一种具有防风功能的楼顶风力发电机的制作方法

本发明涉及风力发电领域，特别涉及一种具有防风功能的楼顶风力发电机。

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、调向器、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。

在风轮旋转过快时会使风力发电机的固件得到损坏，减少风力发电机的使用寿命，且现有风力发电机的防风性不强，在风力较大的情况下，容易产生损坏，甚至会出现风力发电机被吹断的情况。

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，提供一种具有防风功能的楼顶风力发电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有防风功能的楼顶风力发电机，包括支撑柱、扇叶机构、齿轮箱、低速转轴、发电机构、plc、防风桶和升降机构；

所述扇叶机构包括扇叶、高速转轴、编码器和伸缩组件，所述扇叶通过伸缩组件与高速转轴连接，所述扇叶有若干个，各扇叶关于高速转轴均匀分布，所述编码器套设在高速转轴上，所述高速转轴与齿轮箱传动连接，所述齿轮箱通过低速转轴与发电机构传动连接，所述发电机构、齿轮箱、高速转轴和低速转轴均位于支撑柱内；

所述伸缩组件包括固定块、电机、丝杆和走位杆，所述电机设置在固定块上，所述电机驱动丝杆旋转，所述走位杆上设有走位孔，所述走位孔水平设置，所述走位孔上设有内螺纹，所述走位杆上的内螺纹与丝杆的外螺纹匹配，所述丝杆远离电机的一端穿入走位杆，所述走位杆与丝杆平行，所述走位杆与扇叶连接，所述固定块与高速转轴连接；

所述升降机构包括升降块、液压箱、液压槽和泵体，所述升降机构位于防风桶内，所述防风桶设中心设有底座，所述升降块与底座滑动连接，所述液压槽通过泵体与液压箱连通，所述升降块位于液压槽远离液压箱的一端，所述升降块的滑动方向为竖直方向，所述升降块与液压槽密封连接，所述防风桶与底座同轴设置，所述防风桶的高度大于底座的高度，所述防风桶的高度小于底座和支撑柱的高度之和；

所述电机和编码器均与plc电连接。

作为优选，为了固定支撑柱和在支撑柱需要升降的时候方便升降，所述底座上还设有固定槽，所述走位块内还设有固定组件，所述固定槽有两组，两组固定槽分别位于底座上下两侧，所述固定组件包括电磁铁、弹簧、铁块和固定杆，所述走位块上设有安装槽，所述电磁铁位于安装槽的槽底，所述铁块通过弹簧与电磁铁连接，所述固定杆设置在铁块远离弹簧的一侧上，所述固定杆位于固定槽内，所述电磁铁与plc电连接。

在需要升降时，plc控制电磁铁开启，电磁铁吸附铁块使铁块位移至安装槽内，当支撑柱移动至固定槽位置的时候，plc控制电磁铁断开电源，弹簧推动铁块和固定杆穿入固定槽内。

作为优选，为了是固定杆方便穿入固定槽，所述固定杆位于固定槽内的一侧设有倒角。

作为优选，为了防尘和美观，所述固定块与走位杆之间还设有波纹管，所述丝杆和限位杆位于波纹管内。

作为优选，为了增加牢固度，所述走位杆、限位杆和丝杆的制作材料均为钢材。

作为优选，为了方便控制，所述电机为伺服电机。

作为优选，为了增加波纹管的牢固度和耐用性，所述波纹管为钢带波纹管。

作为优选，为了方便检测高速转轴的转数，所述编码器为轴套型编码器。

作为优选，为了保护丝杆和走位杆，所述丝杆与走位杆之间涂有机油。

作为优选，为了增加扇叶的美观性和牢固度，所述扇叶表面镀铬。

本发明的有益效果是，该具有防风功能的楼顶风力发电机设计结构巧妙，实用性高，风力过大时，通过编码器检测高速转轴的转数，当转数过快时plc通过伸缩机构减少扇叶之间的距离，从而减少对风的截面积，从而给扇叶降速，保障了因转数过快而损坏设备，当转数还是过大时，此时风力相当大，通过升降机构把扇叶移动至防风桶内，防止该具有防风功能的楼顶风力发电机被大风所吹坏。

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是本发明的具有防风功能的楼顶风力发电机的结构示意图；

图2是图1的a部放大图；

图3是本发明的具有防风功能的楼顶风力发电机的固定组件的结构示意图；

图4是本发明的具有防风功能的楼顶风力发电机的扇叶机构的结构示意图。

图中：1.伸缩组件，2.扇叶，3.高速转轴，4.编码器，5.齿轮箱，6.低速转轴，7.发电机构，8.升降块，9.液压槽，10.泵体，11.固定槽，12.固定杆，13.铁块，14.弹簧，15.电磁铁，16.走位杆，17.波纹管，18.限位杆，19.丝杆，20.电机，21.固定块，22.防风桶，23.底座，24.液压箱。

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，一种具有防风功能的楼顶风力发电机，包括支撑柱、扇叶机构、齿轮箱5、低速转轴6、发电机构7、plc、防风桶22和升降机构；

所述扇叶机构包括扇叶2、高速转轴3、编码器4和伸缩组件1，所述扇叶2通过伸缩组件1与高速转轴3连接，所述扇叶2有若干个，各扇叶2关于高速转轴3均匀分布，所述编码器4套设在高速转轴3上，所述高速转轴3与齿轮箱5传动连接，所述齿轮箱5通过低速转轴6与发电机构7传动连接，所述发电机构7、齿轮箱5、高速转轴3和低速转轴6均位于支撑柱内；

通过现有技术的扇叶2驱动发电机构7中的定子和转子依靠切割磁感应线来发电。

所述伸缩组件1包括固定块21、电机20、丝杆19和走位杆16，所述电机20设置在固定块21上，所述电机20驱动丝杆19旋转，所述走位杆16上设有走位孔，所述走位孔水平设置，所述走位孔上设有内螺纹，所述走位杆16上的内螺纹与丝杆19的外螺纹匹配，所述丝杆19远离电机20的一端穿入走位杆16，所述走位杆16与丝杆19平行，所述走位杆16与扇叶2连接，所述固定块21与高速转轴3连接；

在风力过大时，编码器4检测高速转轴3的转数，把信号发送给plc，当转数高于一定数值时，plc控制电机20开启，电机20驱动丝杆19旋转，因走位杆16上设有与丝杆19匹配的内螺纹，使走位杆16发生位移，使扇叶2向高速转轴3一侧移动，从而减少对风的截面积，从而降低扇叶2的转速。

所述升降机构包括升降块8、液压箱24、液压槽9和泵体10，所述升降机构位于防风桶22内，所述防风桶22设中心设有底座23，所述升降块8与底座23滑动连接，所述液压槽9通过泵体10与液压箱24连通，所述升降块8位于液压槽9远离液压箱24的一端，所述升降块8的滑动方向为竖直方向，所述升降块8与液压槽9密封连接，所述防风桶22与底座23同轴设置，所述防风桶22的高度大于底座23的高度，所述防风桶22的高度小于底座23和支撑柱的高度之和；

在所述扇叶2收缩后，高速转轴3还是旋转过快时，plc控制泵体10开启，使液压槽9内的液体驱动至液压箱24内，使升降块8下降，从而使支撑柱和扇叶2下降，使扇叶2下降至防风桶22内，从而保护扇叶2不被吹坏，支撑柱不被吹断。

所述电机20和编码器4均与plc电连接。

作为优选，为了固定支撑柱和在支撑柱需要升降的时候方便升降，所述底座23上还设有固定槽11，所述走位块内还设有固定组件，所述固定槽11有两组，两组固定槽11分别位于底座23上下两侧，所述固定组件包括电磁铁15、弹簧14、铁块13和固定杆12，所述走位块上设有安装槽，所述电磁铁15位于安装槽的槽底，所述铁块13通过弹簧14与电磁铁15连接，所述固定杆12设置在铁块13远离弹簧14的一侧上，所述固定杆12位于固定槽11内，所述电磁铁15与plc电连接。

在需要升降时，plc控制电磁铁15开启，电磁铁15吸附铁块13使铁块13位移至安装槽内，当支撑柱移动至固定槽11位置的时候，plc控制电磁铁15断开电源，弹簧14推动铁块13和固定杆12穿入固定槽11内。

作为优选，为了是固定杆12方便穿入固定槽11，所述固定杆12位于固定槽11内的一侧设有倒角。

作为优选，为了防尘和美观，所述固定块21与走位杆16之间还设有波纹管17，所述丝杆19和限位杆18位于波纹管17内。

作为优选，为了增加牢固度，所述走位杆16、限位杆18和丝杆19的制作材料均为钢材。

作为优选，为了方便控制，所述电机20为伺服电机。

作为优选，为了增加波纹管17的牢固度和耐用性，所述波纹管17为钢带波纹管。

作为优选，为了方便检测高速转轴3的转数，所述编码器4为轴套型编码器。

作为优选，为了保护丝杆19和走位杆16，所述丝杆19与走位杆16之间涂有机油。

作为优选，为了增加扇叶2的美观性和牢固度，所述扇叶2表面镀铬。

与现有技术相比，该具有防风功能的楼顶风力发电机设计结构巧妙，实用性高，风力过大时，通过编码器4检测高速转轴3的转数，当转数过快时plc通过伸缩机构减少扇叶2之间的距离，从而减少对风的截面积，从而给扇叶2降速，保障了因转数过快而损坏设备，当转数还是过大时，此时风力相当大，通过升降机构把扇叶2移动至防风桶22内，防止该具有防风功能的楼顶风力发电机被大风所吹坏。

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。