一种风能电站用风能发电机装置的制作方法

本发明涉及风力发电技术领域，尤指一种风能电站用风能发电机装置。

背景技术：

风力发电是指把风的动能转为电能。原理是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。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度(微风的程度)，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。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。

风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。由于风力的不稳定性和不可预料性，风力发电机的构成部分中必须包括能够使风力发电机在大风情况下防止飞车的装置，而且如果急速刹车的话会对发电机轴造成损坏，会减少发动机的使用寿命。目前的中小型风力发电机多采用直驱式结构，其特点是风叶法兰盘与发动机轴直接连接，风叶的转速与电机转速一致。这种结构比较简单，由于大风叶尽管有较大扭矩，但转速低，使得风叶通过主轴带动发电机时的输入轴转速较低，影响了发电机的工作效率。并且低转速电机的体积太大，所以难以用于大功率机型上。而且，由于风叶对风向由一定要求，当风向与风叶集风方向相反时，风叶不能够很好地进行工作。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有的风力发电机组在急速刹住的情况下会对发电机轴造成损坏，中小型风力发电机的风叶法兰盘与发动机轴直接连接，使得风叶通过主轴带动发电机时的输入轴转速较低，影响了发电机的工作效率，当风向与风叶集风方向相反时，风叶不能够很好地进行工作，现提供一种风能电站用风能发电机装置，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种风能电站用风能发电机装置，包括发电机主体，发电机主体的驱动轴上安装有第一齿轮，第一齿轮上方安装有相互咬合的第二齿轮，第二齿轮上方安装有相互咬合的第三齿轮，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮三者的直径依次增大，第三齿轮中部通过输出轴安装有风轮，风轮外周平行间隔安装若干叶片，第二齿轮和第三齿轮中部通过连接轴固定，连接轴安装在支架上；

叶片为“s”型曲面结构，包括上弯部分和下弯部分，上弯部分的端部固定在风轮上，叶片内部为中空的空腔，叶片远离第三齿轮的一侧边上设置有若干进风孔，叶片空腔内设置有与进风孔连通的向下弯曲的导风管道，叶片底边上正对导风管道下端设置有透风口；

第三齿轮上方安装有集风装置，集风装置包括进风罩、出风罩以及连接进风罩和出风罩的导风弯管，进风罩的开口方向与风轮开口方向相背，出风罩的开口方向正对风轮上方；

第二齿轮水平方向一侧设置有减速齿轮，减速齿轮一侧安装有电动推杆，电动推杆通过固定架支撑，电动推杆的输出端焊接开口朝向减速齿轮的“u”型结构的框架，减速齿轮中部安装中心轴，中心轴两端分别与“u”型结构的框架的两侧壁之间通过弹簧连接。

作为本发明的一种优选技术方案，各连接轴之间互相平行，各连接轴分别与支架垂直。

作为本发明的一种优选技术方案，导风管道与叶片下弯部分平行。

作为本发明的一种优选技术方案，风轮由两个相互平行的圆环组成，其中连接输出轴的圆环铺设有底板，圆环叶片上弯部分的端部两端分别固定在两个圆环上。

作为本发明的一种优选技术方案，进风罩和出风罩为放射状的喇叭形结构。

作为本发明的一种优选技术方案，集风装置由支杆固定支撑。

本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置多组齿轮来驱动发电机运行，且从风轮连接的齿轮的直径到发电机连接的齿轮直径依次递减，可大大提高发电机驱动轴的转速；通过在叶片内设置导风结构，使得风在叶片空腔内提供一定的动力，增加风轮的驱动力；通过在风轮上方安装集风装置，将风轮背面的风导入至风轮正上方，增大了风能的利用率；通过在第二齿轮一侧设置减速齿轮，且减速齿轮通过弹簧进行连接，具有较大的柔性，将第二齿轮缓慢减速，第二齿轮同时抑制第一齿轮和第三齿轮的运行，减少连接轴损坏的同时较快地停止发动机运行。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、减速齿轮的位置结构示意图；

图3是本发明中叶片的具体结构示意图；

图4是本发明中叶片内部具体结构示意图；

图5是本发明中减速齿轮与框架的连接结构示意图。

图中标号：1、发电机主体；2、第一齿轮；3、第二齿轮；4、第三齿轮；5、输出轴；6、风轮；7、叶片；8、连接轴；9、支架；10、进风孔；11、导风管道；12、透风口；13、集风装置；14、支杆；15、进风罩；16、出风罩；17、导风弯管；18、减速齿轮；19、电动推杆；20、固定架；21、框架；22、中心轴；23、弹簧。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-5所示，本发明提供一种风能电站用风能发电机装置，包括发电机主体1，发电机主体1的驱动轴上安装有第一齿轮2，第一齿轮2上方安装有相互咬合的第二齿轮3，第二齿轮3上方安装有相互咬合的第三齿轮4，第一齿轮2、第二齿轮3、第三齿轮4三者的直径依次增大，第三齿轮4中部通过输出轴5安装有风轮6，风轮6外周平行间隔安装若干叶片7，第二齿轮3和第三齿轮4中部通过连接轴8固定，连接轴8安装在支架9上；

叶片7为“s”型曲面结构，包括上弯部分和下弯部分，上弯部分的端部固定在风轮6上，叶片7内部为中空的空腔，叶片7远离第三齿轮4的一侧边上设置有若干进风孔10，叶片7空腔内设置有与进风孔10连通的向下弯曲的导风管道11，叶片7底边上正对导风管道11下端设置有透风口12；

第三齿轮4上方安装有集风装置13，集风装置13包括进风罩15、出风罩16以及连接进风罩15和出风罩16的导风弯管17，进风罩15的开口方向与风轮6开口方向相背，出风罩16的开口方向正对风轮6上方；

第二齿轮3水平方向一侧设置有减速齿轮18，减速齿轮18一侧安装有电动推杆19，电动推杆19通过固定架20支撑，电动推杆19的输出端焊接开口朝向减速齿轮18的“u”型结构的框架21，减速齿轮18中部安装中心轴22，中心轴22两端分别与“u”型结构的框架21的两侧壁之间通过弹簧23连接。

进一步的，各连接轴8之间互相平行，各连接轴8分别与支架9垂直。

进一步的，导风管道11与叶片7下弯部分平行，便于风的导出。

进一步的，风轮6由两个相互平行的圆环组成，其中连接输出轴5的圆环铺设有底板，圆环叶片7上弯部分的端部两端分别固定在两个圆环上。

进一步的，进风罩15和出风罩16为放射状的喇叭形结构，聚风效果好。

进一步的，集风装置13由支杆14固定支撑。

工作原理：本发明通过设置多组齿轮来驱动发电机运行，发电机主体1的驱动轴上安装有第一齿轮2，第一齿轮2上方安装有相互咬合的第二齿轮3，第二齿轮3上方安装有相互咬合的第三齿轮4，第一齿轮2、第二齿轮3、第三齿轮4三者的直径依次增大，完成多次增速，对发电机主体1的驱动轴的转速大幅度提高。叶片7为“s”型曲面结构，接触面积大，多方位进行驱动，导风效果好，叶片7远离第三齿轮4的一侧边上设置有若干进风孔10，叶片7空腔内设置有与进风孔10连通的向下弯曲的导风管道11，叶片7底边上正对导风管道11下端设置有透风口12，风轮6正面的风由进风孔10进入叶片7内，再由透风口12穿出，形成循环通道，使得风在叶片7空腔内提供一定的动力，增加风轮6的驱动力。通过在风轮6上方安装集风装13置，将风轮6背面的风由进风罩15经导风弯管17导入出风罩16，并在风轮6正上方吹出，驱动风轮6的运行，增大了风能的利用率。通过在第二齿轮3一侧设置减速齿轮18，且减速齿轮18通过弹簧23进行连接，具有较大的柔性，当需要停止发电机主体1的运行时，启动电动推杆19将减速齿轮18推向第二齿轮3与其咬合，在弹簧23的缓冲下将第二齿轮3缓慢减速，第二齿轮3同时抑制第一齿轮2和第三齿轮4的运行，减少连接轴8和发电机主体1的驱动轴损坏的同时较快地停止发电机主体1的运行。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。