一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机的制作方法

    技术2025-11-29  3


    本发明涉及风力发电机,具体为一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机。


    背景技术:

    1、风力发电机多种多样,总的来说分为两类,一种是水平轴风力发电机,另一种就是垂直轴风力发电机,垂直轴风力发电机又称垂直风力发电机,其风轮的旋转轴垂直于地面或者气流的方向;

    2、垂直风力发电机在风向改变的时候无需对风,进而减少了风轮对风时的陀螺力,这是其相对于水平轴风力发电机的一大优势;

    3、现有的垂直风力发电机在使用的过程中,还存在一些问题,具体为;

    4、1、现有的垂直风力发电机在使用的过程中,其受到风力影响的程度相对于水平轴风力发电机较大,主要原因是,水平轴风力发电机设置在风叶的后方,绝大部分的风力转化为风叶转动的动力,进而对水平轴风力发电机影响较小,而垂直风力发电机,并没有其他构件帮助其消耗风力,所以其将承受完整的风力,进而容易因风力过大而倾倒;

    5、2、现有的垂直风力发电机设置的倾斜结构需依靠手动或者电动驱动,进而使得其不能根据风力大小自动调整倾斜角度,主要原因是,手动调整需要工作人员感知,而人体感应风力大小是很难得,而电动驱动调整,其存在的问题是,风的大小并不是恒定的,可能在一个时间段内,忽然有风忽然没风,所以如果是电动驱动调整,则需要反复的调节,造成能耗增加,且增大倾斜结构的磨损;

    6、因此,需要一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,以解决上述问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,以解决上述背景技术中提出现有的垂直风力发电机不便于自动倾斜防强风以及不能根据风力大小自适应调整倾斜程度的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,包括安装底座、风动驱动组件和绳索牵拉机构,所述安装底座的上表面同轴轴承连接有支撑底座,且支撑底座的上表面同轴固定连接有支撑环,所述支撑底座的上边同轴安装有连接座,且连接座上连接有垂直风机,所述支撑环的外侧面对称设置有2个迎风板,且支撑环上设置有风动驱动组件,所述支撑环的内部轴承连接有轴杆,且轴杆与风动驱动组件相连接,所述轴杆上设置有绳索牵拉机构。

    4、进一步地,所述迎风板的结构形状为l形,且迎风板上设置有贯穿其上下表面的条形槽。

    5、采用上述技术方案,能便于增大迎风板的受风面积,进而能便于迎风板携带支撑环及支撑底座随风转动。

    6、进一步地,所述风动驱动组件包括t形随动杆、顶风板、杠杆、活塞杆、活塞管、活塞盘、弹簧、随动齿轮、拨动杆、随动板、单向排气孔、单向进气孔、齿板和联动杆,所述t形随动杆在每个迎风板上的条形槽内均有设置,且两者滑动连接,所述t形随动杆的横端轴承贯穿支撑环设置,且每个t形随动杆的纵端上均对称连接有2个顶风板,并且顶风板设置于对应的迎风板外侧,所述杠杆设置有2个,且2个杠杆的中下部轴连接于支撑环的内侧,所述活塞管也设置有2个,且2个活塞管对称固定连接于支撑环的内底面,每个所述活塞管上均活动贯穿有对应的活塞杆,且活塞杆设置于活塞管内部的部分上设置有活塞盘,所述活塞盘与对应的活塞管内壁无缝密封滑动连接,所述活塞杆的一端轴连接于对应的杠杆下端,且活塞杆的另一端连接有齿板,所述活塞杆设置于活塞管内部的部分外侧嵌套有弹簧,且弹簧的两端分别连接于对应的活塞盘一侧和靠近齿板的活塞管内端,所述随动齿轮键连接于轴杆的中部,且轴杆的上下两侧分别于2个齿板啮合连接,2个所述齿板之间通过2个联动杆相连接,且2个联动杆分别设置于2个齿板的上下两侧,所述拨动杆连接于轴杆上,且轴杆的上部设置于2个随动板之间,所述单向排气孔和单向进气孔在每个活塞管上均有设置,且单向排气孔和单向进气孔设置的位置与弹簧的位置对应。

    7、采用上述技术方案,在迎风板携带支撑环及支撑底座随风转动一定角度后,朝向风向的顶风板会随风而移动,可使得其顶压杠杆的上端,使杠杆的下端向反方向拉动活塞杆,进而可使得弹簧的弹性势能逐步增加,同时活塞杆带动齿板移动,齿板移动,使与其啮合连接的随动齿轮驱动轴杆旋转,进而能使得拨动杆拨动随动板,使垂直风机朝向风转动,进而抵抗风力,在风向改变及风力改变的过程中,弹簧的弹性势能增加或者减小,从而改变垂直风机倾斜的程度及方向,在风向改变忽大忽小的情况下,通过单向排气孔和单向进气孔,可延缓弹簧恢复的速度,进而能避免弹簧过快恢复自然状态又重新被拉扯或者压缩,而导致零件磨损程度增加。

    8、进一步地,所述单向排气孔和单向进气孔的孔径在2个活塞管上相反,且孔径大的孔相较于孔径小的孔气体流通效率更大。

    9、采用上述技术方案,能延缓弹簧恢复自然状态时的速度,有助于在风力忽大忽小的情况下,垂直风机往复摆动较大程度,不仅避免了零件过度磨损,且能避免垂直风机被损坏。

    10、进一步地,所述拨动杆的结构形状为n形,且拨动杆两侧的随动板对称设置于垂直风机的下表面。

    11、采用上述技术方案,能便于n形的拨动杆稳定的拨动随动板,从而调节垂直风机的倾斜方向和角度。

    12、进一步地,所述杠杆的上端与对应的t形随动杆横端接触连接,且杠杆的旋转中心距其上端的距离是距其下端距离的3倍。

    13、采用上述技术方案,能便于通过风力使得活塞杆稳定的移动,避免风力不够,而导致活塞杆无法移动的情况。

    14、进一步地,所述绳索牵拉机构包括下导向座、牵引绳、上导向座和绕绳盘,2组所述绕绳盘在轴杆上对称设置,且绕绳盘缠绕有牵引绳的一端,每组所述绕绳盘上连接有2根朝向相反的牵引绳,且牵引绳的另一端经过下导向座后连接于上导向座上,2个所述下导向座对称连接于支撑底座的上表面,2个所述上导向座对称连接于垂直风机的外侧。

    15、采用上述技术方案,能通过轴杆使得2组绕绳盘上同侧的牵引绳绕卷或者释放,不仅能便于垂直风机旋转,且能进一步的保证垂直风机的稳定性。

    16、进一步地,所述下导向座的中部高度低于迎风板下表面的高度。

    17、采用上述技术方案,能避免下导向座影响迎风板,且避免了迎风板影响下导向座。

    18、进一步地,每组所述绕绳盘上的2根牵引绳的缠绕方向相反。

    19、采用上述技术方案,能便于同侧的2根牵引绳同时绕卷或者释放,便于支撑垂直风机。

    20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:该自倾斜式防强风的垂直风力发电机不仅能便于根据风力大小和风向自适应的改变倾斜的角度和倾斜的朝向,且能避免在忽大忽小的风力情况下,做往复较大程度的摆动,进而能降低零部件的磨损,并且也保证了垂直风机的稳定,另外还能限制垂直风机的倾斜角度,避免其倾斜角度过大,而导致其倾倒:

    21、1、通过迎风板,能便于支撑底座及其上部构件同步旋转,进而能便于将顶风板朝向风的方向,进而能使得在风力的作用下,使得朝向风向的顶风板移动,进而带动杠杆发生旋转,进而能使得活塞杆移动,通过齿板带动随动齿轮旋转,进而带动轴杆旋转,使绕绳盘释放和收卷不同位置的牵引绳,进而能使得垂直风机倾斜,避免风力过大导致其倾倒;

    22、2、通过轴杆的转动,还能使得拨动杆转动,进而拨动随动板,也能使得垂直风机倾斜,并且通过随动板和拨动杆的设置,还能限制垂直风机倾斜的角度范围,避免其倾斜角度过大,导致其倾倒;

    23、3、通过单向排气孔和单向进气孔可延缓弹簧复位的时间,避免弹簧过快复位,从而避免在风力不稳定情况下,也就是风力忽大忽小的情况下,垂直风机做往复程度较大的摆动,进而能避免驱动垂直风机倾斜的零件过度磨损,也避免了垂直风机往复摆动而导致的故障。


    技术特征:

    1.一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,包括安装底座(1)、风动驱动组件和绳索牵拉机构,其特征在于:所述安装底座(1)的上表面同轴轴承连接有支撑底座(2),且支撑底座(2)的上表面同轴固定连接有支撑环(5),所述支撑底座(2)的上边同轴安装有连接座(3),且连接座(3)上连接有垂直风机(4),所述支撑环(5)的外侧面对称设置有2个迎风板(6),且支撑环(5)上设置有风动驱动组件,所述支撑环(5)的内部轴承连接有轴杆(18),且轴杆(18)与风动驱动组件相连接,所述轴杆(18)上设置有绳索牵拉机构。

    2.根据权利要求1所述的一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,其特征在于,所述迎风板(6)的结构形状为l形,且迎风板(6)上设置有贯穿其上下表面的条形槽。

    3.根据权利要求2所述的一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,其特征在于,所述风动驱动组件包括t形随动杆(10)、顶风板(11)、杠杆(12)、活塞杆(13)、活塞管(14)、活塞盘(15)、弹簧(16)、随动齿轮(17)、拨动杆(19)、随动板(21)、单向排气孔(22)、单向进气孔(23)、齿板(24)和联动杆(25),所述t形随动杆(10)在每个迎风板(6)上的条形槽内均有设置,且两者滑动连接,所述t形随动杆(10)的横端轴承贯穿支撑环(5)设置,且每个t形随动杆(10)的纵端上均对称连接有2个顶风板(11),并且顶风板(11)设置于对应的迎风板(6)外侧,所述杠杆(12)设置有2个,且2个杠杆(12)的中下部轴连接于支撑环(5)的内侧,所述活塞管(14)也设置有2个,且2个活塞管(14)对称固定连接于支撑环(5)的内底面,每个所述活塞管(14)上均活动贯穿有对应的活塞杆(13),且活塞杆(13)设置于活塞管(14)内部的部分上设置有活塞盘(15),所述活塞盘(15)与对应的活塞管(14)内壁无缝密封滑动连接,所述活塞杆(13)的一端轴连接于对应的杠杆(12)下端,且活塞杆(13)的另一端连接有齿板(24),所述活塞杆(13)设置于活塞管(14)内部的部分外侧嵌套有弹簧(16),且弹簧(16)的两端分别连接于对应的活塞盘(15)一侧和靠近齿板(24)的活塞管(14)内端,所述随动齿轮(17)键连接于轴杆(18)的中部,且轴杆(18)的上下两侧分别于2个齿板(24)啮合连接,2个所述齿板(24)之间通过2个联动杆(25)相连接,且2个联动杆(25)分别设置于2个齿板(24)的上下两侧,所述拨动杆(19)连接于轴杆(18)上,且轴杆(18)的上部设置于2个随动板(21)之间,所述单向排气孔(22)和单向进气孔(23)在每个活塞管(14)上均有设置,且单向排气孔(22)和单向进气孔(23)设置的位置与弹簧(16)的位置对应。

    4.根据权利要求3所述的一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,其特征在于,所述单向排气孔(22)和单向进气孔(23)的孔径在2个活塞管(14)上相反,且孔径大的孔相较于孔径小的孔气体流通效率更大。

    5.根据权利要求4所述的一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,其特征在于:所述拨动杆(19)的结构形状为n形,且拨动杆(19)两侧的随动板(21)对称设置于垂直风机(4)的下表面。

    6.根据权利要求2所述的一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,其特征在于:所述杠杆(12)的上端与对应的t形随动杆(10)横端接触连接,且杠杆(12)的旋转中心距其上端的距离是距其下端距离的3倍。

    7.根据权利要求6所述的一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,其特征在于:所述绳索牵拉机构包括下导向座(7)、牵引绳(8)、上导向座(9)和绕绳盘(20),2组所述绕绳盘(20)在轴杆(18)上对称设置,且绕绳盘(20)缠绕有牵引绳(8)的一端,每组所述绕绳盘(20)上连接有2根朝向相反的牵引绳(8),且牵引绳(8)的另一端经过下导向座(7)后连接于上导向座(9)上,2个所述下导向座(7)对称连接于支撑底座(2)的上表面,2个所述上导向座(9)对称连接于垂直风机(4)的外侧。

    8.根据权利要求7所述的一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,其特征在于:所述下导向座(7)的中部高度低于迎风板(6)下表面的高度。

    9.根据权利要求8所述的一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,其特征在于:每组所述绕绳盘(20)上的2根牵引绳(8)的缠绕方向相反。


    技术总结
    本发明公开了一种自倾斜式防强风的垂直风力发电机,包括安装底座、风动驱动组件和绳索牵拉机构,所述安装底座的上表面同轴轴承连接有支撑底座,且支撑底座的上表面同轴固定连接有支撑环,所述支撑底座的上边同轴安装有连接座,且连接座上连接有垂直风机,所述支撑环的外侧面对称设置有2个迎风板,且支撑环上设置有风动驱动组件,所述支撑环的内部轴承连接有轴杆。该发明不仅能便于根据风力大小和风向自适应的改变倾斜的角度和倾斜的朝向,且能避免在忽大忽小的风力情况下,做往复较大程度的摆动,进而能降低零部件的磨损,并且也保证了垂直风机的稳定,另外还能限制垂直风机的倾斜角度,避免其倾斜角度过大,而导致其倾倒。

    技术研发人员:邓通芳
    受保护的技术使用者:邓通芳
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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