一种将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置的制作方法

本发明涉及风能转化机械能技术领域，具体为一种将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置。

背景技术：

风能是空气流动所产生的动能，是太阳能的一种转化形式，其产生的原理是太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气压梯度的作用下，空气沿水平方向运动形成风，目前风力资源前景十分广阔，并且作为可再生清洁能源，在未来将会得到大量的利用。

在对风能进行转化时，通常采用旋转式的风能动力装置，将风能转化为机械能，进而在继续转化为其他形式的能量，在解析风能利用具体原理后，得到是风力吹动风扇旋转，获得旋转的机械能，但是风力在吹动风扇旋转时对风扇还有一个推力，只是现有的风扇装置将其完全固定住，导致风扇受到的推力被固定装置抵消，既这一部分能量没有被利用。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置，具备可以在风扇旋转时获得风扇所受风力推力产生的机械能等优点，解决了现有装置无法在风扇旋转时获得风扇所受风力推力产生的机械能问题。

(二)技术方案

为实现上述可以在风扇旋转时获得风扇所受风力推力产生的机械能的目的，本发明提供如下技术方案：一种将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置，包括底座，所述底座的内部固定连接有主轨道，所述底座的内部且位于主轨道的下方固定连接有副轨道，所述主轨道的表面滑动连接有滑箱，所述滑箱的左侧滑动连接有制动齿杆，所述制动齿杆的上方活动连接有离心轮，所述离心轮的上方通过皮带转动连接有转向齿轮组，所述离心轮的表面设置有压杆，所述制动齿杆的上方且位于离心轮的右侧设置有凸齿轮，所述凸齿轮的顶部通过滚子滚动连接有顶杆，所述顶杆两侧固定连接有限制弹簧，所述顶杆的顶部滑动连接有延时块，所述延时块的顶部固定连接有下压弹簧，所述滑箱的上方设置有风扇，所述风扇的表面转动连接有调节杆，所述调节杆的底部转动连接有调节齿杆，所述副轨道的内部固定连接有挡块，所述挡块的右侧设置有斜杆，所述斜杆的底部滑动连接有限制块，所述限制块的左侧固定连接有拉伸弹簧。

优选的，所述主轨道的内侧设置有齿牙，与转向齿轮组啮合。

优选的，所述滑箱底部设置有连接杆，推动斜杆。

优选的，所述滑箱底部的连接杆与挡块不在一个水平面上，防止连接杆被挡块卡死。

优选的，所述凸齿轮内设有发条轮，在滑箱到达最右侧后凸齿轮反向转动。

优选的，所述凸齿轮的轮齿设置为单向，在滑箱向右移动时，不会与制动齿杆啮合。

优选的，所述滑箱的右侧设置有复位弹簧。

优选的，所述延时块与顶杆的接触面是斜面。

优选的，所述延时块底部开设有管槽。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置，具备以下有益效果：

1、该将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置，通过滑箱与斜杆的配合使用，在起风后，风扇被风力吹动，开始旋转，而由于受到风力的推动，风扇带动滑箱向左沿主轨道滑动，在经过斜杆时，滑箱底部的连接杆与斜杆接触并推动斜杆，斜杆带动限制块向左移动，直至与挡块接触，又滑箱底部的连接杆与挡块不在一个水平面上，因此斜杆被挡块挡住并被向下压缩，而后失去滑箱的推力，在这个过程中，风力对风扇的推力完成对滑箱与斜杆的做功，既风力对装置不但产生了旋转的机械能，而且产生了移动的机械能，从而达到了在风扇旋转时获得风扇所受风力推力产生的机械能的效果。

2、该将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置，通过凸齿轮与离心轮的配合使用，在滑箱被风力推动到最左侧的过程中，由于滑箱右侧回拉弹簧的作用，弹力逐渐增大，因此滑箱的速度逐渐减小直至停止。

在这个过程中作以下分析，在滑箱刚移动时，由于回拉弹簧拉力最小，因此速度最大，而转向齿轮组与主轨道上设置的齿牙向啮合，离心轮又与转向齿轮组转动连接，因此离心轮转动，在离心力的作用下，压杆被拉出伸长，对下方的制动齿杆产生压力，使制动齿杆向下移动，导致无法与凸齿轮啮合，当滑箱将要停止时，滑箱的速度较小，使得离心轮的转速降低，离心力随之降低，压杆在弹簧的作用下被回收，而制动齿轮在下发弹簧的作用下向上移动，使得制动齿杆与凸齿轮开始啮合，带动凸齿轮转动将顶杆顶动上移，进而将延时块向上顶动，同时由于接触面是倾斜面，所以顶杆也在向右移动。

延时块向上移动，通过右侧面设置的齿牙将右侧的齿轮组带动，调节齿杆又与齿轮组啮合，因此上方的调节齿杆向上移动，由于调节杆与其转动连接，且右侧还设置有平衡杆，所以在调节齿杆向上移动时，调节杆会拉动风扇使风扇转动，进而导致风扇相对于水平面的偏转角度降低，风力对风扇的推力就会减弱，导致滑箱被右侧的复位弹簧拉回，当滑箱回到最右侧时，顶杆刚好滑入到延时块底部开设的管槽内，延时块在下压弹簧的弹力下迅速恢复到初始位置，结合上述风扇角度的控制，因此风扇相对于水平面的偏转角度也恢复到初始位置，而由于凸齿轮内设有发条轮，且轮齿为单向，因此在滑箱向右移动时，不会与制动齿杆啮合，在发条轮的作用下，凸齿轮反向转动，顶杆在重力的作用下回到初始位置，然后不断重复此过程。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构主轨道底部机构放大图；

图3为本发明结构滑箱内部机构放大图；

图4为本发明结构与调节齿杆相连机构放大图；

图5为本发明结构顶杆顶部机构放大图；

图6为本发明结构离心轮剖视放大图；

图7为本发明结构转向齿轮组机构放大图。

图中：1、底座，2、主轨道，3、副轨道，4、滑箱，5、挡块，6、制动齿杆，7、斜杆，8、限制块，9、拉伸弹簧，10、离心轮，11、转向齿轮组，12、调节杆，13、调节齿杆，14、凸齿轮，15、风扇，16、下压弹簧，17、延时块，18、限制弹簧，19、顶杆，20、压杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置，包括底座1，底座1的材料是不锈钢，可以有效防止设备被腐蚀，极大的延长了设备的使用年限，降低了生产成本，对企业有着不可或缺的作用，底座1的内部固定连接有主轨道2，主轨道2的内侧设置有齿牙，与转向齿轮组11啮合，底座1的内部且位于主轨道2的下方固定连接有副轨道3，主轨道2的表面滑动连接有滑箱4，滑箱4的右侧设置有复位弹簧，滑箱4底部的连接杆与挡块5不在一个水平面上，防止连接杆被挡块5卡死，滑箱4底部设置有连接杆，推动斜杆7，滑箱4的左侧滑动连接有制动齿杆6，制动齿杆6的上方活动连接有离心轮10，离心轮10的上方通过皮带转动连接有转向齿轮组11，离心轮10的表面设置有压杆20，制动齿杆6的上方且位于离心轮10的右侧设置有凸齿轮14，凸齿轮14的轮齿设置为单向，在滑箱4向右移动时，不会与制动齿杆6啮合，凸齿轮14内设有发条轮，在滑箱4到达最右侧后凸齿轮14反向转动，凸齿轮14的顶部通过滚子滚动连接有顶杆19，顶杆19两侧固定连接有限制弹簧18，顶杆19的顶部滑动连接有延时块17，延时块17底部开设有管槽，延时块17与顶杆19的接触面是斜面，延时块17的顶部固定连接有下压弹簧16，滑箱4的上方设置有风扇15，风扇15的表面转动连接有调节杆12，调节杆12的材料是不锈钢，可以有效防止设备被腐蚀，极大的延长了设备的使用年限，降低了生产成本，对企业有着不可或缺的作用，调节杆12的底部转动连接有调节齿杆13，副轨道3的内部固定连接有挡块5，挡块5的右侧设置有斜杆7，斜杆7的底部滑动连接有限制块8，限制块8的左侧固定连接有拉伸弹簧9。

在起风后，风扇15被风力吹动，开始旋转，而由于受到风力的推动，风扇15带动滑箱4向左沿主轨道2滑动，在经过斜杆7时，滑箱4底部的连接杆与斜杆7接触并推动斜杆7，斜杆7带动限制块8向左移动，直至与挡块5接触，又滑箱4底部的连接杆与挡块5不在一个水平面上，因此斜杆7被挡块5挡住并被向下压缩，而后失去滑箱4的推力，在这个过程中，风力对风扇15的推力完成对滑箱4与斜杆7的做功，既风力对装置不但产生了旋转的机械能，而且产生了移动的机械能，从而达到了在风扇15旋转时获得风扇15所受风力推力产生的机械能的效果。

在滑箱4被风力推动到最左侧的过程中，由于滑箱4右侧回拉弹簧的作用，弹力逐渐增大，因此滑箱4的速度逐渐减小直至停止。

在这个过程中作以下分析，在滑箱4刚移动时，由于回拉弹簧拉力最小，因此速度最大，而转向齿轮组11与主轨道2上设置的齿牙向啮合，离心轮10又与转向齿轮组11转动连接，因此离心轮10转动，在离心力的作用下，压杆20被拉出伸长，对下方的制动齿杆6产生压力，使制动齿杆6向下移动，导致无法与凸齿轮14啮合，当滑箱4将要停止时，滑箱4的速度较小，使得离心轮10的转速降低，离心力随之降低，压杆20在弹簧的作用下被回收，而制动齿轮在下发弹簧的作用下向上移动，使得制动齿杆6与凸齿轮14开始啮合，带动凸齿轮14转动将顶杆19顶动上移，进而将延时块17向上顶动，同时由于接触面是倾斜面，所以顶杆19也在向右移动。

延时块17向上移动，通过右侧面设置的齿牙将右侧的齿轮组带动，调节齿杆13又与齿轮组啮合，因此上方的调节齿杆13向上移动，由于调节杆12与其转动连接，且右侧还设置有平衡杆，所以在调节齿杆13向上移动时，调节杆12会拉动风扇15使风扇15转动，进而导致风扇15相对于水平面的偏转角度降低，风力对风扇15的推力就会减弱，导致滑箱4被右侧的复位弹簧拉回，当滑箱4回到最右侧时，顶杆19刚好滑入到延时块17底部开设的管槽内，延时块17在下压弹簧16的弹力下迅速恢复到初始位置，结合上述风扇15角度的控制，因此风扇15相对于水平面的偏转角度也恢复到初始位置，而由于凸齿轮14内设有发条轮，且轮齿为单向，因此在滑箱4向右移动时，不会与制动齿杆6啮合，在发条轮的作用下，凸齿轮14反向转动，顶杆19在重力的作用下回到初始位置，然后不断重复此过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。