本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種重力滑環(huán)自動(dòng)伸縮式風(fēng)電裝置。
背景技術(shù):
風(fēng)能是地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的能量,是無污染的可再生能源,不用投資原料成本,更無廢渣廢棄排出,取之不盡,用之不竭,地球上的風(fēng)力資源很豐富,但人類對(duì)自然風(fēng)力的利用率很低,大部分能源白白流失了。
現(xiàn)有的風(fēng)電裝置結(jié)構(gòu)多樣,有螺旋槳結(jié)構(gòu)、渦輪結(jié)構(gòu)和帆船結(jié)構(gòu),均能一定程度上實(shí)現(xiàn)風(fēng)力轉(zhuǎn)換發(fā)電,而現(xiàn)有的帆船類風(fēng)電裝置只是簡(jiǎn)單利用帆布的受風(fēng)作用來實(shí)現(xiàn)發(fā)電,如專利201520694369.7中所述的百帆風(fēng)順皮帶式風(fēng)電塔樓群,其原理是通過避風(fēng)箱上方風(fēng)葉帆板的受力來實(shí)現(xiàn)皮帶的轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而發(fā)電,但該裝置必須保證風(fēng)葉帆板能有效受力才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)能轉(zhuǎn)換發(fā)電,當(dāng)定向尾翅損壞或風(fēng)力不足時(shí),因風(fēng)向紊亂或帆板受力不足則不能實(shí)現(xiàn)發(fā)電。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有帆船類風(fēng)電裝置因其帆板的設(shè)置位置固定,受力方向固定,不能確保有效發(fā)電的問題,進(jìn)而提供了一種重力滑環(huán)自動(dòng)伸縮式風(fēng)電裝置。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種重力滑環(huán)自動(dòng)伸縮式風(fēng)電裝置,包括減速齒輪箱、發(fā)電機(jī)、支撐架、轉(zhuǎn)盤和若干風(fēng)扇葉輪,所述風(fēng)扇葉輪平行設(shè)置安裝于支撐架上,支撐架的下端固定安裝于轉(zhuǎn)盤上,轉(zhuǎn)盤下方配設(shè)有軌道,轉(zhuǎn)盤底部的萬向輪沿軌道滾動(dòng);所述風(fēng)扇葉輪包括骨架、帆布和轉(zhuǎn)軸,骨架安裝于轉(zhuǎn)軸上并繞其轉(zhuǎn)動(dòng),帆布的一端固定安裝于徑向骨架端頭,另一端通過若干滑環(huán)滑動(dòng)安裝于徑向骨架上。
所述風(fēng)扇葉輪的帆布的一端固定安裝于徑向骨架的外末梢端,帆布的另一端通過滑環(huán)滑動(dòng)安裝于徑向骨架上,構(gòu)成上開下閉型滑動(dòng)風(fēng)帆。
所述風(fēng)扇葉輪的帆布的一端固定安裝于徑向骨架靠近轉(zhuǎn)軸的一端,帆布的另一端通過滑環(huán)滑動(dòng)安裝于徑向骨架上,構(gòu)成上閉下開型滑動(dòng)風(fēng)帆。
所述帆布可滑動(dòng)的一端設(shè)有與轉(zhuǎn)軸平行的配種桿。
所述支撐架上安裝有定向尾旗,定向尾旗垂直于轉(zhuǎn)軸。
該裝置是通過轉(zhuǎn)軸上下方的帆布?jí)毫Σ顏硎癸L(fēng)扇葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電,裝置的外部運(yùn)行條件更廣泛,發(fā)電功能更有保障。而帆布沿徑向骨架桿方向始終采用一端固定、一端滑動(dòng)的連接方式,在帆布自重和配種桿的雙重保證下,能有效確保轉(zhuǎn)軸上下方帆布始終存在壓力差,保證無論風(fēng)向如何改變轉(zhuǎn)軸均能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,風(fēng)能轉(zhuǎn)化率更高。
附圖說明
圖1為上開下閉型的重力滑環(huán)自動(dòng)伸縮式風(fēng)電裝置;
圖2為上開下閉型滑動(dòng)風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為上閉下開型的重力滑環(huán)自動(dòng)伸縮式風(fēng)電裝置;
圖4為上閉下開型滑動(dòng)風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-定向尾旗、2-減速齒輪箱、3-發(fā)電機(jī)、4-支撐架、5-轉(zhuǎn)盤、6-軌道、7-萬向輪、8-風(fēng)扇葉輪(上閉下開型滑動(dòng)風(fēng)帆)、9-風(fēng)扇葉輪(上開下閉型滑動(dòng)風(fēng)帆)、10-固定端、11-骨架、12-帆布、13-轉(zhuǎn)軸、14-滑環(huán)。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明:
本發(fā)明是利用帆布張開、閉合時(shí)受力面積的不同,進(jìn)而使風(fēng)扇葉輪的軸上部分和軸下部分的受力不相同,產(chǎn)生壓力差,使葉輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。
一種重力滑環(huán)自動(dòng)伸縮式風(fēng)電裝置,主體包括減速齒輪箱、發(fā)電機(jī)、支撐架、轉(zhuǎn)盤和若干風(fēng)扇葉輪,所述風(fēng)扇葉輪平行設(shè)置安裝于支撐架上,支撐架的下端固定安裝于轉(zhuǎn)盤上,轉(zhuǎn)盤下方配設(shè)有軌道,轉(zhuǎn)盤底部的萬向輪沿軌道滾動(dòng);所述風(fēng)扇葉輪包括骨架、帆布和轉(zhuǎn)軸,骨架安裝于轉(zhuǎn)軸上并繞其轉(zhuǎn)動(dòng),帆布的一端固定安裝于徑向骨架端頭,另一端通過若干滑環(huán)滑動(dòng)安裝于徑向骨架上,所述支撐架上安裝有定向尾旗,定向尾旗垂直于轉(zhuǎn)軸。
風(fēng)扇葉輪的結(jié)構(gòu)有兩種,一種是如圖2所示的帆布上開下閉的結(jié)構(gòu),風(fēng)扇葉輪的骨架呈輻射狀設(shè)置,帆布兩側(cè)分別與徑向骨架桿連接,靠徑向骨架桿的外末梢端采用固定連接,而靠近轉(zhuǎn)軸的一端采用滑環(huán)滑動(dòng)安裝于徑向骨架上,則帆布可隨滑環(huán)向轉(zhuǎn)軸方向滑動(dòng)。
處于轉(zhuǎn)軸上方的風(fēng)扇葉輪帆布,在重力的作用下,整塊帆布在自重作用下隨滑環(huán)自動(dòng)滑落拉伸到緊靠轉(zhuǎn)軸的部位,帆布的受力面積展開至最大;而處于轉(zhuǎn)軸下方的風(fēng)扇葉輪帆布,整塊帆布在自重作用下隨滑環(huán)自動(dòng)滑落收縮至徑向骨架桿的末梢端,帆布的受力面積收縮至最小,因此時(shí)轉(zhuǎn)軸上下方的帆布受力面積不同,產(chǎn)生壓力差,進(jìn)而使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)(朝向定向尾旗方向轉(zhuǎn)動(dòng))并經(jīng)減速器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
風(fēng)扇葉輪的另一種是采用如圖4所示的帆布上閉下開型結(jié)構(gòu), 帆布靠近轉(zhuǎn)軸的一端采用采用固定連接,而靠徑向骨架桿的外末梢端采用滑環(huán)滑動(dòng)安裝于徑向骨架上,則帆布可隨滑環(huán)向骨架桿的外末梢端滑動(dòng)。
處于轉(zhuǎn)軸下方的風(fēng)扇葉輪帆布,在重力的作用下,整塊帆布在自重作用下隨滑環(huán)自動(dòng)滑落拉伸到緊靠徑向骨架桿末梢端的部位,帆布的受力面積展開至最大;而處于轉(zhuǎn)軸上方的風(fēng)扇葉輪帆布,整塊帆布在自重作用下隨滑環(huán)自動(dòng)滑落收縮至緊靠轉(zhuǎn)軸的位置,帆布的受力面積收縮至最小,因此時(shí)轉(zhuǎn)軸上下方的帆布受力面積不同,產(chǎn)生壓力差,進(jìn)而使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)(背離定向尾旗方向轉(zhuǎn)動(dòng))并經(jīng)減速器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
因帆布較輕,為了保證轉(zhuǎn)軸上下方的帆布始終有受力面積差,在帆布可滑動(dòng)的一端設(shè)有與轉(zhuǎn)軸平行的配種桿,保證帆布在自重和配種桿的作用始終能完全拉伸或完全收縮。
本發(fā)明利用垂直方向的重力作用,使帆布的一端始終能沿徑向骨架桿滑動(dòng),從而使帆布的受風(fēng)面積一增一減,使得轉(zhuǎn)軸的上下方產(chǎn)生壓力差迫使風(fēng)扇葉輪隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而發(fā)電。