一种自清洁风力发电装置及其发电方法与流程

1.本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种自清洁风力发电装置。


背景技术：

2.风力发电是把风的动能转为电能，其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，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，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，风力发电正在世界上形成一股热潮。
3.现有的自清洁风力发电装置包括轮毂、发电机和铁塔三部分，其中铁塔用于支撑，轮毂用于将风的动能转变为机械能它由两只或更多只螺旋桨形的叶轮组成，当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动轮毂转动，发电机用于把由轮毂得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，将机械能转变为电能，自清洁风力发电装置长期使用后风电叶片表面会沉积一层厚厚的灰尘，这些灰尘的重力便成为叶片旋转的阻力，会直接降低风电设备的发电效率，此外，这些灰尘污垢的堆积还会导致叶片旋转噪音增大，对风力发电区域的环境产生噪音污染，为了消除灰尘污垢产生的负面影响，所以需要对叶片进行清洁，因此，提出一种自清洁风力发电装置。
4.为了解决上述问题，本发明中提出了一种自清洁风力发电装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种自清洁风力发电装置，以解决上述技术问题。
6.为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：一种自清洁风力发电装置，包括支撑柱，所述支撑柱的上表面设置有设备箱，所述设备箱的内底壁分别固定连接有变速箱和发电机，所述变速箱的输出端与发电机的输入端固定连接，所述设备箱的正面固定连接有固定盘，所述固定盘的表面转动连接有清洁组件，所述清洁组件的正面固定连接有轮毂，所述轮毂的表面固定连接有叶片，所述轮毂的背面固定连接有转动轴，所述转动轴的一端贯穿清洁组件、设备箱的内壁并与变速箱的输入端固定连接。
7.进一步地，所述清洁组件包括与固定盘表面转动连接的转动柱，所述转动柱的内部形成有蓄水腔，所述转动轴的表面固定连接有与叶片相对应的固定筒，所述固定筒的底端固定连接有进水管，所述进水管的底端贯穿蓄水腔的内壁，且进水管的表面固定连接有进水单向阀，所述固定筒的下表面开设有与进水管相连通的进水流道。
8.进一步地，所述固定筒的内底壁开设有出水流道，所述固定筒的表面固定连接有出水管，且出水管与出水流道相连通，所述出水管远离固定筒的一端固定连接有喷水管，所述喷水管表面与叶片相对应的位置开设有喷水孔，所述出水管的表面固定连接有出水单向阀。
9.进一步地，所述固定筒的内壁滑动连接有活塞，所述活塞的远离转动柱的一侧固定连接有重力块。
10.进一步地，所述设备箱的上表面固定连接有储水桶，所述储水桶表面的底部固定连接有连通管，所述连通管的一端依次贯穿设备箱的内顶壁、设备箱的正面并延伸至固定盘的内腔，所述固定盘的正面开设有通水口，所述储水桶表面的顶部固定连接有注水管，所述注水管的一端与外界泵水设备的相连通。
11.进一步地，所述固定筒远离转动柱的一端固定连接有调节组件，所述调节组件包括与固定筒远离转动柱的一端固定连接的端盖，所述端盖远离固定筒的一侧固定连接有固定板，所述固定板远离端盖的一侧分别固定连接有第一弧形板和第二弧形板，所述端盖的上表面分别开设有第一出气孔和第二出气孔。
12.进一步地，所述端盖靠近固定筒的一侧固定连接有固定块，所述固定块的内部分别设置有第一出气流道和第二出气流道，所述第一出气流道与第一出气孔相连通，所述第二出气流道与第二出气孔相连通，所述固定块靠近转动柱的一侧开设有滑孔，且滑孔的内壁滑动连接有调节管，所述调节管靠近转动柱的一端呈开口状，所述调节管的表面分别开设有第一连通孔和第二连通孔，所述滑孔的内顶壁固定连接有弹簧，所述弹簧的一端与调节管远离转动柱的一端固定连接。
13.进一步地，所述连通管的内壁转动连接有转动杆，所述转动杆的两端均贯穿连通管的表面并与设备箱的两侧内壁转动连接，所述转动杆表面位于连通管内腔的部分固定连接有转动叶，所述转动杆的表面固定连接有主动锥齿轮，所述设备箱的内底壁转动连接有传动杆，所述传动杆的顶端固定连接有从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。
14.进一步地，所述传动杆的表面固定连接有扇叶，所述设备箱的下表面开设有排气孔。所述设备箱的背面固定连接有防尘网。
15.1、本发明中，通过外界风推动叶片转动，进而带动轮毂转动，进而带动转动轴转动，进而使变速箱动作并提高转速，进而带动发电机运转发电，通过轮毂带动转动柱转动，进而带动固定筒转动，通过重力块，在固定筒转动时，重力块在自身重力的作用下上下移动，进而带动活塞上下移动，进而改变固定筒内的压强，使得蓄水腔内的水能够通过进水管、进水流道进入固定筒内，并通过出水流道、出水管、喷水管、喷水孔喷向叶片，进而在叶片转动时，使得叶片上的水流动对叶片进行清洗，通过储水桶、连通管、固定盘、通水口对蓄水腔进行补水，从而使该自清洁风力发电装置具有自动清洁的效果。
16.2、本发明中，通过重力块的移动使固定筒内的空气向外排出，通过弹簧使得第一连通孔与第一出气流道保持在相连通的状态，进而使排出的空气通过调节管、第一连通孔、第一出气流道、第一出气孔向外喷出，进而对第一弧形板产生推力，辅助叶片的转速，提高发电效率，通过调节管，在外界风力较大时受到离心力的作用向外侧移动，使得第二连通孔与第二出气流道相连通，进而使排出的气体通过调节管、第二连通孔、第二气体流道、第二出气孔向外喷出，进而对第二弧形板产生推力，减缓叶片的转速，避免装置损坏，从而使该自清洁风力发电装置具有自动调节转速的效果。
17.3、本发明中，通过转动叶，在水流流经时发生转动，进而带动转动杆转动，进而带动主动锥齿轮转动，进而带动从动锥齿轮转动，进而带动传动杆转动，进而带动扇叶转动，通过扇叶转动使得外界空气通过防尘网进入设备箱内部，并从排气孔向外排出，加快设备
箱内空气的流动，提高发电机的散热效果，避免发电机发热影响工作，从而使该自清洁风力发电装置具有散热的效果。
附图说明
18.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明设备箱与固定盘的爆炸结构示意图；图3为本发明转动柱的剖视结构示意图；图4为本发明图3中a处的放大结构示意图；图5为本发明固定筒的剖视结构示意图；图6为本发明图5中b处的放大结构示意图；图7为本发明设备箱的剖视结构示意图；图8为本发明图7中c处的放大结构示意图；图9为本发明调节组件的立体结构示意图；图10为本发明调节组件的剖视结构示意图；图11为本发明主动齿轮和从动齿轮的立体结构示意图；图12为本发明图11中d处的放大结构示意图；图13为本发明连通管的剖视结构示意图。
19.附图标记如下：1、支撑柱；2、设备箱；3、变速箱；4、发电机；5、固定盘；6、清洁组件；601、转动柱；602、蓄水腔；603、固定筒；604、进水管；605、进水单向阀；606、进水流道；607、出水流道；608、出水管；609、喷水管；610、出水单向阀；611、活塞；612、重力块；613、储水桶；614、连通管；615、通水口；616、注水管；7、轮毂；8、叶片；9、调节组件；901、端盖；902、固定板；903、第一弧形板；904、第二弧形板；905、第一出气孔；906、第二出气孔；907、固定块；908、第一出气流道；909、第二出气流道；910、调节管；911、第一连通孔；912、第二连通孔；913、弹簧；10、转动轴；11、转动杆；12、转动叶；13、主动锥齿轮；14、传动杆；15、从动锥齿轮；16、扇叶；17、排气孔；18、防尘网。
具体实施方式
20.下面结合附图1-13和实施例对本发明进一步说明：如图1-13所示，一种自清洁风力发电装置，包括支撑柱1，支撑柱1的上表面设置有设备箱2，设备箱2的内底壁分别固定连接有变速箱3和发电机4，变速箱3的输出端与发电机4的输入端固定连接，设备箱2的正面固定连接有固定盘5，固定盘5的表面转动连接有清洁组件6，清洁组件6的正面固定连接有轮毂7，轮毂7的表面固定连接有叶片8，轮毂7的背面固定连接有转动轴10，转动轴10的一端贯穿清洁组件6、设备箱2的内壁并与变速箱3的输入端固定连接。
21.本实施例中，如图2-8所示，清洁组件6包括与固定盘5表面转动连接的转动柱601，转动柱601的内部形成有蓄水腔602，转动轴10的表面固定连接有与叶片8相对应的固定筒603，固定筒603的底端固定连接有进水管604，进水管604的底端贯穿蓄水腔602的内壁，且进水管604的表面固定连接有进水单向阀605，固定筒603的下表面开设有与进水管604相连
通的进水流道606。
22.固定筒603的内底壁开设有出水流道607，固定筒603的表面固定连接有出水管608，且出水管608与出水流道607相连通，出水管608远离固定筒603的一端固定连接有喷水管609，喷水管609表面与叶片8相对应的位置开设有喷水孔，出水管608的表面固定连接有出水单向阀610。
23.固定筒603的内壁滑动连接有活塞611，活塞611的远离转动柱601的一侧固定连接有重力块612。
24.设备箱2的上表面固定连接有储水桶613，储水桶613表面的底部固定连接有连通管614，连通管614的一端依次贯穿设备箱2的内顶壁、设备箱2的正面并延伸至固定盘5的内腔，固定盘5的正面开设有通水口615，储水桶613表面的顶部固定连接有注水管616，注水管616的一端与外界泵水设备的相连通。
25.具体的，通过外界风推动叶片8转动，进而带动轮毂7转动，进而带动转动轴10转动，进而使变速箱3动作并提高转速，进而带动发电机4运转发电，通过轮毂7带动转动柱601转动，进而带动固定筒603转动，通过重力块612，在固定筒603转动时，重力块612在自身重力的作用下上下移动，进而带动活塞611上下移动，进而改变固定筒603内的压强，使得蓄水腔602内的水能够通过进水管604、进水流道606进入固定筒603内，并通过出水流道607、出水管608、喷水管609、喷水孔喷向叶片8，进而在叶片8转动时，使得叶片8上的水流动对叶片8进行清洗，通过储水桶613、连通管614、固定盘5、通水口615对蓄水腔602进行补水。
26.本实施例中，如图9-10所示，固定筒603远离转动柱601的一端固定连接有调节组件9，调节组件9包括与固定筒603远离转动柱601的一端固定连接的端盖901，端盖901远离固定筒603的一侧固定连接有固定板902，固定板902远离端盖901的一侧分别固定连接有第一弧形板903和第二弧形板904，端盖901的上表面分别开设有第一出气孔905和第二出气孔906。
27.端盖901靠近固定筒603的一侧固定连接有固定块907，固定块907的内部分别设置有第一出气流道908和第二出气流道909，第一出气流道908与第一出气孔905相连通，第二出气流道909与第二出气孔906相连通，固定块907靠近转动柱601的一侧开设有滑孔，且滑孔的内壁滑动连接有调节管910，调节管910靠近转动柱601的一端呈开口状，调节管910的表面分别开设有第一连通孔911和第二连通孔912，滑孔的内顶壁固定连接有弹簧913，弹簧913的一端与调节管910远离转动柱601的一端固定连接。
28.具体的，通过重力块612的移动使固定筒603内的空气向外排出，通过弹簧913使得第一连通孔911与第一出气流道908保持在相连通的状态，进而使排出的空气通过调节管910、第一连通孔911、第一出气流道908、第一出气孔905向外喷出，进而对第一弧形板903产生推力，辅助叶片8的转速，提高发电效率，通过调节管910，在外界风力较大时受到离心力的作用向外侧移动，使得第二连通孔912与第二出气流道909相连通，进而使排出的气体通过调节管910、第二连通孔912、第二气体流道、第二出气孔906向外喷出，进而对第二弧形板904产生推力，减缓叶片8的转速，避免装置损坏。
29.本实施例中，如图11-13所示，连通管614的内壁转动连接有转动杆11，转动杆11的两端均贯穿连通管614的表面并与设备箱2的两侧内壁转动连接，转动杆11表面位于连通管614内腔的部分固定连接有转动叶12，转动杆11的表面固定连接有主动锥齿轮13，设备箱2
的内底壁转动连接有传动杆14，传动杆14的顶端固定连接有从动锥齿轮15，主动锥齿轮13与从动锥齿轮15啮合。
30.传动杆14的表面固定连接有扇叶16，设备箱2的下表面开设有排气孔17，设备箱2的背面固定连接有防尘网18。
31.具体的，通过转动叶12，在水流流经时发生转动，进而带动转动杆11转动，进而带动主动锥齿轮13转动，进而带动从动锥齿轮15转动，进而带动传动杆14转动，进而带动扇叶16转动，通过扇叶16转动使得外界空气通过防尘网18进入设备箱2内部，并从排气孔17向外排出，加快设备箱2内空气的流动，提高发电机4的散热效果，避免发电机4发热影响工作。
32.工作原理：当该自清洁风力发电装置使用时，外界风推动叶片8转动，叶片8带动轮毂7转动，轮毂7带动转动轴10转动，转动轴10使变速箱3动作并提高转速，进而带动发电机4运转发电，轮毂7转动的过程中带动转动柱601转动，转动柱601带动固定筒603转动，以最上方的固定筒603为例进行叙述，固定筒603从最高点转动至最低点的过程中，重力块612在自身重力的作用下向外侧移动，重力块612带动活塞611向外侧移动，使得固定筒603内活塞611下方的空间变大，压强变小，蓄水腔602内的水通过进水管604、进水流道606进入固定筒603内，固定筒603从最低点转动至最高点的过程中，重力块612在自身重力的作用下向内侧移动，重力块612带动活塞611向内侧移动，使得固定筒603内活塞611下方的空间变小，压强变大，固定筒603内的水通过出水流道607、出水管608、喷水管609、喷水孔喷向叶片8，进而在叶片8转动时，使得叶片8上的水流动对叶片8进行清洗；活塞611向外侧移动的过程中，固定筒603内活塞611上方的空气会向外排出，当外界风力较小，叶片8转动速度较慢时，弹簧913使得第一连通孔911与第一出气流道908保持在相连通的状态，向外排出的空气通过调节管910、第一连通孔911、第一出气流道908、第一出气孔905向外喷出，进而对第一弧形板903产生推力，辅助叶片8的转速，提高发电效率，当外界风力较大时，调节管910受到较大离心力的作用压缩弹簧913并向外侧移动，使得第二连通孔912与第二出气流道909相连通，进而使向外排出的气体通过调节管910、第二连通孔912、第二气体流道、第二出气孔906向外喷出，进而对第二弧形板904产生推力，减缓叶片8的转速，避免装置损坏；利用储水桶613、连通管614、固定盘5、通水口615对蓄水腔602进行补水，在水流流经转动叶12时，转动叶12发生转动，转动叶12带动转动杆11转动，转动杆11带动主动锥齿轮13转动，主动锥齿轮13带动从动锥齿轮15转动，从动锥齿轮15带动传动杆14转动，传动杆14带动扇叶16转动，扇叶16转动使得外界空气通过防尘网18进入设备箱2内部，并从排气孔17向外排出，加快设备箱2内空气的流动，提高发电机4的散热效果，避免发电机4发热影响工作；从而使该自清洁风力发电装置具有自动清洁的效果。
33.本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。