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专利号: 2019102549251
申请人: 张伟伟
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 液力机械或液力发动机;风力、弹力或重力发动机;其他类目中不包括的产生机械动力或反推力的发动机
更新日期:2024-08-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多变桨风力发电机,其特征在于:其包括用于对自然能进行捕捉并且转化成自身转动势能的变桨装置、用于对变桨装置变形提供驱动动力的动力源、用于检测发电环境自然风流向并且将风向信号传递至控制器的风向计、用于接受变桨装置的转动势能并且将该转动势能转化成电能的发电舱以及用于对发电舱进行架高支撑的塔架,变桨装置设置于发电舱的前端、风向计设置于发电舱的后端、塔架设置于发电舱与地面之间并且发电舱转动设置于塔架的顶部,所述塔架内部设置有驱动发电舱绕竖直方向旋转的偏航装置并且偏航装置与控制器之间建立有信号连接;

所述的变桨装置包括可变形的叶片构件、用于驱动叶片构件变形的收展控制构件、用于接受动力源动力并且传递至收展控制构件上的收展传动构件、用于驱动叶片构件与风向产生任意角度偏转的偏转控制构件以及用于将叶片构件转动势能传递至发电舱的转子轴心,叶片构件设置成可相互切换的折叠状态、半折叠状态以及展开状态,调收展控制构件用于驱动叶片构件在折叠状态、半折叠状态以及展开状态之间相互切换;

所述的叶片构件包括两端开口并且轴向水平布置的外筒体,外筒体一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板一、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板一,外筒体的外圆面上开设有与其径向垂直的安装平面,安装平面设置有三个并且沿外筒体所在圆周方向阵列布置,安装平面上转动设置有沿外筒体径向向外布置的铰接轴,铰接轴一端自由悬置、另一端向外筒体内延伸并且该端为驱动端,铰接轴上套设有矩形叶片一并且叶片一沿宽度方向的一边与铰接轴键连接配合,铰接轴上还套设有矩形叶片二并且矩形叶片二沿宽度方向的一边与铰接轴转动连接配合,叶片一与扇叶二相匹配并且共同构成了捕捉风能/雨水重力势能的桨叶,所述折叠状态下叶片一与叶片二相互背离一端面设置有太阳能电池板;

所述叶片二靠近外筒体一端固定设置有空心轴,空心轴同轴套设于铰接轴的外部并且两者构成转动连接配合;

所述收展控制构件同轴套设于铰接轴的外部并且位于外筒体与桨叶之间,收展控制构件包括同轴套设于铰接轴上并且开口朝向外筒体布置的安装筒体,安装筒体的外部设置有稳固架,稳固架一端与安装筒体同轴转动连接配合、另一端外筒体上的安装平面固定连接,安装筒体的开口处设置有与其可拆卸连接配合的端盖,端盖与铰接轴转动连接配合,空心轴延伸至安装筒体的内部并且两者之间构成转动连接配合,所述端盖上转动设置有与铰接轴同轴键连接配合的正向锥齿轮,安装筒体的底部转动设置有空心轴同轴键连接配合的反向锥齿轮,正向锥齿轮与反向锥齿轮之间间距布置并且两者之间设置有传动锥齿轮,传动锥齿轮与正向锥齿轮、反向锥齿轮均啮合并且用于将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮;

传动锥齿轮转动设置于安装筒体的内壁上并且其轴向平行于安装筒体的径向,传动锥齿轮设置有两个并且沿安装筒体的轴向对称布置,所述正向锥齿轮与反向锥齿轮尺寸一致。

2.根据权利要求1所述的一种多变桨风力发电机,其特征在于:收展传动机构包括同轴设置于外筒体内并且两端开口布置的内筒体,内筒体的一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板二并且前盖板二与前盖板一转动连接配合、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板二并且后盖板二与后盖板一转动连接配合,内筒体内同轴设置有主动齿轮一并且主动齿轮一与前盖板二转动连接配合,主动齿轮一与动力源连接,所述铰接轴的驱动端延伸至内筒体的内部,铰接轴与内筒体转动连接配合,铰接轴的驱动端同轴固定设置有从动齿轮一,主动齿轮一与从动齿轮一相啮合,所述主动齿轮一与从动齿轮一均为锥齿轮;

所述收展控制构件的外部设置有与其匹配的机壳一、机壳二以及机壳三,机壳一、机壳二以及机壳三,相互配合构成闭合空间并且用于对收展控制构件以及收展传动机构进行防护。

3.根据权利要求2所述的一种多变桨风力发电机,其特征在于:所述的偏转控制构件包括同轴设置于外筒体内的主动齿轮二,主动主轮二与后盖板一转动连接配合,后盖板一上同轴转动设置有呈中空布置的控制轴,控制轴的驱动端向外延伸并且该端连接与动力源连接、输出端延伸至外筒体的内部并且与主动齿轮二键连接配合,端盖上设置有与安装筒体同轴布置的连接套筒,连接套筒延伸至外筒体的内部并且连接套筒与外筒体构成转动连接配合,连接套筒的延伸端同轴固定设置有从动齿轮二,主动齿轮二与从动齿轮二相啮合,所述主动齿轮二与从动齿轮二均为锥齿轮,所述动力源上设置有调控器并且调控器用于驱动叶片构件进行偏转补偿。

4.根据权利要求1所述的一种多变桨风力发电机,其特征在于:所述的发电舱包括水平布置的筒形机舱罩,机舱罩包括上下对称布置并且可拆卸连接配合的上舱罩与下舱罩共同构成,转子轴心的驱动端与后盖板一同轴固定连接,转子轴心呈中空布置并且套设于控制轴外部,转子轴心与控制轴转动连接配合,转子轴心的中部位置与机舱罩的一端同轴转动连接配合并且转子轴心的输出端延伸至机舱罩的内部,风向计与机舱罩的另一端固定连接,机舱罩内设置有发电机以及增速器,增速器设置于转子轴心输出端与发电机之间并且用于提升转子轴心的输出转速。

5.根据权利要求4所述的一种多变桨风力发电机,其特征在于:所述的增速器为行星齿轮增速器,增速器包括同轴设置于机舱罩内的安装盘以及与安装盘构成柱形闭合空间的保护壳,安装盘与保护壳可拆卸连接配合,安装盘靠近转子轴心一端面同轴固定设置有内齿圈、同轴转动设置有太阳齿轮,所述内齿圈与太阳齿轮之间设置有行星齿轮并且行星齿轮与内齿圈与太阳齿轮相啮合,太阳齿轮设置有三个并且沿内齿圈所在圆周方向阵列布置,内齿圈靠近转子轴心一端设置有用于连接三者的行星架,转子轴心由保护壳延伸至其内部并且与行星架键连接配合,转子轴心与保护壳转动连接配合,太阳齿轮同轴设置有键连接配合的传动轴,传动轴背离转子轴心向外延伸并且与发电机的转子同轴固定连接,传动轴与安装盘转动连接配合;

所述保护壳与机舱罩内壁之间设置有用于连接两者的环形固定架,为所述发电机的定子与安装盘固定连接。

6.根据权利要求3所述的一种多变桨风力发电机,其特征在于:所述的动力源包括用于对收展传动机构输送动力的减速电机、用于对偏转控制构件进行输送动力的驱动设备,调控器与减速电机以及驱动设备均建立有信号连接,减速电机位于机壳三内并且与前盖板一固定连接,所述主动齿轮一同轴固定套设于减速电机的输出轴上。

7.根据权利要求6所述的一种多变桨风力发电机,其特征在于:所述的驱动设备设置于机舱罩内并且远离转子轴心布置,控制轴向外延伸依次经过转子轴心、发电机的转子与驱动设备连接,所述机舱罩内还设置有减速器,减速器位于发电机转子与驱动设备之间并且用于连接两者,减速器与增速器结构、大小完全相同,并且减速器的驱动端为增速器的输出端、减速器的输出端为增速器的驱动端,减速器的驱动端与发电机的转子同轴固定连接、减速器的输出端与驱动设备固定连接;

所述的驱动设备包括开口朝向减速器并且与其同轴布置的安装筒,安装筒的开口处设置有与其可拆卸连接配合的圆形筒盖,安装筒内设置有偏转电机并且偏转电机与筒盖的偏心处固定连接,偏转电机的输出轴延伸至筒盖的外部并且该端同轴固定套设有主动齿轮三,所述筒盖背离安装筒一端面同轴设置有圆形密封罩,密封罩与减速器的输出端同轴固定连接,控制轴的驱动端延伸至密封罩内并且两者转动连接配合,控制轴的驱动端同轴固定套设有从动齿轮三,所述密封罩内设置有平行于控制轴轴向的过渡齿轮一与过渡齿轮二,过渡齿轮一与过渡齿轮二同轴固定连接,并且过渡齿轮一与主动齿轮三相啮合、过渡齿轮二与从动齿轮三相啮合;

所述安装筒内设置有配重块,配重块固定安装于筒盖的偏心位置并且用于平衡偏转电机的转矩;

所述安装筒的底部设置有过控滑环一,所述筒盖的中部位置设置有安装架,安装架上安装有过控滑环二,过控滑环一的供电端与外部电源连接、输出端与偏转电机连接,过控滑环二的供电端与过控滑环一的输出端连接、输出端由中空的控制轴内部穿过与减速电机连接。