本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的動(dòng)力機(jī)械，由于風(fēng)能是一種可再生的，無(wú)污染的自然能源，因此在各個(gè)國(guó)家得到大力推廣。在現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)輪部分的風(fēng)輪一般采用螺旋槳式，這種風(fēng)輪的設(shè)計(jì)與制造工藝復(fù)雜，對(duì)制作材料要求高，需要設(shè)置風(fēng)向偏航系統(tǒng)，而且風(fēng)能接受率（Dp）低，存在葉片失速問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明創(chuàng)新提供了一種結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低廉的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)在捕獲風(fēng)力的同時(shí)能利用氣流獲得更多的能量轉(zhuǎn)換。

該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有立柱、主軸、發(fā)電機(jī)以及通過(guò)主軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的風(fēng)輪機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述風(fēng)輪機(jī)構(gòu)包括有捕風(fēng)單元與旋轉(zhuǎn)座，所述捕風(fēng)單元設(shè)有多個(gè)，并且一一相對(duì)安裝在旋轉(zhuǎn)座上，所述旋轉(zhuǎn)座安裝在主軸上；所述捕風(fēng)單元包括有縱向捕風(fēng)件與橫向捕風(fēng)件，所述縱向捕風(fēng)件安裝在橫向捕風(fēng)件的一端，所述橫向捕風(fēng)件的另一端安裝在旋轉(zhuǎn)座上；所述縱向捕風(fēng)件具有縱向捕風(fēng)槽，所述橫向捕風(fēng)件具有橫向捕風(fēng)槽，所述旋轉(zhuǎn)座具有通流內(nèi)腔，所述縱向捕風(fēng)槽、橫向捕風(fēng)槽以及通流內(nèi)腔相通；相對(duì)兩個(gè)捕風(fēng)單元的縱向捕風(fēng)槽朝向相反。

所述縱向捕風(fēng)件呈半圓柱形，相對(duì)兩個(gè)捕風(fēng)單元的縱向捕風(fēng)件的弧面朝向相反，捕風(fēng)槽設(shè)置在縱向捕風(fēng)件的平面上。

所述橫向捕風(fēng)件呈半圓柱形，相對(duì)兩個(gè)捕風(fēng)單元的橫向捕風(fēng)件的弧面朝向相反。

所述旋轉(zhuǎn)座底部具有與外界相通的通風(fēng)口。

所述主軸上安裝有制動(dòng)片，所述立柱上安裝有制動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括制動(dòng)座以及安裝在制動(dòng)座上的上制動(dòng)件與下制動(dòng)件，所述下制動(dòng)件可移動(dòng)地安裝在制動(dòng)座上，并通過(guò)動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)可上下移動(dòng)。

所述風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)座頂部設(shè)有防塵蓋。

所述橫向捕風(fēng)件的導(dǎo)流槽入口設(shè)有安全網(wǎng)。

該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有立柱、主軸、發(fā)電電動(dòng)機(jī)以及通過(guò)主軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的風(fēng)輪機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述風(fēng)輪機(jī)構(gòu)包括有捕風(fēng)單元與旋轉(zhuǎn)座，所述捕風(fēng)單元設(shè)有多個(gè)，并且一一相對(duì)安裝在旋轉(zhuǎn)座上，所述旋轉(zhuǎn)座安裝在主軸上；所述捕風(fēng)單元包括有縱向捕風(fēng)件與橫向捕風(fēng)件，所述縱向捕風(fēng)件安裝在橫向捕風(fēng)件的一端，所述橫向捕風(fēng)件的另一端安裝在旋轉(zhuǎn)座上；所述縱向捕風(fēng)件具有縱向捕風(fēng)槽，所述橫向捕風(fēng)件具有橫向捕風(fēng)槽，所述旋轉(zhuǎn)座具有通流內(nèi)腔，所述縱向捕風(fēng)槽、橫向捕風(fēng)槽以及通流內(nèi)腔相通；相對(duì)兩個(gè)捕風(fēng)單元的縱向捕風(fēng)槽朝向相反；所述主軸通過(guò)增速機(jī)構(gòu)與發(fā)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)連接。

所述增速機(jī)構(gòu)包括有第一大齒輪、第二大齒輪、第一小齒輪及第二小齒輪，所述第一大齒輪安裝在主軸上，所述第一小齒輪與第二大齒輪安裝在轉(zhuǎn)軸上，所述第一大齒輪與第一小齒輪嚙合， 所述第二小齒輪安裝在發(fā)電電動(dòng)機(jī)的輸出軸上，所述第二大齒輪與第二小齒輪嚙合。

按照本發(fā)明提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其風(fēng)輪機(jī)構(gòu)在捕獲風(fēng)力的同時(shí)能利用氣流產(chǎn)生更大的推力，從而使能量轉(zhuǎn)換率得以提升。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A處的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明的俯視圖；

圖4為捕風(fēng)單元的立體圖；

圖5為旋轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為單個(gè)風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為制動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為采用發(fā)電電動(dòng)機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖8中B處的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

如圖1與2所示，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括有立柱1、主軸4、發(fā)電機(jī)3以及風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2，風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2在風(fēng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)主軸4驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)3發(fā)電，這些都為現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的創(chuàng)新部分在于風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2，風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能，因此風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2的結(jié)構(gòu)對(duì)于整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)顯得十分重要。

本發(fā)明提供的風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2包括有捕風(fēng)單元與旋轉(zhuǎn)座20，捕風(fēng)單元設(shè)有多個(gè)，并且一一相對(duì)安裝在旋轉(zhuǎn)座20上，旋轉(zhuǎn)座20安裝在主軸4上，這樣捕風(fēng)單元在風(fēng)力的作用下就能驅(qū)動(dòng)主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)3發(fā)電；如圖3-5所示，捕風(fēng)單元包括有縱向捕風(fēng)件21與橫向捕風(fēng)件22，縱向捕風(fēng)件21設(shè)置在橫向捕風(fēng)件22的一端（可以一體結(jié)構(gòu)，也可通過(guò)連接方式安裝），橫向捕風(fēng)件22的另一端通過(guò)連接底板23安裝在旋轉(zhuǎn)座20上，縱向捕風(fēng)件21縱向設(shè)置，橫向捕風(fēng)件22橫向設(shè)置，氣流作用在縱向捕風(fēng)件21與橫向捕風(fēng)件22上就能使捕風(fēng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)；另外，縱向捕風(fēng)件21具有捕風(fēng)槽210，橫向捕風(fēng)件22具有導(dǎo)流槽220，旋轉(zhuǎn)座20具有通流腔，捕風(fēng)槽210、導(dǎo)流槽220以及通流腔相通，而相對(duì)兩個(gè)捕風(fēng)單元的捕風(fēng)槽210朝向相反。

其具體工作原理如下：當(dāng)風(fēng)作用在捕風(fēng)單元上時(shí)，風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2受到推力便能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這是風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2受到的一股推力；如圖4所示，當(dāng)氣流作用在縱向捕風(fēng)件21上時(shí)，氣流就從縱向捕風(fēng)件21的捕風(fēng)槽210進(jìn)入，再通過(guò)橫向捕風(fēng)件22的導(dǎo)流槽220進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)座20的通流腔內(nèi)，然后再流入其相對(duì)的橫向捕風(fēng)件22的導(dǎo)流槽220內(nèi)，最后從其相對(duì)的縱向捕風(fēng)件21的捕風(fēng)槽210排出；如圖3所示，由于相對(duì)兩個(gè)捕風(fēng)單元的捕風(fēng)槽210朝向相反，因此進(jìn)入捕風(fēng)槽210、導(dǎo)流槽220以及通流腔內(nèi)的氣流又形成另一股推力，這樣風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2便能獲得更大的動(dòng)力，從而提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化率。

如圖3所示，本發(fā)明的捕風(fēng)單元相對(duì)設(shè)置，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一側(cè)的捕風(fēng)單元受力，另一側(cè)的捕風(fēng)單元就會(huì)形成阻力，為了減小這一側(cè)的阻力，本發(fā)明的縱向捕風(fēng)件21呈半圓柱形，相對(duì)兩個(gè)捕風(fēng)單元的縱向捕風(fēng)件21的弧面朝向相反，捕風(fēng)槽210就設(shè)置在縱向捕風(fēng)件21的平面上。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，一側(cè)捕風(fēng)單元的縱向捕風(fēng)件21其平面用于捕風(fēng)，另一側(cè)捕風(fēng)單元的縱向捕風(fēng)件21其弧面減少風(fēng)的阻力。同樣，本發(fā)明的橫向捕風(fēng)件22呈半圓柱形，相對(duì)兩個(gè)捕風(fēng)單元的橫向捕風(fēng)件22的弧面朝向相反，其原理與縱向捕風(fēng)件一樣，這里不再重復(fù)。

由于氣流的復(fù)雜性與隨機(jī)性，氣流不一定能在捕風(fēng)槽210、導(dǎo)流槽220以及通流腔內(nèi)形成推力，在特殊情況下反而會(huì)形成阻力，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明在旋轉(zhuǎn)座20底部具有與外界相通的通風(fēng)口7。由于旋轉(zhuǎn)座20底部設(shè)有通風(fēng)口7，因此可以使捕風(fēng)槽210、導(dǎo)流槽220以及通流腔內(nèi)的氣流得以循環(huán)流通，從而減少內(nèi)部氣流的阻力。

為了使風(fēng)力電機(jī)在風(fēng)小的情況下也能獲得較大的輸出功率，本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2可以采用多組，多組風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2通過(guò)旋轉(zhuǎn)座20上的安裝底板24連接在一起（如圖1與圖6所示），由此形成重疊式風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2，重疊式風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2的受風(fēng)面積更大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率更大。

在需要停機(jī)時(shí)，為了使風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2固定，本發(fā)明在主軸4上安裝有制動(dòng)片5，在立柱1上安裝有制動(dòng)機(jī)構(gòu)6，如圖7所示，該制動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括制動(dòng)座60以及安裝在制動(dòng)座60上的上制動(dòng)件61與下制動(dòng)件62，下制動(dòng)件62可移動(dòng)地安裝在制動(dòng)座60上，并通過(guò)動(dòng)力源（液壓機(jī)構(gòu)）的驅(qū)動(dòng)可上下移動(dòng)。需要停機(jī)固定風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2時(shí)，動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)下制動(dòng)件62向上移動(dòng)，下制動(dòng)件62與上制動(dòng)件61配合夾住制動(dòng)片5，由此實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2的固定。

發(fā)電機(jī)發(fā)電后，需要整流逆變系統(tǒng)，而該整流逆變系統(tǒng)成本昂貴，為了節(jié)省制造成本，可以直接采用發(fā)電電動(dòng)機(jī)10用于發(fā)電，如圖8所示，這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用風(fēng)輪機(jī)構(gòu)2傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電電動(dòng)機(jī)10發(fā)電，當(dāng)增速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速超出發(fā)電電動(dòng)機(jī)10的額定轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)電電動(dòng)機(jī)10發(fā)電，由于發(fā)電電動(dòng)機(jī)10輸出的電流特性與本身發(fā)電電動(dòng)機(jī)10需要的電流特性相一致，因此該風(fēng)力發(fā)電機(jī)就不需要整流逆變系統(tǒng)，從而大大節(jié)省了制造成本。

如圖9所示，增速機(jī)構(gòu)包括有第一大齒輪11、第二大齒輪13、第一小齒輪12及第二小齒輪14，第一大齒輪11安裝在主軸4上，第一小齒輪12與第二大齒輪13安裝在轉(zhuǎn)軸15上，第一大齒輪11與第一小齒輪12嚙合，第二小齒輪14安裝在發(fā)電電動(dòng)機(jī)10的輸出軸16上，第二大齒輪13與第二小齒輪14嚙合。通過(guò)第一大齒輪11傳動(dòng)第一小齒輪12實(shí)現(xiàn)一級(jí)增速，然后再通過(guò)第二大齒輪13傳動(dòng)第二小齒輪14實(shí)現(xiàn)二級(jí)增速，由此達(dá)到發(fā)電電動(dòng)機(jī)10所需轉(zhuǎn)速。

最后值得一提的是，為防止鳥(niǎo)類在橫向捕風(fēng)件22的導(dǎo)流槽220內(nèi)筑巢，本發(fā)明在導(dǎo)流槽220的入口設(shè)有安全網(wǎng)。另外，本發(fā)明在風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)座頂部設(shè)有防塵蓋，以防雨雪灰塵進(jìn)入機(jī)箱內(nèi)，起到良好的保護(hù)作用。