一种风力发电设备的制作方法

1.本发明涉及风力发电领域，具体的说是一种风力发电设备。


背景技术：

2.风力发电机是将风能转换为机械做功，机械做功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，除了大功率的并入电网的大型发电机外，还有小型的风力发电机，相对于大型的风力发电机，小型发电机便于安装和携带，可用于户外探险、牧民转移和停电备用。
3.相对于大型的风力发电机，小型的风力发电机的叶片相对来说更为脆弱，在发电的过程中，某一个单一的发电叶片发生断裂的情况下，发电风机就会因为配重不均的问题而发生剧烈的抖动，这种情况下容易造成风力发电机的进一步的损坏，同时现有的风力发电机不便于快速的安装与矫直。
4.此，有必要提供一种风力发电设备以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种能够在在发电叶片发生断裂的情况下会自动将剩余的发电叶片收起同时便于快速的安装与矫直的风力发电设备。
6.本发明提供一种风力发电设备，包括架设杆，所述架设杆的上端转动架设有发电装置,所述架设杆的下端套设有左右转动座，所述架设杆的前后两侧与所述左右转动座铰接，所述左右转动座的下端设置有支撑座，所述左右转动座的左右两端与所述支撑座铰接，所述支撑座下端的四角处固定安装有下端呈尖锐状的插入杆，所述架设杆的四侧各设置有一个拉紧定向装置,所述发电装置包括发电筒，所述发电筒的圆柱侧面与所述架设杆的上端转动连接，所述发电筒的前侧架设有触发机构，所述触发机构上转动的前端转动连接有扇叶安装盘，所述扇叶安装盘与所述发电筒中的发电机的输入轴相连接，所述扇叶安装盘的前端的边缘处转动连接有发电叶片，且所述发电叶片围绕所述扇叶安装盘周向均匀分布，所述扇叶安装盘在对应发电叶片并更靠近扇叶安装盘的中心位置设置有收缩机构，所述收缩机构包括滑动座、收缩杆、收缩滑块、弹簧导向杆和收缩弹簧，所述滑动座固定安装在所述扇叶安装盘上，所述滑动座在对应发电叶片的一端开设有前后指向的收缩槽，所述收缩槽中滑动连接有收缩滑块，所述收缩滑块靠近发电叶片的一端铰接有收缩杆，所述收缩杆的另一端与所述发电叶片铰接，所述弹簧导向杆架设在所述收缩槽的中间位置并且前后两端与所述滑动座固定连接，所述弹簧导向杆滑动穿过所述收缩滑块，所述弹簧导向杆上套设有收缩弹簧，所述收缩弹簧的两端分别固定连接在所述收缩滑块和收缩槽靠近发电叶片的一端，所述滑动座靠近扇叶安装盘中心的一端设置有控制收缩滑块位置的止位机构。
7.优选的，所述止位机构包括止位杆、联动杆、拉动杆、止位弹簧和触发板，所述止位杆为l形杆，所述止位杆的竖直段穿过所述滑动座进入到收缩槽中并抵住收缩滑块，所述止位杆的水平段上开设有长条状的第一拉动槽，所述第一拉动槽中滑动连接有联动杆，所述
联动杆的中间位置转动架设在所述滑动座上，所述扇叶安装盘上对应发电叶片的位置开设有一端靠近发电叶片，一端远离发电叶片的径向滑动槽，所述径向滑动槽中滑动连接有拉动杆，所述拉动杆靠近止位杆的一端开设有长条状的第二拉动槽，所述第二拉动槽与所述联动杆的另一端滑动连接，所述止位杆与所述滑动座之间固定连接有止位弹簧，所述拉动杆穿过所述径向滑动槽固定连接有触发板，所述触发板为圆弧状板，所述触发板可以被触发机构触发。
8.优选的，所述触发机构包括固定杆、横移杆和定位弹簧，所述固定杆固定连接在所述发电筒的左右两侧，所述固定杆的另一端伸向所述扇叶安装盘，且所述固定杆靠近扇叶安装盘的一侧的相对端固定连接有左右滑动杆，所述横移杆为横置的工字形，所述横移杆的左右两侧竖直段与所述左右滑动杆滑动连接，所述左右滑动杆上套设有定位弹簧，所述定位弹簧的两端分别固定连接在所述固定杆和横移杆上，所述固定杆靠近扇叶安装盘的一端还转动连接两个上下布置的触发杆，所述触发杆伸入到所述触发板更靠近扇叶安装盘中心的位置，所述扇叶安装盘的中间处固定连接有转动轴，所述转动轴与所述横移杆的中间处转动连接，所述转动轴通过变向连接机构与所述发电筒内的发电机的输入轴相连接。
9.优选的，所述扇叶安装盘上同轴转动连接有同步盘，所述同步盘上对应触发板的位置开设有一端靠近转动轴，一端远离转动轴的同步槽，所述同步槽中滑动连接有同步杆，所述同步杆与所述触发板固定连接。
10.优选的，所述变向连接机构包括伸缩杆，所述伸缩杆由两段滑动连接的杆件组成，且所述伸缩杆的两端各固定连接一个万向节，且两端的万向节的另一端分别固定连接转动轴和发电机的输入轴。
11.优选的，所述架设杆包括上杆、中杆和下杆，所述中杆滑动套设在所述上杆的外侧，所述下杆滑动套设在所述中杆的外侧，所述下杆的下端与所述左右转动座铰接，所述下杆和所述中杆上设置有伸缩机构，所述伸缩机构包括驱动螺杆、变向锥齿轮、驱动锥齿轮、驱动盘和伸缩皮带，所述变向锥齿轮与所述下杆的下端转动连接，所述变向锥齿轮的一侧啮合有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮转动穿过所述下杆的侧壁同轴固定连接有驱动盘，所述变向锥齿轮中心的上端固定连接有驱动螺杆，所述驱动螺杆与所述中杆的下端螺纹连接，所述中杆左右侧壁开设有伸缩槽，所述伸缩槽的上下两端与所述中杆转动连接有伸缩滚轮，两个伸缩滚轮之间通过伸缩皮带连接，所述伸缩皮带靠近上杆的一段与所述上杆固定连接，所述伸缩皮带靠近下杆的一段与所述下杆固定连接。
12.优选的，所述拉紧定向装置包括拉绳、收卷筒、收卷座和地钉，其中一个拉绳与所述中杆的上端栓接，且该拉绳的另一端有所述收卷筒收卷，所述收卷筒的的两端铰接在收卷座上，所述收卷座的底端的两侧各栓接有另外的拉绳，且与收卷座栓接的拉绳的另一端栓接有地钉，所述收卷筒的其中一端开设有多边形的收紧孔，所述收紧孔中插入收紧杆，所述收卷座上收卷筒开设有一个锁定孔，所述收卷筒上周向开设有多个与锁定孔相对应的通孔，所述锁定孔和其中一个通孔中共同插入一个锁定销。
13.优选的，所述发电筒的后侧固定安装有尾翼。
14.与相关技术相比较，本发明提供的风力发电设备具有如下有益效果：
15.1、本发明通过拉紧定向装置对架设杆进行定向，相对于传统的埋杆式的安装方式更加的快速和高效，本发明在发生发电叶片断裂的情况下，可以利用扇叶安装盘振动偏转
的过程中带动触发机构，触发机构带动止位机构，使止位机构8脱离对收缩机构的约束，进而完成对其余发电叶片的收缩。
16.2、本发明通过同步机构使得当一个触发板发生移动的过程中，与其固定连接的同步杆通过与同步槽滑动接触使得同步盘发生同步转动，进而带动剩余的触发板同步移动，进而使得所有的叶片实现同步的收缩。
17.3、本发明通过将架设杆设置为上杆、中杆和下杆的滑动伸缩结构，同时利用伸缩机构实现中杆和上杆的同步伸缩，可以有效的节省运输过程中本设备所占用的空间。
附图说明
18.图1为本发明的总体结构示意图。
19.图2为图1中a处的局部放大结构示意图。
20.图3为本发明中架设杆的剖开示意图。
21.图4为图3中b处的局部放大结构示意图。
22.图5为本发明中发电装置的结构示意图。
23.图6为图5中c处的局部放大结构示意图。
24.图7为本发明中收缩机构和止位机构的结构示意图。
25.图8为本发明中拉紧定向装置的结构示意图。
26.图中标号：1、架设杆；11、上杆；12、中杆；121、伸缩槽；122、伸缩滚轮；13、下杆；14、伸缩机构；141、驱动螺杆；142、变向锥齿轮；143、驱动锥齿轮；144、驱动盘；145、伸缩皮带；2、发电装置；21、发电筒；211、尾翼；22、扇叶安装盘；221、转动轴；222、同步盘；2221、同步槽；223、径向滑动槽；23、发电叶片；3、左右转动座；4、支撑座；41、插入杆；5、拉紧定向装置；51、拉绳；52、收卷筒；521、收紧孔；53、收卷座；531、锁定孔；532、锁定销；54、地钉；55、收紧杆；6、触发机构；61、固定杆；611、左右滑动杆；612、触发杆；62、横移杆；63、定位弹簧；7、收缩机构；71、滑动座；711、收缩槽；72、收缩杆；73、收缩滑块；74、弹簧导向杆；75、收缩弹簧；8、止位机构；81、止位杆；811、第一拉动槽；82、联动杆；83、拉动杆；831、第二拉动槽；84、止位弹簧；85、触发板；851、同步杆；9、变向连接机构；91、伸缩杆；92、万向节。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
29.如图1和图2所示，本发明提供一种风力发电设备，包括架设杆1，所述架设杆1的上端转动架设有发电装置2，所述架设杆1的下端套设有左右转动座3，所述架设杆1的前后两侧与所述左右转动座3铰接，所述左右转动座3的下端设置有支撑座4，所述左右转动座3的左右两端与所述支撑座4铰接，所述支撑座4下端的四角处固定安装有下端呈尖锐状的插入杆41，所述架设杆1的四侧各设置有一个拉紧定向装置5；
30.如图1、图5、图6和图7所示，所述发电装置2包括发电筒21，所述发电筒21的圆柱侧面与所述架设杆1的上端转动连接，所述发电筒21的前侧架设有触发机构6，所述触发机构6
上转动的前端转动连接有扇叶安装盘22，所述扇叶安装盘22与所述发电筒21中的发电机的输入轴相连接，所述扇叶安装盘22的前端的边缘处转动连接有发电叶片23，且所述发电叶片23围绕所述扇叶安装盘22周向均匀分布，所述扇叶安装盘22在对应发电叶片23并更靠近扇叶安装盘22的中心位置设置有收缩机构7，所述收缩机构7包括滑动座71、收缩杆72、收缩滑块73、弹簧导向杆74和收缩弹簧75，所述滑动座71固定安装在所述扇叶安装盘22上，所述滑动座71在对应发电叶片23的一端开设有前后指向的收缩槽711，所述收缩槽711中滑动连接有收缩滑块73，所述收缩滑块73靠近发电叶片23的一端铰接有收缩杆72，所述收缩杆72的另一端与所述发电叶片23铰接，所述弹簧导向杆74架设在所述收缩槽711的中间位置并且前后两端与所述滑动座71固定连接，所述弹簧导向杆74滑动穿过所述收缩滑块73，所述弹簧导向杆74上套设有收缩弹簧75，所述收缩弹簧75的两端分别固定连接在所述收缩滑块73和收缩槽711靠近发电叶片23的一端，所述滑动座71靠近扇叶安装盘22中心的一端设置有控制收缩滑块73位置的止位机构8，所述发电筒21的后侧固定安装有尾翼211。
31.需要说明的是，在对本设备进行架设的过程中，首先将支撑座4放置在地面上，而支撑座4下端的插入杆41会嵌入到地面上从而有利于支撑座4的固定，通过架设杆1与左右转动座3铰接，左右转动座3与支撑座4铰接，使得架设杆1可以沿前后左右四个方向摆动，通过拉紧定向装置5对架设杆1进行定向，从而使得架设杆1保持竖直的状态，这样相对于埋杆式的安装方式更加的快速和高效。
32.在发电装置2进行发电的过程中，当某个发电叶片23发生断裂的情况下，扇叶安装盘22由于受力不均而发生振动偏转，在扇叶安装盘22振动偏转的过程中带动触发机构6，触发机构6带动止位机构8，使止位机构8脱离对收缩滑块73的约束，在收缩弹簧75弹簧的弹力作用下，收缩滑块73向远离扇叶安装盘22的方向滑动，收缩滑块73通过收缩杆72拉动发电叶片23，使发电叶片23的边缘向靠近扇叶安装盘22中心轴的方向摆动，这样便使得当某个发电叶片23发生断裂的情况下，剩余的发电叶片23会自动的收缩至水平状态从而防止引发偏心转动造成进一步的损坏。
33.如图7所示，所述止位机构8包括止位杆81、联动杆82、拉动杆83、止位弹簧84和触发板85，所述止位杆81为l形杆，所述止位杆81的竖直段穿过所述滑动座71进入到收缩槽711中并抵住收缩滑块73，所述止位杆81的水平段上开设有长条状的第一拉动槽811，所述第一拉动槽811中滑动连接有联动杆82，所述联动杆82的中间位置转动架设在所述滑动座71上，所述扇叶安装盘22上对应发电叶片23的位置开设有一端靠近发电叶片23，一端远离发电叶片23的径向滑动槽223，所述径向滑动槽223中滑动连接有拉动杆83，所述拉动杆83靠近止位杆81的一端开设有长条状的第二拉动槽831，所述第二拉动槽831与所述联动杆82的另一端滑动连接，所述止位杆81与所述滑动座71之间固定连接有止位弹簧84，所述拉动杆83穿过所述径向滑动槽223固定连接有触发板85，所述触发板85为圆弧状板，所述触发板85可以被触发机构6触发。
34.需要说明的是，在止位机构8脱离对收缩滑块73位置的过程中，触发机构6会对触发板85产生挤压，使触发板85带动拉动杆83向远离扇叶安装盘22中心的方向移动，拉动杆83通过联动杆82拉动止位杆81使止位杆81向靠近扇叶安装盘22中心的方向移动，从而使止位杆81脱离对收缩滑块73的抵触。
35.如图5和图6所示，所述触发机构6包括固定杆61、横移杆62和定位弹簧63，所述固
定杆61固定连接在所述发电筒21的左右两侧，所述固定杆61的另一端伸向所述扇叶安装盘22，且所述固定杆61靠近扇叶安装盘22的一侧的相对端固定连接有左右滑动杆611，所述横移杆62为横置的工字形，所述横移杆62的左右两侧竖直段与所述左右滑动杆611滑动连接，所述左右滑动杆611上套设有定位弹簧63，所述定位弹簧63的两端分别固定连接在所述固定杆61和横移杆62上，所述固定杆61靠近扇叶安装盘22的一端还转动连接两个上下布置的触发杆612，所述触发杆612伸入到所述触发板85更靠近扇叶安装盘22中心的位置，所述扇叶安装盘22的中间处固定连接有转动轴221，所述转动轴221与所述横移杆62的中间处转动连接，所述转动轴221通过变向连接机构9与所述发电筒21内的发电机的输入轴相连接。
36.需要说明的是，在触发机构6带动触发板85的过程中，在发生发电叶片23断裂的情况的时候，扇叶安装盘22因为受力不均会发生偏心跳动，从而是触发杆612对触发板85的内侧产生抵压，从而使触发板85带动拉动杆83向远离扇叶安装盘22中心的方向移动，而在发电叶片23未发生断裂的情况下，由于扇叶安装盘22的受力比较均衡，定位弹簧63的弹力足以抵消对扇叶安装盘22此时产生的偏心力，利用水平尾翼211保证风力发电设备在发电的过程中始终发电叶片23始终面向迎风面。
37.如图6所示，所述扇叶安装盘22上同轴转动连接有同步盘222，所述同步盘222上对应触发板85的位置开设有一端靠近转动轴221，一端远离转动轴221的同步槽2221，所述同步槽2221中滑动连接有同步杆851，所述同步杆851与所述触发板85固定连接。
38.通过同步机构使得当一个触发板85发生移动的过程中，与其固定连接的同步杆851通过与同步槽2221滑动接触使得同步盘222发生同步转动，进而带动剩余的触发板85同步移动，进而使得所有的叶片实现同步的收缩。
39.如图6所示，所述变向连接机构9包括伸缩杆91，所述伸缩杆91由两段滑动连接的杆件组成，且所述伸缩杆91的两端各固定连接一个万向节92，且两端的万向节92的另一端分别固定连接转动轴221和发电机的输入轴。
40.需要说明的是，为了不对在产生发电叶片23断裂的情况下对风扇安装座的位置的约束，通过变向连接机构9实现上述功能，通过两个万向节92使得在转动轴221和发电机的输入轴在发生偏心的情况下依旧能够实现传动，而伸缩杆91有两端滑动连接的杆件构成使得在转动轴221和发电机的输入轴的距离发生变化的情况下依旧不影响传动。
41.如图1、图3和图4所示，所述架设杆1包括上杆11、中杆12和下杆13，所述中杆12滑动套设在所述上杆11的外侧，所述下杆13滑动套设在所述中杆12的外侧，所述下杆13的下端与所述左右转动座3铰接，所述下杆13和所述中杆12上设置有伸缩机构14，所述伸缩机构14包括驱动螺杆141、变向锥齿轮142、驱动锥齿轮143、驱动盘144和伸缩皮带145，所述变向锥齿轮142与所述下杆13的下端转动连接，所述变向锥齿轮142的一侧啮合有驱动锥齿轮143，所述驱动锥齿轮143转动穿过所述下杆13的侧壁同轴固定连接有驱动盘144，所述变向锥齿轮142中心的上端固定连接有驱动螺杆141，所述驱动螺杆141与所述中杆12的下端螺纹连接，所述中杆12左右侧壁开设有伸缩槽121，所述伸缩槽121的上下两端与所述中杆12转动连接有伸缩滚轮122，两个伸缩滚轮122之间通过伸缩皮带145连接，所述伸缩皮带145靠近上杆11的一段与所述上杆11固定连接，所述伸缩皮带145靠近下杆13的一段与所述下杆13固定连接。
42.需要说明的是，将架设杆1设置为上杆11、中杆12和下杆13的滑动伸缩结构可以有
效的节省运输过程中的空间，在通过伸缩机构14调整中杆12和上杆11的伸缩的时候，通过驱动盘144带动驱动锥齿轮143的转动，通过驱动锥齿轮143带动变向锥齿轮142的转动，变向锥齿轮142带动驱动螺杆141的转动，驱动螺杆141带动中杆12沿竖直方向移动，在中杆12上下移动的过程中，由于伸缩皮带145与下杆13固定连接的原因，使伸缩皮带145相对于中杆12发生移动，当中杆12向上移动的时候，伸缩皮带145固定连接在下杆13的一段相对于中杆12向下移动，而伸缩皮带145固定连接在上杆11的一段相对于中杆12向上移动，从而使上杆11向上移动，当中杆12向下移动的时候，伸缩皮带145固定连接在下杆13的一段相对于中杆12向上移动，而伸缩皮带145固定连接在上杆11的一段相对于中杆12向下移动，从而使上杆11向下移动。
43.如图1和图8所示，所述拉紧定向装置5包括拉绳51、收卷筒52、收卷座53和地钉54，其中一个拉绳51与所述中杆12的上端栓接，且该拉绳51的另一端有所述收卷筒52收卷，所述收卷筒52的的两端铰接在收卷座53上，所述收卷座53的底端的两侧各栓接有另外的拉绳51，且与收卷座53栓接的拉绳51的另一端栓接有地钉54，所述收卷筒52的其中一端开设有多边形的收紧孔521，所述收紧孔521中插入收紧杆55，所述收卷座53上收卷筒52开设有一个锁定孔531，所述收卷筒52上周向开设有多个与锁定孔531相对应的通孔，所述锁定孔531和其中一个通孔中共同插入一个锁定销532。
44.需要说明的是，在通过拉紧定向装置5对假设杆进行摆正的过程中，首先将地钉54嵌入到地面中去，随后将锁定销532从锁定孔531中抽出，随后通过收紧杆55插入到收紧孔521中，随后通过收紧杆55带动收卷筒52转动，收卷筒52对与其连接的拉绳51进行收卷，随后将锁定销532插入到锁定孔531和其中一个通孔中，通过调整四个拉紧定向装置5使得架设杆1得以摆正。
45.本发明的工作过程是，首先利用拉紧定向装置5对架设杆1进行定向，在此过程中，将架设杆1设置为上杆11、中杆12和下杆13的滑动伸缩结构，同时利用伸缩机构14实现中杆12和上杆13的同步伸缩，在叶片发生断裂的情况下，可以利用扇叶安装盘22振动偏转的过程中带动触发机构6，触发机构6带动止位机构8，使止位机构8脱离对收缩机构7的约束，进而完成对其余发电叶片的收缩，此外还可以通过同步机构使得当一个触发板85发生移动的过程中，与其固定连接的同步杆851通过与同步槽2221滑动接触使得同步盘222发生同步转动，进而带动剩余的触发板85同步移动，进而使得所有的叶片实现同步的收缩。
46.本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
47.以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。