CN211058952U - 一种风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电装置，属于风力发电技术领域。所述风力发电装置包括：发电机的固定端固定设置在发电机舱内；间歇齿轮固定设置在发电机舱的端面上，间歇齿轮的周面上开设有若干齿轮组；传动机构的第一端依次穿过间歇齿轮及发电机舱的端面与发电机的动作端固定连接；第一旋转轴的第一端与扇叶固定连接，第一旋转轴的第二端可转动式地与传动机构连接，第一旋转轴的第二端设置在传动机构的第二端与间歇齿轮之间；直齿轮套接在第一旋转轴上，直齿轮可与齿轮组啮合。本实用新型风力发电装置能够具有较大的迎风面积，而没有逆风面，从而提高了发电效率和风能利用率。

Description

一种风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电装置。

背景技术

大量开采和使用煤炭、石油和天然气等自然资源对提高人民生活水平，促进经济快速发展具有重要的作用，但是其带来的问题也不容忽视。资源缺乏和环境污染是制约我国现阶段经济发展的重要因素。因此，发展可再生能源，形成能源种类多样化的能源利用局面是解决能源短缺，环境污染的根本出路。

风能是清洁的可再生能源，风力发电是最成熟、最具开发条件和商业化发展前景的新能源发电方式之一。风电的环境效益较好，与生物质能发电相比，风力发电不排放任何有害气体和废弃物；与光伏发电相比，风力发电机的制造过程产生的污染远远小于目前的光伏太阳能板；与光热发电相比，风力发电的发电功率大，投资较小；与地热发电相比，风力发电的应用范围广，维护成本低。风电场虽然占了大片土地，但风力发电机基础使用的面积较小，建设地貌往往是荒滩和山地，对农田和牧场的影响很小。世界上很多国家，尤其是发达国家已经充分认识到风电在节能减排方面的重要性，对风电的开发给予了高度重视。

目前风力发电机主要有两种方式：水平轴和垂直轴。

水平轴：全球普遍采用的是水平轴螺旋桨风力发电机，其优点是没有逆风面，缺点是风能收集率低，单位面积内空虚大，轴向来风转径向旋转风速折损大。另外，叶片的迎风面积小，扭力小，叶片成本较高。

垂直轴：垂直轴风力发电机的特点是任何方向都是迎风面，但同时也是逆风面，收集的风能只是叶片的两侧产生的压力差。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电装置，解决了或部分解决了现有技术中风力发电装置能迎风面积小，发电效率低和风能利用率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种风力发电装置包括：发电机舱、发电机、传动机构、间歇齿轮及若干扇叶机构；所述发电机的固定端固定设置在所述发电机舱内；所述间歇齿轮固定设置在所述发电机舱的端面上，所述间歇齿轮的周面上开设有若干齿轮组；所述传动机构的第一端依次穿过所述间歇齿轮及所述发电机舱的端面与所述发电机的动作端固定连接；所述扇叶机构包括：扇叶、第一旋转轴及直齿轮；所述第一旋转轴的第一端与所述扇叶固定连接，所述第一旋转轴的第二端可转动式地与所述传动机构连接，所述第一旋转轴的第二端设置在所述传动机构的第二端与所述间歇齿轮之间；所述直齿轮套接在所述第一旋转轴上，所述直齿轮可与所述齿轮组啮合。

进一步地，若干所述齿轮组等角度均匀间隔设置。

进一步地，所述传动机构包括：传动轴及轴座；所述传动轴与所述轴座固定连接，所述传动轴的第一端依次穿过所述轴座、间歇齿轮及所述发电机舱的端面与所述发电机的动作端固定连接。

进一步地，所述轴座的外壁上固定设置有若干连接筒；若干所述连接筒与若干所述扇叶机构一一对应；所述第一旋转轴的第二端可转动式地设置在相对应的所述连接筒内。

进一步地，所述传动机构还包括：若干第二旋转轴；若干所述第二旋转轴与若干所述连接筒一一对应；所述第二旋转轴的第一端与相对应的所述连接筒固定连接，所述第二旋转轴的第二端可转动式地与相对应的所述第一旋转轴的第二端连接。

进一步地，所述第二旋转轴内开设有空腔，所述空腔内设置有轴承；所述第二旋转轴的第二端通过所述轴承与相对应的所述第一旋转轴的第二端连接。

进一步地，所述风力发电装置还包括：定向板；所述定向板固定设置在所述间歇齿轮与所述发电机舱的端面之间。

进一步地，所述风力发电装置还包括：若干定向器；若干所述定向器与若干所述扇叶机构一一对应，所述定向器套接在相对应的第一旋转轴上；所述定向器可滑动式地设置在所述定向板上。

进一步地，所述定向板的边沿处均开设有滑槽；所述定向器可滑动式地设置在所述滑槽内。

进一步地，所述定向板的边缘处均开设有若干缺口；若干所述缺口的位置与若干所述齿轮组的位置一一对应。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于发电机的固定端固定设置在发电机舱内，间歇齿轮固定设置在发电机舱的端面上，间歇齿轮的周面上开设有若干齿轮组，传动机构的第一端依次穿过间歇齿轮及发电机舱的端面与发电机的动作端固定连接，第一旋转轴的第一端与扇叶固定连接，第一旋转轴的第二端可转动式地与传动机构连接，第一旋转轴的第二端设置在传动机构的第二端与间歇齿轮之间，直齿轮套接在第一旋转轴上，直齿轮可与齿轮组啮合，所以，扇叶在公转到发电机舱顶部之前，直齿轮与相对应的齿轮组啮合，直齿轮进行转动，通过第一旋转轴带动扇叶进行自转，使扇叶的法向与风的方向相同，当扇叶公转到发电机舱顶部时，扇叶的法向与风的方向相同，扇叶受到的风力最大，产生的力矩也最大，扇叶绕传动机构进行公转，扇叶通过第一旋转轴带动传动机构转动，转动机构带动发电机的动作端转动，使发电机产生电能，扇叶在公转到发电机舱之前，直齿与相对应的齿轮组啮合，直齿轮进行转动，通过第一旋转轴带动扇叶进行自转，使扇叶的法向与风的方向垂直，当扇叶公转到发电机舱底部时，扇叶的法向与风的方向垂直，扇叶厚度方向上的面积非常小，从而使得扇叶逆风运动时基本不会产生反向力矩，具有较大的迎风面积，而没有逆风面，从而提高了发电效率和风能利用率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的风力发电装置的结构示意图；

图2为图1中风力发电装置的主视图；

图3为图1中风力发电装置的扇叶机构连接示意图；

图4为图1中风力发电装置的传动机构连接示意图。

具体实施方式

参见图1-3，本实用新型实施例提供了一种风力发电装置包括：发电机舱1、发电机、传动机构2、间歇齿轮3及若干扇叶机构4。

发电机的固定端固定设置在发电机舱1内。

间歇齿轮3固定设置在发电机舱1的端面上，间歇齿轮3的周面上开设有若干齿轮组。

传动机构2的第一端依次穿过间歇齿轮3及发电机舱1的端面与发电机的动作端固定连接。

扇叶机构4包括：扇叶4-1、第一旋转轴4-2及直齿轮4-3。

第一旋转轴4-2的第一端与扇叶4-1固定连接，第一旋转轴4-2的第二端可转动式地与传动机构2连接，第一旋转轴4-2的第二端设置在传动机构2的第二端与间歇齿轮3之间。

直齿轮4-3套接在第一旋转轴上，直齿轮4-3可与齿轮组啮合。

本申请具体实施方式由于发电机的固定端固定设置在发电机舱1内，间歇齿轮3固定设置在发电机舱1的端面上，间歇齿轮3的周面上开设有若干齿轮组，传动机构2的第一端依次穿过间歇齿轮3及发电机舱1的端面与发电机的动作端固定连接，第一旋转轴4-2的第一端与扇叶4-1固定连接，第一旋转轴4-2的第二端可转动式地与传动机构2连接，第一旋转轴4-2的第二端设置在传动机构2的第二端与间歇齿轮3之间，所以，扇叶4-1在公转到发电机舱1顶部之前，直齿轮4-3与相对应的齿轮组啮合，直齿轮4-3进行转动，通过第一旋转轴4-2带动扇叶4-1进行自转，使扇叶4-1的法向与风的方向相同，当扇叶4-1公转到发电机舱1顶部时，扇叶4-1的法向与风的方向相同，扇叶4-1受到的风力最大，产生的力矩也最大，扇叶4-1绕传动机构2进行公转，扇叶4-1通过第一旋转轴4-2带动传动机构2转动，转动机构2带动发电机的动作端转动，使发电机产生电能，扇叶4-1在公转到发电机舱1之前，直齿轮4-3与相对应的齿轮组啮合，直齿轮4-3进行转动，通过第一旋转轴4-2带动扇叶4-1进行自转，使扇叶4-1的法向与风的方向垂直，当扇叶4-1公转到发电机舱1底部时，扇叶4-1的法向与风的方向垂直，扇叶4-1厚度方向上的面积非常小，从而使得扇叶4-1逆风运动时基本不会产生反向力矩，具有较大的迎风面积，而没有逆风面，从而提高了发电效率和风能利用率。

具体地，若干齿轮组等角度均匀间隔设置，便于直齿轮4-3带动第一旋转轴4-2动作。

参见图4，具体地，传动机构2包括：传动轴2-1及轴座2-2。

传动轴2-1与轴座2-2固定连接，在本实施方式中，传动轴2-1可通过焊接与轴座2-2固定连接，保证连接的稳定性。传动轴2-1的第一端依次穿过轴座2-2、间歇齿轮3及发电机舱1的端面与发电机的动作端固定连接。

转动轴2-1转动，带动发电机的动作端转动，使发电机发电。

其中，传动轴2-1与轴座2-2同轴，保证转动的稳定性。

传动轴2-1沿间歇齿轮3的轴向穿过间歇齿轮3。

轴座2-2的外壁上固定设置有若干连接筒2-3。在本实施方式中，轴座2-2的外壁上可通过焊接固定设置有若干连接筒2-3，保证连接的稳定性。

若干连接筒2-3与若干扇叶机构4一一对应，第一旋转轴4-2的第二端可转动式地设置在相对应的连接筒2-3内，第一旋转轴4-2可以在连接筒2-3内转动，使扇叶4-1进行自转。

其中，连接筒2-3沿轴座2-2的径向设置在轴座2-2的外壁上。

具体地，传动机构2还包括：若干第二旋转轴2-4。

若干第二旋转轴2-4与若干连接筒2-3一一对应。

第二旋转轴2-4的第一端与相对应的连接筒2-3固定连接。在本实施方式中，第二旋转轴2-4的第一端可通过焊接与相对应的连接筒2-3固定连接，保证连接的牢靠性。第二旋转轴2-4的第二端可转动式地与相对应的第一旋转轴4-2的第二端连接。

第二旋转轴2-4内开设有空腔，空腔内设置有轴承2-5。

第二旋转轴2-4的第二端通过轴承2-5与相对应的第一旋转轴4-2的第二端连接。

第一旋转轴4-2可以在第二旋转轴2-4内转动，使扇叶4-1进行自转。

其中，第二旋转轴2-4的直径大于第一旋转轴4-2的直径，保证动力传递的稳定。

第一旋转轴4-2、第二旋转轴2-4、轴承2-5及连接筒2-3同轴，保证动力传递的稳定。

具体地，风力发电装置还包括：第一定向板5。

定向板5固定设置在间歇齿轮3与发电机舱的端面之间。在本实施方式中，定向板5可通过螺栓固定设置在间歇齿轮3与发电机舱的端面之间，便于拆装。

其中，定向板5与传动轴2-1同轴。

具体地，风力发电装置还包括：若干定向器8。

若干定向器8与若干扇叶机构4一一对应，定向器8套接在相对应的第一旋转轴4-2上。

定向器8滑动式地设置在第一定向板5上。定向板5的边沿处均开设有滑槽；定向器8可滑动式地设置在滑槽内。

第一定向板5的边缘处均开设有若干缺口；若干缺口的位置与若干齿轮组的位置一一对应。

其中，缺口的面积大于***8的面积，***8为弧形板。

当定向器8脱离缺口处时，定向器8沿滑槽进行滑动，第一定向板5对定向器8进行限位，在定向板5的滑槽的阻挡作用下，定向器8不会绕第一旋转轴4-2的轴线进行转动，定向器8与第一旋转轴4-2固定连接，因此，第一旋转轴4-2也不会进行自转，从而保证了扇叶4-1与风之间的角度不变。当定向器8到达缺口处时，直齿轮4-3与相对应的齿轮组啮合，直齿轮4-3进行转动，通过第一旋转轴4-2带动扇叶4-1进行自转，同时，定向器8在第一旋转轴4-2的带动下在缺口处进行转动，缺口使定向器8有足够的空间能够旋转90°，避免定向器8干扰第一旋转轴4-2的转动，从而改变扇叶4-1与风之间的角度。

具体地，风力发电装置还包括：支撑座6及支杆7。

支撑座6的顶部与发电机舱1的底部固定连接，在本实施方式中，支撑座6的顶部可通过焊接与发电机舱1的底部固定连接，保证连接的牢靠性。

支杆7的顶部与支撑座6的底部固定连接，在本实施方式中，支杆7的顶部可通过焊接与支撑座6的底部固定连接，保证连接的牢靠性。

通过支杆7及支撑座6支撑发电机舱1，保证发电机舱1的高度，避免外界障碍挡风。

为了更清楚介绍本实用新型实施例，下面从本实用新型实施例的使用方法上予以介绍。

扇叶4-1公转到发电机舱1顶部之前，定向器8到达缺口处，直齿轮4-3与相对应的齿轮组啮合，直齿轮4-3进行转动，通过第一旋转轴4-2带动扇叶4-1进行自转，同时，定向器8在第一旋转轴4-2的带动下在缺口处进行转动，缺口使定向器8有足够的空间能够旋转90°，避免定向器8干扰第一旋转轴4-2的转动。直齿轮4-3与相对应的齿轮组啮合，直齿轮4-3进行转动，通过第一旋转轴4-2带动扇叶4-1进行自转，改变扇叶4-1与风之间的角度，使扇叶4-1的法向与风的方向相同。

当扇叶4-1公转到发电机舱1顶部时，定向器8脱离缺口处，定向器8沿滑槽进行滑动，定向板5的滑槽对定向器8进行限位，在定向板5的阻挡作用下，定向器8不会绕第一旋转轴4-2的轴线进行转动，定向器8与第一旋转轴4-2固定连接，因此，第一旋转轴4-2也不会进行自转，从而保证了扇叶4-1与风之间的角度不变，扇叶4-1的法向与风的方向相同，扇叶4-1受到的风力最大，产生的力矩也最大。

扇叶4-1依次通过第一旋转轴4-2、第二旋转轴2-4、连接筒2-3、轴座2-2带动传动轴2-1进行转动，传动轴2-1带动发电机的动作端转动，使发电机发电。

扇叶4-1公转到发电机舱1顶部的过程之中，定向器8到达另一缺口处，直齿轮4-3与相对应的齿轮组啮合，直齿轮4-3进行转动，通过第一旋转轴4-2带动扇叶4-1进行自转，同时，定向器8在第一旋转轴4-2的带动下在缺口处进行转动，缺口使定向器8有足够的空间能够旋转90°，避免定向器8干扰第一旋转轴4-2的转动。直齿轮4-3与相对应的齿轮组啮合，直齿轮4-3进行转动，通过第一旋转轴4-2带动扇叶4-1进行自转，改变扇叶4-1与风之间的角度，使扇叶4-1的法向与风的方向垂直。

当扇叶4-1公转到发电机舱1底部时，定向器8脱离缺口处，定向器8沿滑槽进行滑动，定向板5的滑槽对定向器8进行限位，在定向板5的阻挡作用下，定向器8不会绕第一旋转轴4-2的轴线进行转动，定向器8与第一旋转轴4-2固定连接，因此，第一旋转轴4-2也不会进行自转，从而保证了扇叶4-1与风之间的角度不变，扇叶4-1的法向与风的方向垂直，扇叶4-1厚度方向上的面积非常小，从而使得扇叶4-1逆风运动时基本不会产生反向力矩，具有较大的迎风面积，而没有逆风面，从而提高了发电效率和风能利用率。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种风力发电装置，其特征在于，包括：发电机舱、发电机、传动机构、间歇齿轮及若干扇叶机构；

所述发电机的固定端固定设置在所述发电机舱内；

所述间歇齿轮固定设置在所述发电机舱的端面上，所述间歇齿轮的周面上开设有若干齿轮组；

所述传动机构的第一端依次穿过所述间歇齿轮及所述发电机舱的端面与所述发电机的动作端固定连接；

所述扇叶机构包括：扇叶、第一旋转轴及直齿轮；

所述第一旋转轴的第一端与所述扇叶固定连接，所述第一旋转轴的第二端可转动式地与所述传动机构连接，所述第一旋转轴的第二端设置在所述传动机构的第二端与所述间歇齿轮之间；

所述直齿轮套接在所述第一旋转轴上，所述直齿轮可与所述齿轮组啮合。

2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：

若干所述齿轮组等角度均匀间隔设置。

3.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述传动机构包括：传动轴及轴座；

所述传动轴与所述轴座固定连接，所述传动轴的第一端依次穿过所述轴座、间歇齿轮及所述发电机舱的端面与所述发电机的动作端固定连接。

4.根据权利要求3所述的风力发电装置，其特征在于：

所述轴座的外壁上固定设置有若干连接筒；

若干所述连接筒与若干所述扇叶机构一一对应；

所述第一旋转轴的第二端可转动式地设置在相对应的所述连接筒内。

5.根据权利要求4所述的风力发电装置，其特征在于，所述传动机构还包括：若干第二旋转轴；

若干所述第二旋转轴与若干所述连接筒一一对应；

所述第二旋转轴的第一端与相对应的所述连接筒固定连接，所述第二旋转轴的第二端可转动式地与相对应的所述第一旋转轴的第二端连接。

6.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于：

所述第二旋转轴内开设有空腔，所述空腔内设置有轴承；

所述第二旋转轴的第二端通过所述轴承与相对应的所述第一旋转轴的第二端连接。

7.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述风力发电装置还包括：定向板；

所述定向板固定设置在所述间歇齿轮与所述发电机舱的端面之间。

8.根据权利要求7所述的风力发电装置，其特征在于，所述风力发电装置还包括：若干定向器；

若干所述定向器与若干所述扇叶机构一一对应，所述定向器套接在相对应的第一旋转轴上；

所述定向器可滑动式地设置在所述定向板上。

9.根据权利要求8所述的风力发电装置，其特征在于：

所述定向板的边沿处均开设有滑槽；

所述定向器可滑动式地设置在所述滑槽内。

10.根据权利要求8所述的风力发电装置，其特征在于：

所述定向板的边缘处均开设有若干缺口；

若干所述缺口的位置与若干所述齿轮组的位置一一对应。

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