一种具有挡风机构的风力发电装置的制作方法

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种具有挡风机构的风力发电装置。

背景技术：

人类利用风能已有数千年历史，在蒸汽机发明以前风能曾作为重要的动力，应用于人类生活的众多方面。风力发电的探索，则起源于19世纪末的丹麦，但是直到20世纪70年代以前，还只有小型充电用风力发电机达到实用阶段。1973年爆发石油危机以后到现今社会，美国、西欧等发达国家为寻求替代石油燃料的能源，投入了大量经费，动员高科技产业，利用计算机、空气动力学、结构力学和材料科学等领域的新技术研制风力发电机组，开创了风能利用的新时代。风力机是一种将风能转换成机械能、电能或热能的能量转换装置，按风轮轴的位置不同可分为水平轴风力机和垂直轴风力机，能量驱动链呈水平方向的称之为水平轴风力机。能量驱动链成垂直方向的称之为垂直轴风力机。水平轴风力机是目前国内外研制最多，最常见的一种风力机，也是技术最成熟的一种风力机，其风轮叶轮数一般为2～3叶，叶轮形状一般为翼形，该风轮启动力矩较大，风能利用系数高，为使扫风面随时对着风向，需装有调向装置。垂直轴风力机很早就被应用于人类的生活领域中，但是由于人们普遍认为垂直轴风轮的启动力矩小、风能利用率低，因而导致垂直轴风力机长期得不到重视。随着科技的发展和人类认识水平的不断提高，研究证明垂直轴风力发电机风能利用率并不低于水平轴风力发电机，目前许多国家的机构和个人正在研究各种垂直轴风力发电机。由于高度越高，风力越大，垂直轴风力机为了最大限度的利用风力，将垂直轴风力机的叶片设计的长度很长，相应的塔柱高度很高，建造成本高，同时叶片过长会降低风力发电装置的安装密度，增加占地面积，此外，由于自然风的低处小高处大的特点，会造成异向风在叶片高度上的差异作用，影响了风能的利用效率。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种具有挡风机构的风力发电装置，该装置建造成本低，占地面积小，风能的利用效率高。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

一种具有挡风机构的风力发电装置，该装置包括上部发电机组和下部发电机组，所述的下部发电机组包括下部垂直风机叶片、下部横向连接杆、下部垂直风机旋转轴、下部上安装盘和下部下安装盘，所述的下部横向连接杆通过下部上安装盘和下部下安装盘设置在下部垂直风机旋转轴上，所述的下部横向连接杆上垂直设置有下部垂直风机叶片，所述的下部垂直风机叶片上开设有细长缝风入口和细长缝风出口，所述的上部发电机组包括上部垂直风机叶片、上部横向连接杆、上部垂直风机旋转轴、上部上安装盘和上部下安装盘，所述的上部横向连接杆通过上部上安装盘和上部下安装盘设置在上部垂直风机旋转轴上，所述的上部横向连接杆上垂直设置有上部垂直风机叶片，所述的上部垂直风机叶片上开设有细长缝风入口和细长缝风出口，所述的下部垂直风机旋转轴伸出下部上安装盘，下部垂直风机旋转轴伸出下部上安装盘的部分中设置有沿着下部垂直旋转轴周向的插入部，上部垂直风机旋转轴的下部设置有沿着上部垂直风机旋转轴周向的容纳部，所述的容纳部为环形槽，所述的容纳部能够容纳所述的插入部，所述的插入部上设置有第一凹陷部，所述的容纳部上设置有第二凹陷部，所述的第一凹陷部和第二凹陷部中设置有钢珠，所述的下部垂直风机旋转轴上设置有圆弧形的下部挡风机构，所述的上部垂直风机旋转轴上设置有圆弧形的上部挡风机构，所述的上部挡风机构和下部挡风机构上分别设置有容纳上部垂直风机叶片和下部垂直风机叶片的矩形开孔，所述的上部垂直风机叶片的长度小于下部垂直风机叶片的长度。

其中所述的上部垂直风机叶片的长度是下部垂直风机叶片长度的2/3。

其中所述的下部垂直风机旋转轴的下部安装有塔柱。

其中所述的下部挡风机构通过安装杆连接到下部垂直风机旋转轴上。

其中所述的上部挡风机构通过安装杆连接到上部垂直风机旋转轴上。

其中所述的塔柱的下方设置有安装底座。

实用新型具有以下的有益效果：

(1)通过上部发电机组和下部发电机组的设计，能够最大限度的利用高处和低处的自然风，提高风能的利用效率，降低了单独建设多个风机的建造成本，减小的占地面积；

(2)上部垂直风机旋转轴和下部垂直风机旋转轴中插入部、容纳部、第一凹陷部和第二凹陷部的设计，使得风机的安装更为简便，通过钢珠的设置，使得上部发电机组和下部发电机组工作时相互独立、互不影响，提高了风能的利用效率；

(3)通过圆弧形挡风机构的设置，能够有效的防止异向风的影响，进一步提高风能的利用效率，同时该机构结构简单，安装方便，建造成本低。

附图说明

图1为本实用新型的风力发电装置的结构示意图。

图2为上部垂直风机旋转轴和下部垂直风机旋转轴的连接结构示意图。

图3为发电机组的俯视结构示意图。

图4为挡风机构的结构示意图。

图5为垂直风机叶片的结构示意图。

图中：

1——上部发电机组；

2——下部发电机组；

3——下部垂直风机叶片；

4——下部横向连接杆；

5——下部垂直风机旋转轴；

6——下部上安装盘；

7——下部上安装盘；

8——细长缝风入口；

9——细长缝风出口；

10——上部垂直风机叶片；

11——上部横向连接杆；

12——上部垂直风机旋转轴；

13——上部上安装盘；

14——上部下安装盘；

15——插入部；

16——容纳部；

17——第一凹陷部；

18——第二凹陷部；

19——钢珠；

20——下部挡风机构；

21——上部挡风机构；

22——矩形开孔；

23——塔柱；

24——安装杆；

25——安装底座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步的说明。

如图1-5所示，一种具有挡风机构的风力发电装置，该装置包括上部发电机组1和下部发电机组2，其中下部发电机组2包括下部垂直风机叶片3、下部横向连接杆4、下部垂直风机旋转轴5、下部上安装盘6和下部下安装盘7，下部横向连接杆4通过下部上安装盘6和下部下安装盘7设置在下部垂直风机旋转轴5上，下部横向连接杆4上垂直设置有下部垂直风机叶片3，下部垂直风机叶片3上开设有细长缝风入口8和细长缝风出口9，上部发电机组1包括上部垂直风机叶片10、上部横向连接杆11、上部垂直风机旋转轴12、上部上安装盘13和上部下安装盘14，上部横向连接杆11通过上部上安装盘13和上部下安装盘14设置在上部垂直风机旋转轴12上，上部横向连接杆11上垂直设置有上部垂直风机叶片10，上部垂直风机叶片10上开设有细长缝风入口8和细长缝风出口9，下部垂直风机旋转轴12伸出下部上安装盘13，下部垂直风机旋转轴12伸出下部上安装盘13的部分中设置有沿着下部垂直旋转轴5周向的插入部15，上部垂直风机旋转轴12的下部设置有沿着上部垂直风机旋转轴5周向的容纳部16，容纳部16为环形槽，容纳部16能够容纳插入部15，插入部15上设置有第一凹陷部17，容纳部16上设置有第二凹陷部18，第一凹陷部17和第二凹陷部18中设置有钢珠19，下部垂直风机旋转轴5上设置有圆弧形的下部挡风机构20，上部垂直风机旋转轴12上设置有圆弧形的上部挡风机构21，上部挡风机构21和下部挡风机构20上分别设置有容纳上部垂直风机叶片10和下部垂直风机叶片3的矩形开孔22，上部垂直风机叶片10的长度小于下部垂直风机叶片3的长度。

其中上部垂直风机叶片10的长度是下部垂直风机叶片3长度的2/3。

其中下部垂直风机旋转轴5的下部安装有塔柱23。

其中下部挡风机构20通过安装杆24连接到下部垂直风机旋转轴5上。

其中上部挡风机构21通过安装杆24连接到上部垂直风机旋转轴12上。

其中塔柱23的下方设置有安装底座25。

上面结合附图对本实用新型进行了实例性的描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。