一种具有自我保护功能的风力发电装置的制作方法

[0001]
本发明涉及风力发电装置技术领域，尤其涉及一种具有自我保护功能的风力发电装置。


背景技术：

[0002]
随着科技的不断发展，能源也在不断的消耗，地球上的石油、煤炭等能源已经被大幅开采，能源危机也在逐渐逼近，因此，我们更多的利用了清洁可再生能源，如太阳能、风能、潮汐能等等，风能一般是由风力发电机将风能通过发电机转化为电能，风能蕴量巨大，全球的风能约为2.74
×
109mw，其中可利用的风能为2
×
107mw，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍.
[0003]
现有技术中，现有的风力发电机没有很好的自我保护功能，当风力较大时，若继续使用风力发电机，风力发电机的扇叶转动速度过快，超过了发电机的负荷，可能导致发电机烧毁，带来不必要的损失，若直接停止风力发电机，又无法很好的利用风能，为此，我们提出了一种具有自我保护功能的风力发电装置。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是为了解决现有技术中风力发电机没有很好的自我保护功能的问题，而提出的一种具有自我保护功能的风力发电装置。
[0005]
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种具有自我保护功能的风力发电装置，包括空心的装置外壳，所述装置外壳内通过支架焊接有发电机，所述发电机的轴焊接有转动套，所述转动套内滑动套接有转动轴，所述转动轴侧壁开设有两个凹槽，所述转动轴与装置外壳通过轴承贯穿转动连接并延伸至所述装置外壳外部，所述转动轴位于装置外壳外部的一端焊接有扇叶，所述转动套内侧壁设置有转速感应装置，所述装置外壳内设置有散热装置，所述装置外壳外侧壁滑动连接有两组转速调节装置。
[0006]
在上述的具有自我保护功能的风力发电装置中，所述转速感应装置包括两个固定块和抵块，所述固定块通过第一滑动槽与所述转动套内侧壁滑动套接，所述固定块延伸至对应的凹槽内，所述固定块与转动套之间固定连接有若干第一弹簧，所述固定块远离转动轴一侧的侧壁焊接有滑杆，所述滑杆与转动套侧壁贯穿滑动连接，所述滑杆唯有转动套外部的一端焊接有第一永磁体，所述抵块通过第二滑动槽与所述转动套内侧壁滑动套接，所述抵块与转动套之间固定连接有若干第二弹簧。
[0007]
在上述的具有自我保护功能的风力发电装置中，所述转速调节装置包括空心的安装块，所述安装块下表面焊接有第一滑块，所述装置外壳外侧壁通过环形滑动槽与第一滑块滑动连接，所述安装块内密封滑动套接有第一磁性板，所述安装块顶壁贯穿固定连接有立柱，所述立柱为空心结构且与安装块内部连通，所述立柱内密封滑动套接有第二永磁体，所述第二永磁体与第一磁性板之间填充与液压油，所述安装块上表面焊接有两个固定杆，所述固定杆靠近立柱一侧的侧壁通过所述第四滑动槽滑动连接有第三滑块，所述立柱侧壁
通过第三滑动槽滑动连接有两个第二滑块，所述第二滑块与对应的第三滑块之间焊接有升降杆，所述升降杆与安装块之间固定连接有帆布，所述安装块侧壁焊接有连接杆，所述连接杆远离安装块的一端与转动轴焊接。
[0008]
在上述的具有自我保护功能的风力发电装置中，所述散热装置包括多个开设在装置外壳侧壁的气孔，所述气孔内侧壁通过第三滑动槽滑动套接有第二磁性板，所述第二磁性板与装置外壳之间固定连接有第三弹簧，所述第一滑块侧壁焊接有第三永磁体。
[0009]
在上述的具有自我保护功能的风力发电装置中，所述第二弹簧的劲度系数大于第一弹簧的劲度系数。
[0010]
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
[0011]
1、当风速过大时，风力通过扇叶带动转动轴转动速度过快，使得转动套的转动速度过快，此时，固定块在转动过程中所受到的离心力逐渐增大，固定块所受的离心力克服第一弹簧弹力，使得固定块向第一滑动槽内滑动，通过滑杆带动第一永磁体滑动，使得第一磁性板在第一永磁体磁斥力下向远离第一永磁体方向滑动，由于第一磁性板的面积远大于第二永磁体的面积，因此第一磁性板微小的滑动即可使得第二永磁体远离第一磁性板的方向滑动一定距离，使得第二滑块在第二永磁体的磁力下一同向上滑动，第二滑块带动升降杆滑动，从而使得升降杆随着转动轴的转速升高而逐渐远离安装块，从而使得帆布随着转动轴转速不断升高而逐渐展开，使得帆布的迎风面积变大，增大转动轴转动时的风阻，从而起到降低转动轴转速的效果，避免转速过快导致发电机烧坏，带来不必要的损失；
[0012]
2、当帆布完全展开后，其转速仍旧过大时，固定块在离心力作用下完全滑出转动轴的凹槽，此时，转动轴仅靠与转动套上的抵块之间的摩擦力带动转动套转动，而由于通过摩擦力带动其转动，因此，转动套的转速会随着转动轴与抵块之间的摩擦力变化而变化，当转动轴转速仍旧过大时，此时此时抵块随着转速不断增大其离心力不断增大，随着离心力不断增大，离心力与第二弹簧弹力相互抵消增加，此时抵块与转动轴之间的压力变小，摩擦力变小，使得转动套的转速下降，由此可见，随着转动轴转速的逐渐升高，发电装置先通过展开帆布降低转速，再通过固定块与转动轴的分离，使得转动轴通过摩擦力带动转动套转动，无论风力大小，转动套依旧可以保持一定转速转动，而又不至于转速过快，时刻保持发电状态，保护发电装置的同时，不影响发电装置的正常发电；
[0013]
3、随着安装块随转动轴的不断转动，第一滑块随安装块不断转动，带动第三永磁体不断转动，当转动至与第二磁性板正对时，第二磁性板在第三永磁体磁斥力作用下滑向第三滑动槽内，当第三永磁体不与第二磁性板正对时，其在第三弹簧弹力作用下复位，由于气孔内设置有单向阀，因此一部分第二磁性板将装置内的空气排向外界，另一部分第二磁性板将外界空气引向装置内部，形成空气流动进行散热，保障装置内的正常工作温度。
附图说明
[0014]
图1为本发明提出的一种具有自我保护功能的风力发电装置的结构示意图；
[0015]
图2为本发明提出的一种具有自我保护功能的风力发电装置的a处放大图；
[0016]
图3为本发明提出的一种具有自我保护功能的风力发电装置中转速调节装置的结构示意图；
[0017]
图4为本发明提出的一种具有自我保护功能的风力发电装置的b处放大图；
[0018]
图5为本发明提出的一种具有自我保护功能的风力发电装置的侧视图。
[0019]
图中：1装置外壳、2发电机、3转动套、31第一滑动槽、32固定块、33第一弹簧、34滑杆、35第一永磁体、36第二滑动槽、37抵块、38第二弹簧、4转动轴、41凹槽、42连接杆、5扇叶、6安装块、61第一磁性板、62第一滑块、7立柱、71第二永磁体、72第三滑动槽、73第二滑块、8固定杆、81第四滑动槽、82第三滑块、9升降杆、10帆布、11第三永磁体、12气孔、13第三滑动槽、14第二磁性板、15第三弹簧、101环形滑动槽。
具体实施方式
[0020]
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
[0021]
实施例
[0022]
参照图1-5，一种具有自我保护功能的风力发电装置，包括空心的装置外壳1，装置外壳1内通过支架焊接有发电机2，发电机的轴焊接有转动套3，转动套3内滑动套接有转动轴4，转动轴4侧壁开设有两个凹槽41，转动轴4与装置外壳1通过轴承贯穿转动连接并延伸至装置外壳1外部，转动轴4位于装置外壳1外部的一端焊接有扇叶5，转动套3内侧壁设置有转速感应装置，装置外壳1内设置有散热装置，装置外壳1外侧壁滑动连接有两组转速调节装置。
[0023]
转速感应装置包括两个固定块32和抵块37，固定块32通过第一滑动槽31与转动套3内侧壁滑动套接，固定块32延伸至对应的凹槽41内，固定块32与转动套3之间固定连接有若干第一弹簧33，固定块32远离转动轴4一侧的侧壁焊接有滑杆34，滑杆34与转动套3侧壁贯穿滑动连接，滑杆34唯有转动套3外部的一端焊接有第一永磁体35，抵块37通过第二滑动槽36与转动套3内侧壁滑动套接，抵块37与转动套3之间固定连接有若干第二弹簧38，通过离心力感应转动轴4与转动套3的转速，随着转速增加，固定块32与抵块37所受到的离心力增加，使其滑动第一滑动槽31或第二滑动槽36内，从而控制转动轴4减速。
[0024]
转速调节装置包括空心的安装块6，安装块6下表面焊接有第一滑块62，装置外壳1外侧壁通过环形滑动槽101与第一滑块62滑动连接，安装块6内密封滑动套接有第一磁性板61，安装块6顶壁贯穿固定连接有立柱7，立柱7顶壁开设有透气的小孔，使得第二磁性块71可以在立柱7内部自由上下运动，立柱7为空心结构且与安装块6内部连通，立柱7内密封滑动套接有第二永磁体71，第二永磁体71与第一磁性板61之间填充与液压油，第一磁性板61的截面积远大于第二永磁体71的截面，使得第一磁性板61在运动一小段距离后即可通过液压油带动第二永磁体71运动较长一段距离，从而控制帆布10的展开面积，安装块6上表面焊接有两个固定杆8，固定杆8、立柱7的体积较小，因此在装置以正常转速转动时，固定杆8、立柱7风阻几乎可以忽略不计，不会影响装置正常的转动发电，固定杆8靠近立柱7一侧的侧壁通过第四滑动槽81滑动连接有第三滑块82，立柱7侧壁通过第三滑动槽72滑动连接有两个第二滑块73，第二滑块73与对应的第三滑块82之间焊接有升降杆9，升降杆9与安装块6之间固定连接有帆布10，安装块6侧壁焊接有连接杆42，连接杆42远离安装块6的一端与转动轴4焊接，通过离心力使得固定块位置改变，从而带动第一永磁体35位置改变，在磁斥力作用下使得第一磁性板61位置改变，带动第二永磁体71位置改变，第二永磁体71通过磁力带动第二滑块73位置改变，使得升降杆9位置改变，展开帆布10，增大帆布10的迎风面积，从而增大转动轴4转动时的风阻，达到减速效果。
[0025]
散热装置包括多个开设在装置外壳1侧壁的气孔12，气孔12内均设置有单向阀，其中一部分单向阀只允许空气从装置外壳1内部流向外界，而另一部分单向阀只允许空气从外界流向装置外壳内部，且设置有不同方向单向阀的气孔12的数量一致，使得第二磁性板14的往复滑动过程中，不断将外界空气抽入装置外壳1内部，且不断将装置外壳1内部的空气排向外界，达到散热的效果，气孔12内侧壁通过第三滑动槽13滑动套接有第二磁性板14，第二磁性板14与装置外壳1之间固定连接有第三弹簧15，第一滑块62侧壁焊接有第三永磁体11。
[0026]
第二弹簧38的劲度系数大于第一弹簧33的劲度系数，第二弹簧38的劲度系数大于第一弹簧33的劲度系数使得当固定块32克服第一弹簧33弹力开始出现滑动时，抵块37不出现滑动，当固定块32完全滑出凹槽41时，抵块37也不出现滑动，而是随着离心力的不断增大，其对于转动轴4的压力不断减小。
[0027]
本发明中，当风力使得转动轴4处于正常转速时，转动轴4通过固定块32带动转动套3以相同的转动转动，进行发电，当风力过大，转动轴4的转速较快时，此时固定块32所受的离心力克服第一弹簧33弹力，使得固定块32向第一滑动槽31内滑动，固定块32通过滑杆34带动第一永磁体35向远离转动套3的方向滑动，使得第一磁性板61在第一永磁体35磁斥力下向远离第一永磁体35方向滑动，由于第一磁性板61的面积远大于第二永磁体71的面积，因此第一磁性板61微小的滑动即可使得第二永磁体71向远离第一磁性板61的方向滑动一定距离，使得第二滑块73在第二永磁体71的磁力下同向滑动，第二滑块73带动升降杆9滑动，从而使得升降杆9随着转动轴的转速升高而逐渐远离安装块6，从而使得帆布10随着转动轴4转速不断升高而逐渐展开，使得帆布10的迎风面积变大，增大转动轴4转动时的风阻，从而起到降低转动轴转速的效果；
[0028]
当帆布10完全展开后，其转速仍旧过大时，固定块32在离心力作用下完全滑出转动轴4的凹槽41，此时，转动轴4仅靠与转动套3上的抵块37之间的摩擦力带动转动套3转动，而由于通过摩擦力带动其转动，因此，转动套3的转速会随着转动轴4与抵块37之间的摩擦力变化而变化，当转动轴转速仍旧过大时，此时抵块37随着转速不断增大其离心力不断增大，随着离心力不断增大，离心力与第二弹簧38弹力相互抵消增加，此时抵块37与转动轴4之间的压力变小，摩擦力变小，使得转动套3的转速下降；
[0029]
随着安装块6随转动轴4的不断转动，第一滑块61随安装块6不断转动，带动第三永磁体11不断转动，当转动至与第二磁性板14正对时，第二磁性板14在第三永磁体11磁斥力作用下滑向第三滑动槽13内，当第三永磁体14不与第二磁性板11正对时，其在第三弹簧15弹力作用下复位，由于气孔12内设置有单向阀，因此一部分第二磁性板14将装置内的空气排向外界，另一部分第二磁性板14将外界空气引向装置内部，形成空气流动进行散热，保障装置内的正常工作温度。
[0030]
尽管本文较多地使用了装置外壳1、发电机2、转动套3、第一滑动槽31、固定块32、第一弹簧33、滑杆34、第一永磁体35、第二滑动槽36、抵块37、第二弹簧38、转动轴4、凹槽41、连接杆42、扇叶5、安装块6、第一磁性板61、第一滑块62、立柱7、第二永磁体71、第三滑动槽72、第二滑块73、固定杆8、第四滑动槽81、第三滑块82、升降杆9、帆布10、第三永磁体11、气孔12、第三滑动槽13、第二磁性板14、第三弹簧15、环形滑动槽101等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们
解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。