本发明涉及风力发电设备,具体的说是一种角度可调的风力发电设备。
背景技术:
1、风力发电作为一种清洁能源技术,因其可再生性和环境友好性而受到重视。传统的风力发电设备通常包括扇叶、转轴、电机和底座等主要部件,通过扇叶捕捉风力并转换为机械能,进而驱动电机产生电能。然而,这些设备在设计上可能存在一些局限性,尤其是在适应不同风向和风速变化方面。
2、在现有技术中,风力发电设备的扇叶角度往往是固定的,或者调整机制不够灵活,这限制了设备在变化多端的自然环境中的发电效率。当风向发生变化时,固定角度的扇叶可能无法最大化地捕捉风能,导致发电效率降低。此外,某些设备在遇到极端天气或强风情况下,缺乏有效的保护机制来防止设备损坏。
3、为了提高风力发电设备的适应性和可靠性,需要一种能够根据风向和风速动态调整扇叶角度的设备,以及在必要时能够迅速响应并采取保护措施的系统,以实现对风力的最大化利用和对潜在危险的快速响应。尽管已有一些尝试对现有设备进行改进,但在设计上仍存在提升空间,尤其是在提高风力发电效率和设备安全性方面。
技术实现思路
1、本发明提供了一种角度可调的风力发电设备,解决了上述背景技术中所提到的问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种角度可调的风力发电设备,包括底座,所述底座的内部转动连接有转动座,所述转动座的底部转动连接有电机,所述电机固定安装在底座的内部,所述转动座的顶部固定连接有支撑柱,所述支撑柱的顶部固定连接有套管,所述套管的内表面固定连接有安装框,所述安装框的内部转动连接有转轴,所述转轴的端部固定连接有扇叶,所述扇叶设置在安装框的外侧,还包括:
3、限位组件,所述限位组件固定安装在安装框的内表面,所述限位组件平行设置有两个,所述限位组件用于对扇叶的转动轴进行限位;
4、急停组件,所述急停组件固定安装在安装框的内表面,所述急停组件设置在安装框内远离限位组件的一侧,所述急停组件用于对扇叶的转动进行紧急停止;
5、所述限位组件包括防护框,所述防护框的外表面固定连接在安装框的内表面,所述防护框的截面设置为圆形,所述防护框的内表面设置为中空状,所述防护框的中部套设在转轴的外侧,且所述防护框不与转轴接触,所述转轴的外表面固定连接有驱动环,所述驱动环设置在防护框的内侧。
6、所述驱动环的外侧设置有安装环,所述安装环与驱动环设置为同一中心轴,所述安装环的直径比驱动环的直径大,所述安装环的内表面两侧对称固定连接有安装片。
7、优选的,所述安装片的内表面转动连接有限位柱,所述限位柱设置为圆柱形,所述限位柱的外表面贴合在驱动环的外表面,所述限位柱绕安装环的中心轴固定间距设置有八个,可将本风力发电设备安装在室外的指定场所,安装完成后,即可根据室外风的方向启动电机,当电机启动后,会带动其顶部的支撑柱转动,当支撑柱转动后即会带动其顶部的套管和安装框进行转动,从而促使扇叶始终可以正对风力方向。
8、优选的,所述驱动环的侧表面贯穿开设有安装槽,所述安装槽绕驱动环的中心轴固定间距设置有三个,所述安装槽的内部固定安装有连接板,所述连接板设置为弧形。
9、优选的,所述连接板的两端对称固定连接有连接架,所述连接架设置为x型,所述连接架远离连接板的一端固定连接有滑动板,所述滑动板设置为弧形,所述滑动板的内侧设置有滑槽,所述滑槽对称开设在安装环的两侧外表面,所述滑槽的内部转动连接有辅助辊,所述辅助辊的端部转动连接在滑动板的内表面,所述辅助辊五个设置为一组。
10、优选的,所述安装环的外表面两侧对称固定连接有扩增环,所述扩增环的内表面开设有缓冲槽,所述缓冲槽的内部弹性滑动连接有滑杆,所述滑杆两两设置为一组。
11、优选的,两两所述滑杆的外表面固定连接有驱动块,所述驱动块设置为弧形,所述驱动块绕安装环的中心轴固定间距设置有三个,所述驱动块的内表面不与安装环的外表面接触,所述驱动块的外表面固定连接在防护框的内表面,当转轴带动驱动环转动时,还会带动驱动环内部的连接板转动,当连接板进行转动时会通过连接架带动滑动板进行转动,随着滑动板在安装环上进行转动时,滑动板内表面的辅助辊会同时在滑槽内部转动。
12、优选的,所述急停组件包括内环,所述内环固定连接在转轴远离限位组件一侧的外表面,所述内环的外表面通过扭簧铰接有铰接板,所述铰接板远离内环的一端通过扭簧铰接有外环,所述外环与内环设置为同一中心轴,所述外环的外表面固定连接有限位杆。
13、优选的,所述限位杆呈斜向设置,所述限位杆绕外环的中心轴固定间距设置有三个,所述限位杆的外表面滑动连接有移动块,所述移动块的外侧设置有配合环,所述配合环固定连接在安装框的内表面,所述配合环的内表面设置有第一卡齿,所述移动块的外表面设置有第二卡齿,所述第一卡齿与第二卡齿可以相互啮合,当转轴随着扇叶转动时,亦会带动内环进行转动,当内环进行转动时会促使其外表面的铰接板产生一个小幅度移动,从而促使外环与内环之间产生一个小幅度转动差,此时随着转轴的持续转动,即会通过其外表面的限位杆对移动块产生一个离心力,促使移动块沿着限位杆的倾斜方向向外滑动。
14、本发明提供了一种角度可调的风力发电设备。具备以下有益效果:
15、1.该角度可调的风力发电设备,通过在支撑柱的底部设置电机,即可促使本风力发电设备的角度可以随时进行调整,从而使得本风力发电设备的扇叶始终正对风向,进而最大程度的对风力进行利用,从而大幅提高发电效率,同时当扇叶在风力的作用下转动时即会带动转轴转动,从而完成发电,在转轴转动过程中即会使得其外表面固定连接的驱动环转动,在驱动环转动时由于其外表面转动贴合有限位柱,所以驱动环与限位柱之间为相互转动作用,即大幅降低转轴与安装框内部的整体摩擦力,不仅可以使扇叶的转速更快极大地提高发电效率,同时也可以大幅降低安装框内部的整体噪音,极大地提高了本风力发电设备的适用范围。
16、2.该角度可调的风力发电设备,通过连接板与辅助辊对驱动环的转动中心轴进行限位,促使转轴的转动中心轴与安装环的中心轴保持一致,极大地降低了长时间使用后转轴产生偏轴的情况产生,不仅可以进一步降低安装框内部的工作噪音,同时也极大地提高了本风力发电设备的使用寿命,极大地降低了维修次数,节约了发电成本,而当本风力发电设备刚开始运转时随着转轴的转动会使得辅助辊在滑槽内转动时同时对安装环产生一个转动力,促使安装环跟随连接板转动,此时由于安装环的外表面固定安装有扩增环,所以扩增环亦会随着安装环进行转动,二驱动块的外表面与防护框的内表面固定连接,所以会促使驱动块在扩增环内表面的缓冲槽内滑动,从而对本风力发电设备的启动提供一个缓冲转动空间,避免风力发电设备所处的环境常年潮湿导致辅助辊与安装环之间的阻力过大无法及时转动导致在风压的作用下连接架产生断裂的问题,极大地提高了对本风力发电设备的保护效果,同时也降低了本风力发电设备的维护次数,进一步降低发电成本,而当发电停止扇叶停止转动时驱动块进行复位,利于下一次继续工作。
17、3.该角度可调的风力发电设备,当本风力发电设备所处的环境风力过大时,即会使得转轴的转速过大,进而对移动块产生的离心力也随之增大,从而促使移动块沿着限位杆快速移动到限位杆的外侧,并最终使得其外表面的第二卡齿与配合环内表面的第一卡齿卡接,从而对转轴进行迫停,使得扇叶无法继续转动,即实现在风力过大时本风力发电设备自动停止运转,避免风力过大导致本风力发电设备产生故障,极大地提高了对本设备的保护效果,通过降低故障率进一步降低维修次数,进而最大程度的提高本设备的使用寿命,而外界风力停止或降低到安全范围时,铰接板会随之复位,进而带动移动块进行反向复位脱离与配合环的卡接,使得本设备可以正常工作运转,即实现自动停止和启动,极大地提高了本设备的适用范围。
1.一种角度可调的风力发电设备,包括底座(1),其特征在于:所述底座(1)的内部转动连接有转动座(2),所述转动座(2)的底部转动连接有电机(3),所述电机(3)固定安装在底座(1)的内部,所述转动座(2)的顶部固定连接有支撑柱(4),所述支撑柱(4)的顶部固定连接有套管(5),所述套管(5)的内表面固定连接有安装框(6),所述安装框(6)的内部转动连接有转轴(7),所述转轴(7)的端部固定连接有扇叶(8),所述扇叶(8)设置在安装框(6)的外侧,还包括:
2.根据权利要求1所述的一种角度可调的风力发电设备,其特征在于:所述驱动环(92)的外侧设置有安装环(93),所述安装环(93)与驱动环(92)设置为同一中心轴,所述安装环(93)的直径比驱动环(92)的直径大,所述安装环(93)的内表面两侧对称固定连接有安装片(94)。
3.根据权利要求2所述的一种角度可调的风力发电设备,其特征在于:所述安装片(94)的内表面转动连接有限位柱(95),所述限位柱(95)设置为圆柱形,所述限位柱(95)的外表面贴合在驱动环(92)的外表面,所述限位柱(95)绕安装环(93)的中心轴固定间距设置有八个。
4.根据权利要求3所述的一种角度可调的风力发电设备,其特征在于:所述驱动环(92)的侧表面贯穿开设有安装槽(96),所述安装槽(96)绕驱动环(92)的中心轴固定间距设置有三个,所述安装槽(96)的内部固定安装有连接板(97),所述连接板(97)设置为弧形。
5.根据权利要求4所述的一种角度可调的风力发电设备,其特征在于:所述连接板(97)的两端对称固定连接有连接架(98),所述连接架(98)设置为x型,所述连接架(98)远离连接板(97)的一端固定连接有滑动板(99),所述滑动板(99)设置为弧形,所述滑动板(99)的内侧设置有滑槽(910),所述滑槽(910)对称开设在安装环(93)的两侧外表面,所述滑槽(910)的内部转动连接有辅助辊(911),所述辅助辊(911)的端部转动连接在滑动板(99)的内表面,所述辅助辊(911)五个设置为一组。
6.根据权利要求5所述的一种角度可调的风力发电设备,其特征在于:所述安装环(93)的外表面两侧对称固定连接有扩增环(912),所述扩增环(912)的内表面开设有缓冲槽(913),所述缓冲槽(913)的内部弹性滑动连接有滑杆(914),所述滑杆(914)两两设置为一组。
7.根据权利要求6所述的一种角度可调的风力发电设备,其特征在于:两两所述滑杆(914)的外表面固定连接有驱动块(915),所述驱动块(915)设置为弧形,所述驱动块(915)绕安装环(93)的中心轴固定间距设置有三个,所述驱动块(915)的内表面不与安装环(93)的外表面接触,所述驱动块(915)的外表面固定连接在防护框(91)的内表面。
8.根据权利要求7所述的一种角度可调的风力发电设备,其特征在于:所述急停组件(10)包括内环(101),所述内环(101)固定连接在转轴(7)远离限位组件(9)一侧的外表面,所述内环(101)的外表面通过扭簧铰接有铰接板(102),所述铰接板(102)远离内环(101)的一端通过扭簧铰接有外环(103),所述外环(103)与内环(101)设置为同一中心轴,所述外环(103)的外表面固定连接有限位杆(104)。
9.根据权利要求8所述的一种角度可调的风力发电设备,其特征在于:所述限位杆(104)呈斜向设置,所述限位杆(104)绕外环(103)的中心轴固定间距设置有三个,所述限位杆(104)的外表面滑动连接有移动块(105),所述移动块(105)的外侧设置有配合环(106),所述配合环(106)固定连接在安装框(6)的内表面,所述配合环(106)的内表面设置有第一卡齿(107),所述移动块(105)的外表面设置有第二卡齿(108),所述第一卡齿(107)与第二卡齿(108)可以相互啮合。