形内齿条框316运动到水平行程结束时，圆柱齿轮314再与矩形内齿条框316竖直的另一边啮合，使矩形内齿条框316沿着竖直的另一边向下运动；行程结束后，圆柱齿轮314会与矩形内齿条框316上端的水平齿条啮合，使矩形内齿条框316作水平运动，如此循环使矩形内齿条框316可以往复作上下运动，同时通过连接导杆b带动活塞I 317沿着液压缸313作上下运动。
[0034]发电过程中，处于最低位置的风能转换器300的活塞I 317沿着液压缸313向上运动，将储水槽401中的水从进水管420通过配流装置410吸入液压缸313中，直到行程结束，活塞I 317向下运动，将水经配流装置410排出至转换水桶403，下一个风能转换器300重复同样的动作，将位置较低的转换水桶403中的水输送至位置较高的转换水桶403中，依次进行直至将水输送至高处的自动冲水箱405中，当自动冲水箱405的水位到达定值时，自动将水排出。图2中示出了自动冲水箱405的一种形式，自动冲水箱405中设有浮子402，浮子402通过拉杆404与阀芯406相连，水位超过一定值，浮子402通过拉杆404将阀芯406拉起，水通过排水管408排出，水流冲击交流发电机407的叶片421，带动交流发电机407转动，实现发电；同时，排出的水流入回流水槽409，通过回流管430流回储水槽401，周而复始实现水循环发电。由于自动冲水箱405蓄水需要时间，风力的大小虽然会影响自动冲水箱405两次排水的时间间隔和交流发电机407两次发电的时间间隔，但是蓄水后每次从自动冲水箱405中流下的水量都一样多，水流对叶片421的冲击力不变，设置的交流发电机407每次发电的频率都一样，电量输出平稳，交流发电机407电力输出后可以直接并入电网，使用方便。
[0035]进一步的，风能转换器300上设有转向机构。如图3至图5所示，转向机构包括微型电机321、蜗杆323和蜗轮325，微型电机321安装在固定框301上，蜗杆323设在微型电机321前端，且与固定套设在支架302的安装杆304上的蜗轮325相啮合。需要转向时，微型电机321带动蜗杆323转动，继而带动与蜗杆323啮合的蜗轮325转动，安装杆304随之转动，即支架302整体实现转向。安装杆304上的轴承327以及支架302底端嵌在固定框301中的滚珠329在转向过程中减少了摩擦，起到了润滑的作用。
[0036]进一步的，高立柱100上设有升降机构，如图2，升降机构包括注液口(图中未示出)、空腔103和设在空腔103内的活塞II 105。需要使高立柱100升高时，通过高立柱100上的注液口向空腔103内注液，使活塞II 105向上升，即可改变高立柱100的高度。
[0037]进一步的，高立柱100和低立柱200分别通过拉绳500固定在地面上。通过调节拉绳500的张力和角度使高立柱100和低立柱200更稳固。
[0038]优选的，配流装置410设置在上端盖418与下端盖419之间，如图7和图8所示，包括输水通道411、由进水阀芯412控制的进水通道413和由出水阀芯414控制的出水通道415，上端盖418与下端盖419用螺栓422紧固。工作时，输水通道411连接到液压缸313上，活塞I 317向上运动，产生吸力，克服进水阀芯412的弹簧I 416，将进水阀芯412打开，水流经进水通道413流入输水通道411，直至进入液压缸313 ;行程结束后，活塞I 317向下运动，推动水流通过输水通道411，产生冲力克服出水阀芯414的弹簧II 417，将出水阀芯414打开，水流经出水通道415流出，从而逐级将水输送至位置较高处，避免水的回流。
[0039]进一步的，进水通道413和出水通道415可设置为3个或3个以上，当风力较小时，提供的吸力较小，只有一个进水通道413和一个出水通道415工作，随着风力的加强，进水通道413和出水通道415打开数量的会增加，水流更大，从而更充分地利用风能，另外，这样的设置避免了在风力过大时由于吸力过强使装置超负荷运转，对装置起到保护作用。
【主权项】
1.一种风驱动水力发电设备，其特征在于，包括高立柱(100)和低立柱(200)，高立柱(100)和低立柱(200)之间架设风能收集系统和水电转换系统，所述风能收集系统包括由钢丝绳(303)串接的从高到低设置的多个风能转换器(300); 所述风能转换器(300)包括固定框(301)和固定在支架(302)上的转换部件，转换部件包括主轴(311)、液压缸(313)和多个风扇(315)，风扇(315)分别通过皮带(312)与主轴(311)连接，所述主轴(311)通过套设在主轴(311)上的圆柱齿轮(314)与矩形内齿条框(316)连接，所述矩形内齿条框(316)下端的水平齿条与液压缸(313)的活塞I (317)相连； 所述水电转换系统包括依次连接的储水槽(401)、多个转换水桶(403)、自动冲水箱(405)、交流发电机(407)和回流水槽(409)，所述储水槽(401)设在低立柱(200)上，转换水桶(403)通过管路和配流装置(410)分别与相邻风能转换器(300)的液压缸(313)相连，自动冲水箱(405)、交流发电机(407)和回流水槽(409)从上到下依次设在高立柱(100)上。2.根据权利要求1所述的风驱动水力发电设备，其特征在于，所述风能转换器(300)上设有转向机构，所述转向机构包括微型电机(321)、蜗杆(323)和蜗轮(325)，所述微型电机(321)安装在固定框(301)上，蜗杆(323)设在微型电机(321)前端，且与套设在支架(302)的安装杆(304)上的蜗轮(325)相啮合。3.根据权利要求1或2所述的风驱动水力发电设备，其特征在于，所述高立柱(100)上设有升降机构，升降机构包括注液口、空腔(103)和设在空腔(103)内的活塞II (105)。4.根据权利要求1或2所述的风驱动水力发电设备，其特征在于，所述高立柱(100)和低立柱(200)分别通过拉绳(500)固定在地面上。5.根据权利要求1或2所述的风驱动水力发电设备，其特征在于，所述配流装置(410)包括设置在上端盖(418)与下端盖(419)之间的输水通道(411)、由进水阀芯(412)控制的进水通道(413)和由出水阀芯(414)控制的出水通道(415)。6.根据权利要求5所述的风驱动水力发电设备，其特征在于，所述进水通道(413)和出水通道(415)设有3个或3个以上。
【专利摘要】一种风驱动水力发电设备，高立柱和低立柱之间架设风能收集系统和水电转换系统，风能收集系统包括从高到低设置的风能转换器。风能转换器包括固定框和转换部件，转换部件包括主轴、液压缸和多个风扇，风扇通过皮带与主轴连接，主轴通过圆柱齿轮和矩形内齿条框连接，矩形内齿条框的底端与活塞Ⅰ相连。水电转换系统包括依次连接的储水槽、多个转换水桶、自动冲水箱、交流发电机和回流水槽，储水槽设在低立柱上，转换水桶通过管路和配流装置与相邻风能转换器的液压缸相连，自动冲水箱、交流发电机和回流水槽从上到下依次设在高立柱上。本实用新型结构精巧，在风力很小时也可以发电，充分利用了风力和水能，绿色环保，各部件可根据需要调节，发电效率高。
【IPC分类】F03B13/00, F03D9/00
【公开号】CN204827774
【申请号】CN201520614686
【发明人】李培谦
【申请人】李培谦
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月14日