一种便携式风力发电机的制作方法

本实用新型涉及一种便携式风力发电机，属于风力发电技术领域。

背景技术：

当今，人们对于移动设备的需求越来越广泛，但电池的电量瓶颈却成为移动设备发挥更大作用的限制之一，风能作为可再生的新能源之一，分布范围极广，且采集方便，逐渐成为了理想的移动能量来源。因此如果有一种便携式的小型风力发电机，其可以作为移动设备的电力来源。

如中国专利cn201610561543.x一种小型便携风力发电机，包括电机、高速齿轮、高速轴、低速轴、低速齿轮、叶片支架和叶片；所述的叶片通过叶片支架安装与低速轴上，低速轴和高速轴上分别键连接固定有低速齿轮和高速齿轮，低速齿轮和高速齿轮之间配合连接进行传动；高速齿轮驱动电机旋转发电。

本发明使用了高速电机+两级变速的设计替代了原有小型风机的低速电机设计，使用了垂直轴设计代替小型风机一直以来的水平轴设计，大幅降低了成本，利于设备推广。同时，本发明采用了易于拆装的结构设计，加强了系统的便携性。

上述发明专利使用垂直轴代理一直以来的水平轴发电机，降低了生产成本；但是上述发明在实际使用过程中存在以下问题：

1、风力发电方式单一，只采用垂直轴风力发电，而不能实现垂直轴和水平轴之间的转换，不能满足人们在户外面对复杂风向时的需要；

2、结构、尺寸和功能单一，上述发明的垂直轴风力发电机只有一种固定结构形式，不能实现结构的变形和尺寸大小改变，不能适用于多种场合；

3、上述发明专利重量相对较重，整体体积大，携带时为了减小体积，需要将各零件拆开放置，便携性较差，不适合随身携带；

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种便携式风力发电机，可以实现水平轴与垂直轴风力发电机之间的转换，使风力发电方式多样化，从而满足人们在户外面对复杂风向时的需要；还可以实现结构的变形和尺寸的变化，从而适用于多种场合；还可以减轻发电机重量和体积，并且便于携带。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种便携式风力发电机，包括风轮组件，所述风机叶片的上卡接有第一连杆；所述第一连杆的一端铰接有第二连杆；所述第二连杆套接在风机叶片的内；所述第二连杆带动风机叶片一起进行90°转动，使风机叶片的轴线平行或者垂直于第一连杆。

进一步的，所述风轮组件转动连接在发电机仓上，所述发电机仓铰接固定在机仓座上；所述发电机仓带动风轮组件一起进行90°旋转，并通过旋转固定螺栓实现锁紧或松开，使发电机仓11的轴线垂直或者平行于机仓座的轴线。

进一步的，所述风机叶片通过第一连杆铰接在叶片固定座上；所述第一连杆绕叶片固定座进行90°旋转，并通过旋转叶片固定盖进行锁紧或松开，使第一连杆垂直或者平行于叶片固定座的轴线；所述叶片固定盖转动连接在叶片固定座上。

进一步的，所述第一连杆的端头设置有锁止部；所述锁止部与上锁紧槽、下锁紧槽配合相配合；所述上锁紧槽和下锁紧槽均设置在叶片固定盖上；所述叶片固定座的底部边缘上设置有弧形卡槽；所述弧形卡槽与第一连杆的外径相配合。

进一步的，所述机仓座通过转向机构与电池仓转动连接；所述转向机构为360°旋转导电滑环；所述电池仓滑动套接在升降套筒内；所述电池仓内上部设置有电池；所述电池仓的底部设置有主板，所述主板上设置有充电接口和指示灯。

进一步的，还包括支撑组件，所述支撑组件包括三个支撑架，所述支撑架铰接固定在支撑架固定座上；所述支撑架可以展开和折起。

进一步的，三个支撑架的中间位置铰接设置有辅助撑杆，所述辅助撑杆的另一端可拆卸连接有支撑架固定环；所述支撑架固定环用于放置被充电设备；在风力发电机折叠收起时，所述支撑架固定环用于固定风机叶片。

进一步的，所述第一连杆上设置有插接端，所述插接端上设置有滑动槽；所述插接端插接在承插开槽内，并通过销轴固定；所述销轴设置在滑动槽内；所述承插开槽设置在第二连杆的一端。

进一步的，所述固定螺栓上设置有卡紧槽，所述卡紧槽为月牙形；所述固定螺栓设置在凸起上方；所述凸起设置在发电机仓上。

进一步的，所述插接端的两侧分别设置有弧形凹槽；所述弧形凹槽与第一定位珠相配合；所述第一定位珠用于锁紧固定第一连杆；所述风机叶片通过第二定位珠分别与第一连杆和第二连杆周向定位；所述第二定位珠固定设置在风机叶片上。

进一步的，所述第二连杆一端固定连接有阻尼转轴；所述阻尼转轴为一字型阻尼转轴；所述阻尼转轴另一端固定连接在风机叶片上。

进一步的，所述发电机仓的底部设置有尾舵，所述尾舵具有收缩功能；所述尾舵可拆卸连接在插扣上；所述插扣设置在发电机仓的底部；当发电机仓和机仓座直线连接时，所述插扣插放在插槽内；所述插槽设置在机仓座的一侧。

进一步的，所述发电机仓内设置有发电机和减速机；所述发电机仓的外部设置有减速机调节键；所述减速机调节键用于调节减速机的快慢；所述减速机调节键与减速机电连接。

进一步的，所述风机叶片为长条形结构，风机叶片横截面为翼形；所述风机叶片为升力型叶片；所述风机叶片上设置有凹槽；所述风机叶片的数量为五个。

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型可以实现水平轴与垂直轴风力发电机之间的转换，使风力发电方式多样化，从而满足人们在户外面对复杂风向时的需要；还可以实现结构的变形和尺寸的变化，从而适用于多种场合；还可以减轻发电机重量和体积，并且便于携带。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型展开为水平轴风力发电机时的结构示意图；

图2是本实用新型展开为垂直轴（长轴）风力发电机时的结构示意图；

图3是本实用新型展开为垂直轴（短轴）风力发电机时的结构示意图；

图4时本实用新型折叠收起时的结构示意图；

图5是第一连杆与叶片固定座、叶片固定盖连接结构示意图；

图6是叶片固定盖结构示意图；

图7是风机叶片与第一连杆、第二连杆连接结构示意图；

图8是发电机仓和机仓座连接结构示意图；

图9是发电机仓和机仓座连接结构正视图；

图中，

1-风机叶片，101-凹槽，2-第一连杆，201-插接端，202-滑动槽，203-弧形凹槽，204-锁止部，3-第二连杆，301-承接开槽，302-销轴，4-支撑架，5-升降套筒，6-紧固环，7-固定螺母，8-叶片固定盖，801-上锁紧槽，802-下锁紧槽，9-支撑架固定座，10-叶片固定座，1001-弧形卡槽，11-发电机仓，1101-凸起，1102-插扣，12-减速机调节键，13-固定螺栓，1301-卡紧槽，14-机仓座，1401-插槽，15-转向结构，16-电池仓，17-辅助撑杆，18-主板，19-支撑架固定环，20-尾舵，21-地钉，22-阻尼转轴，23-第一定位珠，24-第二定位珠。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1一种便携式风力发电机

如图1-9所示，本实用新型提供一种便携式风力发电机，包括风轮组件、发电机组件、塔筒组件和支撑组件；

所述风轮组件包括风机叶片1和叶片固定座10；所述风机叶片1为长条形结构，风机叶片1横截面为翼形；所述风机叶片1为升力型叶片；所述风机叶片1上设置有凹槽101，所述凹槽101用于减轻风机叶片1的重量，使风机叶片1轻量化；所述风机叶片1的数量为五个；五个风机叶片1均匀设置在五个风机叶片1提高了风轮组件在转动过程中的稳定性和对风能的利用率，并且使风机叶片1折叠收起时与升降套筒5的外壁贴合度更高；

所述风机叶片1通过第一连杆2铰接在叶片固定座10上；所述第一连杆2绕叶片固定座10实现90°旋转，并通过旋转叶片固定盖8进行锁紧或松开，使第一连杆2垂直或者平行于叶片固定座10的轴线；所述第一连杆2卡接固定在风机叶片1的侧边上；所述第一连杆2的端头设置有锁止部204；

所述叶片固定座10的底部边缘上设置有弧形卡槽1001，所述弧形卡槽1001用于卡紧第一连杆2；所述弧形卡槽1001与第一连杆2的外径相配合；

所述叶片固定座10的上方转动连接有叶片固定盖8，所述叶片固定盖8通过固定螺母7与叶片固定座10连接；所述叶片固定盖8上设置有上锁紧槽801和下锁紧槽802，所述上锁紧槽801和下锁紧槽802相连通；所述上锁紧槽801和下锁紧槽802均与锁止部204相配合；

第一连杆2和叶片固定座10的轴线平行时，锁止部204固定在下锁紧槽802内；第一连杆2和叶片固定座10的轴线垂直时，锁止部204固定在上锁紧槽801内，并且第一连杆2卡紧在弧形卡槽1001内；

所述风机叶片1的侧边上还套接有第二连杆3；所述第二连杆3一端固定连接有阻尼转轴22，所述阻尼转轴22使风机叶片1绕第一连杆2和第二连杆3转动并可以停在任意位置；所述阻尼转轴22为一字型阻尼转轴；所述阻尼转轴22另一端固定连接在风机叶片1上；

所述第二连杆3一端与第一连杆2铰接；所述第二连杆3带动风机叶片1一起进行90°转动，使风机叶片1平行或者垂直于第一连杆2；

所述第二连杆3一端与第一连杆2插接固定；所述第一连杆2上设置有插接端201，所述插接端201上设置有滑动槽202；所述插接端201的两侧分别设置有弧形凹槽203；所述插接端201插接在承插开槽301内，并通过销轴302固定；所述销轴302设置在滑动槽202内；所述承插开槽301设置在第二连杆3的一端；

所述第二连杆3可以绕销轴302旋转90度；使第二连杆3和第一连杆2相互垂直；

当第一连杆2和第二连杆3相互垂直时，第一连杆2通过第一定位珠23锁紧固定；所述第一定位珠23设置数量为两个，两个第一定位珠23相对设置在风机叶片1内，第一定位珠23上的圆珠与弧形凹槽203相配合，使第一连杆2锁紧固定；

所述风机叶片1通过第二定位珠24分别与第一连杆2和第二连杆3周向定位，使五片风机叶片1使用时保持相同的角度；所述第二定位珠24固定设置在风机叶片1上；

所述电机组件包括发电机仓11和机仓座14；所述发电机仓11的上端与风轮组件转动连接；发电机仓11的下端通过凸起1101与机仓座14铰接；所述凸起1101设置在发电机仓11上；所述凸起1101为圆柱形结构；所述发电机仓11带动风轮组件一起绕凸起11进行90°转动，并通过固定螺栓13锁紧固定，使发电机仓11的轴线垂直或者平行于机仓座（14）的轴线；

所述固定螺栓13上设置有卡紧槽1301，所述卡紧槽1301为月牙形；所述固定螺栓13设置在凸起1101上方；

所述发电机仓11的底部还设置有尾舵20，所述尾舵20具有收缩功能，尾舵20可以展开或者缩起，方便收纳；所述尾舵可拆卸连接在插扣1102上；所述插扣1102设置在发电机仓11的底部；当发电机仓11和机仓座14直线连接时，所述插扣1102插放在插槽1401内；所述插槽1401设置在机仓座14的一侧；

当发电机仓11与机仓座14的轴线相互垂直时，固定螺栓13的外径边缘与凸起1101相抵触，使发电机仓11和机仓座14处于锁紧固定状态，并且尾舵20安装在发电机仓11上；

发电机仓11与机仓座14的轴线由相互垂直转换相互平行时，旋转固定螺栓13，凸起1101转到卡紧槽1301内，发电机仓11和机仓座处于松动状态，取下尾舵20并向上提起发电机仓11，将发电机仓11绕凸起1101旋转90度并放下，使插扣1102插入插槽1401内，防止周向转动；反向旋转固定螺栓13，使发电机仓11和机仓座14处于锁紧固定状态，使发电机仓11与机仓座14的轴线相互平行；

当需要发电机仓11与机仓座14的轴线由相互平行转换为相互垂直时，反向操作即可；

所述发电机仓11内设置有发电机和减速机，所述发电机的设计功率为15-40w；

所述发电机仓11的外部设置有减速机调节键1、2；所述减速机调节键12用于调节减速机的快慢；所述减速机调节键1、2与减速机电连接，所述减速机调节键12分为1档和2档，1档为快档，1档用于风轮组件转速较小时；2档为慢档，2档用于风轮转速较大时；

所述机仓座14的下端设置有转向机构15；所述转向机构15为360°旋转导电滑环；所述360°旋转导电滑环与发电机电连接；所述转向机构15用于水平轴风力发电时风轮组件的转向；

所述塔筒组件包括升降套筒5和电池仓16；所述电池仓16通过转向机构15与机仓座14转动连接；所述电池仓16滑动套接在升降套筒5内；所述升降套筒5和电池仓16通过紧固环6锁紧固定；

所述电池仓16内上部设置有电池，所述电池为15000毫安锂电池；所述电池仓16的底部设置有主板18，所述主板18上设置有充电接口和指示灯；所述充电接口为双usb5v2.1a接口，可以满足快速充电需求；

所述升降套筒5的底端设置有支撑架固定座9，所述支撑架固定座9为圆盘形状；

所述支撑组件包括支撑架4和支撑架固定环19，所述支撑架4铰接固定在支撑架固定座9上，所述支撑架4数量为三个，三个支撑架4沿圆周均匀设置；所述支撑架4可以展开和折起；展开时，三个支撑架4呈三角状，并通过地钉21固定在地面上，提高了风力发电机的稳定性和牢固性；折起时，支撑架4紧贴升降套筒5的外壁放置，以方便风力发电机收起；

三个支撑架4的中间位置铰接设置有辅助撑杆17，所述辅助撑杆17的另一端可拆卸连接有支撑架固定环19；所述支撑架固定环19用于放置被充电设备，避免放置在地上受潮；在风力发电机折叠收起时，所述支撑架固定环19放置在升降套筒5的下端，用于固定风机叶片1。

本实用新型的变形过程：

使用时，当人们需要将水平轴风力发电机转换为垂直轴（长轴）风力发电机时，旋转固定螺栓13，凸起1101转到卡紧槽1301内，发电机仓11和机仓座处于松动状态，取下尾舵20并向上提起发电机仓11，将发电机仓11连同固定在其上的风轮组件一起绕凸起1101旋转90度并放下，使插扣1102插入插槽1401内，防止周向转动；然后反向旋转固定螺栓13，使发电机仓11和机仓座14处于锁紧固定状态；下一步将风机叶片1旋转90度，使第二连杆3处于可旋转状态，将第二连杆3连同风机叶片1向下旋转90度，使风机叶片1的轴线和第一连杆2相互垂直，然后将第一连杆2推至相对设置的第一定位珠23之间进行锁紧固定；完成水平轴风力发电机向垂直轴（长轴）风力发电机转换。

当需要将垂直轴（长轴）风力发电机转换为水平轴风力发电机时，反向操作即可。

为适应不同的场景，当人们需要将垂直轴（长轴）风力发电机转换为垂直轴（短轴）时，转动叶片固定盖8，使第一连杆1与叶片固定座10连接处处于可旋转状态，将第一连杆2向下旋转90度至弧形卡槽1001内，反向旋转叶片固定盖8，使第一连杆2的锁止部204插放在上锁紧槽801内；同时将第一连杆2从相对设置的第一定位珠23之间推出，将第二连杆3连同风机叶片1向上旋转90度，使风机叶片1的轴线与第一连杆2相互垂直；然后旋转风机叶片1，使第二连杆3与第一连杆2连接处为不可旋转状态；这时风机叶片靠近升降套筒5的外壁，完成垂直轴（长轴）风力发电机向为垂直轴（短轴）风力发电机的转换。

当需要将直轴（短轴）转换为垂直轴（长轴）风力发电机时，反向操作即可。

水平轴风力发电机、垂直轴（长轴）风力发电机和垂直轴（短轴）风力发电机三种结构的风力发电机之间可以相互转换。

不使用时，首先将风力发电机从水平轴风力发电机、垂直轴（长轴）风力发电机状态转换为垂直轴（短轴）风力发电机，然后将电池仓16收入升降套筒5内，取下地钉21和支撑架固定环19，将支撑架4和辅助撑杆17折叠收起，并将其紧贴升降套筒5的外壁放置；然后旋转风机叶片1，使五片风机叶片1呈圆柱形贴合在升降套筒5的外部，并将支撑架4和辅助撑杆17包含在风机叶片1和升降套筒5之间的空隙内；然后将支撑架固定环19放置在升降套筒5的底部，使风机叶片1的下部固定；完成风力发电机的折叠收起，本实用新型收起时为圆柱形结构，方便携带和保存。

水平轴风力发电机、垂直轴（长轴）风力发电机和垂直轴（短轴）风力发电机的展开尺寸和风轮直径依次减小，可以满足多种应用场合，适用性广。

根据不同使用环境的不同，本实用新型还可以设计为多种尺寸，具体尺寸如下：折叠收起时，

高度为35cm款，适合个人或双人使用，户外远足野营时方便携带；

高度为55cm款，适合多人使用，通过附件也可以做车辆的应急电源；

高度为75cm款，适合家用，汽车旅行等场合，体积较大，发电量大。

本实用新型可以实现水平轴与垂直轴风力发电机之间的转换，使风力发电方式多样化，从而满足人们在户外面对复杂风向时的需要；还可以实现结构的变形和尺寸的变化，从而适用于多种场合；还可以减轻发电机重量和体积，并且便于携带。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。