一种小型家用风力发电机的制作方法

本发明涉及新能源发电领域,具体为一种小型家用风力发电机。

背景技术：

随着国家对未来发展策略的制定，新能源产业迎来了快速的发展期，相较于部分新能源的利用，对风能的利用是相对于成熟和成功的，且已经具有了很大规模的设置，随着环保观念深入到普通家庭生活之中，也需要一些可以收集太阳能、风能等环保能量的小型设备，虽然现在停电的风险已经很低了，但现在家庭中普遍有很多即使断电也需要维持供电的设备，需要一种可以简单放置，效率较高，工作稳定的发电设备。

虽然风能在自然界中非常丰富，但也存在一些问题，如选址要求高，占地大，工作时间长发热等问题，很少有可以供给普通家庭使用的小型风力发电机。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种小型家用风力发电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小型家用风力发电机,包括壳体，所述壳体中左侧设有传动空间，所述传动空间右侧设有散热空间，所述传动空间下侧壁设有固定滑槽，所述壳体上侧设有回转空间，所述回转空间下侧设有调速空间，所述调速空间下侧设有发电机空间，所述调速空间设置有调速装置，所述调速装置包括固定安装在所述调速空间右侧壁的电磁铁，所述电磁铁上缠绕有电线，所述电线上侧固定连接有线圈，所述调速空间上下侧壁滑动连接有导向架，所述导向架右侧固定连接有永磁体，当所述电线中有电流通过时，所述电磁铁和所述永磁体之间相互排斥，所述导向架左侧固定连接有导向块，所述导向块与所述调速空间上下侧壁滑动连接，所述导向块内设有两个转动空间，两个所述转动空间左右侧壁均滑动连接有两个重物块，两个所述重物块中均滑动连接有两个卡块，所述卡块上侧面与所述重物块之间连接有弹簧，所述导向块的左侧面和所述调速空间左侧壁之间连接有支撑弹簧，所述散热空间右侧壁转动连接有从动轴，所述从动轴向右延伸贯穿所述散热空间右侧壁进入所述调速空间中，且所述从动轴与所述调速空间左侧壁转动连接，所述从动轴右侧从左至右依次设有第一凹槽、第二凹槽，所述从动轴与所述导向块、重物块和卡块之间转动连接，所述卡块可在所述弹簧的作用在卡进所述第一凹槽，所述调速空间、所述回转空间和所述壳体之间设有可以产生电流的控制装置，所述散热空间和所述发电机空间之间设有可以加速的行星齿轮装置，所述传动空间和所述壳体下侧壁之间设有可以传动的传动装置，所述传动空间、所述散热空间上侧壁和所述壳体右侧面之间设有可以散热的散热装置。

作为优选，所述控制装置包括转动转动安装在壳体上侧面的小风机，所述小风机向下延伸贯穿所述壳体的上侧面，进入所述回转空间，且与所述回转空间的上侧壁转动连接，所述小风机和所述壳体之间连接有扭簧，所述小风机下侧面固定连接有环形磁铁，所述环形磁铁可以产生一个环形磁场，所述线圈位于磁场内。

作为优选，所述传动装置包括转动安装在所述壳体上侧面的旋转轴，所述旋转轴向下延伸贯穿所述壳体的上侧面进入所述传动空间，且所述旋转轴与所述传动空间上侧壁转动连接，所述旋转轴从上到下固定连接有第一环形棘爪盘、第二环形棘爪盘，所述第一环形棘爪盘、第二环形棘爪盘上固定连接有转轴，所述转轴上侧转动连接有转动块，所述转动块左侧固定连接有棘爪，所述第一环形棘爪盘、第二环形棘爪盘上固定连接有固定块，所述棘爪和所述固定块之间固定连接有弹性元件，所述第二环形棘爪盘下侧面固定连接有丝杠，所述丝杠下侧转动连接有滚珠，所述传动空间上侧壁固定安装有液压缸，所述液压缸上侧动力连接有支撑杆，所述支撑杆上侧转动连接有主动轴，所述壳体上侧面转动连接有所述主动轴，所述主动轴向下延伸贯穿所述壳体上侧面进入所述传动空间，且与所述传动空间上侧壁转动连接，所述主动轴上侧从上至下固定连接有第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮能够与所述第一环形棘爪盘啮合，所述第二棘轮能够与所述第二环形棘爪盘啮合，所述主动轴中侧从上之下固定连接有第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述主动轴上侧固定连接有风机，所述风机可以根据风的大小和风的方向转动，从而带动传动机构，所述液压缸左侧固定安装有开关，所述固定滑槽右侧壁滑动连接有滑杆，所述滑杆向左延伸贯穿所述固定滑槽右侧壁进入所述传动空间，且与所述传动空间左侧壁滑动连接，所述传动空间左侧壁固定连接有摆盘，所述摆盘上侧滑动连接有第二滑块，所述摆盘下侧滑动连接有第一滑块，所述滑杆与所述第二滑块之间转动连接，所述滚珠和所述第一滑块之间转动连接，所述传动空间右侧壁转动连接有所述从动轴，所述从动轴向右延伸贯穿所述传动空间右侧壁进入所述散热空间，且与所述散热空间左侧壁转动连接，所述从动轴左侧固定连接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮能够与所述第一锥齿轮、第二锥齿轮啮合，所述从动轴中侧固定连接有从动齿轮。

作为优选，所述行星齿轮装置包括固定安装在所述发电机空间下侧壁的发电机，所述发电机左侧转动连接有电机轴，所述电机轴向左延伸贯穿所述发电机空间左侧壁进入所述散热空间，且与所述散热空间右侧壁转动连接，所述电机轴左侧固定连接有太阳轮，所述传动空间右侧壁转动连接有回转轴，所述回转轴向右延伸贯穿所述传动空间右侧壁进入所述散热空间，且与所述散热空间左侧壁转动连接，所述回转轴左侧固定连接有旋转齿轮，所述旋转齿轮与所述从动齿轮啮合，所述回转轴右侧固定连接有行星架，所述散热空间上侧壁固定连接有内齿圈，所述内齿圈和所述太阳轮之间转动连接有三个行星轮，每个行星齿轮之间相距一百二十度，所述行星轮与所述行星架之间转动连接。

作为优选，所述散热装置包括转动安装在所述壳体右侧面的铰链，所述铰链右侧固定连接有散热板，所述散热板和所述散热空间左侧壁之间固定连接有拉绳，所述散热空间左右侧壁之间滑动连接有滑动板件，所述滑动板件右侧固定连接有长杆，所述长杆上侧与所述散热板下侧抵接，所述滑动板件下侧设有受热膨胀气体，所述滑动板件上侧设有冷却油。

综上所述，本发明有益效果是：结构简单，便于普通家庭中使用，风机正反转均可发电，发电效率较高，有可以对腔室内产生的热量进行及时的散发，腔室内的温度合适，使齿轮工作状态良好，使用行星齿轮系对发电机轴加速，使发电的效率提升，设置有可自动调节传动轴转速的装置，可以使发电机轴转速波动范围减小，防止风速过大时导致的发动机轴转速过高的情况，发电机使用场景没有特别要求，使用方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种小型家用风力发电机整体全剖的主视结构示意图；

图2为本发明图1中a-a方向的示意图；

图3为本发明图1中b处的局部放大图。

图4为本发明图1中c-c方向的示意图。

图5为本发明图1中d处的局部放大图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1视图方向的前后左右上下的方向一致，图1为本发明装置的正视图，图1所示方向与本发明装置正视方向的前后左右上下方向一致。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种小型家用风力发电机,包括壳体73，所述壳体73中左侧设有传动空间11，所述传动空间11右侧设有散热空间12，所述传动空间11下侧壁设有固定滑槽13，所述壳体73上侧设有回转空间41，所述回转空间41下侧设有调速空间16，所述调速空间16下侧设有发电机空间14，所述调速空间16设置有调速装置105，所述调速装置105包括固定安装在所述调速空间16右侧壁的电磁铁70，所述电磁铁70上缠绕有电线69，所述电线69上侧固定连接有线圈36，所述调速空间16上下侧壁滑动连接有导向架67，所述导向架67右侧固定连接有永磁体68，当所述电线69中有电流通过时，所述电磁铁70和所述永磁体68之间相互排斥，所述导向架67左侧固定连接有导向块62，所述导向块62与所述调速空间16上下侧壁滑动连接，所述导向块62内设有两个转动空间74，两个所述转动空间74左右侧壁均滑动连接有两个重物块64，两个所述重物块64中均滑动连接有两个卡块65，所述卡块65上侧面与所述重物块64之间连接有弹簧63，所述导向块62的左侧面和所述调速空间16左侧壁之间连接有支撑弹簧60，所述散热空间12右侧壁转动连接有从动轴40，所述从动轴40向右延伸贯穿所述散热空间12右侧壁进入所述调速空间16中，且所述从动轴40与所述调速空间16左侧壁转动连接，所述从动轴40右侧从左至右依次设有第一凹槽61、第二凹槽75，所述从动轴40与所述导向块62、重物块64和卡块65之间转动连接，所述卡块65可在所述弹簧63的作用在卡进所述第一凹槽61，所述调速空间16、所述回转空间41和所述壳体73之间设有可以产生电流的控制装置104，所述散热空间12和所述发电机空间14之间设有可以加速的行星齿轮装置103，所述传动空间11和所述壳体73下侧壁之间设有可以传动的传动装置101，所述传动空间11、所述散热空间12上侧壁和所述壳体73右侧面之间设有可以散热的散热装置102。

另外，在一个实施例中，所述控制装置104包括转动转动安装在壳体73上侧面的小风机39，所述小风机39向下延伸贯穿所述壳体73的上侧面，进入所述回转空间41，且与所述回转空间41的上侧壁转动连接，所述小风机39和所述壳体73之间连接有扭簧38，所述小风机39下侧面固定连接有环形磁铁37，所述环形磁铁37可以产生一个环形磁场，所述线圈36位于磁场内，当风力较小时，所述小风机39产生的扭矩不足以转动所述扭簧38，所述环形磁铁37不发生旋转，不会发生切割磁感线产生电流的效果，当风速上升，所述小风机39被转动，带动所述环形磁铁37旋转，即切割磁感线，产生一定的电流，产生的电流大小随着风速的变化而发生变化。

另外，在一个实施例中，所述传动装置101包括转动安装在所述壳体73上侧面的旋转轴23，所述旋转轴23向下延伸贯穿所述壳体73的上侧面进入所述传动空间11，且所述旋转轴23与所述传动空间11上侧壁转动连接，所述旋转轴23从上到下固定连接有第一环形棘爪盘24、第二环形棘爪盘25，所述第一环形棘爪盘24、第二环形棘爪盘25上固定连接有转轴59，所述转轴59上侧转动连接有转动块55，所述转动块55左侧固定连接有棘爪58，所述第一环形棘爪盘24、第二环形棘爪盘25上固定连接有固定块56，所述棘爪58和所述固定块56之间固定连接有弹性元件57，所述第二环形棘爪盘25下侧面固定连接有丝杠26，所述丝杠26下侧转动连接有滚珠52，所述传动空间11上侧壁固定安装有液压缸48，所述液压缸48上侧动力连接有支撑杆30，所述支撑杆30上侧转动连接有主动轴29，所述壳体73上侧面转动连接有所述主动轴29，所述主动轴29向下延伸贯穿所述壳体73上侧面进入所述传动空间11，且与所述传动空间11上侧壁转动连接，所述主动轴29上侧从上至下固定连接有第一棘轮71和第二棘轮72，所述第一棘轮71能够与所述第一环形棘爪盘24啮合，所述第二棘轮72能够与所述第二环形棘爪盘25啮合，所述主动轴29中侧从上之下固定连接有第一锥齿轮27和第二锥齿轮28，所述主动轴29上侧固定连接有风机22，所述风机22可以根据风的大小和风的方向转动，从而带动传动机构，所述液压缸48左侧固定安装有开关49，所述固定滑槽13右侧壁滑动连接有滑杆50，所述滑杆50向左延伸贯穿所述固定滑槽13右侧壁进入所述传动空间11，且与所述传动空间11左侧壁滑动连接，所述传动空间11左侧壁固定连接有摆盘54，所述摆盘54上侧滑动连接有第二滑块51，所述摆盘54下侧滑动连接有第一滑块53，所述滑杆50与所述第二滑块51之间转动连接，所述滚珠52和所述第一滑块53之间转动连接，所述传动空间11右侧壁转动连接有所述从动轴40，所述从动轴40向右延伸贯穿所述传动空间11右侧壁进入所述散热空间12，且与所述散热空间12左侧壁转动连接，所述从动轴40左侧固定连接有从动锥齿轮17，所述从动锥齿轮17能够与所述第一锥齿轮27、第二锥齿轮28啮合，所述从动轴40中侧固定连接有从动齿轮21，当所述风机22随着风力开始转动时，所述风机22带动所述主动轴29转动，当从上往下看，所述风机22顺时针转动时，所述第二棘轮72顺时针转动，所述第二棘轮72的齿触碰到所述第二环形棘爪盘25的所述第二锥齿轮28，由于所述转动块55与所述转轴59之间转动连接，且所述棘爪58与所述固定块56之间连接有所述弹性元件57，所述第二棘轮72不会带动所述第二环形棘爪盘25转动，此时所述旋转轴23不会转动，所述主动轴29转动，带动所述从动锥齿轮17，从而带动所述从动轴40，当所述风机22由于风向逆时针旋转时，所述第二棘轮72带动所述第二环形棘爪盘25转动，从而带动所述旋转轴23，所述丝杠26旋转，使所述滚珠52向上移动，带动所述第一滑块53滑动，从而带动所述摆盘54摆动，带动所述第二滑块51滑动，使所述滑杆50向右移动，触碰到所述开关49，启动所述液压缸48，带动所述支撑杆30向上顶起，将所述主动轴29向上顶起，使所述第二棘轮72和第二环形棘爪盘25脱离，所述第一棘轮71和第一环形棘爪盘24啮合，所述第一棘轮71和第一环形棘爪盘24与所述第二棘轮72和第二环形棘爪盘25结构一致，方向相反，故所述第一棘轮71不会带动所述第一环形棘爪盘24旋转，此时，所述从动锥齿轮17和所述第一锥齿轮27脱离啮合，所述从动锥齿轮17与所述第二锥齿轮28啮合，此时可以保证所述从动轴40依旧按照原有的转向旋转，持续发电，当风向使所述风机22再次顺时针旋转时，所述第一棘轮71带动所述第一环形棘爪盘24旋转，带动所述滚珠52下移，从而使所述滑杆50与所述开关49脱离，所述支撑杆30在所述液压缸48的作用下下移，使所述从动锥齿轮17和所述第二锥齿轮28脱离，所述从动锥齿轮17与所述第一锥齿轮27啮合。

另外，在一个实施例中，所述行星齿轮装置103包括固定安装在所述发电机空间14下侧壁的发电机35，所述发电机35左侧转动连接有电机轴47，所述电机轴47向左延伸贯穿所述发电机空间14左侧壁进入所述散热空间12，且与所述散热空间12右侧壁转动连接，所述电机轴47左侧固定连接有太阳轮46，所述传动空间11右侧壁转动连接有回转轴44，所述回转轴44向右延伸贯穿所述传动空间11右侧壁进入所述散热空间12，且与所述散热空间12左侧壁转动连接，所述回转轴44左侧固定连接有旋转齿轮31，所述旋转齿轮31与所述从动齿轮21啮合，所述回转轴44右侧固定连接有行星架42，所述散热空间12上侧壁固定连接有内齿圈45，所述内齿圈45和所述太阳轮46之间转动连接有三个行星轮43，每个行星齿轮之间相距一百二十度，所述行星轮43与所述行星架42之间转动连接，当所述旋转齿轮31在带动下转动时，带动所述回转轴44旋转，带动所述行星架42转动，通过所述内齿圈45、行星轮43和电机轴47行星齿轮系加速，使所述电机轴47转速加快，从而使所述发电机35发电效率提高。

另外，在一个实施例中，所述散热装置102包括转动安装在所述壳体73右侧面的铰链18，所述铰链18右侧固定连接有散热板19，所述散热板19和所述散热空间12左侧壁之间固定连接有拉绳20，所述散热空间12左右侧壁之间滑动连接有滑动板件32，所述滑动板件32右侧固定连接有长杆34，所述长杆34上侧与所述散热板19下侧抵接，所述滑动板件32下侧设有受热膨胀气体15，所述滑动板件32上侧设有冷却油33，当发电机传动齿轮传动过程中，由于齿间摩擦等原因，所述散热空间12中温度会上升，会导致齿轮性能下降，所述散热空间12中压力上升，故需进行散热，当所述散热空间12中温度上升，所述受热膨胀气体15膨胀，推动所述滑动板件32上升，将齿轮泡入所述冷却油33中，进行减速降温，所述滑动板件32带动所述长杆34上升，推动所述铰链18回转，带动所述散热板19打开，将热量散发出去，进行降温，防止所述散热板19打开过度，故设置所述拉绳20限制。

初始状态，风机22静止，第二环形棘爪盘25与第二棘轮72啮合，第一棘轮71与第一环形棘爪盘24脱离啮合，从动锥齿轮17与第一锥齿轮27啮合，滚珠52位于最低位置，滑杆50与开关49脱离，液压缸48停止工作，支撑杆30收缩，散热板19闭合，拉绳20处于放松状态，滑动板件32位于最低位置，小风机39静止，电磁铁70与永磁体68之间没有排斥力，卡块65没有卡进第一凹槽61和第二凹槽75中。

当起风进行发电时，如风使得风机22顺时针转动时，带动主动轴29转动，第二棘轮72转动，由于第二环形棘爪盘25在第二棘轮72顺时针转动时，固定在固定块56上的弹性元件57被压缩，棘爪58在转轴59上转动，第二棘轮72无法带动第二环形棘爪盘25转动，由于主动轴29转动，第一锥齿轮27与从动锥齿轮17啮合，带动从动轴40转动，由于从动齿轮21与旋转齿轮31啮合，带动回转轴44转动，由于回转轴44和行星架42固定连接，行星架42转动，行星架42上转动连接的行星轮43在内齿圈45中回转，带动太阳轮46,太阳轮46与电机轴47固定连接，带动电机轴47转动，从而发电，当风机22由于风向逆时针旋转时，第二棘轮72带动第二环形棘爪盘25转动，从而带动旋转轴23，丝杠26旋转，使滚珠52向上移动，带动第一滑块53滑动，从而带动摆盘54摆动，带动第二滑块51滑动，使滑杆50向右移动，触碰到开关49，启动液压缸48，带动支撑杆30向上顶起，将主动轴29向上顶起，使第二棘轮72和第二环形棘爪盘25脱离，第一棘轮71和第一环形棘爪盘24啮合，第一棘轮71和第一环形棘爪盘24与第二棘轮72和第二环形棘爪盘25结构一致，方向相反，故第一棘轮71不会带动第一环形棘爪盘24旋转，此时，从动锥齿轮17和第一锥齿轮27脱离啮合，从动锥齿轮17与第二锥齿轮28啮合，此时可以保证从动轴40依旧按照原有的转向旋转，持续发电，当风向使风机22再次顺时针旋转时，第一棘轮71带动第一环形棘爪盘24旋转，带动滚珠52下移，从而使滑杆50与开关49脱离，支撑杆30在液压缸48的作用下下移，使从动锥齿轮17和第二锥齿轮28脱离，从动锥齿轮17与第一锥齿轮27啮合，当旋转齿轮31在从动齿轮21带动下转动时，带动回转轴44旋转，带动行星架42转动，通过内齿圈45、行星轮43和电机轴47行星齿轮系加速，使电机轴47转速加快，从而使发电机35发电效率提高，当风力较小时，小风机39产生的扭矩不足以转动扭簧38，环形磁铁37不发生旋转，不会发生切割磁感线产生电流的效果，当风速上升，小风机39被转动，带动环形磁铁37旋转，即切割磁感线，产生一定的电流，产生的电流大小随着风速的变化而发生变化，当风速持续上升，产生的电流也随之上升，电磁铁70与永磁体68之间的斥力推动永磁体68向左移动，永磁体68与导向架67固定连接，故带动导向架67向左移动，推动导向块62左移，当其中一个卡块65经过第二凹槽75时，卡块65卡进第二凹槽75中，重物块64便在从动轴40的带动下开始旋转，由于重物块64及卡块65有质量，导致从动轴40转速降低，可以起到保护发电机的效果，当风力再次上升，第一个卡块65从第二凹槽75中滑出，进入到第一凹槽61中，第二个卡块65进入第二凹槽75中，此时从动轴40带动两个重物块64和两个卡块65旋转，导致从动轴40转速降低，起到保护发电机的作用，当发电机传动齿轮传动过程中，由于齿间摩擦等原因，散热空间12中温度会上升，会导致齿轮性能下降，散热空间12中压力上升，故需进行散热，当散热空间12中温度上升，受热膨胀气体15膨胀，推动滑动板件32上升，将行星齿轮装置103泡入冷却油33中，进行减速降温，滑动板件32带动长杆34上升，推动铰链18回转，带动散热板19打开，将热量散发出去，进行降温，为防止散热板19打开过度，所设置拉绳20将加以限制。

本发明的有益效果是：结构简单，便于普通家庭中使用，风机正反转均可发电，发电效率较高，有可以对腔室内产生的热量进行及时的散发，腔室内的温度合适，使齿轮工作状态良好，使用行星齿轮系对发电机轴加速，使发电的效率提升，设置有可自动调节传动轴转速的装置，可以使发电机轴转速波动范围减小，防止风速过大时导致的发动机轴转速过高的情况，发电机使用场景没有特别要求，使用方便快捷。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。