一种风力发电机的制作方法

本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种风力发电机。

背景技术：

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。

传统的风力发电机一般固定架设在空旷且常年风量稳定的地方，即使如此，还是会在某些时段出现风力过小，从而影响发电效率的现象。现有的风力发电机均无法很好地解决这个问题。

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，提供一种风力发电机。

本发明解决问题所采用的技术方案是：一种风力发电机，包括基座、塔筒、旋转机构、分离机构和回收机构；

所述塔筒竖向设置在基座上，所述旋转机构的一端位于塔筒内，所述旋转机构的另一端位于塔筒外，所述分离机构设置在旋转机构上，所述回收机构位于塔筒内，所述分离机构穿过旋转机构且与回收机构连接；

所述旋转机构包括第一固定座、第一转轴和旋转组件，所述第一转轴竖向设置，所述第一转轴贯穿塔筒的顶部，所述第一转轴通过轴承与第一塔筒的顶部连接，所述第一转轴为空心转轴，所述第一固定座为无盖腔体，所述第一转轴与第一固定座的底部垂直连接，所述第一转轴与第一固定座连通，所述旋转组件位于塔筒内；

所述旋转组件包括第一齿轮、第二齿轮和第一电机，所述第一齿轮套设在第一转轴上，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第一电机与第二齿轮传动连接；

所述分离机构包括调节组件、发电组件和连接组件，所述发电组件和连接组件分别位于调节组件的上下两侧；

所述调节组件包括壳体以及设置在壳体内的调节单元，所述调节单元包括第二转轴、套筒、第一螺旋桨、第二螺旋桨、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第二电机、第三电机和固定架，所述第二转轴竖向设置，所述第二转轴为空心转轴，所述第二转轴的顶部通过轴承与壳体的顶部连接，所述第二转轴的底部通过轴承与壳体的底部连接，所述套筒与第二转轴同轴设置，所述套筒通过第一固定座轴向固定，所述第一螺旋桨套设在第二转轴上，所述第二螺旋桨套设在套筒上，所述第三齿轮套设在第二转轴上，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述第二电机与第四齿轮传动连接，所述第五齿轮套设在塔筒上，所述第六齿轮与第五齿轮啮合，所述第三电机与第六齿轮传动连接；

所述发电组件包括第二固定座和设置在第二固定座上的发电单元，所述第二固定座设置在壳体的上端面；

所述发电单元包括气囊、固定圈、发电机、传动轴和叶轮，所述气囊和固定圈的形状均为空心圆柱体，所述气囊套设在固定圈上，所述发电机设置在固定圈内，所述传动轴水平设置，所述叶轮通过传动轴与发电机连接，所述传动轴与固定圈同轴设置；

所述连接组件包括第三转轴、转盘以及设置在转盘底部的连接单元，所述第三转轴竖向设置在壳体的底部，所述第三转轴通过轴承与壳体的底部连接，所述第三转轴为空心转轴，所述第三转轴与第二转轴连通，所述转盘套设在第三转轴上，所述转盘的底部设有若干个凹槽，各凹槽在转盘轴线的外周均匀分布，所述连接单元有若干个，所述连接单元位于凹槽内；

所述连接单元包括第四电机和第一收线器，所述第一收线器由第四电机驱动；

所述回收机构包括第二收线器、电缆收线器、拉绳和电缆，所述第二收线器和拉绳均有若干个，所述拉绳的一端卷积在第二收线器上，所述拉绳的另一端穿过第一转轴和第一固定座且卷积在第一收线器上，所述电缆的一端卷积在电缆收线器上，所述电缆的另一端依次穿过第一转轴、第一固定座、第三转轴和第二转轴且与发电机连接。

作为优选，为了使分离机构保持水平，所述壳体内设有水平传感器，所述水平传感器与连接单元电连接。

作为优选，为了通过连接单元使调节组件以及设置在调节组件上的发电组件保持水平，所述连接单元有个。

作为优选，为了通过调节组件实现发电组件的转向，从而使发电组件能正面迎风，所述壳体上设有第一风力传感器，所述风力传感器调节组件电连接。

作为优选，为了通过旋转机构使发电机组件正面迎风，所述塔筒上设有第二风力传感器，所述第二风力传感器与旋转机构电连接。

作为优选，为了在发生超大型风时保护发电机，所述塔筒的两侧均设有遮挡机构，所述遮挡机构包括第五电机、连杆、铰接轴和挡板，所述连杆的一端通过铰接轴与塔筒的外壁铰接，所述连杆的另一端与挡板固定连接，所述挡板与固定圈匹配，所述第五电机驱动连杆绕铰接轴旋转。

作为优选，为了提高安全性，所述气囊中充有氦气。

作为优选，为了提高牢固度，所述拉绳的制作材料为钢缆。

作为优选，为了防止其他飞行物误撞，所述壳体上设有警示灯。

作为优选，为了精确控制电机，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机。

本发明的有益效果是，该风力发电机设计巧妙，可行性高，在正常情况时，分离机构固定于塔筒上的旋转机构上，当近地面风力过小而影响正常发电时，分离机构可以与旋转机构脱离，并悬浮至高空中，由于高空的风力一般较强，因此可以极大提升发电效率。

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是本发明的一种风力发电机的结构示意图。

图2是图1的a部放大图。

图3是本发明的一种风力发电机的侧视图。

图4是本发明的一种风力发电机的调节单元的结构示意图。

图5是本发明的一种风力发电机的转盘的仰视图。

图中：1.基座，2.塔筒，3.第一固定座，4.第一转轴，5.第一齿轮，6.第二齿轮，7.第一电机，8.壳体，9.第二转轴，10.套筒，11.第一螺旋桨，12.第二螺旋桨，13.第三齿轮，14.第四齿轮，15.第五齿轮，16.第六齿轮，17.第二电机，18.第三电机，19.固定架，20.第二固定座，21.气囊，22.固定圈，23.发电机，24.传动轴，25.叶轮，26.第三转轴，27.转盘，28.凹槽，29.第四电机，30.第一收线器，31.第二收线器，32.电缆收线器，33.拉绳，34.电缆，35.第五电机，36.连杆，37.挡板，38.警示灯。

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1-5所示，一种风力发电机，包括基座1、塔筒2、旋转机构、分离机构和回收机构；

所述塔筒2竖向设置在基座1上，所述旋转机构的一端位于塔筒2内，所述旋转机构的另一端位于塔筒2外，所述分离机构设置在旋转机构上，所述回收机构位于塔筒2内，所述分离机构穿过旋转机构且与回收机构连接；

所述旋转机构包括第一固定座3、第一转轴4和旋转组件，所述第一转轴4竖向设置，所述第一转轴4贯穿塔筒2的顶部，所述第一转轴4通过轴承与第一塔筒2的顶部连接，所述第一转轴4为空心转轴，所述第一固定座3为无盖腔体，所述第一转轴4与第一固定座3的底部垂直连接，所述第一转轴4与第一固定座3连通，所述旋转组件位于塔筒2内；

所述旋转组件包括第一齿轮5、第二齿轮6和第一电机7，所述第一齿轮5套设在第一转轴4上，所述第二齿轮6与第一齿轮5啮合，所述第一电机7与第二齿轮6传动连接；

所述分离机构包括调节组件、发电组件和连接组件，所述发电组件和连接组件分别位于调节组件的上下两侧；

所述调节组件包括壳体8以及设置在壳体8内的调节单元，所述调节单元包括第二转轴9、套筒10、第一螺旋桨11、第二螺旋桨12、第三齿轮13、第四齿轮14、第五齿轮15、第六齿轮16、第二电机17、第三电机18和固定架19，所述第二转轴9竖向设置，所述第二转轴9为空心转轴，所述第二转轴9的顶部通过轴承与壳体8的顶部连接，所述第二转轴9的底部通过轴承与壳体8的底部连接，所述套筒10与第二转轴9同轴设置，所述套筒10通过第一固定座3轴向固定，所述第一螺旋桨11套设在第二转轴9上，所述第二螺旋桨12套设在套筒10上，所述第三齿轮13套设在第二转轴9上，所述第四齿轮14与第三齿轮13啮合，所述第二电机17与第四齿轮14传动连接，所述第五齿轮15套设在塔筒2上，所述第六齿轮16与第五齿轮15啮合，所述第三电机18与第六齿轮16传动连接；

所述发电组件包括第二固定座20和设置在第二固定座20上的发电单元，所述第二固定座20设置在壳体8的上端面；

所述发电单元包括气囊21、固定圈22、发电机23、传动轴24和叶轮25，所述气囊21和固定圈22的形状均为空心圆柱体，所述气囊21套设在固定圈22上，所述发电机23设置在固定圈22内，所述传动轴24水平设置，所述叶轮25通过传动轴24与发电机23连接，所述传动轴24与固定圈22同轴设置；

所述连接组件包括第三转轴26、转盘27以及设置在转盘27底部的连接单元，所述第三转轴26竖向设置在壳体8的底部，所述第三转轴26通过轴承与壳体8的底部连接，所述第三转轴26为空心转轴，所述第三转轴26与第二转轴9连通，所述转盘27套设在第三转轴26上，所述转盘27的底部设有若干个凹槽28，各凹槽28在转盘27轴线的外周均匀分布，所述连接单元有若干个，所述连接单元位于凹槽28内；

所述连接单元包括第四电机29和第一收线器30，所述第一收线器30由第四电机29驱动；

所述回收机构包括第二收线器31、电缆收线器32、拉绳33和电缆34，所述第二收线器31和拉绳33均有若干个，所述拉绳33的一端卷积在第二收线器31上，所述拉绳33的另一端穿过第一转轴4和第一固定座3且卷积在第一收线器30上，所述电缆34的一端卷积在电缆收线器32上，所述电缆34的另一端依次穿过第一转轴4、第一固定座3、第三转轴26和第二转轴9且与发电机23连接。

作为优选，为了使分离机构保持水平，所述壳体8内设有水平传感器，所述水平传感器与连接单元电连接。

作为优选，为了通过连接单元使调节组件以及设置在调节组件上的发电组件保持水平，所述连接单元有3个。

作为优选，为了通过调节组件实现发电组件的转向，从而使发电组件能正面迎风，所述壳体8上设有第一风力传感器，所述风力传感器调节组件电连接。

作为优选，为了通过旋转机构使发电机组件正面迎风，所述塔筒2上设有第二风力传感器，所述第二风力传感器与旋转机构电连接。

作为优选，为了在发生超大型风时保护发电机23，所述塔筒2的两侧均设有遮挡机构，所述遮挡机构包括第五电机35、连杆36、铰接轴和挡板37，所述连杆36的一端通过铰接轴与塔筒2的外壁铰接，所述连杆36的另一端与挡板37固定连接，所述挡板37与固定圈22匹配，所述第五电机35驱动连杆36绕铰接轴旋转。

作为优选，为了提高安全性，所述气囊21中充有氦气。

作为优选，为了提高牢固度，所述拉绳33的制作材料为钢缆。

作为优选，为了防止其他飞行物误撞，所述壳体8上设有警示灯38。

作为优选，为了精确控制电机，所述第一电机7、第二电机17、第三电机18和第四电机29均为伺服电机。

该风力发电机中的工作原理为：正常工作状态时，分离机构通过回收机构固定于第一固定座3内，旋转机构中第一电机7通过第一齿轮5和第二齿轮6可以驱动第一固定座3转动，从而实现使分离机构中的发电组件可以正面迎风。当发生超大型风时，遮挡机构工作，第五电机35驱动连杆36旋转，使与连杆36连接的挡板37将固定圈22的两端封闭，以此保护发电机。当近地面风速过低而影响发电效率使，控制回收机构中的第二收线器和31和电缆收线器32，使分离机构在发电单元中的气囊21的浮力下上升至高空中，其中连接组件中的连接单元可以在空中使整个分离机构保持相对水平，其原理为：当分离机构被风吹至倾斜状态时，连接单元中的第四电机29可以通过控制若干个拉绳33的长度使整个分离机构保持水平状态。调节组件的工作原理为：第一螺旋桨11和第二螺旋桨12同轴设置，并分别有第二电机17和第三电机18驱动，通过调节第一螺旋桨11和第二螺旋桨12的相对转速，可以实现发电组件在空中原地转向，从而使发电机单元正面迎风。发电组件的工作原理为：风驱动叶轮25转动，并通过传动轴24将动力传递给发电机23，发电机23将电能通过电缆34传递至地面。

与现有技术相比，该风力发电机设计巧妙，可行性高，在正常情况时，分离机构固定于塔筒2上的旋转机构上，当近地面风力过小而影响正常发电时，分离机构可以与旋转机构脱离，并悬浮至高空中，由于高空的风力一般较强，因此可以极大提升发电效率。

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。