境造成一定的影响，特别是对鸟类的繁殖、栖息、觅食和迁徙，在鸟类飞行时，鸟类容易碰撞到旋转的叶片上造成伤亡，在迁徙活动密集的地区，这种碰撞的风险更大，这些区域通常位于海岸地带或大湖区，而这些地区也恰恰具有最好的风力发电条件，因此，现有的风力发电机在建造完成后也会对当地的生态环境造成恶劣的影响。

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，提供一种可长期运行的高效环境友好型风力发电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可长期运行的高效环境友好型风力发电机，包括发电机构、蓄水机构、辅助机构和若干支柱，所述发电机构包括底座、塔架、工作平台、机舱、轮毂和若干叶片，所述塔架的底端固定在底座上，所述工作平台固定在塔架的顶端，所述机舱设置在工作平台的上方，所述叶片周向均匀分布在轮毂的外周且通过轮毂与机舱传动连接；

所述辅助机构包括托板、水泵、第三水管、清洗机构和两个警报机构，所述水泵和警报机构均设置在托板的上方，所述清洗机构设置在托板的下方，所述水泵通过第三水管与清洗机构连接，两个所述警报机构分别设置在托板的两侧；

所述清洗机构包括驱动机构和两个清洗单元，所述清洗单元包括滑环、铰接块、第四水管、喷头和第五水管，所述驱动机构与滑环铰接，所述滑环套设在第四水管上，所述第四水管通过第五水管与第三水管连通，所述铰接块固定在托板的下方且与第四水管的顶端铰接，所述喷头固定在第四水管的底端且与第四水管连通；

所述警报机构包括支撑单元、平板、调向单元和警报灯，所述支撑单元设置在平板的下方且与平板传动连接，所述调向单元和警报灯均设置在平板的上方，所述调向单元与警报灯传动连接；

所述调向单元包括第二驱动电机、驱动齿轮、弧形块和若干从动齿，所述第二驱动电机固定在平板上且与驱动齿轮传动连接，所述从动齿均匀分布在弧形块的内侧且与驱动齿轮传动连接，所述警报灯固定在弧形块的外侧。

作为优选，为了调节两个喷头的方向以实现对叶片不同部位进行冲刷清洗，所述驱动机构包括第一驱动电机、缓冲块、第一驱动轴、两个移动块和两个竖杆，所述第一驱动电机通过其中一个竖杆固定在托板的下方，所述缓冲块通过另一个竖杆固定在托板的下方，所述第一驱动轴设置在第一驱动电机和缓冲块之间，所述第一驱动电机与第一驱动轴传动连接，所述第一驱动轴的外周上设有外螺纹，所述移动块与滑环一一对应，所述移动块套设在第一驱动轴上且与对应的滑环铰接，所述移动块内设有内螺纹，所述移动块内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配，两个所述移动块内的内螺纹方向相反。

作为优选，为了给冲洗机构提高水源，所述蓄水机构包括蓄水箱、第一水管和第二水管，所述蓄水箱设置在底座的一侧且通过第一水管与第二水管连通，所述第二水管与水泵连通，所述第一水管的一端设置在底座内，所述第一水管的另一端设置在塔架内。

作为优选，为了了解蓄水箱内的水位状况以便于及时加水，所述蓄水箱内设有液位传感器。

作为优选，为了便于调节平板与水平方向的夹角，所述支撑单元包括气泵、气管、气缸、活塞、连杆和支杆，所述支杆的底端固定在托板上，所述支杆的顶端与平板的一端铰接，所述平板的另一端通过连杆与活塞的顶端铰接，所述活塞的底端设置在气缸内，所述气缸和气泵均固定在托板上，所述气泵通过气管与气缸连通。

作为优选，为了固定活塞的移动方向，所述气缸内设有限位环，所述限位环固定在气缸的内壁上且套设在活塞上。

作为优选，为了便于检测发电机两侧是否有鸟类飞来，所述托板的两端均设有摄像头。

作为优选，为了固定弧形块的转动轨迹，所述弧形块内设有开口，所述开口的形状为弧形，所述开口内设有两个固定块，所述固定块固定在平板上。

作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了便于精确控制弧形块的转动角度以调节警报灯的角度，所述第二驱动电机为无刷直流电机。

作为优选，为了固定塔架的底板，所述塔架的两侧均设有加固板，所述加固板的形状为支脚三角形，所述加固板的其中一条直角边固定在底座上，所述加固板的另一条直角边固定在塔架上。

该风力发电机运行时，由托板两端的摄像头检测设备前后两面是否有鸟类飞行靠近，当发现有鸟类飞来时，通过摄像头拍摄到鸟类在图形中的位置以确定鸟类的位置，而后通过支撑单元和调向单元改变警报灯的角度，在支撑单元中，利用气泵改变气缸中的气压，使活塞的高度位置发生改变，通过拉动连杆，使平板的角度发生变化，从而调节警报灯与水平方向的夹角，而在调向单元内，第二驱动电机带动驱动齿轮转动，使弧形块在从动齿的作用下以驱动齿轮的中心轴线为圆心转动，从而改变警报灯在平板上的角度，通过警报灯发光闪烁驱使鸟类飞行至摄像头监控范围外，避免鸟类飞行时撞到叶片上引起死亡，保护发电设备附近范围内的生态环境。该可长期运行的高效环境友好型风力发电机通过支撑单元和调向单元改变警报灯的角度，使其对准鸟类，驱使鸟类飞行至安全范围，防止其撞到叶片上引起死亡，保护附近范围内的生态环境。

该风力发电机长期运行后，叶片上吸附大量灰尘，不利于设备的高效发电和安全运行，此时，由水泵通过第一水管和第二水管抽取蓄水箱中的水溶液，并通过第三水管输送至清洗机构，利用清洗机构对转动的叶片两侧进行冲刷清洗，在清洗机构内，通过第一驱动电机带动第一驱动轴转动，使两个移动块发生移动，由于两个移动块内的内螺纹方向相反，从而使两个移动块相互靠近或远离，带动滑环在第四水管外侧移动，改变第四水管和喷头的角度，水流依次通过第五水管和第四水管，并从喷头喷出，由于喷头的角度发生变化，使得水流对叶片的不同部位进行冲刷，从而冲洗掉叶片上的灰尘，而水流在阳光的作用下蒸发，从而保证了叶片表面的洁净光滑，使设备高效发电和安全运行。该可长期运行的高效环境友好型风力发电机通过冲洗机构冲刷掉叶片表面的灰尘，保证了叶片表面的洁净光滑，使设备高效发电和安全运行。

本发明的有益效果是，该可长期运行的高效环境友好型风力发电机通过支撑单元和调向单元改变警报灯的角度，使其对准鸟类，驱使鸟类飞行至安全范围，防止其撞到叶片上引起死亡，保护附近范围内的生态环境，不仅如此，通过冲洗机构冲刷掉叶片表面的灰尘，保证了叶片表面的洁净光滑，使设备高效发电和安全运行。

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是本发明的可长期运行的高效环境友好型风力发电机的结构示意图；

图2是本发明的可长期运行的高效环境友好型风力发电机的辅助机构的结构示意图；

图3是本发明的可长期运行的高效环境友好型风力发电机的清洗机构的结构示意图；

图4是本发明的可长期运行的高效环境友好型风力发电机的警报机构的结构示意图；

图5是本发明的可长期运行的高效环境友好型风力发电机的调向单元的结构示意图；

图中：1.底座，2.塔架，3.工作平台，4.机舱，5.轮毂，6.叶片，7.蓄水箱，8.液位传感器，9.支柱，10.第一水管，11.第二水管，12.辅助机构，13.托板，14.水泵，15.第三水管，16.清洗机构，17.摄像头，18.警报机构，19.竖杆，20.第一驱动电机，21.缓冲块，22.第一驱动轴，23.移动块，24.滑环，25.铰接块，26.第四水管，27.喷头，28.第五水管，29.气泵，30.气缸，31.气缸，32.活塞，33.连杆，34.支杆，35.平板，36.调向单元，37.警报灯，38.第二驱动电机，39.驱动齿轮，40.弧形块，41.从动齿，42.开口，43.固定块，44.加固板，45.限位环。

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-图5所示，一种可长期运行的高效环境友好型风力发电机，包括发电机构、蓄水机构、辅助机构和若干支柱9，所述发电机构包括底座1、塔架2、工作平台3、机舱4、轮毂5和若干叶片6，所述塔架2的底端固定在底座1上，所述工作平台3固定在塔架2的顶端，所述机舱4设置在工作平台3的上方，所述叶片6周向均匀分布在轮毂5的外周且通过轮毂5与机舱4传动连接；

所述辅助机构包括托板13、水泵14、第三水管15、清洗机构16和两个警报机构18，所述水泵14和警报机构18均设置在托板13的上方，所述清洗机构16设置在托板13的下方，所述水泵14通过第三水管15与清洗机构16连接，两个所述警报机构18分别设置在托板13的两侧；

所述清洗机构16包括驱动机构和两个清洗单元，所述清洗单元包括滑环24、铰接块25、第四水管26、喷头27和第五水管28，所述驱动机构与滑环24铰接，所述滑环24套设在第四水管26上，所述第四水管26通过第五水管28与第三水管15连通，所述铰接块25固定在托板13的下方且与第四水管26的顶端铰接，所述喷头27固定在第四水管26的底端且与第四水管26连通；

所述警报机构18包括支撑单元、平板35、调向单元36和警报灯37，所述支撑单元设置在平板35的下方且与平板35传动连接，所述调向单元36和警报灯37均设置在平板35的上方，所述调向单元36与警报灯37传动连接；

所述调向单元36包括第二驱动电机38、驱动齿轮39、弧形块40和若干从动齿41，所述第二驱动电机38固定在平板35上且与驱动齿轮39传动连接，所述从动齿41均匀分布在弧形块40的内侧且与驱动齿轮39传动连接，所述警报灯37固定在弧形块40的外侧。

作为优选，为了调节两个喷头27的方向以实现对叶片6不同部位进行冲刷清洗，所述驱动机构包括第一驱动电机20、缓冲块21、第一驱动轴22、两个移动块23和两个竖杆19，所述第一驱动电机20通过其中一个竖杆19固定在托板13的下方，所述缓冲块21通过另一个竖杆19固定在托板13的下方，所述第一驱动轴22设置在第一驱动电机20和缓冲块21之间，所述第一驱动电机20与第一驱动轴22传动连接，所述第一驱动轴22的外周上设有外螺纹，所述移动块23与滑环24一一对应，所述移动块23套设在第一驱动轴22上且与对应的滑环24铰接，所述移动块23内设有内螺纹，所述移动块23内的内螺纹与第一驱动轴22上的外螺纹相匹配，两个所述移动块23内的内螺纹方向相反。

作为优选，为了给冲洗机构16提高水源，所述蓄水机构包括蓄水箱7、第一水管10和第二水管11，所述蓄水箱7设置在底座1的一侧且通过第一水管10与第二水管11连通，所述第二水管11与水泵14连通，所述第一水管10的一端设置在底座1内，所述第一水管10的另一端设置在塔架2内。

作为优选，为了了解蓄水箱17内的水位状况以便于及时加水，所述蓄水箱7内设有液位传感器8。

作为优选，为了便于调节平板35与水平方向的夹角，所述支撑单元包括气泵29、气管30、气缸31、活塞32、连杆33和支杆34，所述支杆34的底端固定在托板13上，所述支杆34的顶端与平板35的一端铰接，所述平板35的另一端通过连杆33与活塞32的顶端铰接，所述活塞32的底端设置在气缸31内，所述气缸31和气泵29均固定在托板13上，所述气泵29通过气管30与气缸31连通。

作为优选，为了固定活塞32的移动方向，所述气缸31内设有限位环45，所述限位环45固定在气缸31的内壁上且套设在活塞32上。

作为优选，为了便于检测发电机两侧是否有鸟类飞来，所述托板13的两端均设有摄像头17。

作为优选，为了固定弧形块40的转动轨迹，所述弧形块40内设有开口42，所述开口42的形状为弧形，所述开口42内设有两个固定块43，所述固定块43固定在平板35上。

作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了便于精确控制弧形块40的转动角度以调节警报灯37的角度，所述第二驱动电机38为无刷直流电机。

作为优选，为了固定塔架2的底板，所述塔架2的两侧均设有加固板44，所述加固板44的形状为支脚三角形，所述加固板44的其中一条直角边固定在底座1上，所述加固板44的另一条直角边固定在塔架2上。

该风力发电机运行时，由托板13两端的摄像头17检测设备前后两面是否有鸟类飞行靠近，当发现有鸟类飞来时，通过摄像头17拍摄到鸟类在图形中的位置以确定鸟类的位置，而后通过支撑单元和调向单元36改变警报灯37的角度，在支撑单元中，利用气泵29改变气缸31中的气压，使活塞32的高度位置发生改变，通过拉动连杆33，使平板35的角度发生变化，从而调节警报灯37与水平方向的夹角，而在调向单元36内，第二驱动电机38带动驱动齿轮39转动，使弧形块40在从动齿41的作用下以驱动齿轮39的中心轴线为圆心转动，从而改变警报灯37在平板35上的角度，通过警报灯37发光闪烁驱使鸟类飞行至摄像头17监控范围外，避免鸟类飞行时撞到叶片6上引起死亡，保护发电设备附近范围内的生态环境。该可长期运行的高效环境友好型风力发电机通过支撑单元和调向单元36改变警报灯37的角度，使其对准鸟类，驱使鸟类飞行至安全范围，防止其撞到叶片6上引起死亡，保护附近范围内的生态环境。

该风力发电机长期运行后，叶片6上吸附大量灰尘，不利于设备的高效发电和安全运行，此时，由水泵14通过第一水管10和第二水管11抽取蓄水箱7中的水溶液，并通过第三水管15输送至清洗机构16，利用清洗机构16对转动的叶片6两侧进行冲刷清洗，在清洗机构16内，通过第一驱动电机20带动第一驱动轴22转动，使两个移动块23发生移动，由于两个移动块23内的内螺纹方向相反，从而使两个移动块23相互靠近或远离，带动滑环24在第四水管26外侧移动，改变第四水管26和喷头27的角度，水流依次通过第五水管28和第四水管26，并从喷头27喷出，由于喷头27的角度发生变化，使得水流对叶片6的不同部位进行冲刷，从而冲洗掉叶片6上的灰尘，而水流在阳光的作用下蒸发，从而保证了叶片6表面的洁净光滑，使设备高效发电和安全运行。该可长期运行的高效环境友好型风力发电机通过冲洗机构16冲刷掉叶片6表面的灰尘，保证了叶片6表面的洁净光滑，使设备高效发电和安全运行。

与现有技术相比，该可长期运行的高效环境友好型风力发电机通过支撑单元和调向单元36改变警报灯37的角度，使其对准鸟类，驱使鸟类飞行至安全范围，防止其撞到叶片6上引起死亡，保护附近范围内的生态环境，不仅如此，通过冲洗机构16冲刷掉叶片6表面的灰尘，保证了叶片6表面的洁净光滑，使设备高效发电和安全运行。

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。