本發(fā)明涉及風力發(fā)電設備領域,特別涉及一種減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備。
背景技術:
風力發(fā)電設備是將風能轉換為機械能,機械能帶動轉子旋轉,最終輸出交流電的電力設備,近年來,風力發(fā)電設備作為動力源替代人力、畜力,對生產(chǎn)力的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。
風力發(fā)電設備能夠降低對化石燃料的依賴,但運作時卻會危及鳥類的安全,對于鳥類而言,其飛行路徑受到了阻礙,增加了鳥類撞上風車(俗稱鳥擊)事件發(fā)生的頻率,而鳥擊事件不僅對鳥類造成傷害,還對風力發(fā)電設備造成損壞,帶來一定的經(jīng)濟損失。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是:為了克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備,包括基座、風車桿、軸座、輪轂、葉片和尾翼,所述軸座內設有風輪軸,所述風輪軸與輪轂傳動連接,所述軸座還包括探測裝置和剎車裝置,所述探測裝置設置在軸座的上方,所述剎車裝置設置在軸座內,所述剎車裝置位于風輪軸的一側;
所述探測裝置包括超聲波探測器、升降機構和旋轉機構,所述旋轉機構設置在升降機構的上方,所述超聲波探測器設置在旋轉機構上;
所述升降機構包括驅動室和設置在驅動室內的第一電機、驅動桿、連桿、升降桿和導向組件,所述連桿水平設置,所述連桿的一側設有第一限位槽,所述第一限位槽沿著連桿的側面水平延伸,所述驅動桿豎向設置,所述驅動桿的頂端設有第一限位塊,所述第一限位塊位于第一限位槽內,所述第一限位塊與第一限位槽滑動連接,所述第一電機的輸出軸與水平面平行且與連桿垂直,所述驅動桿的底端與第一電機的輸出軸連接,所述導向組件有兩個,所述連桿的兩端均設有滑動塊,兩個滑動塊分別位于兩個導向組件內,兩個滑動塊分別與兩個導向組件滑動連接,所述第一電機通過驅動桿驅動連桿上下移動,所述升降桿豎向設置,所述驅動室的頂面設有開口,所述升降桿的底端與連桿連接,所述升降桿的頂端經(jīng)開口伸出驅動室,所述升降桿的上方水平設置有升降臺,所述旋轉機構設置在升降臺的上方;
所述旋轉機構包括第二電機、蝸桿、蝸輪、轉軸和旋轉桿,所述第二電機與蝸桿傳動連接,所述轉軸豎向設置,所述轉軸的底端通過軸承與升降臺連接,所述旋轉桿設置在轉軸的頂端,所述旋轉桿水平設置在轉軸的一側,所述蝸輪套設在轉軸上,所述蝸輪與蝸桿嚙合,所述旋轉桿設置在轉軸和超聲波探測器之間;
所述剎車裝置包括第三電機、絲桿、滑塊、限位桿和限位環(huán),所述絲桿豎向設置,所述第三電機與絲桿傳動連接,所述滑塊上設有螺紋孔,所述絲桿經(jīng)螺紋孔穿過滑塊,所述絲桿與滑塊螺紋連接,所述絲桿上設有兩段旋向相反的螺紋,所述滑塊有兩個,兩個滑塊分別與兩段設有相反螺紋的絲桿螺紋連接,所述限位桿與絲桿平行,所述限位桿上設有第二限位槽,所述第二限位槽沿著限位桿的側壁豎向延伸,所述滑塊的一側設有第二限位塊,所述第二限位塊位于第二限位槽內,所述第二限位塊與第二限位槽匹配且滑動連接,所述限位環(huán)為半圓環(huán)形,所述限位環(huán)有兩個,兩個限位環(huán)分別與兩個滑塊連接,兩個限位環(huán)的內圈正對設置,所述風輪軸位于兩個限位環(huán)之間,兩個限位環(huán)的內圈上均設有剎車片;
所述軸座內還設有plc,所述超聲波探測器和第三電機均與plc電連接。
作為優(yōu)選,為了提高連桿的滑動精度及滑動過程的穩(wěn)定性,所述導向組件包括兩根相互平行的導向桿,所述滑動塊位于兩根導向桿之間,所述滑動塊分別與兩根導向桿滑動連接。
作為優(yōu)選,為了使第一限位塊在第一限位槽內快速滑動,所述第一限位塊的表面和第一限位槽的槽壁上均設有特氟隆涂層。
作為優(yōu)選,為了保證連桿滑動的穩(wěn)定性,所述滑動塊的表面和導向桿的內壁上均設有耐磨涂料。
作為優(yōu)選,為了進一步對鳥類進行驅趕,所述轉軸的上方設有防鳥刺。
作為優(yōu)選,為了提高滑塊與限位桿連接的牢固性,所述第二限位槽為燕尾槽。
作為優(yōu)選,為了保證剎車性能,所述剎車片為陶瓷剎車片。
作為優(yōu)選,為了延長剎車片的使用壽命,所述限位環(huán)內設有壓力傳感器,所述壓力傳感器和第三電機均與plc電連接。
作為優(yōu)選,為了便于維修,所述風車桿上設有爬梯。
作為優(yōu)選,為了使設備的工作狀態(tài)智能化,所述第一電機、第二電機和第三電機均為伺服電機。
本發(fā)明的有益效果是,該減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備,通過探測裝置對設備周圍的鳥類進行探測,當發(fā)現(xiàn)鳥類的存在時,通過剎車裝置使葉片暫時停止運轉,減少了鳥擊事件發(fā)生的頻率,進而避免對鳥類造成傷害和對設備造成損壞。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的一種減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明的一種減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備的升降機構的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明的一種減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備的超聲波探測器與旋轉機構的連接結構示意圖。
圖4是本發(fā)明的一種減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備的剎車裝置的結構示意圖。
圖中:1.基座,2.風車桿,3.軸座,4.輪轂,5.葉片,6.尾翼,7.風輪軸,8.探測裝置,9.剎車裝置,10.超聲波探測器,11.驅動室,12.第一電機,13.驅動桿,14.連桿,15.升降桿,16.升降臺,17.第二電機,18.蝸桿,19.蝸輪,20.轉軸,21.旋轉桿,22.第三電機,23.絲桿,24.滑塊,25.限位桿,26.限位環(huán),27.導向桿。
具體實施方式
現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構,因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
如圖1-4所示,一種減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備,包括基座1、風車桿2、軸座3、輪轂4、葉片5和尾翼6,所述軸座3內設有風輪軸7,所述風輪軸7與輪轂4傳動連接,所述軸座3還包括探測裝置8和剎車裝置9,所述探測裝置8設置在軸座3的上方,所述剎車裝置9設置在軸座3內,所述剎車裝置9位于風輪軸7的一側;
通過探測裝置8對設備周圍的鳥類進行探測,當發(fā)現(xiàn)鳥類的存在時,通過剎車裝置9使葉片5暫時停止運轉,減少了鳥擊事件發(fā)生的頻率,進而避免對鳥類造成傷害和對設備造成損壞。
所述探測裝置8包括超聲波探測器10、升降機構和旋轉機構,所述旋轉機構設置在升降機構的上方,所述超聲波探測器10設置在旋轉機構上;
所述升降機構包括驅動室11和設置在驅動室11內的第一電機12、驅動桿13、連桿14、升降桿15和導向組件,所述連桿14水平設置,所述連桿14的一側設有第一限位槽,所述第一限位槽沿著連桿14的側面水平延伸,所述驅動桿13豎向設置,所述驅動桿13的頂端設有第一限位塊,所述第一限位塊位于第一限位槽內,所述第一限位塊與第一限位槽滑動連接,所述第一電機12的輸出軸與水平面平行且與連桿14垂直,所述驅動桿13的底端與第一電機12的輸出軸連接,所述導向組件有兩個,所述連桿14的兩端均設有滑動塊,兩個滑動塊分別位于兩個導向組件內,兩個滑動塊分別與兩個導向組件滑動連接,所述第一電機12通過驅動桿13驅動連桿14上下移動,所述升降桿15豎向設置,所述驅動室11的頂面設有開口,所述升降桿15的底端與連桿14連接,所述升降桿15的頂端經(jīng)開口伸出驅動室11,所述升降桿15的上方水平設置有升降臺16,所述旋轉機構設置在升降臺16的上方;
所述旋轉機構包括第二電機17、蝸桿18、蝸輪19、轉軸20和旋轉桿21,所述第二電機17與蝸桿18傳動連接,所述轉軸20豎向設置,所述轉軸20的底端通過軸承與升降臺16連接,所述旋轉桿21設置在轉軸20的頂端,所述旋轉桿21水平設置在轉軸20的一側,所述蝸輪19套設在轉軸20上,所述蝸輪19與蝸桿18嚙合,所述旋轉桿21設置在轉軸20和超聲波探測器10之間;
所述剎車裝置9包括第三電機22、絲桿23、滑塊24、限位桿25和限位環(huán)26,所述絲桿23豎向設置,所述第三電機22與絲桿23傳動連接,所述滑塊24上設有螺紋孔,所述絲桿23經(jīng)螺紋孔穿過滑塊24,所述絲桿23與滑塊24螺紋連接,所述絲桿23上設有兩段旋向相反的螺紋,所述滑塊24有兩個,兩個滑塊24分別與兩段設有相反螺紋的絲桿23螺紋連接,所述限位桿25與絲桿23平行,所述限位桿25上設有第二限位槽,所述第二限位槽沿著限位桿25的側壁豎向延伸,所述滑塊24的一側設有第二限位塊,所述第二限位塊位于第二限位槽內,所述第二限位塊與第二限位槽匹配且滑動連接,所述限位環(huán)26為半圓環(huán)形,所述限位環(huán)26有兩個,兩個限位環(huán)26分別與兩個滑塊24連接,兩個限位環(huán)26的內圈正對設置,所述風輪軸7位于兩個限位環(huán)26之間,兩個限位環(huán)26的內圈上均設有剎車片;
所述軸座3內還設有plc,所述超聲波探測器10和第三電機22均與plc電連接。
啟動第一電機12,第一電機12通過驅動桿13驅動連桿14沿著導向組件上下移動,使得升降桿15上下移動,從而使超聲波探測器10做上下往復運動,同時,啟動第二電機17,第二電機17驅動蝸桿18轉動,蝸桿18通過蝸輪19驅動轉軸20旋轉,使得旋轉桿21帶動超聲波探測器10轉動,從而使超聲波探測器10邊旋轉邊上下往復升降,更大范圍地對設備周圍的鳥類進行探測,當發(fā)現(xiàn)鳥類的存在時,超聲波探測器10將信號傳給plc,plc控制第三電機22工作,第三電機22驅動絲桿23轉動,使得兩個滑塊24做相向運動,帶動兩個限位環(huán)26相互靠近,直到限位環(huán)26內圈的剎車片與風輪軸7抵靠,剎車片與風輪軸7產(chǎn)生摩擦力,使風輪軸7停止轉動,從而使葉片5暫時停止運轉,減少了鳥擊事件發(fā)生的頻率,進而避免對鳥類造成傷害和對設備造成損壞。
作為優(yōu)選,為了提高連桿14的滑動精度及滑動過程的穩(wěn)定性,所述導向組件包括兩根相互平行的導向桿27,所述滑動塊位于兩根導向桿27之間,所述滑動塊分別與兩根導向桿27滑動連接,兩根導向桿27能夠將滑動塊的運動軌跡限制在一定范圍內,使得滑動塊更穩(wěn)定地移動,從而提高連桿14的滑動精度及滑動過程的穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選,為了使第一限位塊在第一限位槽內快速滑動,所述第一限位塊的表面和第一限位槽的槽壁上均設有特氟隆涂層,由于特氟隆涂層具有較低的摩擦系數(shù),其潤滑性,特別是自潤滑性非常好,對其他物質幾乎不粘附,故能減小第一限位塊與第一限位槽間的摩擦力,使第一限位塊在第一限位槽內快速滑動。
作為優(yōu)選,為了保證連桿14滑動的穩(wěn)定性,所述滑動塊的表面和導向桿27的內壁上均設有耐磨涂料,由于滑動塊長時間在兩根導向桿27之間滑動,容易造成磨損,而耐磨涂料能減少滑動塊與導向桿27內壁的磨損,避免影響導向桿27對滑動塊導向的精確性,從而保證連桿14滑動的穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選,為了進一步對鳥類進行驅趕,所述轉軸20的上方設有防鳥刺。
作為優(yōu)選,為了提高滑塊24與限位桿25連接的牢固性,所述第二限位槽為燕尾槽。
作為優(yōu)選,為了保證剎車性能,所述剎車片為陶瓷剎車片,剎車片由于高速大力制動時,在摩擦表面產(chǎn)生高溫,在此高溫下,陶瓷剎車片表面會發(fā)生金屬陶瓷燒結類似反應,使剎車片在此溫度下有良好的穩(wěn)定性。而傳統(tǒng)的剎車片在此溫度下不會產(chǎn)生燒結反應,由于表面溫度急劇升高會使表面物質熔化甚至產(chǎn)生氣墊,這就有造成連續(xù)剎車后剎車性能急劇降低或者剎車全失的情況,故陶瓷剎車片能夠更好地保證剎車性能。
作為優(yōu)選,為了延長剎車片的使用壽命,所述限位環(huán)26內設有壓力傳感器,所述壓力傳感器和第三電機22均與plc電連接,當壓力傳感器感應到壓力過大時,說明限位環(huán)26對風輪軸7壓得過緊,會產(chǎn)生過高的溫度損壞剎車片,此時壓力傳感器將信號傳給plc,plc控制第三電機22工作,使得兩個限位環(huán)26稍稍分開,對剎車片進行保護,從而延長剎車片的使用壽命。
作為優(yōu)選,為了便于維修,所述風車桿2上設有爬梯。
作為優(yōu)選,為了使設備的工作狀態(tài)智能化,所述第一電機12、第二電機17和第三電機22均為伺服電機,由于伺服電機可使控制速度、位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象,故能形成智能操控系統(tǒng),使探測裝置8和剎車裝置9更好地配合工作。
與現(xiàn)有技術相比,該減少鳥擊事件的風力發(fā)電設備,通過探測裝置8對設備周圍的鳥類進行探測,當發(fā)現(xiàn)鳥類的存在時,通過剎車裝置9使葉片5暫時停止運轉,減少了鳥擊事件發(fā)生的頻率,進而避免對鳥類造成傷害和對設備造成損壞。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。