一种可拆卸H型垂直轴风力发电装置及其工作方法与流程

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种可拆卸h型垂直轴风力发电装置及其工作方法。

背景技术：

风力发电是通过利用空气携带的动能推动叶轮转动，进而带动发电机切割磁场发电。而风力发电装置则是实现“风能—机械能—电能”转换的机械设备。根据叶轮旋转轴与地面相对方位的不同，可分为垂直轴型和水平轴型两类。

目前水平轴风力发电机技术发展更为成熟，广泛应用于大型化的商业发电当中。而垂直轴风力发电机具有结构简单、安装维护方便、无需对风、噪音小等优点，因此在小型风力发电机中应用较为广泛。然而，在多数情况下，垂直轴风力发电机仍然存在灵活性、便携性及应急性差的问题。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种可拆卸h型垂直轴风力发电装置及其工作方法，能够根据实际风况，实现大范围风速内的风能高效捕捉，该装置结构设计合理，安装拆卸收纳携带方便。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种可拆卸h型垂直轴风力发电装置，包括若干叶片、叶轮转轴、若干连杆、发电机和底座；叶片分别通过连杆可拆卸的固定在叶轮转轴上，叶轮转轴可拆卸的固定在底座上，发电机与叶轮转轴连接，发电机可拆卸的固定在底座上；叶片、叶轮转轴和连杆均为多段式伸缩结构。

优选地，发电机为便携式永磁发电机。

优选地，叶片、叶轮转轴和连杆均为两段式伸缩结构。

进一步优选地，叶片、叶轮转轴和连杆的两段之间设有限制伸出位移的限位装置。

进一步优选地，叶片、叶轮转轴和连杆的两段采用弹簧卡扣固定。

进一步优选地，弹簧卡扣为按钮式，弹簧卡扣上设有防滑套。

进一步优选地，叶片包括固定叶片和伸缩叶片，固定叶片为中空结构，伸缩叶片能够缩入或伸出固定叶片，固定叶片的表面沿叶片展向均布有若干第一弹簧卡扣孔，伸缩叶片上沿叶片展向均布有若干第一弹簧卡扣，第一弹簧卡扣与第一弹簧卡扣孔配合，能够将固定叶片和伸缩叶片固定。

进一步优选地，叶轮转轴包括固定叶轮转轴和伸缩叶轮转轴，固定叶轮转轴为中空结构，伸缩叶轮转轴能够缩入或伸出固定叶轮转轴，固定叶轮转轴的表面沿轴向均布有若干第二弹簧卡扣孔，伸缩叶轮转轴沿轴向均布有若干第二弹簧卡扣，第二弹簧卡扣与第二弹簧卡扣孔配合，能够将固定叶轮转轴和伸缩叶轮转轴固定。

进一步优选地，连杆包括固定连杆和伸缩连杆，固定连杆为中空结构，伸缩连杆能够缩入或伸出固定连杆，固定连杆的表面沿轴向均布有若干第三弹簧卡扣孔，伸缩叶轮转轴沿轴向均布有若干第三弹簧卡扣，第三弹簧卡扣与第三弹簧卡扣孔配合，能够将固定连杆和伸缩连杆固定。

本发明公开了上述可拆卸h型垂直轴风力发电装置的工作方法，包括：将底座放置完毕后将发电机固定在底座上，将叶轮转轴与底座固定连接，将叶轮转轴与发电机连接，将连杆固定在叶轮转轴上，将叶片固定在连杆上；根据实际风况，调整叶片、叶轮转轴和连杆的伸缩长度，叶片在风力作用下带动叶轮转轴转动，进而带动发电机转动输出电能。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的一种可拆卸h型垂直轴风力发电装置，采用多段式伸缩结构的叶片、叶轮转轴和连杆，可根据实际风况，调整叶片、叶轮转轴和连杆伸缩长度，从而实现大范围风速内的风能高效捕捉。并且各部件之间采用可拆卸结构，安装和拆卸简单、快速，收纳和携带便捷，可以在任何地方进行快速构建，满足紧急用电需求。

进一步地，发电机采用便携式永磁发电机，所占体积小，携带方便。

进一步地，叶片、叶轮转轴和连杆采用两段式伸缩结构，能够在具有长度调节功能的前提下，保障部件的强度，提高装置的安全性和稳定性。

更进一步地，叶片、叶轮转轴和连杆的两段之间设置限位装置，能够限制伸出的一段的位移，避免操作中带来的设备损坏，同时保障操作者的安全。

更进一步地，叶片、叶轮转轴和连杆的两段采用弹簧卡扣固定，结构简单、可靠，便于操作。

更进一步地，弹簧卡扣采用按钮式，在弹簧卡扣上设置防滑套，能够使两段稳定、牢固，在受风时不会发生相对运动，提高装置的稳定性。

更进一步地，叶片、叶轮转轴和连杆上的弹簧卡扣和弹簧卡扣孔均布，便于调节到合适的位置，获得理想的伸缩长度。

本发明公开的上述可拆卸h型垂直轴风力发电装置的工作方法，在合适的位置进行组装后，根据实际的风况，对叶片、叶轮转轴和连杆的长度进行调整。在风力较大时，可将叶片、叶轮转轴和连杆进行收缩，避免风速过大，使得整个装置倾覆。在风力较小时，可将叶片、叶轮转轴和连杆伸长，增大风轮扫风面积，提升发电机的发电量。该装置操作简便、灵活，能够适应大范围的风况，满足使用需求。

附图说明

图1为本发明的可拆卸h型垂直轴风力发电装置的俯视结构示意图；

图2为本发明叶片的结构示意图；

图3为本发明的叶轮转轴、发电机和底座的安装结构示意图；

图4为本发明连杆的结构示意图。

图中：1-叶片，1-1固定叶片，1-2伸缩叶片，1-3第一弹簧卡扣孔，1-4第一弹簧卡扣；2-叶轮转轴，2-1固定叶轮转轴，2-2伸缩叶轮转轴，2-3第二弹簧卡扣孔，2-4第二弹簧卡扣；3-连杆，3-1固定连杆，3-2伸缩连杆，3-3第三弹簧卡扣孔，3-4第三弹簧卡扣；4-发电机，5-底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：

如图1，本发明的可拆卸h型垂直轴风力发电装置，包括叶片1、叶轮转轴2、连杆3、发电机4和底座5；

如图2，叶片1包括固定叶片1-1和伸缩叶片1-2，固定叶片1-1为中空结构，伸缩叶片1-2能够缩入或伸出固定叶片1-1，固定叶片1-1的表面沿叶片展向均布有若干第一弹簧卡扣孔1-3，伸缩叶片1-2上沿叶片展向均布有若干第一弹簧卡扣1-4，第一弹簧卡扣1-4与第一弹簧卡扣孔1-3配合，能够将固定叶片1-1和伸缩叶片1-2固定。在固定叶片1-1和伸缩叶片1-2的对应位置分别设置限位凸起，限位凸起的位置避开第一弹簧卡扣1-4，当伸缩叶片1-2伸长至一定数值时，伸缩叶片1-2上的限位凸起被固定叶片1-1上的限位凸起阻挡，限制伸缩叶片1-2的继续伸长。第一弹簧卡扣1-4上套有橡胶防滑套。

如图3，叶轮转轴2包括固定叶轮转轴2-1和伸缩叶轮转轴2-2，固定叶轮转轴2-1为中空结构，伸缩叶轮转轴2-2能够缩入或伸出固定叶轮转轴2-1，固定叶轮转轴2-1的表面沿轴向均布有若干第二弹簧卡扣孔2-3，伸缩叶轮转轴2-2沿轴向均布有若干第二弹簧卡扣2-4，第二弹簧卡扣2-4与第二弹簧卡扣孔2-3配合，能够将固定叶轮转轴2-1和伸缩叶轮转轴2-2固定。在固定叶轮转轴2-1上设置有挡环，挡环的圆周上设有缺口，缺口可以让第二弹簧卡扣2-4通过，伸缩叶轮转轴2-2上设有若干点状凸起或环状凸起，位置避开缺口设置，当伸缩叶轮转轴2-2伸出一定长度时，挡环能够挡住伸缩叶轮转轴2-2上的点状凸起或环状凸起，限制伸缩叶轮转轴2-2继续伸长。第二弹簧卡扣2-4上套有尼龙防滑套。

如图4，连杆3包括固定连杆3-1和伸缩连杆3-2，固定连杆3-1为中空结构，伸缩连杆3-2能够缩入或伸出固定连杆3-1，固定连杆3-1的表面沿轴向均布有若干第三弹簧卡扣孔3-3，伸缩叶轮转轴3-2沿轴向均布有若干第三弹簧卡扣3-4，第三弹簧卡扣3-4与第三弹簧卡扣孔3-3配合，能够将固定连杆3-1和伸缩连杆3-2固定。在固定连杆3-1内壁上间隔180°设置有两条一定长度的滑槽，伸缩连杆3-2上设有两个点状凸起，点状凸起能够在滑槽中滑动，当伸缩连杆3-2伸出一定长度时，滑槽长度有限，点状凸起滑行到滑槽尽头无法继续滑动，从而限制伸缩连杆3-2继续伸长。第三弹簧卡扣3-4上套有高分子材质防滑套。

本发明的可拆卸h型垂直轴风力发电装置在工作时：

寻找适合的位置将底座5放置完毕后将发电机4固定在底座5上，将叶轮转轴2与底座5固定连接，将叶轮转轴2与发电机4连接，将连杆3固定在叶轮转轴2上，将叶片1固定在连杆3上；根据实际风况，调整叶片1、叶轮转轴2和连杆3的伸缩长度。在风力较大时，可将叶片1、叶轮转轴2和连杆3进行收缩，避免风速过大，使得整个装置倾覆。在风力较小时，可将叶片1、叶轮转轴2和连杆3伸长，增大风轮扫风面积，提升发电机4的发电量。

需要说明的是，以上所述仅为本发明实施方式之一，根据本发明所描述的系统所做的等效变化，均包括在本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。