一种使用寿命长的风力发电设备的制作方法

本发明涉及机电设备领域，特别涉及一种使用寿命长的风力发电设备。

背景技术：

机电设备一般指机械、电器及电气自动化设备，其中，风力发电机是机电设备一种，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。

现有的风力发电机在长时间使用时，发电机会产生大量的热量，而发电机长期处于高温环境下会缩短其使用寿命，不仅如此，当扇叶转速过快时，会使发电机温度急剧升高，导致发电机烧毁，降低了实用性。

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，提供一种使用寿命长的风力发电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种使用寿命长的风力发电设备，包括支撑杆、发电箱、扇叶、传动轴、第一轴承、变速箱和发电机，所述支撑杆竖向设置，所述发电箱的形状为圆柱形，所述发电箱的轴线与支撑杆的轴线垂直且相交，所述发电箱设置在支撑杆的顶端，所述发电箱的一端设有安装孔，所述传动轴与发电箱同轴设置，所述传动轴穿过安装孔，所述传动轴与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承、变速箱和发电机均设置在发电箱内，所述发电机通过变速箱安装在传动轴的一端，所述扇叶安装在传动轴的另一端，所述第一轴承的内安装在传动轴上，所述第一轴承的外圈与发电箱的内壁固定连接，所述发电箱内设有散热机构和至少两个限速机构，所述限速机构以传动轴的轴线为中心周向均匀分布；

所述散热机构包括导管、密封板、橡胶管、散热板、传动组件、移动组件和两个导热管，所述导管与支撑杆平行且位于第一轴承的远离发电机的一侧，所述导管的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述导管的两端均与发电箱的内壁密封且固定连接，所述导管上设有两个通孔，所述传动轴依次穿过两个通孔，所述导管与通孔的内壁滑动且密封连接，所述橡胶管与发电箱同轴设置，所述散热板和密封板均与传动轴垂直，所述橡胶管的一端与发电箱的远离安装孔的一端密封且固定连接，所述密封板与橡胶管的另一端密封且固定连接，所述散热板位于发电机的远离扇叶的一侧且与发电箱的内壁固定连接，所述发电机固定在散热板上，所述散热管与传动轴平行，所述散热管与传动轴的轴线为中心周向均匀分布在导管和橡胶管之间，所述散热板上设有两个连接孔，所述连接孔与导热管一一对应，所述导热管穿过连接孔且与连接孔的内壁固定连接，所述导管通过散热管与橡胶管的靠近发电箱的一端连通，所述导热管、导管和橡胶管内均设有清水，所述传动组件设置在导热管内且与传动轴连接，所述传动组件位于两个导热管之间，所述移动组件设置在密封板的靠近发电箱的一侧且驱动密封板沿着传动轴的轴向移动；

所述限速机构包括固定管、密封块、移动盘、推杆、弧形板、限位块、圆孔和连接组件，所述圆孔设置在发电箱上，所述圆孔的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述推杆、移动盘和固定管均与圆孔同轴设置，所述固定管穿过圆孔，所述固定管与圆孔的内壁密封且固定连接，所述移动盘和限位块均设置在固定管内，所述移动盘与固定管的内壁滑动且密封连接，所述推杆的一端固定在移动盘的靠近传动轴的一侧，所述弧形板固定在推杆的另一端且与传动轴之间设有间隙，所述弧形板的轴线与传动轴平行，所述弧形板与传动轴匹配，所述密封块与固定管的远离传动轴的一端密封且固定连接，所述限位块固定在固定管的内壁上且与移动盘的远离传动轴的一侧抵靠，所述固定管通过连接组件与密封板连接，所述连接组件与固定管的连接处位于移动盘和限位块之间。

作为优选，为了驱动密封板移动，所述移动组件包括移动环、两个膨胀块、两个传动杆、两个第一贯穿孔和两个第二贯穿孔，所述移动环与传动轴同轴设置且位于散热板的靠近扇叶的一侧，所述膨胀块以传动轴的轴线为中心周向均匀分布在移动环和散热板之间，所述膨胀块固定在散热板上，所述膨胀块与移动环抵靠，所述第一贯穿孔设置在散热板上，所述第二贯穿孔设置在发电箱的远离安装孔的一端，所述传动杆、第一贯穿孔和第二贯穿孔均与膨胀块一一对应，所述传动杆依次穿过第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔的内壁和第二贯穿孔的内壁均与传动杆滑动且密封连接，所述传动杆的一端固定在移动环的靠近散热板的一侧，所述传动杆固定在密封板上。

作为优选，为了便于传动杆的安装，所述传动杆的两端均设有倒角。

作为优选，为了驱动移动盘移动，所述连接组件包括连接管和活塞，所述连接管与传动轴平行，所述连接管固定在固定管的远离扇叶的一侧且与固定管连通，所述活塞与连接管匹配，所述活塞的一端插入连接管内，所述连接管的另一端与密封板固定连接，所述活塞与连接管的内壁滑动且密封连接。

作为优选，为了实现导管内的清水流动，所述传动组件包括驱动锥齿轮、从动锥齿轮、第二轴承、转动轴和桨叶，所述驱动锥齿轮安装在传动轴上，所述转动轴与传动轴的轴线垂直且相交，所述从动锥齿轮安装在转动轴的一端，所述桨叶安装在转动轴的另一端，所述驱动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述第二轴承的内圈安装在转动轴上，所述第二轴承的外圈与导管的内壁固定连接。

作为优选，为了减小固定管的内壁与移动盘之间的摩擦力，所述固定管的内壁上涂有润滑脂。

作为优选，为了减小传动轴与通孔内壁之间的间隙，所述通孔的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述限位块的制作材料为橡胶。

作为优选，为了延长发电箱的使用寿命，所述发电箱上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了提升弧形板与传动轴之间的摩擦力，所述弧形板上设有防滑纹。

本发明的有益效果是，该使用寿命长的风力发电设备通过散热机构提升了发电机散热效果，与现有的散热机构相比，该散热机构与限速机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还通过限速机构防止扇叶转速过快导致发电机过热而损坏，与现有的传感器等电子方式的限速机构相比，该限速机构通过发电机产生的热量控制弧形板移动的距离，实现了机械式测速的效果，抗干扰能力更强。

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是本发明的使用寿命长的风力发电设备的结构示意图；

图2是图1的a部放大图；

图3是本发明的使用寿命长的风力发电设备的限速机构的结构示意图；

图4是本发明的使用寿命长的风力发电设备的传动组件的结构示意图；

图中：1.支撑杆，2.发电箱，3.扇叶，4.传动轴，5.第一轴承，6.变速箱，7.发电机，8.导管，9.密封板，10.橡胶管，11.散热板，12.导热管，13.固定管，14.密封块，15.移动盘，16.推杆，17.弧形板，18.限位块，19.移动环，20.膨胀块，21.传动杆，22.连接管，23.活塞，24.驱动锥齿轮，25.从动锥齿轮，26.第二轴承，27.转动轴，28.桨叶。

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1-2所示，一种使用寿命长的风力发电设备，包括支撑杆1、发电箱2、扇叶3、传动轴4、第一轴承5、变速箱6和发电机7，所述支撑杆1竖向设置，所述发电箱2的形状为圆柱形，所述发电箱2的轴线与支撑杆1的轴线垂直且相交，所述发电箱2设置在支撑杆1的顶端，所述发电箱2的一端设有安装孔，所述传动轴4与发电箱2同轴设置，所述传动轴4穿过安装孔，所述传动轴4与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承5、变速箱6和发电机7均设置在发电箱2内，所述发电机7通过变速箱6安装在传动轴4的一端，所述扇叶3安装在传动轴4的另一端，所述第一轴承5的内安装在传动轴4上，所述第一轴承5的外圈与发电箱2的内壁固定连接，所述发电箱2内设有散热机构和至少两个限速机构，所述限速机构以传动轴4的轴线为中心周向均匀分布；

所述散热机构包括导管8、密封板9、橡胶管10、散热板11、传动组件、移动组件和两个导热管12，所述导管8与支撑杆1平行且位于第一轴承5的远离发电机7的一侧，所述导管8的轴线与传动轴4的轴线垂直且相交，所述导管8的两端均与发电箱2的内壁密封且固定连接，所述导管8上设有两个通孔，所述传动轴4依次穿过两个通孔，所述导管8与通孔的内壁滑动且密封连接，所述橡胶管10与发电箱2同轴设置，所述散热板11和密封板9均与传动轴4垂直，所述橡胶管10的一端与发电箱2的远离安装孔的一端密封且固定连接，所述密封板9与橡胶管10的另一端密封且固定连接，所述散热板11位于发电机7的远离扇叶3的一侧且与发电箱2的内壁固定连接，所述发电机7固定在散热板11上，所述导热管12与传动轴4平行，所述导热管12与传动轴4的轴线为中心周向均匀分布在导管8和橡胶管10之间，所述散热板11上设有两个连接孔，所述连接孔与导热管12一一对应，所述导热管12穿过连接孔且与连接孔的内壁固定连接，所述导管8通过导热管12与橡胶管10的靠近发电箱2的一端连通，所述导热管12、导管8和橡胶管10内均设有清水，所述传动组件设置在导热管12内且与传动轴4连接，所述传动组件位于两个导热管12之间，所述移动组件设置在密封板9的靠近发电箱2的一侧且驱动密封板9沿着传动轴4的轴向移动；

通过环境风力作用是扇叶3转动，扇叶3的转动带动传动轴4在第一轴承5的支撑作用下转动，传动轴4的转动通过变速箱6使发电机7启动并产生电量，实现了发电，期间，发电机7产生热量，热量通过散热板11传递至导热管12内的清水中，通过清水吸收热量即可以提升发电机7的散热效果，并且，传动轴4的转动通过传动组件使导管8内的清水从其中一个导热管12输送至橡胶管10内，而橡胶管10内的清水再从另一个导热管12输送至导管8内，即可以实现清水的定向流动，通过清水的流动可以提升清水吸收导热管12上热量的能力，即可以进一步提升发电机7的散热效果，这里，橡胶管10内清水可以实现自然冷却，当发电机7上的热量增加后，通过移动组件使密封板9向着靠近发电箱2方向移动，且移动距离与发电机7上的热量成正比，通过密封板9的移动可以使橡胶管10内的水压增大，在水压作用下可以使橡胶管10发出膨胀，从而可以提高橡胶管10与外部空气接触的面积，即可以提高橡胶管10内清水的散热面积，提升清水散热效率，进而可以再次提升发电机7的散热效果，当发电机7上的热量降低后，在水压作用下可以使密封板9复位。

如图3所示，所述限速机构包括固定管13、密封块14、移动盘15、推杆16、弧形板17、限位块18、圆孔和连接组件，所述圆孔设置在发电箱2上，所述圆孔的轴线与传动轴4的轴线垂直且相交，所述推杆16、移动盘15和固定管13均与圆孔同轴设置，所述固定管13穿过圆孔，所述固定管13与圆孔的内壁密封且固定连接，所述移动盘15和限位块18均设置在固定管13内，所述移动盘15与固定管13的内壁滑动且密封连接，所述推杆16的一端固定在移动盘15的靠近传动轴4的一侧，所述弧形板17固定在推杆16的另一端且与传动轴4之间设有间隙，所述弧形板17的轴线与传动轴4平行，所述弧形板17与传动轴4匹配，所述密封块14与固定管13的远离传动轴4的一端密封且固定连接，所述限位块18固定在固定管13的内壁上且与移动盘15的远离传动轴4的一侧抵靠，所述固定管13通过连接组件与密封板9连接，所述连接组件与固定管13的连接处位于移动盘15和限位块18之间。

当发电机7上的热量增加后，密封板9向着靠近发电箱2方向移动，密封板9的移动通过连接组件使固定管13内的密封块14和移动盘15之间的气压增大，在气压的作用下使移动盘15向着靠近传动轴4方向移动，移动盘15的移动通过推杆16带动弧形板17与传动轴4抵靠，通过弧形板17与传动轴4之间的摩擦力可以提高传动轴4转动的负载，即可以降低传动轴4的转速，当发电机7上热量降低后，密封板9向着远离发电箱2方向移动，密封板9的一端通过连接组件使固定管13内的密封块14和移动盘15之间的气压降低，在气压的作用下使移动盘15复位并与限位块18抵靠，移动盘15的复位通过推杆16带动弧形板17复位并使弧形板17与传动轴4分离。

作为优选，为了驱动密封板9移动，所述移动组件包括移动环19、两个膨胀块20、两个传动杆21、两个第一贯穿孔和两个第二贯穿孔，所述移动环19与传动轴4同轴设置且位于散热板11的靠近扇叶3的一侧，所述膨胀块20以传动轴4的轴线为中心周向均匀分布在移动环19和散热板11之间，所述膨胀块20固定在散热板11上，所述膨胀块20与移动环19抵靠，所述第一贯穿孔设置在散热板11上，所述第二贯穿孔设置在发电箱2的远离安装孔的一端，所述传动杆21、第一贯穿孔和第二贯穿孔均与膨胀块20一一对应，所述传动杆21依次穿过第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔的内壁和第二贯穿孔的内壁均与传动杆21滑动且密封连接，所述传动杆21的一端固定在移动环19的靠近散热板11的一侧，所述传动杆21固定在密封板9上。

膨胀块20可以吸收散热板11上的热量，膨胀块20受热膨胀后，使膨胀块20推动移动环19向着靠近扇叶3方向移动，移动环19的移动通过传动杆21带动密封板9实现同步移动，当发电机7上的热量降低后，使膨胀块20的受热膨胀产生的体积变化减小，此时，通过橡胶管10内的水压作用是密封板9向着远离发电箱2方向移动，密封板9的移动通过传动杆21带动移动环19与膨胀块20抵靠。

作为优选，为了便于传动杆21的安装，所述传动杆21的两端均设有倒角。

倒角的作用是减小传动杆21穿过第一贯穿孔和第二贯穿孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了驱动移动盘15移动，所述连接组件包括连接管22和活塞23，所述连接管22与传动轴4平行，所述连接管22固定在固定管13的远离扇叶3的一侧且与固定管13连通，所述活塞23与连接管22匹配，所述活塞23的一端插入连接管22内，所述连接管22的另一端与密封板9固定连接，所述活塞23与连接管22的内壁滑动且密封连接。

密封板9的向着靠近发电箱2方向移动带动活塞23在连接管22内实现同步移动，从而使连接管22内的空气挤压至固定管13内，即可以使固定管13内的一端盘和密封块14之间的气压增大，当密封板9的向着远离发电箱2方向移动时，使密封板9带动活塞23在连接管22内反向移动，即可以使固定管13内的空气吸入连接管22内，使固定管13内的移动盘15和密封块14之间的气压降低，在气压的作用下使移动盘15向着远离传动轴4方向移动。

如图4所示，所述传动组件包括驱动锥齿轮24、从动锥齿轮25、第二轴承26、转动轴27和桨叶28，所述驱动锥齿轮24安装在传动轴4上，所述转动轴27与传动轴4的轴线垂直且相交，所述从动锥齿轮25安装在转动轴27的一端，所述桨叶28安装在转动轴27的另一端，所述驱动锥齿轮24与从动锥齿轮25啮合，所述第二轴承26的内圈安装在转动轴27上，所述第二轴承26的外圈与导管8的内壁固定连接。

传动轴4的转动带动驱动锥齿轮24转动，驱动锥齿轮24的转动带动从动锥齿轮25转动，从动锥齿轮25的转动带转动轴27在第二轴承26的支撑作用下转动，转动轴27的转动带动桨叶28转动，通过桨叶28的转动可以使导管8内的清水流动。

作为优选，为了减小固定管13的内壁与移动盘15之间的摩擦力，所述固定管13的内壁上涂有润滑脂。

润滑脂的作用是减小固定管13的内壁与移动盘15之间的摩擦力，提高了移动盘15移动的流畅性。

作为优选，为了减小传动轴4与通孔内壁之间的间隙，所述通孔的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小传动轴4与通孔内壁之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述限位块18的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，可以减小移动盘15与限位块18抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振效果。

作为优选，为了延长发电箱2的使用寿命，所述发电箱2上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升发电箱2的防锈能力，延长发电箱2的使用寿命。

作为优选，为了提升弧形板17与传动轴4之间的摩擦力，所述弧形板17上设有防滑纹。

防滑纹的作用是提升弧形板17与传动轴4之间的摩擦力，提升降低传动轴4转速的可靠性。

通过环境风力作用是扇叶3转动，扇叶3的转动带动传动轴4在第一轴承5的支撑作用下转动，传动轴4的转动通过变速箱6使发电机7启动并产生电量，实现了发电，期间，发电机7产生热量，热量通过散热板11传递至导热管12内的清水中，通过清水吸收热量即可以提升发电机7的散热效果，并且，传动轴4的转动带动驱动锥齿轮24转动，驱动锥齿轮24的转动带动从动锥齿轮25转动，从动锥齿轮25的转动带转动轴27在第二轴承26的支撑作用下转动，转动轴27的转动带动桨叶28转动，通过桨叶28的转动可以使导管8内的清水流动，从而可以使导管8内的清水从其中一个导热管12输送至橡胶管10内，而橡胶管10内的清水再从另一个导热管12输送至导管8内，即可以实现清水的定向流动，通过清水的流动可以提升清水吸收导热管12上热量的能力，即可以进一步提升发电机7的散热效果，这里，橡胶管10内清水可以实现自然冷却，并且，膨胀块20可以吸收散热板11上的热量，膨胀块20受热膨胀后，使膨胀块20推动移动环19向着靠近扇叶3方向移动，移动环19的移动通过传动杆21带动密封板9实现同步移动，且移动距离与发电机7上的热量成正比，通过密封板9的移动可以使橡胶管10内的水压增大，在水压作用下可以使橡胶管10发出膨胀，从而可以提高橡胶管10与外部空气接触的面积，即可以提高橡胶管10内清水的散热面积，提升清水散热效率，进而可以再次提升发电机7的散热效果，同时，密封板9的移动带动活塞23在连接管22内实现同步移动，从而使连接管22内的空气挤压至固定管13内，即可以使固定管13内的一端盘和密封块14之间的气压增大，在气压的作用下使移动盘15向着靠近传动轴4方向移动，移动盘15的移动通过推杆16带动弧形板17与传动轴4抵靠，通过弧形板17与传动轴4之间的摩擦力可以提高传动轴4转动的负载，即可以降低传动轴4的转速，实现了限速；

当发电机7上的热量降低后，膨胀块20的体积减小，此时，通过橡胶管10内的水压作用是密封板9向着远离发电箱2方向移动，密封板9的移动通过传动杆21带动移动环19与膨胀块20抵靠，通过密封板9的移动使活塞23在连接管22内向着远离扇叶3方向移动，即可以使固定管13内的移动盘15和密封块14之间的气压降低，在气压的作用下使移动盘15向着远离传动轴4方向移动，移动盘15的复位通过推杆16带动弧形板17与传动轴4分离。

与现有技术相比，该使用寿命长的风力发电设备通过散热机构提升了发电机7散热效果，与现有的散热机构相比，该散热机构与限速机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还通过限速机构防止扇叶3转速过快导致发电机7过热而损坏，与现有的传感器等电子方式的限速机构相比，该限速机构通过发电机7产生的热量控制弧形板17移动的距离，实现了机械式测速的效果，抗干扰能力更强。

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。