大坡度隧道自然风力发电装置的制作方法

1.本实用新型涉及隧道内风力发电技术领域，尤其是涉及一种大坡度隧道自然风力发电装置。


背景技术：

2.山岭隧道往往处于偏远地区，由于地理位置的限制导致电力资源输送存在较大的困难。而在长大的隧道内，隧道进出口存在较大的落差，其首尾存在较大的气压差，在气压差的作用下形成较强的风力。如何通过该气压差产生的风力进行发电，将风力发电的电力储存，并对工程机械以及隧道内照明装置供电，以减少隧道建设过程中的用电压力成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种大坡度隧道自然风力发电装置，以缓解现有技术中存在的无法利用隧道内部的自然风进行发电从而在隧道建设过程中存在用电压力的问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：
5.一种大坡度隧道自然风力发电装置，包括：机壳、驱动组件、传动组件和发电机；
6.所述驱动组件安装于所述机壳的一端且贯穿至所述机壳的内腔，所述传动组件连接于所述驱动组件，所述发电机安装于所述机壳的内腔，所述发电机的主轴连接于所述传动组件；
7.所述机壳的底部可拆卸连接有安装组件，所述安装组件用于将所述机壳固定于隧道内部的地面，所述机壳的侧壁通过定位组件固定于隧道的内壁。
8.更进一步的，所述驱动组件包括轮毂、叶轮和驱动轴，所述轮毂设于所述机壳的一端，所述叶轮沿所述轮毂的周向转动安装于所述轮毂，所述驱动轴连接于所述轮毂，所述驱动轴贯穿至所述机壳内腔的一端与所述传动组件连接。
9.更进一步的，所述驱动轴与所述机壳的内腔之间设置有支撑组件。
10.更进一步的，所述支撑组件包括支撑套和支撑杆，所述支撑套转动连接于所述驱动轴，所述支撑套与所述机壳的内壁之间连接有所述支撑杆。
11.更进一步的，所述传动组件包括驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动齿轮安装于所述驱动轴远离所述轮毂的一端，所述驱动齿轮和所述从动齿轮啮合连接，所述从动齿轮与所述发电机的主轴连接。
12.更进一步的，所述安装组件包括支撑座和支撑柱，所述支撑座安装于所述机壳的底部，所述支撑柱的顶部与所述支撑座的底部通过可拆卸的连接组件连接固定。
13.更进一步的，所述连接组件包括第一连接法兰、第二连接法兰、锁止件和紧固件，所述第一连接法兰连接于所述支撑座的底部，所述第二连接法兰连接于所述支撑柱的顶部，所述锁止件穿过所述第一连接法兰和所述第二连接法兰并通过所述紧固件锁紧固定。
14.更进一步的，所述定位组件包括定位套、定位杆和安装板，所述定位套套接于所述机壳，所述定位杆与所述定位套固定连接，所述定位杆远离所述定位套的一端通过铰接组件连接于所述安装板，所述安装板与隧道的内壁相连接。
15.更进一步的，所述安装板表面呈弧形，所述安装板螺纹连接有安装杆，所述安装杆贯穿所述安装板，所述安装杆延伸至所述安装板外部的一端与隧道的内壁相连接。
16.更进一步的，所述铰接组件包括铰接轴和连接板，所述定位杆表面设有铰接孔，所述铰接轴贯穿所述铰接孔且两端延伸至所述铰接孔的外部，所述铰接轴的两端部连接有所述连接板，所述连接板与所述安装板相连接。
17.本实用新型实施例至少带来了以下有益效果：
18.由于本实用新型提供了一种大坡度隧道自然风力发电装置，包括：机壳、驱动组件、传动组件和发电机；所述驱动组件安装于所述机壳的一端且贯穿至所述机壳的内腔，所述传动组件连接于所述驱动组件，所述发电机安装于所述机壳的内腔，所述发电机的主轴连接于所述传动组件；所述机壳的底部可拆卸连接有安装组件，所述安装组件用于将所述机壳固定于隧道内部的地面，所述机壳的侧壁通过定位组件固定于隧道的内壁。
19.在长大的隧道内，隧道进出口存在较大的落差，即首尾存在较大的气压差，在气压差的作用下形成较强的风力。通过气压差产生的风力吹动驱动组件，进而通过传动组件带动发电机主轴转动，从而通过发电机进行发电。本技术利用隧道内部的自然风进行发电，可以有效对隧道建设用电进行补充，以节约隧道建设过程中的市电用电量。此外，安装组件和定位组件的配合使用，可以将大坡度隧道自然风力发电装置安装固定在隧道的内部。安装组件可拆卸连接在机壳的底部，在隧道内部需要运输较大的机械设备的时候，可将安装组件进行拆卸，此时大坡度隧道自然风力发电装置通过定位组件固定在隧道的内部。运输完成后，可再次将安装组件安装复位，使其与定位组件配合使用，以提升大坡度隧道自然风力发电装置使用的稳定性。
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
22.图1为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置安装于隧道内部的示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置的整体结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置机壳内部的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置定位组件的爆炸图；
26.图5为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置安装组件的爆炸图。
27.图标：
28.1-机壳；2-轮毂；3-叶轮；4-驱动轴；5-发电机；6-支撑套；7-支撑杆；8-驱动齿轮；9-从动齿轮；10-支撑座；11-支撑柱；12-第一连接法兰；13-第二连接法兰；14-锁止件；15-紧固件；16-定位套；17-定位杆；18-安装板；19-安装杆；20-铰接孔；21-铰接轴；22-连接板。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步的定义和解释。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
32.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
33.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。其中，图1为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置安装于隧道内部的示意图；图2为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置的整体结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置机壳内部的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置定位组件的爆炸图；
35.图5为本实用新型实施例提供的大坡度隧道自然风力发电装置安装组件的爆炸图。
36.实施例一
37.在长大的隧道内，隧道进出口存在较大的落差，其首尾存在较大的气压差，在气压
差的作用下形成较强的风力。如何通过该气压差产生的风力进行发电，将风力发电的电力储存，并对工程机械以及隧道内照明装置供电，以减少隧道建设过程中的用电压力成为亟待解决的问题。
38.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种大坡度隧道自然风力发电装置，包括：机壳1、驱动组件、传动组件和发电机5；驱动组件安装于机壳1的一端且贯穿至机壳1的内腔，传动组件连接于驱动组件，发电机5安装于机壳1的内腔，发电机5的主轴连接于传动组件；机壳1的底部可拆卸连接有安装组件，安装组件用于将机壳1固定于隧道内部的地面，机壳1的侧壁通过定位组件固定于隧道的内壁。
39.请参见图1，大坡度隧道自然风力发电装置安装在隧道的车行道两侧的应急通道上。在长大的隧道内，隧道进出口存在较大的落差，即首尾存在较大的气压差，在气压差的作用下形成较强的风力。通过气压差产生的风力吹动驱动组件，进而通过传动组件带动发电机5主轴转动，从而通过发电机5进行发电。本技术利用隧道内部的自然风进行发电，可以有效对隧道建设用电进行补充，以节约隧道建设过程中的市电用电量。此外，安装组件和定位组件的配合使用，可以将大坡度隧道自然风力发电装置安装固定在隧道的内部。安装组件可拆卸连接在机壳1的底部，在隧道内部需要运输较大的机械设备的时候，可将安装组件进行拆卸，此时大坡度隧道自然风力发电装置通过定位组件固定在隧道的内部。运输完成后，可再次将安装组件安装复位，使其与定位组件配合使用，以提升大坡度隧道自然风力发电装置使用的稳定性。
40.本实施例的可选方式中，驱动组件包括轮毂2、叶轮3和驱动轴4，轮毂2设于机壳1的一端，叶轮3沿轮毂2的周向转动安装于轮毂2，驱动轴4连接于轮毂2，驱动轴4贯穿至机壳1内腔的一端与传动组件连接。
41.具体请参见图2和图3，轮毂2设于机壳1的端部且向外凸出，多个叶轮3沿轮毂2的周向均匀分布，且每个叶轮3均与轮毂2转动连接。驱动轴4位于轮毂2的轴线位置上，驱动轴4沿机壳1的轴向贯穿机壳1内腔，且与传动组件传动连接。
42.进一步的，请继续参见图3，传动组件包括驱动齿轮8和从动齿轮9，驱动齿轮8安装于驱动轴4远离轮毂2的一端，驱动齿轮8和从动齿轮9啮合连接，从动齿轮9与发电机5的主轴连接。
43.从动齿轮9设于驱动齿轮8的底部，能够节约空间，减小机壳1的整体体积。优选的，本实施例中，驱动齿轮8的直径大于从动齿轮9的直径，使得驱动齿轮8转动一圈可以带动从动齿轮9转动多圈，以实现发电机5发电效率的提升。
44.大坡度隧道自然风力发电装置的工作原理为：气压差产生的风力吹动叶轮3转动，叶轮3的转动通过轮毂2带动驱动轴4转动，驱动轴4的转动带动驱动齿轮8转动，驱动齿轮8的转动带动从动齿轮9转动，从动齿轮9的转动会带动发电机5主轴转动，进而使得发电机5工作产生电力，用于对隧道建设过程中的机械设备以及照明工具供电。
45.本实施例的可选方式中，驱动轴4与机壳1的内腔之间设置有支撑组件。通过支撑组件的设置，可以提升驱动轴4转动的稳定性，进而提升驱动齿轮8与从动齿轮9啮合状态的稳定性。
46.具体的，请参见图3，支撑组件包括支撑套6和支撑杆7，支撑套6转动连接于驱动轴4，支撑套6与机壳1的内壁之间连接有支撑杆7。
47.本实施例中，支撑套6设置有两个且间隔套设于驱动轴4表面，每个支撑套6连接有四个支撑杆7，四个支撑杆7分别沿水平方向连接至机壳1两侧壁和沿竖直方向连接至机壳1上下底壁。四个支撑杆7分别沿水平方向和竖直方向与机壳1实现连接，能够进一步提升驱动轴4转动的稳定性，进一步提升驱动齿轮8与从动齿轮9啮合连接的稳定性。
48.本实施例的可选方式中，安装组件包括支撑座10和支撑柱11，支撑座10安装于机壳1的底部，支撑柱11的顶部与支撑座10的底部通过可拆卸的连接组件连接固定。
49.具体的，请参见图5，机壳1的底部固定安装有支撑座10，支撑座10的底部设有支撑柱11，支撑柱11的顶部与支撑座10的底部通过可拆卸的连接组件连接固定在一起。通过支撑座10、支撑柱11和连接组件的设置，可以便于使用者对支撑柱11进行拆装。支撑柱11的底面安装在隧道内部的地面上，当隧道内部需要运输体积较大的设备时，支撑柱11会对运输造成阻碍，此时可以通过拆卸连接组件将支撑柱11进行临时拆卸，仅仅通过定位组件进行支撑固定，运输完成后，可以将支撑柱11安装复位，使其与定位组件配合使用。
50.进一步的，请继续参见图5，连接组件包括第一连接法兰12、第二连接法兰13、锁止件14和紧固件15，第一连接法兰12连接于支撑座10的底部，第二连接法兰13连接于支撑柱11的顶部，锁止件14穿过第一连接法兰12和第二连接法兰13并通过紧固件15锁紧固定。锁止件14的底端依次贯穿第一连接法兰12和第二连接法兰13并延伸至第二连接法兰13的外部，紧固件15的顶部与第二连接法兰13的底部贴合，从而将支撑座10和支撑柱11连接形成整体。
51.本实施例的可选方式中，定位组件包括定位套16、定位杆17和安装板18，定位套16套接于机壳1，定位杆17与定位套16固定连接，定位杆17远离定位套16的一端通过铰接组件连接于安装板18，安装板18与隧道的内壁相连接。
52.具体请参见图4，安装板18表面呈弧形，安装板18螺纹连接有安装杆19，安装杆19贯穿安装板18，安装杆19延伸至安装板18外部的一端与隧道的内壁相连接。
53.进一步的，请继续参见图4，铰接组件包括铰接轴21和连接板22，定位杆17表面设有铰接孔20，铰接轴21贯穿铰接孔20且两端延伸至铰接孔20的外部，铰接轴21的两端部连接有连接板22，连接板22与安装板18相连接。
54.通过定位组件的设置，可以与安装组件配合使用对大坡度隧道自然风力发电装置的使用位置进行固定。本实施例中安装板18活动设置，可以适应不同尺寸隧道的安装要求。在安装的时候，使用者可将安装板18贴合在隧道的内壁上，然后拧紧安装杆19将安装板18固定在隧道的内壁，从而对使用位置进行固定。通过铰接组件的设置，可以便于使用者调节安装板18的安装角度，以使其尽量贴合隧道的内壁。
55.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。