CN112177856A - 一种多组合式自动调节风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及风力发电设备技术领域，且公开了一种多组合式自动调节风力发电机，包括风叶轮层和发电层，所述风叶轮层包括上下对称分布的圆板，两个所述圆板之间通过轴承转动连接有轮轴，所述轮轴的外侧壁固定有叶片，且所述轮轴的两端分别贯穿两个所述圆板，两个所述圆板之间等距固定有多个支撑柱；通过转速传感器可以将转速信号反馈给电脑模块，此时电脑模块通过增大或减小导风门的开合角度以及控制电子碟刹，从而可以自动控制轮轴转速，使其处于一个正常的发电转速，并且在台风的时候，电脑模块会将导风门关闭，并启动安全锁锁紧导风门，同时控制电子碟刹将轮轴锁死，相较于现有的风力发电设备，该设备可以进行自我调节和保护。

Description

一种多组合式自动调节风力发电机
技术领域
本发明涉及风力发电设备技术领域，具体为一种多组合式自动调节风力发电机。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能，风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视，在利用风力发电的时候，通常需要使用到风力发电设备，才可以将风能转化为电能，并供人们进行利用。
但现有的风力发电设备在使用的过程中，当遭遇强风或者台风天气的时候，现有的风力发电设备无法对自身进行防护，容易发生在风力过大的时候，造成风力发电设备的损坏，从而给人们带来一定的经济损失。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种多组合式自动调节风力发电机，解决了当遭遇强风或者台风天气的时候，现有的风力发电设备无法对自身进行防护，容易发生在风力过大的时候，造成风力发电设备的损坏，从而给人们带来一定的经济损失的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多组合式自动调节风力发电机，包括风叶轮层和发电层，所述风叶轮层包括上下对称分布的圆板，两个所述圆板之间通过轴承转动连接有轮轴，所述轮轴的外侧壁固定有多个叶片，且所述轮轴的两端分别贯穿两个所述圆板，两个所述圆板之间等距固定有多个支撑柱，多个所述支撑柱的外侧壁通过铰链转动连接有导风门，多个所述导风门的内侧远离所述支撑柱处等距固定有多个电动安全锁，所述支撑柱的外侧壁转动连接有多个电动伸缩杆，所述电动伸缩杆远离所述支撑柱的一端与相邻的所述导风门的内侧转动连接，所述支撑柱的外侧壁开设有多个锁孔，多个所述锁孔与相邻的多个所述电动安全锁一一对应，位于上方的所述圆板的中部固定有连接箱，所述连接箱的内部设有角牙，所述角牙包括顶齿、侧齿和底齿，所述顶齿、所述侧齿和所述底齿分别与所述连接箱的内部上表面中心处、内部右侧中心处和内部下表面中心处转动连接，且所述顶齿和所述底齿均与所述侧齿啮合连接，所述底齿的底端与所述轮轴的顶端固定连接，所述连接箱的内部转动连接有轴套，所述轴套的底端与所述轮轴的顶端固定连接，所述发电层的内部下表面固定有变速箱，所述变速箱的输入端固定有输入轴，且所述变速箱的输出端固定有输出轴，所述发电层的内部左侧固定有发电机，所述输出轴远离所述变速箱的一端与所述发电机的输入端固定连接，所述发电层的内部左侧位于所述发电机的上方固定有电脑模块，且所述发电层的内部上表面靠近所述输入轴处固定有转速传感器，所述输入轴的外侧壁固定有电子碟刹，所述装置的顶部拆卸连接有安装板，所述安装板的上表面固定有测风仪。
优选的，所述安装板的上表面位于所述测风仪的左侧固定有避雷针。
优选的，下方的所述圆板的下表面中心处开设有与所述连接箱相适配的凹槽。
优选的，所述支撑柱的两端均固定有固定板，所述固定板的四个拐角处均开设有贯穿式的通孔。
优选的，所述轮轴的外侧壁底部对称固定有卡块，所述顶齿的内侧壁与所述轴套的内侧壁均对称开设有卡槽。
优选的，所述发电层的内部右侧固定有备用电源。
（三）有益效果
本发明提供了一种多组合式自动调节风力发电机，具备以下有益效果：
（1）、本发明在使用的过程中，通过转速传感器可以将转速信号反馈给电脑模块，此时电脑模块通过增大或减小导风门的开合角度以及控制电子碟刹，从而可以自动控制轮轴转速，使其处于一个正常的发电转速，并且在台风的时候，电脑模块会将导风门关闭，并启动安全锁锁紧导风门，同时控制电子碟刹将轮轴锁死，相较于现有的风力发电设备，该设备可以进行自我调节和保护。
（2）、本发明在使用的时候，可以提供两种组合连接方式，一是连接箱中安装角牙，然后分别将多个风叶轮层和发电层进行组装连接，可使多个风叶轮层中的叶片实现正反转动，二是连接箱中安装轴套，然后分别将多个风叶轮层和发电层进行组装连接，可使多个风叶轮层中的叶片实现同向同步转动。
（3）、本发明在使用的时候，可以将发电层分别安装在该装置的顶部、中部和底部，可以使装置在不同场景和环境下进行使用，使装置可以更加方便灵活的进行使用。
附图说明
图1为本发明中发电层位于底部的结构示意图；
图2为本发明中发电层位于中部的结构示意图；
图3为本发明中发电层位于顶部的结构示意图；
图4为本发明中风叶轮层的内部仰视结构示意图；
图5为本发明中支撑柱的立体结构示意图；
图6为本发明实施例一中连接箱的内部结构示意图；
图7为本发明实施例二中连接箱的内部结构示意图。
图中：1、发电机；2、输出轴；3、电脑模块；4、转速传感器；5、支撑柱；6、圆板；7、导风门；8、安装板；9、避雷针；10、测风仪；11、风叶轮层；12、输入轴；13、备用电源；14、发电层；15、电子碟刹；16、变速箱；17、电动安全锁；18、叶片；19、连接箱；20、轮轴；21、电动伸缩杆；22、固定板；23、卡块；24、锁孔；25、角牙；26、顶齿；27、卡槽；28、侧齿；29、底齿；30、轴套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种多组合式自动调节风力发电机，包括风叶轮层11和发电层14，风叶轮层11包括上下对称分布的圆板6，两个圆板6之间通过轴承转动连接有轮轴20，轮轴20的外侧壁固定有多个叶片18，且轮轴20的两端分别贯穿两个圆板6，两个圆板6之间等距固定有多个支撑柱5，多个支撑柱5的外侧壁通过铰链转动连接有导风门7，多个导风门7的内侧远离支撑柱5处等距固定有多个电动安全锁17，支撑柱5的外侧壁转动连接有多个电动伸缩杆21，电动伸缩杆21远离支撑柱5的一端与相邻的导风门7的内侧转动连接，支撑柱5的外侧壁开设有多个锁孔24，多个锁孔24与相邻的多个电动安全锁17一一对应，位于上方的圆板6的中部固定有连接箱19，连接箱19的内部设有角牙25，角牙25包括顶齿26、侧齿28和底齿29，顶齿26、侧齿28和底齿29分别与连接箱19的内部上表面中心处、内部右侧中心处和内部下表面中心处转动连接，且顶齿26和底齿29均与侧齿28啮合连接，底齿29的底端与轮轴20的顶端固定连接，发电层14的内部下表面固定有变速箱16，变速箱16的输入端固定有输入轴12，且变速箱16的输出端固定有输出轴2，发电层14的内部左侧固定有发电机1，输出轴2远离变速箱16的一端与发电机1的输入端固定连接，发电层14的内部左侧位于发电机1的上方固定有电脑模块3，且发电层14的内部上表面靠近输入轴12处固定有转速传感器4，输入轴12的外侧壁固定有电子碟刹15，装置的顶部拆卸连接有安装板8，安装板8的上表面固定有测风仪10，在使用的时候，将该装置进行组装，可以将多个风叶轮层11进行组合安装，位于上层的风叶轮层11中的轮轴20的底端会***到下层风叶轮层11上的连接箱19中的顶齿26中，并将发电层14安装于于多个风叶轮层11的最下方，使输入轴12的顶端与最下层风叶轮层11中的轮轴20的底端固定连接，可以将发电层14安装于多个风叶轮层11中间，使输入轴12的两端分别与位于发电层14顶部和底部的风叶轮层11中的轮轴20的底端和顶端固定连接，也可以将发电层14安装于多个风叶轮层11的最顶部，使输入轴12的底端与最上层风叶轮层11中的轮轴20的顶端固定连接，通过连接箱19中的角牙25可以使上层风叶轮层11中的多个叶片18和下层风叶轮层11中的多个叶片18实现同速不同方向转动，然后将安装板8安装于装置的最顶部，然后通过测风仪10可以检测外界是否有风，当检测到外界有风的时候，可以将信号反馈给电脑模块3，此时电脑模块3启动电动伸缩杆21和电动安全锁17，打开导风门7并引入风，此时导风门7开启方向与多个叶片18转动的方向相同，风带动叶片18以及轮轴20转动，通过变速箱16可以提高输出轴2的转速，从而可以达到发电的转速，然后通过发电机1可以进行发电，在使用的过程中，当转速传感器4检测到轮轴20的转速过低，不足以达到发电转速的时候，将低转速信号发送给电脑模块3，此时电脑模块3会开大导风门7引入更多的风量，从而可以加快轮轴20转动，以达到发电转速，当转速传感器4检测到轮轴20的转速过快，导致发电机1发电不正常，将高转速信号反馈给电脑模块3，此时电脑模块3关小导风门7，并启动电子碟刹15辅助，使轮轴20的转速达到正常的发电转速，当遭遇台风的时候，电脑模块3开启导风门7的缝隙只有10cm的时候，此时如果轮轴20的转速还是超过正常值，电脑模块3启动防台风***，关闭导风门7并启动电动安全锁17，使电动安全锁17上的销柱***到锁孔24中，将导风门7紧闭，然后控制电子碟刹15锁死轮轴20，使整个设备处于睡眠状态，当台风过去后，通过检修人员的检修后，便重启进行工作，每层风叶轮层11中的多个叶片18的转向与导风门7搭配一致才能正常工作。
进一步的，安装板8的上表面位于测风仪10的左侧固定有避雷针9，避免设备遭遇雷击，导致设备发生损坏的情况。
进一步的，下方的圆板6的下表面中心处开设有与连接箱19相适配的凹槽，当将多个风叶轮层11相互组合安装的时候，可以使连接箱19突出的部分嵌入到凹槽中，从而可以更好的将多个风叶轮层11进行组合安装。
进一步的，支撑柱5的两端均固定有固定板22，固定板22的四个拐角处均开设有贯穿式的通孔，通过固定板22以及螺栓和螺母的配合，可以进一步的将多个风叶轮层11进行固定。
进一步的，轮轴20的外侧壁底部对称固定有卡块23，顶齿26的内侧壁对称开设有卡槽27，当将多个风叶轮层11进行组合安装的时候，轮轴20的底端会***到连接箱19中的顶齿26中，同时卡块23会卡入到卡槽27中，避免在转动的时候，轮轴20与顶齿26之间发生打滑的情况。
进一步的，发电层14的内部右侧固定有备用电源13，12V蓄电池逆变220V，可以在设备不发电的时候，可能为设备内部的电器进行供电，保证设备内部的电器正常工作。
实施例二
如图1-5和图7所示，本发明提供一种技术方案：一种多组合式自动调节风力发电机，包括风叶轮层11和发电层14，风叶轮层11包括上下对称分布的圆板6，两个圆板6之间通过轴承转动连接有轮轴20，轮轴20的外侧壁固定有叶片18，且轮轴20的两端分别贯穿两个圆板6，两个圆板6之间等距固定有多个支撑柱5，多个支撑柱5的外侧壁通过铰链转动连接有导风门7，多个导风门7的内侧远离支撑柱5处等距固定有多个电动安全锁17，支撑柱5的外侧壁转动连接有多个电动伸缩杆21，电动伸缩杆21远离支撑柱5的一端与相邻的导风门7的内侧转动连接，支撑柱5的外侧壁开设有多个锁孔24，多个锁孔24与相邻的多个电动安全锁17一一对应，位于上方的圆板6的中部固定有连接箱19，连接箱19的内部转动连接有轴套30，轴套30的底端与轮轴20的顶端固定连接，发电层14的内部下表面固定有变速箱16，变速箱16的输入端固定有输入轴12，且变速箱16的输出端固定有输出轴2，发电层14的内部左侧固定有发电机1，输出轴2远离变速箱16的一端与发电机1的输入端固定连接，发电层14的内部左侧位于发电机1的上方固定有电脑模块3，且发电层14的内部上表面靠近输入轴12处固定有转速传感器4，输入轴12的外侧壁固定有电子碟刹15，装置的顶部拆卸连接有安装板8，安装板8的上表面固定有测风仪10，在使用的时候，将该装置进行组装，可以将多个风叶轮层11进行组合安装，位于上层的风叶轮层11中的轮轴20的底端会***到下层风叶轮层11上的连接箱19中的轴套30中，并将发电层14安装于于多个风叶轮层11的最下方，使输入轴12的顶端与最下层风叶轮层11中的轮轴20的底端固定连接，可以将发电层14安装于多个风叶轮层11中间，使输入轴12的两端分别与位于发电层14顶部和底部的风叶轮层11中的轮轴20的底端和顶端固定连接，也可以将发电层14安装于多个风叶轮层11的最顶部，使输入轴12的底端与最上层风叶轮层11中的轮轴20的顶端固定连接，通过连接箱19中的轴套30可以使上层风叶轮层11中的多个叶片18和下层风叶轮层11中的多个叶片18实现同速同向转动，然后将安装板8安装于装置的最顶部，然后通过测风仪10可以检测外界是否有风，当检测到外界有风的时候，可以将信号反馈给电脑模块3，此时电脑模块3启动电动伸缩杆21和电动安全锁17，打开导风门7并引入风，此时导风门7开启方向与多个叶片18转动的方向相同，风带动叶片18以及轮轴20转动，通过变速箱16可以提高输出轴2的转速，从而可以达到发电的转速，然后通过发电机1可以进行发电，在使用的过程中，当转速传感器4检测到轮轴20的转速过低，不足以达到发电转速的时候，将低转速信号发送给电脑模块3，此时电脑模块3会开大导风门7引入更多的风量，从而可以加快轮轴20转动，以达到发电转速，当转速传感器4检测到轮轴20的转速过快，导致发电机1发电不正常，将高转速信号反馈给电脑模块3，此时电脑模块3关小导风门7，并启动电子碟刹15辅助，使轮轴20的转速达到正常的发电转速，当遭遇台风的时候，电脑模块3开启导风门7的缝隙只有10cm的时候，此时如果轮轴20的转速还是超过正常值，电脑模块3启动防台风***，关闭导风门7并启动电动安全锁17，使电动安全锁17上的销柱***到锁孔24中，将导风门7紧闭，然后控制电子碟刹15锁死轮轴20，使整个设备处于睡眠状态，当台风过去后，通过检修人员的检修后，便重启进行工作，每层风叶轮层11中的多个叶片18的转向与导风门7搭配一致才能正常工作。
进一步的，安装板8的上表面位于测风仪10的左侧固定有避雷针9，避免设备遭遇雷击，导致设备发生损坏的情况。
进一步的，下方的圆板6的下表面中心处开设有与连接箱19相适配的凹槽，当将多个风叶轮层11相互组合安装的时候，可以使连接箱19突出的部分嵌入到凹槽中，从而可以更好的将多个风叶轮层11进行组合安装。
进一步的，支撑柱5的两端均固定有固定板22，固定板22的四个拐角处均开设有贯穿式的通孔，通过固定板22以及螺栓和螺母的配合，可以进一步的将多个风叶轮层11进行固定。
进一步的，轮轴20的外侧壁底部对称固定有卡块23，轴套30的内侧壁对称开设有卡槽27，当将多个风叶轮层11进行组合安装的时候，轮轴20的底端会***到连接箱19中的轴套30中，同时卡块23会卡入到卡槽27中，避免在转动的时候，轮轴20与轴套30之间发生打滑的情况。
进一步的，发电层14的内部右侧固定有备用电源13，12V蓄电池逆变220V，可以在设备不发电的时候，可能为设备内部的电器进行供电，保证设备内部的电器正常工作。
综上可得，本发明的工作流程：在使用的时候，将该装置进行组装，可以将多个风叶轮层11进行组合安装，位于上层的风叶轮层11中的轮轴20的底端会***到下层风叶轮层11上的连接箱19中的顶齿26中，并将发电层14安装于于多个风叶轮层11的最下方，使输入轴12的顶端与最下层风叶轮层11中的轮轴20的底端固定连接，可以将发电层14安装于多个风叶轮层11中间，使输入轴12的两端分别与位于发电层14顶部和底部的风叶轮层11中的轮轴20的底端和顶端固定连接，也可以将发电层14安装于多个风叶轮层11的最顶部，使输入轴12的底端与最上层风叶轮层11中的轮轴20的顶端固定连接，通过连接箱19中的角牙25可以使上层风叶轮层11中的多个叶片18和下层风叶轮层11中的多个叶片18实现同速不同方向转动，并且可以将多个风叶轮层11进行组合安装，位于上层的风叶轮层11中的轮轴20的底端会***到下层风叶轮层11上的连接箱19中的轴套30中，并将发电层14安装于于多个风叶轮层11的最下方，使输入轴12的顶端与最下层风叶轮层11中的轮轴20的底端固定连接，可以将发电层14安装于多个风叶轮层11中间，使输入轴12的两端分别与位于发电层14顶部和底部的风叶轮层11中的轮轴20的底端和顶端固定连接，也可以将发电层14安装于多个风叶轮层11的最顶部，使输入轴12的底端与最上层风叶轮层11中的轮轴20的顶端固定连接，通过连接箱19中的轴套30可以使上层风叶轮层11中的多个叶片18和下层风叶轮层11中的多个叶片18实现同速同向转动，然后将安装板8安装于装置的最顶部，然后通过测风仪10可以检测外界是否有风，当检测到外界有风的时候，可以将信号反馈给电脑模块3，此时电脑模块3启动电动伸缩杆21和电动安全锁17，打开导风门7并引入风，风带动叶片18以及轮轴20转动，通过变速箱16可以提高轮轴20的转速，从而可以达到发电的转速，然后通过发电机1可以进行发电，在使用的过程中，当转速传感器4检测到轮轴20的转速过低，不足以达到发电转速的时候，将低转速信号发送给电脑模块3，此时电脑模块3会开大导风门7引入更多的风量，从而可以加快轮轴20转动，以达到发电转速，当转速传感器4检测到轮轴20的转速过快，导致发电机1发电不正常，将高转速信号反馈给电脑模块3，此时电脑模块3关小导风门7，并启动电子碟刹15辅助，使轮轴20的转速达到正常的发电转速，当遭遇台风的时候，电脑模块3开启导风门7的缝隙只有10cm的时候，此时如果轮轴20的转速还是超过正常值，电脑模块3启动防台风***，关闭导风门7并启动电动安全锁17，使电动安全锁17上的销柱***到锁孔24中，将导风门7紧闭，然后控制电子碟刹15锁死轮轴20，使整个设备处于睡眠状态，当台风过去后，通过检修人员的检修后，便重启进行工作。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种多组合式自动调节风力发电机，包括风叶轮层（11）和发电层（14），其特征在于：所述风叶轮层（11）包括上下对称分布的圆板（6），两个所述圆板（6）之间通过轴承转动连接有轮轴（20），所述轮轴（20）的外侧壁固定有多个叶片（18），且所述轮轴（20）的两端分别贯穿两个所述圆板（6），两个所述圆板（6）之间等距固定有多个支撑柱（5），多个所述支撑柱（5）的外侧壁通过铰链转动连接有导风门（7），多个所述导风门（7）的内侧远离所述支撑柱（5）处等距固定有多个电动安全锁（17），所述支撑柱（5）的外侧壁转动连接有多个电动伸缩杆（21），所述电动伸缩杆（21）远离所述支撑柱（5）的一端与相邻的所述导风门（7）的内侧转动连接，所述支撑柱（5）的外侧壁开设有多个锁孔（24），多个所述锁孔（24）与相邻的多个所述电动安全锁（17）一一对应，位于上方的所述圆板（6）的中部固定有连接箱（19），所述连接箱（19）的内部设有角牙（25），所述角牙（25）包括顶齿（26）、侧齿（28）和底齿（29），所述顶齿（26）、所述侧齿（28）和所述底齿（29）分别与所述连接箱（19）的内部上表面中心处、内部右侧中心处和内部下表面中心处转动连接，且所述顶齿（26）和所述底齿（29）均与所述侧齿（28）啮合连接，所述底齿（29）的底端与所述轮轴（20）的顶端固定连接，所述连接箱（19）的内部转动连接有轴套（30），所述轴套（30）的底端与所述轮轴（20）的顶端固定连接，所述发电层（14）的内部下表面固定有变速箱（16），所述变速箱（16）的输入端固定有输入轴（12），且所述变速箱（16）的输出端固定有输出轴（2），所述发电层（14）的内部左侧固定有发电机（1），所述输出轴（2）远离所述变速箱（16）的一端与所述发电机（1）的输入端固定连接，所述发电层（14）的内部左侧位于所述发电机（1）的上方固定有电脑模块（3），且所述发电层（14）的内部上表面靠近所述输入轴（12）处固定有转速传感器（4），所述输入轴（12）的外侧壁固定有电子碟刹（15），所述装置的顶部拆卸连接有安装板（8），所述安装板（8）的上表面固定有测风仪（10）。
2.根据权利要求1所述的一种多组合式自动调节风力发电机，其特征在于：所述安装板（8）的上表面位于所述测风仪（10）的左侧固定有避雷针（9）。
3.根据权利要求1所述的一种多组合式自动调节风力发电机，其特征在于：下方的所述圆板（6）的下表面中心处开设有与所述连接箱（19）相适配的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种多组合式自动调节风力发电机，其特征在于：所述支撑柱（5）的两端均固定有固定板（22），所述固定板（22）的四个拐角处均开设有贯穿式的通孔。
5.根据权利要求1所述的一种多组合式自动调节风力发电机，其特征在于：所述轮轴（20）的外侧壁底部对称固定有卡块（23），所述顶齿（26）的内侧壁与所述轴套（30）的内侧壁均对称开设有卡槽（27）。
6.根据权利要求1所述的一种多组合式自动调节风力发电机，其特征在于：所述发电层（14）的内部右侧固定有备用电源（13）。
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