風(fēng)輪在集風(fēng)罩內(nèi)位置可調(diào)的小型風(fēng)力發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)輪在集風(fēng)罩內(nèi)位置可調(diào)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其是由集風(fēng)罩、風(fēng)輪、第一傳動軸、風(fēng)輪位置調(diào)整裝置、機(jī)艙、尾舵、推力滑動軸承和塔桿組成；風(fēng)輪滑動套設(shè)在第一傳動軸上，風(fēng)輪位于集風(fēng)罩中，風(fēng)輪位置調(diào)整裝置與風(fēng)輪聯(lián)接，可以帶動風(fēng)輪在集風(fēng)罩中左右移動。本實(shí)用新型風(fēng)輪位于集風(fēng)罩最小過流斷面時，風(fēng)輪啟動風(fēng)速可降低一倍以上；在自然風(fēng)速變化的情況下，通過風(fēng)輪在變過流斷面的集風(fēng)罩內(nèi)位置調(diào)整，風(fēng)輪能長時間在額定風(fēng)速附近工作，風(fēng)輪槳葉的氣動效率高，發(fā)電機(jī)的輸出功率能夠長時間穩(wěn)定在額定功率附近，發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率較高。
【專利說明】風(fēng)輪在集風(fēng)罩內(nèi)位置可調(diào)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，特別涉及一種風(fēng)輪在集風(fēng)罩內(nèi)位置可調(diào)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要用于城鎮(zhèn)等照明，風(fēng)力發(fā)電機(jī)給電瓶充電，電瓶將電能貯存起來用于夜間照明等。自然風(fēng)速經(jīng)常忽大忽小，當(dāng)風(fēng)速低于風(fēng)輪的啟動風(fēng)速時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)無法工作，若風(fēng)速長期較低，由于風(fēng)輪葉片的氣動效率較低，不僅風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率較低，而且蓄電池也會因充電不足而降低使用壽命，當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)輪的設(shè)計最大風(fēng)速時，定槳距葉片因葉尖失速降低氣動效率，發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率也降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種風(fēng)輪在集風(fēng)罩內(nèi)位置可調(diào)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0004]本實(shí)用新型是由集風(fēng)罩、風(fēng)輪、第一傳動軸、風(fēng)輪位置調(diào)整裝置、機(jī)艙、尾舵、推力滑動軸承和塔桿組成；集風(fēng)罩是由變過流斷面的喇叭型罩、第一輪轂、第一輻條輪輻、第二輪轂和第二輻條輪輻組成，第一輪轂和第二輪轂位于變過流斷面的喇叭型罩的中心的內(nèi)外端，第一輻條輪輻連接固定于第一輪轂與變過流斷面的喇叭型罩的內(nèi)壁之間，第二輻條輪輻連接固定于第二輪轂與變過流斷面的喇叭型罩的內(nèi)壁之間；第一傳動軸是由第一軸頸、外花鍵軸段和第二軸頸組成；
[0005]所述的風(fēng)輪位置調(diào)整裝置是由第一傳動軸上外花鍵軸段、滑動組件和驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成，
[0006]滑動組件是由內(nèi)花鍵空心階梯軸、徑向球軸承、第一推力球軸承、推拉環(huán)、第二推力球軸承、風(fēng)輪和螺母組成，內(nèi)花鍵空心階梯軸穿套在第一傳動軸的外花鍵軸段，風(fēng)輪套設(shè)在內(nèi)花鍵空心階梯軸外并以螺母緊固，推拉環(huán)通過徑向球軸承套在內(nèi)花鍵空心階梯軸外，推拉環(huán)的軸向以第一推力球軸承和第二推力球軸承夾置，第一螺桿和第二螺桿的右端固定在推拉環(huán)上；
[0007]驅(qū)動機(jī)構(gòu)由第一螺桿、撞塊、兩個第一齒輪、第二傳動軸、第二齒輪、第二制動器、第二聯(lián)軸器、電動機(jī)和第二螺桿組成，電動機(jī)固定在底板上，電動機(jī)的輸出軸通過第二聯(lián)軸器與第二傳動軸連接，第二傳動軸通過第四支撐和第五支撐樞接在底板上，第二傳動軸上設(shè)置第二制動器，第四支撐和第五支撐之間的第二傳動軸上套設(shè)固定第二齒輪；第二齒輪的兩側(cè)分別與兩個第一齒輪嚙合，樞接在底板上的兩個第三支撐分別套設(shè)于每個第一齒輪輪轂兩端外延的軸頸上，第一齒輪內(nèi)孔對應(yīng)于輪轂段具有螺紋，第一螺桿和第二螺桿分別旋入兩個第一齒輪形成螺旋副，第一螺桿和第二螺桿右端通過螺栓與推拉環(huán)固連；
[0008]機(jī)艙由底板、第一支撐、第一制動器、第二支撐、第一聯(lián)軸器、發(fā)電機(jī)、四第三支撐、第四支撐、第五支撐、第一行程開關(guān)、第二行程開關(guān)、護(hù)桿和支桿組成，發(fā)電機(jī)固定在底板上，發(fā)電機(jī)的輸出軸通過第一聯(lián)軸器與第一傳動軸聯(lián)接，第一傳動軸設(shè)置第一制動器，第一制動器兩側(cè)由設(shè)置在底板上的第一支撐和第二支撐支撐第一傳動軸，第一傳動軸的外花鍵軸段穿過內(nèi)花鍵空心階梯軸；第一螺桿的下部固定有撞塊，底板上設(shè)有第一行程開關(guān)和第二行程開關(guān)，第一行程開關(guān)和第二行程開關(guān)位于撞塊的兩側(cè)；集風(fēng)罩左側(cè)分別固定在固連于機(jī)艙底板上的護(hù)桿和支桿上；底板上的支桿通過推力滑動軸承安裝于塔桿上；尾舵安裝在機(jī)艙尾部。
[0009]本實(shí)用新型的工作過程是:
[0010]當(dāng)自然風(fēng)速低于風(fēng)輪啟動風(fēng)速時，風(fēng)輪位置調(diào)整裝置中第二制動器制動將風(fēng)輪固定于集風(fēng)罩內(nèi)最左端，由于集風(fēng)罩最小過流斷面內(nèi)的風(fēng)速是自然風(fēng)速的N倍，當(dāng)其風(fēng)速達(dá)到風(fēng)輪啟動風(fēng)速時，風(fēng)輪轉(zhuǎn)動通過內(nèi)花鍵空心階梯軸帶動第一傳動軸轉(zhuǎn)動使發(fā)電機(jī)發(fā)電，隨著自然風(fēng)速的增大，集風(fēng)罩最小過流斷面內(nèi)的風(fēng)速成倍增大，直至集風(fēng)罩最小過流斷面內(nèi)的風(fēng)速增大至風(fēng)輪的設(shè)計最大風(fēng)速時，第二制動器釋放，電動機(jī)轉(zhuǎn)動使第二齒輪分別與兩個第一齒輪哨合傳動，兩個第一齒輪分別與第一螺桿和第二螺桿形成螺旋傳動，使第一螺桿和第二螺桿通過推拉環(huán)同步推動滑動組件向右滑動，使固連于內(nèi)花鍵空心階梯軸上的風(fēng)輪右移至集風(fēng)罩過流斷面內(nèi)風(fēng)速為風(fēng)輪的額定風(fēng)速位置，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，第二制動器制動將風(fēng)輪固定于該位置，發(fā)電機(jī)在額定功率附近發(fā)電；若自然風(fēng)速再增大，重復(fù)前述過程，使風(fēng)輪右移至集風(fēng)罩過流斷面內(nèi)風(fēng)速為風(fēng)輪的額定風(fēng)速新位置，直至固連于第一螺桿上的撞塊與固連于機(jī)艙底板上的第二行程開關(guān)推桿相撞，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，第二制動器將風(fēng)輪固定于最右端位置，發(fā)電機(jī)在額定功率附近發(fā)電，若自然風(fēng)速再增大至風(fēng)輪的設(shè)計最大風(fēng)速時，第一制動器制動，風(fēng)輪停止轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)停止工作。若自然風(fēng)速變小至風(fēng)輪的額定風(fēng)以下，第二制動器釋放，電動機(jī)轉(zhuǎn)動使第二齒輪分別與兩個第一齒輪嚙合傳動，兩個第一齒輪分別與第一螺桿和第二螺桿形成螺旋傳動，使第一螺桿和第二螺桿通過推拉環(huán)同步拉動滑動組件向左滑動，使固連于內(nèi)花鍵空心階梯軸上的風(fēng)輪左移至集風(fēng)罩過流斷面內(nèi)風(fēng)速為風(fēng)輪的額定風(fēng)速位置，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，第二制動器制動將風(fēng)輪固定于該位置，發(fā)電機(jī)在額定功率附近發(fā)電；若自然風(fēng)速再變小，重復(fù)前述過程，使風(fēng)輪左移至集風(fēng)罩過流斷面內(nèi)風(fēng)速為風(fēng)輪的額定風(fēng)速新位置，直至固連于第一螺桿上的撞塊與固連于機(jī)艙底板上的第一行程開關(guān)推桿相撞，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，第二制動器制動將風(fēng)輪固定于最左端位置，發(fā)電機(jī)發(fā)電或停止發(fā)電。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]1、風(fēng)輪位于集風(fēng)罩最小過流斷面時，風(fēng)輪啟動風(fēng)速可降低一倍以上；
[0013]2、在自然風(fēng)速變化的情況下，通過風(fēng)輪在變過流斷面的集風(fēng)罩內(nèi)位置調(diào)整，風(fēng)輪能長時間在額定風(fēng)速附近工作，風(fēng)輪槳葉的氣動效率高，發(fā)電機(jī)的輸出功率能夠長時間穩(wěn)定在額定功率附近，發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率較高；
[0014]3、蓄電池不會因較長時間充電不足而降低使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的立體示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的立體分解示意圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型的局部立體分解示意圖。
[0018]圖4是本實(shí)用新型的剖視圖一。[0019]圖5是本實(shí)用新型的剖視圖二。
[0020]圖6是本實(shí)用新型的集風(fēng)罩剖視圖。
[0021]圖7是本實(shí)用新型的第一齒輪立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)施例是由集風(fēng)罩1、風(fēng)輪2、第一傳動軸3、風(fēng)輪位置調(diào)整裝置4、機(jī)艙5、尾舵6、推力滑動軸承7和塔桿8組成；集風(fēng)罩I是由變過流斷面的喇叭型罩11、第一輪轂12、第一輻條輪輻13、第二輪轂14和第二輻條輪輻15組成，第一輪轂12和第二輪轂14位于變過流斷面的喇叭型罩11的中心的內(nèi)外端，第一輻條輪輻13連接固定于第一輪轂12與變過流斷面的喇叭型罩11的內(nèi)壁之間，第二輻條輪輻15連接固定于第二輪轂14與變過流斷面的喇叭型罩11的內(nèi)壁之間；第一傳動軸3是由第一軸頸31、外花鍵軸段32和第二軸頸33組成；
[0023]所述的風(fēng)輪位置調(diào)整裝置4是由第一傳動軸3上外花鍵軸段32、滑動組件40和驅(qū)動機(jī)構(gòu)41組成，
[0024]滑動組件40是由內(nèi)花鍵空心階梯軸400、徑向球軸承401、第一推力球軸承402、推拉環(huán)403、第二推力球軸承404、風(fēng)輪2和螺母405組成，內(nèi)花鍵空心階梯軸400穿套在第一傳動軸3的外花鍵軸段32，風(fēng)輪2套設(shè)在內(nèi)花鍵空心階梯軸400外并以螺母405緊固，推拉環(huán)403通過徑向球軸承401套在內(nèi)花鍵空心階梯軸400外，推拉環(huán)403的軸向以第一推力球軸承402和第二推力球軸承404夾置；
[0025]驅(qū)動機(jī)構(gòu)41由第一螺桿410、撞塊411、兩個第一齒輪412、第二傳動軸413、第二齒輪414、第二制動器415、第二聯(lián)軸器416、電動機(jī)417和第二螺桿418組成，電動機(jī)417固定在底板500上，電動機(jī)417的輸出軸通過第二聯(lián)軸器416與第二傳動軸413連接，第二傳動軸413通過第四支撐507和第五支撐508樞接在底板500上，第二傳動軸413上設(shè)置第二制動器415，第四支撐507和第五支撐508之間的第二傳動軸413上套設(shè)固定第二齒輪414 ;第二齒輪414的兩側(cè)分別與兩個第一齒輪412嚙合，樞接在底板500上的兩個第三支撐506分別套設(shè)于每個第一齒輪412輪轂兩端外延的軸頸4121上，如圖7所示，第一齒輪412內(nèi)孔對應(yīng)于輪轂段具有螺紋，第一螺桿410和第二螺桿418分別旋入兩個第一齒輪412形成螺旋副，第一螺桿410和第二螺桿418右端通過螺栓與推拉環(huán)403固連；
[0026]機(jī)艙5由底板500、第一支撐501、第一制動器502、第二支撐503、第一聯(lián)軸器504、發(fā)電機(jī)505、四第三支撐506、第四支撐507、第五支撐508、第一行程開關(guān)509、第二行程開關(guān)510、護(hù)桿511和支桿512組成，發(fā)電機(jī)505固定在底板500上，發(fā)電機(jī)505的輸出軸通過第一聯(lián)軸器504與第一傳動軸3聯(lián)接，第一傳動軸3上設(shè)置第一制動器502,第一制動器502兩側(cè)由設(shè)置在底板500上的第一支撐501和第二支撐503支撐第一傳動軸3，第一傳動軸3的外花鍵軸段32穿過內(nèi)花鍵空心階梯軸400 ;第一螺桿410的下部固定有撞塊411，底板500上設(shè)有第一行程開關(guān)509和第二行程開關(guān)510，第一行程開關(guān)509和第二行程開關(guān)510位于撞塊411的兩側(cè)；集風(fēng)罩I左側(cè)分別固定在固連于機(jī)艙5底板500上的護(hù)桿511和支桿512上；底板500上的支桿512通過推力滑動軸承7安裝于塔桿8上；尾舵6安裝在機(jī)艙5尾部。
[0027]本實(shí)施例的工作過程是:[0028]當(dāng)自然風(fēng)速低于風(fēng)輪2啟動風(fēng)速時，風(fēng)輪2位置調(diào)整裝置4中第二制動器415制動將風(fēng)輪2固定于集風(fēng)罩I內(nèi)最左端，由于集風(fēng)罩I最小過流斷面內(nèi)的風(fēng)速是自然風(fēng)速的N倍，當(dāng)其風(fēng)速達(dá)到風(fēng)輪2啟動風(fēng)速時，風(fēng)輪2轉(zhuǎn)動通過內(nèi)花鍵空心階梯軸400帶動第一傳動軸3轉(zhuǎn)動使發(fā)電機(jī)505發(fā)電，隨著自然風(fēng)速的增大，集風(fēng)罩I最小過流斷面內(nèi)的風(fēng)速成倍增大，直至集風(fēng)罩I最小過流斷面內(nèi)的風(fēng)速增大至風(fēng)輪2的設(shè)計最大風(fēng)速時，第二制動器415釋放，電動機(jī)417轉(zhuǎn)動使第二齒輪414分別與兩個第一齒輪412哨合傳動,兩個第一齒輪412分別與第一螺桿410和第二螺桿418形成螺旋傳動，使第一螺桿410和第二螺桿418通過推拉環(huán)403同步推動滑動組件40向右滑動，使固連于內(nèi)花鍵空心階梯軸400上的風(fēng)輪2右移至集風(fēng)罩I過流斷面內(nèi)風(fēng)速為風(fēng)輪2的額定風(fēng)速位置，電動機(jī)417停止轉(zhuǎn)動，第二制動器415制動將風(fēng)輪2固定于該位置，發(fā)電機(jī)505在額定功率附近發(fā)電；若自然風(fēng)速再增大，重復(fù)前述過程，使風(fēng)輪2右移至集風(fēng)罩I過流斷面內(nèi)風(fēng)速為風(fēng)輪2的額定風(fēng)速新位置，直至固連于第一螺桿410上的撞塊411與固連于機(jī)艙5底板500上的第二行程開關(guān)510推桿相撞，電動機(jī)417停止轉(zhuǎn)動，第二制動器415將風(fēng)輪2固定于最右端位置，發(fā)電機(jī)505在額定功率附近發(fā)電，若自然風(fēng)速再增大至風(fēng)輪2的設(shè)計最大風(fēng)速時,第一制動器502制動,風(fēng)輪2停止轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)505停止工作。若自然風(fēng)速變小至風(fēng)輪2的額定風(fēng)以下，第二制動器415釋放，電動機(jī)417轉(zhuǎn)動使第二齒輪414分別與兩個第一齒輪412哨合傳動,兩個第一齒輪412分別與第一螺桿410和第二螺桿418形成螺旋傳動，使第一螺桿410和第二螺桿418通過推拉環(huán)403同步拉動滑動組件40向左滑動，使固連于內(nèi)花鍵空心階梯軸400上的風(fēng)輪2左移至集風(fēng)罩I過流斷面內(nèi)風(fēng)速為風(fēng)輪2的額定風(fēng)速位置，電動機(jī)417停止轉(zhuǎn)動，第二制動器415制動將風(fēng)輪2固定于該位置，發(fā)電機(jī)505在額定功率附近發(fā)電；若自然風(fēng)速再變小，重復(fù)前述過程，使風(fēng)輪2左移至集風(fēng)罩I過流斷面內(nèi)風(fēng)速為風(fēng)輪2的額定風(fēng)速新位置，直至固連于第一螺桿410上的撞塊411與固連于機(jī)艙5底板500上的第一行程開關(guān)509推桿相撞，電動機(jī)417停止轉(zhuǎn)動,第二制動器415制動將風(fēng)輪2固定于最左端位置,發(fā)電機(jī)10發(fā)電或停止發(fā)電。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)輪在集風(fēng)罩內(nèi)位置可調(diào)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:是由集風(fēng)罩(I)、風(fēng)輪(2)、第一傳動軸(3)、風(fēng)輪位置調(diào)整裝置(4)、機(jī)艙(5)、尾舵(6)、推力滑動軸承(7)和塔桿(8)組成；集風(fēng)罩(I)是由變過流斷面的喇叭型罩(11)、第一輪轂(12)、第一輻條輪輻(13)、第二輪轂(14)和第二輻條輪輻(15)組成，第一輪轂(12)和第二輪轂(14)位于變過流斷面的喇叭型罩(11)的中心的內(nèi)外端，第一輻條輪輻(13)連接固定于第一輪轂(12)與變過流斷面的喇叭型罩(11)的內(nèi)壁之間，第二輻條輪輻(15)連接固定于第二輪轂(14)與變過流斷面的喇叭型罩(11)的內(nèi)壁之間；第一傳動軸(3)是由第一軸頸(31)、外花鍵軸段(32)和第二軸頸(33)組成； 所述的風(fēng)輪位置調(diào)整裝置4是由第一傳動軸3上外花鍵軸段(32)、滑動組件(40)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)(41)組成， 滑動組件(4 O )是由內(nèi)花鍵空心階梯軸(4 O O )、徑向球軸承(4 OI )、第一推力球軸承(402)、推拉環(huán)(403)、第二推力球軸承(404)、風(fēng)輪(2)和螺母(405)組成，內(nèi)花鍵空心階梯軸(400)穿套在第一傳動軸3的外花鍵軸段(32)，風(fēng)輪(2)套設(shè)在內(nèi)花鍵空心階梯軸(400)外并以螺母(405)緊固，推拉環(huán)(403)通過徑向球軸承(401)套在內(nèi)花鍵空心階梯軸(400)夕卜,推拉環(huán)(403)的軸向以第一推力球軸承(402)和第二推力球軸承(404)夾置； 驅(qū)動機(jī)構(gòu)(41)由第一螺桿(410 )、撞塊(411)、兩個第一齒輪(412 )、第二傳動軸(413 )、第二齒輪(414)、第二制動器(415)、第二聯(lián)軸器(416)、電動機(jī)(417)和第二螺桿(418)組成，電動機(jī)(417)固定在底板(500)上，電動機(jī)(417)的輸出軸通過第二聯(lián)軸器(416)與第二傳動軸(413)連接，第二傳動軸(413)通過第四支撐(507)和第五支撐(508)樞接在底板(500)上，第二傳動軸(413)上設(shè)置第二制動器(415)，第四支撐(507)和第五支撐(508)之間的第二傳動軸(413)上套設(shè)固定第二齒輪(414);第二齒輪(414)的兩側(cè)分別與兩個第一齒輪(412)嚙合，樞接在底板(500)上的兩個第三支撐(506)分別套設(shè)于每個第一齒輪412輪轂兩端外延的軸頸(4121)上，第一齒輪(412)內(nèi)孔對應(yīng)于輪轂段具有螺紋，第一螺桿(410)和第二螺桿(418)分別旋入兩個第一齒輪(412)形成螺旋副，第一螺桿(410)和第二螺桿(418)右端通過螺栓與推拉環(huán)(403)固連； 所述機(jī)艙(5)由底板(500)、第一支撐(501)、第一制動器(502)、第二支撐(503)、第一聯(lián)軸器(504)、發(fā)電機(jī)(505)、四第三支撐(506)、第四支撐(507)、第五支撐(508)、第一行程開關(guān)(509)、第二行程開關(guān)(510)、護(hù)桿(511)和支桿(512)組成，發(fā)電機(jī)(505)固定在底板(500)上,發(fā)電機(jī)(505)的輸出軸通過第一聯(lián)軸器(504)與第一傳動軸(3)聯(lián)接，第一傳動軸(3)上設(shè)置第一制動器(502),第一制動器(502)兩側(cè)由設(shè)置在底板(500)上的第一支撐(501)和第二支撐支撐第一傳動軸(3)，第一傳動軸(3 )的外花鍵軸段(32 )穿過內(nèi)花鍵空心階梯軸(400);第一螺桿(410)的下部固定有撞塊(411)，底板(500)上設(shè)有第一行程開關(guān)(509)和第二行程開關(guān)(510)，第一行程開關(guān)(509)和第二行程開關(guān)(510)位于撞塊(411)的兩側(cè)；集風(fēng)罩(I)左側(cè)分別固定在固連于機(jī)艙(5 )底板(500 )上的護(hù)桿(511)和支桿(512 )上；底板(500)上的支桿(512)通過推力滑動軸承(7)安裝于塔桿(8)上；尾舵(6)安裝在機(jī)艙(5 )尾部。
【文檔編號】F03D1/04GK203742901SQ201420113827
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】于向軍, 王繼新, 尤爽 申請人:昆明學(xué)院