CN101561103B - 一种风光互补航标灯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风光互补航标灯装置，主要包括航标灯、风轮、发电机、蓄电池组和控制器，风轮的转轴和发电机的输入端相连接，风轮、转轴和发电机构成风力发电机。所述的风轮的叶片与转轴平行，以栅状分布形成以转轴为轴心的圆筒形风轮；风力发电机上设置有用于随风力大小而调整刹车力度的机械传感自动刹车装置，机械传感自动刹车装置的阻尼输出轴与发电机的输入轴相连接。本发明有益的效果是：垂直轴风光互补航标系列信号灯，克服了传统的螺旋桨型风车存在的诸多问题；采用新型垂直轴结构的风力发电装置，再加上防台风机械传感自动刹车保护装置，就能够大大改变航标灯的品质和应对恶劣天气的功能。

Description

一种风光互补航标灯装置
技术领域
本发明主要涉及航标灯领域，主要是一种风光互补航标灯装置。
背景技术
利用风能发电照明并应用在交通设施上也有上百年的历史了，基本形式虽然不断改进，但终于不能离开传统式样：即螺旋桨型风车与风力发电机连动，长长的尾翼随着风向旋转，这种传统的结构形式存在许多问题：大弧度旋转的风叶容易损坏，偶然遭遇大风常常伤人，存在事故隐患，风力发电机暴露在外，容易腐蚀与损坏。当前普遍应用的航标灯都以太阳能为能源，如遇较长时间阴雨天气就有断电危险。
风光互补航标灯目前在国内尚属空白。海上风力资源丰富，实行风光互补是理想方案，此方案早有人提出，但很难实际应用，原因就是没有可靠的防台风措施。用常规的电力控制器可以解决这一问题，但整个***电力是有限的，如果台风持续时间很长，电力控制器也就失效了。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种在任何气候条件下都能正常发电的风光互补的风光互补航标灯装置。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种风光互补航标灯装置，主要包括航标灯、风轮、发电机、蓄电池组和控制器，风轮的转轴和发电机的输入端相连接，风轮、转轴和发电机构成风力发电机。所述的风轮的叶片与转轴平行，以栅状分布形成以转轴为轴心的圆筒形风轮；风力发电机上设置有用于随风力大小而调整刹车力度的机械传感自动刹车装置，机械传感自动刹车装置的阻尼输出轴与发电机的输入轴相连接。
作为优选，所述的风轮外周设有导风板，该导风板以栅状分布的导向板形成以转轴为轴心的圆筒形。
作为优选，所述的风力发电机外面设有太阳能电板，太阳能电板、蓄电池组和风力发电机均与控制器相连接，形成风力和太阳能双路供电。
作为优选，所述的风力发电机固定安装在基座上，基座安装在灯塔上。
所述机械传感自动刹车装置包括减速刹车风轮、刹车轴、一组连动齿轮、第二偏心轮、第一偏心轮、阻尼输出轴和弹簧阻尼装置，减速刹车风轮通过刹车轴与一组连动齿轮相连接，刹车轴上设置有弹簧阻尼装置；一个连动齿轮上连接有第一偏心轮、另一个连动齿轮上连接有第二偏心轮，第一偏心轮和第二偏心轮之间设有与其配合的阻尼输出轴，阻尼输出轴一端和第一偏心轮和第二偏心轮配合连接，另一端是和发电机的输入轴相连接的。
所述的机械传感自动刹车装置通过底板固定连接在风力发电机的外壳上。
本发明有益的效果是：垂直轴风光互补航标系列信号灯，克服了传统的螺旋桨型风车存在的诸多问题；全新的垂直轴风光互补航标系列信号灯在国内尚属空白，海上风力资源丰富，采用新型垂直轴结构的风力发电装置，再加上防台风机械传感自动刹车保护装置，就能够大大改变航标灯的品质和应对恶劣天气的功能。
附图说明
图1是本发明的***结构示意图；
图2是本发明中风力发电机部分的结构示意图；
图3是本发明中风轮俯视结构示意图；
图4是本发明中发电机部分的结构示意图；
图5是本发明中发电机部分行星齿轮结构示意图；
图6是本发明中刹车保护装置结构示意图；
图7是本发明中刹车保护装置中偏心轮仰视结构图。
附图标记说明：航标灯1，太阳能电板2，风力发电机3，减速刹车风轮4，基座5，控制器6，蓄电池组7，灯塔8，导风板9，风轮10，发电机11，转轴12，行星齿轮13，箱体14，定子15，电机转子16，弹簧阻尼装置17，底板18，连动齿轮19，第二偏心轮20，第一偏心轮21，阻尼输出轴22，电动机从动轮23，刹车轴24。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明作进一步说明：
如图所示，这种风光互补航标灯装置，主要包括航标灯1、风轮10、发电机11、蓄电池组7和控制器6，所述的风力发电机3固定安装在基座5上，基座5安装在灯塔8上。风轮10的转轴12和发电机11的输入端相连接，风轮10、转轴12和发电机11构成风力发电机3。所述的风轮10的叶片与转轴12平行，以栅状分布形成以转轴12为轴心的圆筒形风轮，风轮10外周设有导风板9，该导风板9以栅状分布的导向板形成以转轴12为轴心的圆筒形，导风板既有导向作用，也有保护作用。风力发电机3上设置有用于随风力大小而调整刹车力度的机械传感自动刹车装置，机械传感自动刹车装置的阻尼输出轴22与发电机11的输入轴相连接。这种装置不消耗***中的有限电能，依靠一个可随强风自动偏转的机械装置来调整刹车力度，风大时传感装置将过大的风力传导给刹车装置，使风轮速度减慢，风小时，刹车释放，风轮正常旋转发电。风力越大，磨擦力越大；风力减至8级以下时，阻尼消失。
所述机械传感自动刹车装置包括减速刹车风轮4、刹车轴24、一组连动齿轮19、第二偏心轮20、第一偏心轮21、阻尼输出轴22和弹簧阻尼装置17，通过底板18固定连接在风力发电机3的外壳上。减速刹车风轮4通过刹车轴24与一组连动齿轮19相连接，刹车轴24上设置有弹簧阻尼装置17；一个连动齿轮19上连接有第一偏心轮21、另一个连动齿轮19上连接有第二偏心轮20，第一偏心轮21和第二偏心轮20之间设有与其配合的阻尼输出轴22，阻尼输出轴22一端和第一偏心轮21和第二偏心轮20配合连接，另一端是和发电机11的输入轴相连接的。
所述的风力发电机3外面设有太阳能电板2，太阳能电板2、蓄电池组7和风力发电机3均与控制器6相连接，形成风力和太阳能双路供电。
工作原理：1、本发明的一种风光互补航标灯装置，因由垂直于地面布置的叶片组成的风轮在导风板的作用下，能接受来自各个方向刮来的风，带动风轮转动，产生电能与太阳能形成互补给航标灯供电，能保证在任何气候条件下不会断电。并且造型美观，外观上看不到风轮旋转，也看不到太阳能装置，整体感好，抗强风能力强，发电效率高。2、当风轮受10级以上风力冲击时，减速刹车风轮4旋转，3个连动齿轮随之转动，两个偏心轮靠拢，对阻尼输出轴22产生挤压，使减速刹车风轮4减速。风速加大时，挤压力也越大，直至刹车；当风力减小时，弹簧阻尼装置17带动连动齿轮使两个偏心轮远离阻尼输出轴，偏心轮对阻尼轴的摩擦力减少至没有摩擦，减速解除。本装置不耗电力，安全可靠，使用寿命长。
除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种风光互补航标灯装置，主要包括航标灯(1)、风轮(10)、发电机(11)、蓄电池组(7)和控制器(6)，风轮(10)的转轴(12)和发电机(11)的输入端相连接，风轮(10)、转轴(12)和发电机(11)构成风力发电机(3)，其特征在于：所述的风轮(10)的叶片与转轴(12)平行，以栅状分布形成以转轴(12)为轴心的圆筒形风轮；风力发电机(3)上设置有用于随风力大小而调整刹车力度的机械传感自动刹车装置，机械传感自动刹车装置的阻尼输出轴(22)与发电机(11)的输入轴相连接；所述机械传感自动刹车装置包括减速刹车风轮(4)、刹车轴(24)、一组连动齿轮(19)、第二偏心轮(20)、第一偏心轮(21)、阻尼输出轴(22)和弹簧阻尼装置(17)，减速刹车风轮(4)通过刹车轴(24)与一组连动齿轮(19)相连接，刹车轴(24)上设置有弹簧阻尼装置(17)；连动齿轮(19)中的一个齿轮上连接有第一偏心轮(21)、连动齿轮(19)中的另一个齿轮上连接有第二偏心轮(20)，连动齿轮(19)中的这二个齿轮相互啮合；第一偏心轮(21)和第二偏心轮(20)之间设有与其配合的阻尼输出轴(22)，阻尼输出轴(22)一端和第一偏心轮(21)和第二偏心轮(20)配合连接，另一端是和发电机(11)的输入轴相连接的。
2.根据权利要求1所述的风光互补航标灯装置，其特征是：所述的机械传感自动刹车装置通过底板(18)固定连接在风力发电机(3)的外壳上。
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