专利名称：地铁隧道风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机，特别涉及一种地铁隧道风力发电机。
背景技术：
随着工业化程度的提高，当今世界对于能源的需求量越来越大，对煤、石 油、天然气等传统能源的开釆量和消耗量日益增多。这些不可再生资源的总量 是一定的，釆一份就少一份，总有开釆完毕的一天，人们现在迫切需要用新的 能源来代替这些传统资源。风力资源是近来使用比较多的新能源，对风力资源 使用比较多的一种方式就是使用风力发电机把风能转化为电能，比较常用的是 在室外架设风机开采风能，但是该种方式受地理环境的影响比较大，而且风能 釆集没有规律，只能在一定时间内釆集能量进行积蓄才能使用。
近年来，我国的城巿轨道建设发展的很快，就上海一地就开通了十余条地 铁。当在站台上等候列车时我们发现，地铁在进站时和出站时会产生巨大的风 能，而且地铁每班车次都是有规律性的，间隔一段时间就有列车进站，那么产 生的风能也是呈周期性的。同时，为了乘客的安全，并降低候车室空调的损失, 在轨道和候车厅之间都安装了屏蔽门，这样我们就想到能否利用封闭在地铁运 行轨道中的周期性风能使之转化为电能。式动画显 示屏，该显示屏安装在地铁的运行轨道中，在显示屏的上沿和下沿装有小型风 力发电机，风力发电机各附有蓄电池，无风力时显示器不显示，较大风力起吹 时，风力开关自动启动，显示器显示。该实用新型已经在利用轨道中的周期性 风能，并把它转化为电能使用，但该实用新型没有把地铁里的周期性风能转化 为可连续使用的电能进行使用，同时本实用新型只在较大风力下风机才开始工 作，风能的利用率低下。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种在地铁隧道中把列车运行产生 的周期性风能转化为可持续使用的电能进行使用并且风能利用率高的风力发 电机。
为解决上述技术问题，所述的地铁隧道风力发电机，包括风轮、增速器、 单向器、单向蓄能缓冲同步器和多级发电机，其特征在于所述风轮由同轴旋 转的大风轮、小风轮和位于两个风轮之间的差速轮组成，所述差速轮的风轮轴 轴端与所述增速器的低速端连接，该增速器的高速端与所述单向器相连接，该 单向器依次连接所述单向蓄能缓冲同步器和多级发电机。
所述单向蓄能缓冲同步器包括接收端、释放端和两者之间的发条，所述发
条分别与所述接收端和释放端相连接；所述接收端与所述单向器相连接，所述释放端与所述多级发电机相连接。
所述多级发电机与外接的负载或者蓄电池相连接。 所述风轮的风扇半径为60厘米。 在地铁隧道的两边至少安装一对风轮。 在地铁隧道的两边安装三对风轮。
把所述风轮安装在隧道墙壁内，所述风轮一半嵌入墙壁， 一半设置在墙壁 外面。
所述风轮由同轴旋转的大风轮、小风轮和位于两个风轮之间的差速轮组 成。当直径相同时，叶片数多的风机先转动，基于此，在内圈小叶片之外套上 大叶片，内部配以大齿轮与发电机的小齿轮，形成高齿轮比。这样，当低风速 时，大叶片相对先转动，带动内圈小叶片克服阻力峰值，当内圈转速大于外圈 时，无须带动外圈叶片。这样在地铁经过的过程中产生的风力在比较小的范围 也能带动风轮转动，从而带动发电机组工作，工作效率更高，风能利用率更高。
所述单向蓄能缓冲同步器包括接收端、释放端和两者之间的发条，所述发
条分别与所述接收端和释放端相连接；所述接收端与所述单向器相连接。在接 收端所收集的能量可能是不连续的、不匀速的。当发条上的能量积蓄到足够大 时，发条将处于紧绷状态，释放端会均匀地放出能量。此时，只要在发条变松 之前接收端仍有能量，释放端放出能量就连续不断。若某一时刻叶片停止转动, 发条上储存的动力仍能保证释放端的匀速转动，达到电能均匀输出的效果。当叶片重新开始转动，发条将开始又一个周期的蓄能。理论上讲，只要发条一次 完全释放能量的周期大于相邻两次地铁经过的间隔，就能做到在运行的整个过 程中能量的断点续存。故本实用新型地铁隧道风力发电机在地铁隧道中把列车 运行产生的周期性风能转化为可持续使用的电能。
图1为本实用新型地铁隧道风力发电机的风轮的结构示意图。
图2为本实用新型地铁隧道风力发电机的各个部件连接关系图。 图3为本实用新型地铁隧道风力发电机的单向蓄能缓冲同步器的结构示意图。
图4为本实用新型地铁隧道风力发电机的风轮在地铁隧道中的安装位置示 意图。
图中1.大风轮，2.小风轮，3.差速轮，4.单向器，5.单向蓄能缓冲同 步器，6.多级发电机，7.接收端，8.发条，9.释放端，10.隧道口， 11.隧 道墙壁，12.风轮。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明 如图l、图2所示的地铁隧道风力发电机，包括风轮、增速器、单向器、单向蓄能缓冲同步器和多级发电机，所述风轮由同轴旋转的大风轮1、小风轮
2和位于两个风轮之间的差速轮3组成，所述差速轮3的风轮轴轴端与所述增 速器的低速端连接，该增速器的高速端与所述单向器4相连接，该单向器4依 次连接所述单向蓄能缓冲同步器5和多级发电机6。所述风轮由同轴旋转的大 风轮l、小风轮2和位于两个风轮之间的差速轮3组成。当直径相同时，叶片 数多的风机先转动，基于此，在内圈小叶片之外套上大叶片，内部配以大齿轮 与发电机的小齿轮，形成高齿轮比。这样，当低风速时，大叶片相对先转动， 带动内圈小叶片克服阻力峰值，当内圏转速大于外圈时，无须带动外圈叶片。 这样在地铁经过的过程中产生的风力在比较小的范围也能带动风轮转动，从而 带动发电机组工作，工作效率更高，风能利用率更高。
如图3所示的单向蓄能缓冲同步器5包括接收端7、释放端9和两者之间 的发条8，所述发条8分别与所述接收端7和释放端9相连接；所述接收端7 与所述单向器4相连接，所述释放端9与所述多级发电机6相连接。所述单向 蓄能缓冲同步器5包括接收端7、释放端9和两者之间的发条8，所述发条8 分别与所述接收端7和释放端9相连接；所述接收端7与所述单向器4相连接。 在接收端所收集的能量可能是不连续的、不匀速的。当发条上的能量积蓄到足 够大时，发条将处于紧绷状态，释放端会均匀地放出能量。此时，只要在发条 变松之前接收端仍有能量，释放端放出能量就连续不断。若某一时刻叶片停止 转动，发条上储存的动力仍能保证释放端的勻速转动，达到电能均勻输出的效果。当叶片重新开始转动，发条将开始又一个周期的蓄能。理论上讲，只要发 条一次完全释放能量的周期大于相邻两次地铁经过的间隔，就能做到在运行的 整个过程中能量的断点续存。故本实用新型地铁隧道风力发电机在地铁隧道中 把列车运行产生的周期性风能转化为可持续使用的电能。
所述多级发电机6与外接的负载或者蓄电池相连接。
所述风轮的风扇半径为60厘米。
在地铁隧道的两边至少安装一对风轮。
在地铁隧道的两边安装三对风轮。
如图4所示，把所述风轮安装在隧道墙壁11内，所述风轮12—半嵌入墙
壁， 一半设置在墙壁外面。
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权利要求1、一种地铁隧道风力发电机，包括风轮、增速器、单向器、单向蓄能缓冲同步器和多级发电机，其特征在于所述风轮由同轴旋转的大风轮(1)、小风轮(2)和位于两个风轮之间的差速轮(3)组成，所述差速轮(3)的风轮轴轴端与所述增速器的低速端连接，该增速器的高速端与所述单向器(4)相连接，该单向器(4)依次连接所述单向蓄能缓冲同步器(5)和多级发电机(6)。
2、 根据权利要求l所述的地铁隧道风力发电机，其特征在于所述单向 蓄能缓冲同步器(5)包括接收端(7)、释放端(9)和两者之间的发条(8)， 所述发条(8 )分别与所述接收端(7 )和释放端(9 )相连接；所述接收端(7 ) 与所述单向器(4)相连接，所述释放端(9)与所述多级发电机(6)相连接。
3、 根据权利要求l所述的地铁隧道风力发电机，其特征在于所述多级 发电机(6)与外接的负载或者蓄电池相连接。
4、 根据权利要求l所述的地铁隧道风力发电机，其特征在于所述风轮 的风扇半径为60厘米。
5、 根据权利要求l所述的地铁隧道风力发电机，其特征在于在地铁隧 道的两边至少安装一对风轮。
6、 根据权利要求5所述的地铁隧道风力发电机，其特征在于在地铁隧道的两边安装三对风轮。
7、 根据权利要求5所述的地铁隧道风力发电机，其特征在于把所述风轮安装在隧道墙壁(ll)内，所述风轮一半嵌入墙壁， 一半设置在墙壁外面。
专利摘要本实用新型涉及一种风力发电机，特别涉及一种地铁隧道风力发电机，包括风轮、增速器、单向器、单向蓄能缓冲同步器和多级发电机，所述风轮由同轴旋转的大风轮、小风轮和位于两个风轮之间的差速轮组成，所述差速轮的风轮轴轴端与所述增速器的低速端连接，该增速器的高速端与所述单向器相连接，该单向器依次连接所述单向蓄能缓冲同步器和多级发电机。本实用新型地铁隧道风力发电机的风能利用率高，在地铁隧道中可以把列车运行产生的周期性风能转化为可持续使用的电能。
文档编号F03D1/06GK201396251SQ20092007106
公开日2010年2月3日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者张绯昀, 曹凯夫 申请人:上海市杨浦高级中学