一种能够自动调整迎风受力面的风力发电叶轮的制作方法

1.本发明涉及风力发电的技术领域，特别是涉及一种能够自动调整迎风受力面的风力发电叶轮。


背景技术：

2.把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据风车技术，大约是每秒三米的微风速度，便可以开始发电；风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。
3.小型风力发电机在使用过程中，发电叶轮的迎风受力面积能够很大程度的影响发电机的发电效率，而现有的小型风力发电机发电叶轮的迎风受力面积大小固定，无法根据风力进行自动调节，导致发电机的发电效率较低。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种使风力发电叶轮的迎风受力面积能够随风力自动调节，提升风力发电机的发电效率的能够自动调整迎风受力面的风力发电叶轮。
5.本发明的一种能够自动调整迎风受力面的风力发电叶轮，包括：轴管，所述轴管内部安装有风力感应装置，所述轴管的外壁上设置有传动装置；套管，所述套管同轴转动安装在轴管上，所述套管的圆周外壁上固定安装有第一半壳，所述套管的圆周外壁上安装有第二半壳，所述第一半壳上固定设置有第一叶片，所述第二半壳上固定设置有第二叶片，所述第一半壳和第二半壳之间安装有调节装置，所述调节装置用于在无外力作用下，使第一叶片和第二叶片重合；其中，所述风力感应装置用于根据风力大小，通过传动装置来驱动调节装置使第一叶片和第二叶片错位。
6.进一步地，所述调节装置包括若干组连杆和第一弹簧，所述连杆的两端均设置有万向节，所述连杆通过万向节倾斜安装在第一半壳内端和第二半壳内端之间，若干组所述连杆以套管轴线为轴呈圆周阵列；所述第一弹簧套设在套管的外部，并且所述第一弹簧与若干组连杆始终无接触，所述第一弹簧的两端分别与第一半壳内端和第二半壳内端转动连接。
7.进一步地，所述传动装置包括滑动安装在轴管上的连接套环和滑动安装在轴管上推环，所述连接套环与推环之间固定设置有若干组支撑杆，所述推环用于推动第二半壳克服第一弹簧弹力向第一半壳靠近，所述连接套环用于与风力感应装置联动。
8.进一步地，所述风力感应装置包括两组导线轮、两组连接绳、顶杆和受力板，所述轴管的外壁上对称贯穿设置有两组安装槽，两组所述导线轮分别转动安装在两组安装槽内部，两组所述导线轮轴线均垂直与轴管轴线，两组所述连接绳分别绕搭在两组导线轮上；所述轴管内部固定设置有支撑板，所述顶杆活动穿过支撑板，所述顶杆的轴线与
轴管轴线平行，所述顶杆靠近连接套环的一端固定设置有连接杆，两组所述连接绳位于轴管外部的一端均与连接套环固定连接，两组所述连接绳位于轴管内部的一端分别与连接杆的两端固定连接；所述顶杆的另一端同轴固定设置有受力板，所述顶杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧位于受力板与支撑板之间。
9.进一步地，所述轴管远离连接套环的一端同轴设置有放大管，所述受力板位于放大管内部，所述放大管的直径大于轴管直径，并且放大管的直径小于第一半壳的直径；所述受力板的外壁上安装有定位装置，用于手动调节叶轮迎风受力面积。
10.进一步地，所述轴管的外壁上设置有若干组第一导向槽，所述连接套环的内壁上对应若干组第一导向槽设置有若干组凸起，若干组所述第一导向槽分别滑动安装有若干组凸起内部。
11.进一步地，所述定位装置包括固定安装在放大管上的凸台和滑块，所述凸台上设置有贯穿放大管内部的条形槽，所述条形槽延长线平行与放大管轴线；所述滑块滑动安装在条形槽内部，所述滑块位于放大管内部的一端与受力板侧壁固定连接，所述滑块的另一端设置有安装孔，所述安装孔内部安装有第三弹簧，所述第三弹簧远离受力板的一端转动安装有连接盘，所述连接盘的侧壁上对称固定设置有两组侧臂，所述滑块上设置有两组供侧臂卡入的卡槽，两组所述侧臂上均设置有限位柱；所述凸台位于条形槽的两侧对称设置有若干组限位孔，用于供侧臂上的限位柱卡入；所述连接盘上固定设置有拉杆。
12.进一步地，所述套管的圆周外壁上设置有第二导向槽，所述第二半壳上对应第二导向槽设置有球型滑块，所述球型滑块滑动安装在条形槽内部。
13.与现有技术相比本发明的有益效果为：在发电叶轮工作过程中，当风速小于一定值时，第一叶片和第二叶片重合，此时发电叶轮的迎风受力面积最小，当风速发生变化时，在风力感应装置的作用下，使传动装置驱动调节装置工作，从而使第二半壳沿套管轴线转动，从而使第一叶片和第二叶片发生错位，通过上述设置，使风力发电叶轮的迎风受力面积能够随风力自动调节，提升风力发电机的发电效率。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的轴测示意图；图3是轴管与套管等结构的剖视图；图4是第一半壳与套管等结构的爆炸示意图；图5是支撑杆与推环等结构的连接示意图；图6是顶杆与支撑板等结构的连接示意图；图7是图2中a部的放大示意图；图8是定位装置的结构放大示意图；附图中标记：1、轴管；2、套管；3、第一半壳；4、第一叶片；5、第二半壳；6、第二叶片；7、万向节；8、连杆；9、第一弹簧；10、连接套环；11、支撑杆；12、推环；13、安装槽；14、导线轮；15、连接绳；16、连接杆；17、顶杆；18、支撑板；19、第二弹簧；20、受力板；21、放大管；22、定位
装置；23、第一导向槽；24、凸起；25、凸台；26、条形槽；27、滑块；28、安装孔；29、第三弹簧；30、连接盘；31、侧臂；32、卡槽；33、限位柱；34、限位孔；35、拉杆；36、第二导向槽。
具体实施方式
15.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
16.在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。
18.如图1至图2所示，本发明的一种能够自动调整迎风受力面的风力发电叶轮，包括：轴管1，轴管1内部安装有风力感应装置，轴管1的外壁上设置有传动装置；套管2，套管2同轴转动安装在轴管1上，套管2的圆周外壁上固定安装有第一半壳3，套管2的圆周外壁上安装有第二半壳5，第一半壳3上固定设置有第一叶片4，第二半壳5上固定设置有第二叶片6，第一半壳3和第二半壳5之间安装有调节装置，调节装置用于在无外力作用下，使第一叶片4和第二叶片6重合；其中，风力感应装置用于根据风力大小，通过传动装置来驱动调节装置使第一叶片4和第二叶片6错位；在本实施例中，在发电叶轮工作过程中，当风速小于一定值时，第一叶片4和第二叶片6重合，此时发电叶轮的迎风受力面积最小，当风速发生变化时，在风力感应装置的作用下，使传动装置驱动调节装置工作，从而使第二半壳5沿套管2轴线转动，从而使第一叶片4和第二叶片6发生错位，通过上述设置，使风力发电叶轮的迎风受力面积能够随风力自动调节，提升风力发电机的发电效率。
19.作为上述技术方案的优选，如图4所示，调节装置包括若干组连杆8和第一弹簧9，连杆8的两端均设置有万向节7，连杆8通过万向节7倾斜安装在第一半壳3内端和第二半壳5内端之间，若干组连杆8以套管2轴线为轴呈圆周阵列；第一弹簧9套设在套管2的外部，并且第一弹簧9与若干组连杆8始终无接触，第一弹簧9的两端分别与第一半壳3内端和第二半壳5内端转动连接；在本实施例中，通过设置连杆8，使第二半壳5在第一弹簧9的弹力作用下远离第一半壳3时，能够沿套管2轴线转动，从而使第二叶片6与第一叶片4发生重叠，并在传动作用推动下，使第二半壳5在靠近第一半壳3时，使第二半壳5沿套管2轴线转动，从而使第二叶片6与第一叶片4发生错位，便于调节迎风受力面积。
20.作为上述技术方案的优选，如图3至图6所示，传动装置包括滑动安装在轴管1上的连接套环10和滑动安装在轴管1上推环12，连接套环10与推环12之间固定设置有若干组支
撑杆11，推环12用于推动第二半壳5克服第一弹簧9弹力向第一半壳3靠近，连接套环10用于与风力感应装置联动。
21.作为上述技术方案的优选，如图3至图6所示，风力感应装置包括两组导线轮14、两组连接绳15、顶杆17和受力板20，轴管1的外壁上对称贯穿设置有两组安装槽13，两组导线轮14分别转动安装在两组安装槽13内部，两组导线轮14轴线均垂直与轴管1轴线，两组连接绳15分别绕搭在两组导线轮14上；轴管1内部固定设置有支撑板18，顶杆17活动穿过支撑板18，顶杆17的轴线与轴管1轴线平行，顶杆17靠近连接套环10的一端固定设置有连接杆16，两组连接绳15位于轴管1外部的一端均与连接套环10固定连接，两组连接绳15位于轴管1内部的一端分别与连接杆16的两端固定连接；顶杆17的另一端同轴固定设置有受力板20，顶杆17上套设有第二弹簧19，第二弹簧19位于受力板20与支撑板18之间；在本实施例中，通过上述设置，便于将风力的推力转化成驱动第二半壳5移动的动力。
22.作为上述技术方案的优选，如图3至图6所示，轴管1远离连接套环10的一端同轴设置有放大管21，受力板20位于放大管21内部，放大管21的直径大于轴管1直径，并且放大管21的直径小于第一半壳3的直径；受力板20的外壁上安装有定位装置22，用于手动调节叶轮迎风受力面积；在本实施例中，通过上述设置，有利于使风力对受力板20进行推动。
23.作为上述技术方案的优选，如图5至图6所示，轴管1的外壁上设置有若干组第一导向槽23，连接套环10的内壁上对应若干组第一导向槽23设置有若干组凸起24，若干组第一导向槽23分别滑动安装有若干组凸起24内部；在本实施例中，通过上述设置便于对连接套环10的移动进行导向。
24.作为上述技术方案的优选，如图7至图8所示，定位装置22包括固定安装在放大管21上的凸台25和滑块27，凸台25上设置有贯穿放大管21内部的条形槽26，条形槽26延长线平行与放大管21轴线；滑块27滑动安装在条形槽26内部，滑块27位于放大管21内部的一端与受力板20侧壁固定连接，滑块27的另一端设置有安装孔28，安装孔28内部安装有第三弹簧29，第三弹簧29远离受力板20的一端转动安装有连接盘30，连接盘30的侧壁上对称固定设置有两组侧臂31，滑块27上设置有两组供侧臂31卡入的卡槽32，两组侧臂31上均设置有限位柱33；凸台25位于条形槽26的两侧对称设置有若干组限位孔34，用于供侧臂31上的限位柱33卡入；连接盘30上固定设置有拉杆35；在本实施例中，通过上述设置，当侧臂31卡入至卡槽32内部时，此时叶轮的迎风受力面积可自动调整，通过转动连接盘30并向外拉拽连接盘30使限位柱33插入至限位孔34内部，此时叶轮的迎风受力面积固定不变，通过设置有若干组限位孔34，便于手动调节叶轮的迎风受力面积。
25.作为上述技术方案的优选，如图4所示，套管2的圆周外壁上设置有第二导向槽36，第二半壳5上对应第二导向槽36设置有球型滑块，球型滑块滑动安装在条形槽26内部；在本实施例中，通过上述设置，便于对第二半壳5的移动进行导向。
26.本发明的一种能够自动调整迎风受力面的风力发电叶轮，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。
27.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。