一种更加持久耐用的智能风力发电设备的制作方法

文档序号:15579101发布日期:2018-09-29 06:23

本发明属于风力发电设备技术领域,具体地说是一种更加持久耐用的智能风力发电设备。



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。传统的大型风力发电设备内部仅设有一部功率较大发电机,风轮带动发电机转动,由于带动大功率的发电机需要较大的力,因此在风力较小时风力发电设备难以进入发电工作状态,为了克服这个问题传统的风力发电设备往往需要投入很高的研发成本,同时设备本身造价也很高,风力较大时为了避免风轮转速过快还需要限速安全机构进行制动,通过该机构的工作会造成风能的浪费由于传统的风力发电设备内部设有限速安全机构等结构,因此需要定期进行零部件的保养与更换,使用寿命较低。



技术实现要素:

本发明提供一种更加持久耐用的智能风力发电设备,用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现:

一种更加持久耐用的智能风力发电设备,包括风力发电设备的安装架和壳体,壳体固定安装在安装架的顶部,壳体右端面中间开设第一通孔,第一通孔内通过轴承安装主轴,主轴的左端与壳体内左侧壁轴承活动连接,主轴的右端外周固定安装数个扇片,壳体内设有副轴,副轴位于主轴的上部,副轴与主轴平行,副轴的左右两端分别与壳体内壁轴承活动连接,主轴上靠近第一通孔内端处固定安装第一齿轮,副轴上固定安装第二齿轮,第一齿轮与第二齿轮啮合配合,主轴上通过轴承安装数个均匀分布的第三齿轮,副轴上对应第三齿轮的位置均固定安装第四齿轮,壳体内底部通过第一支架固定安装数个均匀分布的发电机,发电机的输出轴上均固定安装第五齿轮,最右侧的第五齿轮与第一齿轮啮合配合,其余的第五齿轮均与对应的第三齿轮啮合配合,发电机的上部均设有横管,横管均位于主轴与副轴之间,横管通过第二支架与壳体内壁固定连接,横管右端封闭,横管右端面中间开设第二通孔,第二通孔内均通过密封轴承安装横轴,横轴位于横管内部的部分外周设有螺旋叶片,螺旋叶片与对应的横轴为一体结构,横管左端内部均设有活塞柱,活塞柱右端与对应的横轴左端之间设有横向的弹力伸缩杆,弹力伸缩杆的左端与对应的活塞柱右端固定连接,弹力伸缩杆的右端固定安装球头,横轴的左端面中间均开设球形槽,球头位于对应的球形槽内部,相对应的第三齿轮与第四齿轮之间均设有传动轴,传动轴的右端与对应的活塞柱左端轴承活动连接,传动轴左端通过直线轴承套装第一导向套,第一导向套与壳体内壁之间均通过第三支架固定连接,传动轴上均固定安装传动齿轮,传动齿轮能与对应的第三齿轮及第四齿轮啮合配合,传动轴的左端固定安装齿轮柱,齿轮柱的左侧均设有内齿轮套,内齿轮套固定安装在对应的横轴的右端,齿轮柱能与对应的内齿轮套啮合配合,数个弹力伸缩杆由右至左尺寸依次增大,壳体内上部固定安装水箱,横管上部靠近右端处开设第三通孔,第三通孔外端与水箱通过第一连接管连通,最右侧的横轴的右端固定安装第六齿轮,副轴上固定安装第七齿轮,第六齿轮与第七齿轮啮合配合。

如上所述的一种更加持久耐用的智能风力发电设备,所述的发电机外周缠绕散热管,横管底部靠近左端处开设第四通孔,第四通孔下端与对应的散热管的一端通过第二连接管固定连接,散热管的另一端与水箱通过第三连接管连通,第二连接管上安装恒流阀。

如上所述的一种更加持久耐用的智能风力发电设备,所述的传动轴的右端通过直线轴承套装第二导向套,第二导向套通过第四支架与壳体内壁固定连接。

本发明的优点是:本发明内部设有多台发电机,在风速不同的情况下进入发电工作的发电机的数量可以智能的自动控制,实现了不同的风速与进入工作状态的发电机的数量的平衡,进一步的提高了风力发电设备的发电效率,结构简单,造价低,相对于传统的风力发电设备更加持久耐用,不易损坏。风通过扇片带动主轴转动,主轴通过最右侧的第五齿轮与第一齿轮啮合配合带动最右侧的发电机进行发电工作,同时主轴通过第一齿轮与第二齿轮啮合配合带动副轴转动,副轴通过第六齿轮与第七齿轮啮合配合带动最右侧的横轴转动,当风速提高后,主轴转速提高,在传动结构的工作下最右侧的横轴转速提高,水箱经过第一连接管进入到对应的横管内部,最右侧的横轴通过对应的螺旋叶片带动横管内的水向左移动,横管内的水压升高,高压水推动活塞柱向左移动,活塞柱推动对应的传动轴向左移动,可以带动传动齿轮进入到相对应的第三齿轮与第四齿轮之间并与其啮合配合,第三齿轮通过传动齿轮带动第四齿轮转动,第四齿轮带动对应的发电机进入发电工作状态,当风速继续提高时,最右侧的横管内的水压再次升高,对应的传动轴继续左移并使对应的齿轮柱与内齿轮套啮合配合,此时从右向左第二个横管内的横轴转动,该横管内的水压升高,由于数个弹力伸缩杆由右至左尺寸依次增大,想要拉动尺寸更大的弹力伸缩杆需要更大的力,此时风速较之前更快,横轴的转速更快,此时该横管内的水压比风速较低时最右侧横管内的水压更大,更大的水压推动对应的活塞柱移动,从而可以推动从右向左第二个传动齿轮进入到相对应的第三齿轮与第四齿轮之间并与其啮合配合,此时从右向左第三台发电机进入到发电工作状态,当风速继续提高时依次类推加入到发电工作状态的发电机会继续增加,主轴带动发电机工作时会有一定的阻力(导体切割磁感线产生的电磁力),随着不断加入发电工作状态的发电机的数量提高,发电机给主轴转动的阻力会不断的提高,不断提高的阻力可以避免高速的风带动主轴转速过快,当进入工作状态的电机数量较少时主轴的阻力较小,此时较小的风力即可推动本发明进行发电,当风速提高时本发明单位时间内发电的总量会不断的提高,不断提高的阻力可以避免主轴转速过快,该设计可以使主轴上不必额外安装限速制动设备,降低了本发明的制造成本,简化了制造的工艺,本发明对主轴的制动力通过不断加入发电工作状态的发电机提供,提高了风能转化成电能的转化率,避免了传统风力发电设备上限速制动设备工作时对能量的浪费,本发明结构简单且能智能的自动对主轴转速进行抑制,避免了高转速时主轴的安装轴承容易损坏的情况,通过该设计可以提高本发明的使用寿命,更加的可靠耐用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图;图2是图1的Ⅰ部的局部放大图;图3是图2的Ⅱ部的局部放大图;图4是图2的Ⅲ部的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种更加持久耐用的智能风力发电设备,如图所示,包括风力发电设备的安装架1和壳体2,壳体2固定安装在安装架1的顶部,壳体2右端面中间开设第一通孔3,第一通孔3内通过轴承安装主轴4,主轴4的左端与壳体2内左侧壁轴承活动连接,主轴4的右端外周固定安装数个扇片5,壳体2内设有副轴6,副轴6位于主轴4的上部,副轴6与主轴4平行,副轴6的左右两端分别与壳体2内壁轴承活动连接,主轴4上靠近第一通孔3内端处固定安装第一齿轮7,副轴6上固定安装第二齿轮8,第一齿轮7与第二齿轮8啮合配合,主轴4上通过轴承安装数个均匀分布的第三齿轮9,副轴6上对应第三齿轮9的位置均固定安装第四齿轮10,壳体2内底部通过第一支架11固定安装数个均匀分布的发电机12,发电机12的输出轴上均固定安装第五齿轮13,最右侧的第五齿轮13与第一齿轮7啮合配合,其余的第五齿轮13均与对应的第三齿轮9啮合配合,发电机12的上部均设有横管14,横管14均位于主轴4与副轴6之间,横管14通过第二支架38与壳体2内壁固定连接,横管4右端封闭,横管14右端面中间开设第二通孔15,第二通孔15内均通过密封轴承安装横轴16,横轴16位于横管14内部的部分外周设有螺旋叶片17,螺旋叶片17与对应的横轴16为一体结构,横管4左端内部均设有活塞柱18,活塞柱18右端与对应的横轴16左端之间设有横向的弹力伸缩杆19,弹力伸缩杆19的左端与对应的活塞柱18右端固定连接,弹力伸缩杆19的右端固定安装球头20,横轴16的左端面中间均开设球形槽21,球头20位于对应的球形槽21内部,相对应的第三齿轮9与第四齿轮10之间均设有传动轴22,传动轴22的右端与对应的活塞柱18左端轴承活动连接,传动轴22左端通过直线轴承套装第一导向套23,第一导向套23与壳体2内壁之间均通过第三支架24固定连接,传动轴22上均固定安装传动齿轮25,传动齿轮25能与对应的第三齿轮9及第四齿轮10啮合配合,传动轴22的左端固定安装齿轮柱26,齿轮柱26的左侧均设有内齿轮套27,内齿轮套27固定安装在对应的横轴16的右端,齿轮柱26能与对应的内齿轮套27啮合配合,数个弹力伸缩杆19由右至左尺寸依次增大,壳体2内上部固定安装水箱28,横管14上部靠近右端处开设第三通孔29,第三通孔29外端与水箱28通过第一连接管30连通,最右侧的横轴16的右端固定安装第六齿轮39,副轴6上固定安装第七齿轮40,第六齿轮39与第七齿轮40啮合配合。本发明内部设有多台发电机12,在风速不同的情况下进入发电工作的发电机12的数量可以智能的自动控制,实现了不同的风速与进入工作状态的发电机12的数量的平衡,进一步的提高了风力发电设备的发电效率,结构简单,造价低,相对于传统的风力发电设备更加持久耐用,不易损坏。风通过扇片5带动主轴4转动,主轴4通过最右侧的第五齿轮13与第一齿轮7啮合配合带动最右侧的发电机12进行发电工作,同时主轴4通过第一齿轮7与第二齿轮8啮合配合带动副轴6转动,副轴6通过第六齿轮39与第七齿轮40啮合配合带动最右侧的横轴16转动,当风速提高后,主轴4转速提高,在传动结构的工作下最右侧的横轴16转速提高,水箱28经过第一连接管30进入到对应的横管14内部,最右侧的横轴16通过对应的螺旋叶片17带动横管14内的水向左移动,横管14内的水压升高,高压水推动活塞柱18向左移动,活塞柱18推动对应的传动轴22向左移动,可以带动传动齿轮25进入到相对应的第三齿轮9与第四齿轮10之间并与其啮合配合,第三齿轮9通过传动齿轮25带动第四齿轮10转动,第四齿轮10带动对应的发电机12进入发电工作状态,当风速继续提高时,最右侧的横管14内的水压再次升高,对应的传动轴22继续左移并使对应的齿轮柱26与内齿轮套27啮合配合,此时从右向左第二个横管14内的横轴16转动,该横管14内的水压升高,由于数个弹力伸缩杆19由右至左尺寸依次增大,想要拉动尺寸更大的弹力伸缩杆19需要更大的力,此时风速较之前更快,横轴16的转速更快,此时该横管14内的水压比风速较低时最右侧横管14内的水压更大,更大的水压推动对应的活塞柱18移动,从而可以推动从右向左第二个传动齿轮25进入到相对应的第三齿轮9与第四齿轮10之间并与其啮合配合,此时从右向左第三台发电机12进入到发电工作状态,当风速继续提高时依次类推加入到发电工作状态的发电机12会继续增加,主轴4带动发电机12工作时会有一定的阻力,导体切割磁感线产生的电磁力,随着不断加入发电工作状态的发电机12的数量提高,发电机12给主轴4转动的阻力会不断的提高,不断提高的阻力可以避免高速的风带动主轴4转速过快,当进入工作状态的电机12数量较少时主轴4的阻力较小,此时较小的风力即可推动本发明进行发电,当风速提高时本发明单位时间内发电的总量会不断的提高,不断提高的阻力可以避免主轴4转速过快,该设计可以使主轴4上不必额外安装限速制动设备,降低了本发明的制造成本,简化了制造的工艺,本发明对主轴4的制动力通过不断加入发电工作状态的发电机12提供,提高了风能转化成电能的转化率,避免了传统风力发电设备上限速制动设备工作时对能量的浪费,本发明结构简单且能智能的自动对主轴4转速进行抑制,避免了高转速时主轴4的安装轴承容易损坏的情况,通过该设计可以提高本发明的使用寿命,更加的可靠耐用。

具体而言,如图所示,本实施例所述的发电机12外周缠绕散热管31,横管14底部靠近左端处开设第四通孔32,第四通孔32下端与对应的散热管31的一端通过第二连接管33固定连接,散热管31的另一端与水箱28通过第三连接管34连通,第二连接管33上安装恒流阀35。当活塞柱18被推动解除对第四通孔32的密封时,水经过第二连接管33进入到散热管31中最后经过第三连接管34流回水箱28,通过该设计可以对进入工作状态的发电机12进行散热,避免本发明内部温度过高,保证本发明持续工作时的安全,恒流阀35可以限定第二连接管33中的水的流速,保证横管14内水压保持较高的状态。

具体的,如图所示,本实施例所述的传动轴22的右端通过直线轴承套装第二导向套36,第二导向套36通过第四支架37与壳体2内壁固定连接。通过该设计可以提高传动轴22的安装稳定性。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

再多了解一些
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