一种风力发电系统的制作方法

1.本发明涉及发电技术领域，具体为一种风力发电系统。


背景技术：

2.风力发电是指把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电能的发电方式，然而在风力过大会导致发电轴转速过快，对发电设备造成一定的损伤，甚至会导致发电机烧坏，所以一般的风力发电设备都会减速刹车装置，防止发电机超速运行，但是这会造成大量的风力浪费，而且减速组件也易磨损，进而增加维护的工作量，并且在风力发电过程中，风向是不稳定的，这使得在风力带动桨叶转动时，一部分的风力会作用在风力轴上，导致发电效率降低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决上述技术问题，发明人针对传统风力发电的不足，研究出一种可以在超速时将多余风力储存的风力发电系统。
4.为了达到所述目的，本发明所提供的技术方案是：一种风力发电系统，它包括机壳，所述机壳内设有机壳腔，所述机壳腔的右端面内固定设有发电机，所述发电机的左端面连接有发电轴，所述发电轴贯穿所述机壳并延伸到所述机壳的外侧，所述发电轴上固定设有桨叶，所述机壳腔内的所述发电轴上固定设有离心轮和第一锥齿轮，所述离心轮设置在所述第一锥齿轮的左侧，所述机壳的下端面固定设有环形块，所述环形块与所述机壳腔相连通，所述环形块的下侧设有安装块，所述安装块的上端面内转动设有环形安装块，所述环形块固定设置在所述环形安装块的上端面，所述环形安装块的右侧设有动力腔，所述动力腔的下端面内固定设有电机，所述电机的上端面驱动连接有动力轴，所述动力轴的上端面固定连接有动力齿轮，所述动力齿轮与所述环形安装块啮合，所述动力腔的下侧设有朝向控制腔，所述朝向控制腔内设有可根据风向自动调节所述桨叶位置的朝向调节机构；所述安装块的下端面固定设有立柱，所述立柱内设有蓄能腔，所述蓄能腔的下端面转动设有螺旋杆，所述螺旋杆的上端面贯穿所述立柱和所述安装块并延伸到所述环形块内，所述环形块上固定设有可将多余的风能储存起来的蓄能机构。
5.进一步的，所述离心轮内设有离心腔，所述离心腔内滑动设有离心滑块，所述离心滑块与所述离心腔的下端面之间固定设有离心弹簧，所述离心腔的上端面设有第一接触开关，所述离心腔的下端面设有第二接触开关，该离心滑块可通过受到的离心力大小判断当前转速的快慢。
6.进一步的，所述朝向调节机构包括固定设置在所述安装块下端面的风向座，所述风向座内转动设有风向轴，所述风向轴上固定设有风向标，所述风向轴的上端面贯穿所述安装块并延伸到朝向控制腔内，所述风向轴的上端固定设有朝向转盘，所述朝向转盘转动设置在所述朝向控制腔的下端面，所述朝向转盘上端面固定设有两个前后位置对称的转向控制块，所述朝向转盘的上侧设有朝向控制轴，所述朝向控制轴驱动连接在所述电机的下
端面，所述朝向控制轴的下端面贯穿所述安装块并延伸到所述朝向控制腔内，所述朝向控制腔内的所述朝向控制轴上固定设有导电杆，所述导电杆和所述转向控制块上连接有导线，所述电机也连接在所述导线上，该朝向调节机构可根据风向自动调节桨叶的位置，使得最大程度的利用风能。
7.进一步的，所述蓄能机构包括固定设有在所述螺旋杆上的四个环状分布的花键，所述花键上滑动设有滑动轴，所述滑动轴的上端面固定设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮可与所述第一锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮内固定设有磁铁，所述螺旋杆内固定设有第一电磁铁，所述蓄能腔内的所述螺旋杆上螺旋滑动设有重块，所述31内的所述29最上端为光杆，该蓄能机构可将多余的风力储存起来，防止发电机转速过快。
8.进一步的，所述重块上设有两个左右位置对称的限制滑槽，所述限制滑槽内滑动设有磁性摩擦块，所述磁性摩擦块与所述限制滑槽的内端面之间固定设有限制弹簧，所述限制滑槽的内端面上固定设有第二电磁铁，该磁性摩擦块可防止储存起来的能量消耗。
9.进一步的，所述立柱的外端面上固定设有支架，支架可防止立柱倾倒。
10.采用上述技术方案，本发明的技术效果有：本发明通过在大风时，啮合带动重块上升，将多余的风能转换为重力势能储存起来，防止发电轴转速过快，使得发电机烧坏，同时储存起来的重力势能也可在无风的情况下使用；本发明利用风向标检测风向，并通过风向标转动时，启动电机对桨叶的位置进行调整，使得桨叶可以一直正对着风力方向，使风力利用的最大化，减轻发电轴对机壳的磨损，提高其的使用寿命。
附图说明
11.图1是本发明的外观示意图；图2是本发明的一种风力发电系统整体结构示意图；图3是本发明图2中a-a的示意图；图4是本发明图2中第二锥齿轮的结构图；图5是本发明图4中b-b的示意图；图6是本发明图2中朝向调节机构的结构图；图7是本发明图6中导电杆处的俯视剖视图；图8是本发明图2中重块的结构图。
具体实施方式
12.为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解为以下文字仅仅用以描述本发明的一种风力发电系统或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定，如在本文中所使用，术语上下和左右不限于其严格的几何定义，而是包括对于机加工或人类误差合理和不一致性的容限，下面详尽说明该一种风力发电系统的具体特征：参照附图1—图8，根据本发明的实施例的一种风力发电系统，包括机壳11，所述机壳11内设有机壳腔12，所述机壳腔12的右端面内固定设有发电机13，所述发电机13的左端面连接有发电轴14，所述发电轴14贯穿所述机壳11并延伸到所述机壳11的外侧，所述发电
轴14上固定设有桨叶15，所述机壳腔12内的所述发电轴14上固定设有离心轮16和第一锥齿轮17，所述离心轮16设置在所述第一锥齿轮17的左侧，所述机壳11的下端面固定设有环形块18，所述环形块18与所述机壳腔12相连通，所述环形块18的下侧设有安装块20，所述安装块20的上端面内转动设有环形安装块28，所述环形块18固定设置在所述环形安装块28的上端面，所述环形安装块28的右侧设有动力腔21，所述动力腔21的下端面内固定设有电机24，所述电机24的上端面驱动连接有动力轴23，所述动力轴23的上端面固定连接有动力齿轮22，所述动力齿轮22与所述环形安装块28啮合，所述动力腔21的下侧设有朝向控制腔25，所述朝向控制腔25内设有可根据风向自动调节所述桨叶15位置的朝向调节机构53；所述安装块20的下端面固定设有立柱30，所述立柱30内设有蓄能腔31，所述蓄能腔31的下端面转动设有螺旋杆29，所述螺旋杆29的上端面贯穿所述立柱30和所述安装块20并延伸到所述环形块18内，所述环形块18上固定设有可将多余的风能储存起来的蓄能机构54。
13.可选地，所述离心轮16内设有离心腔34，所述离心腔34内滑动设有离心滑块36，所述离心滑块36与所述离心腔34的下端面之间固定设有离心弹簧37，所述离心腔34的上端面设有第一接触开关35，所述离心腔34的下端面设有第二接触开关38，当发电轴14转动时，发电轴14带动离心轮16转动，离心轮16带动离心滑块36转动，离心滑块36在离心力的作用下在离心腔34内壁上滑动，当转速过快时，离心滑块36接触到第一接触开关35，而转动过慢时，离心滑块36接触到第二接触开关38。
14.可选地，所述朝向调节机构53包括固定设置在所述安装块20下端面的风向座48，所述风向座48内转动设有风向轴27，所述风向轴27上固定设有风向标26，所述风向轴27的上端面贯穿所述安装块20并延伸到朝向控制腔25内，所述风向轴27的上端固定设有朝向转盘47，所述朝向转盘47转动设置在所述朝向控制腔25的下端面，所述朝向转盘47上端面固定设有两个前后位置对称的转向控制块45，所述朝向转盘47的上侧设有朝向控制轴44，所述朝向控制轴44驱动连接在所述电机24的下端面，所述朝向控制轴44的下端面贯穿所述安装块20并延伸到所述朝向控制腔25内，所述朝向控制腔25内的所述朝向控制轴44上固定设有导电杆46，所述导电杆46和所述转向控制块45上连接有导线43，所述电机24也连接在所述导线43上，当风吹动时，风向标26会朝着风向转动，风向标26带动风向轴27转动，风向轴27带动朝向转盘47转动，朝向转盘47带动转向控制块45转动，转向控制块45转动，使得导电杆46与转向控制块45接触，导线43接通，电机24启动，电机24通过动力轴23带动动力齿轮22转动，动力齿轮22带动环形安装块28转动，调节桨叶15的位置，在电机24带动动力轴23转动的同时，电机24也带动朝向控制轴44转动，朝向控制轴44带动导电杆46转动，当桨叶15转动到正对着风向的位置时，导电杆46也转动到转向控制块45的缺口处，导线43断开连接，电机24停止。
15.可选地，所述蓄能机构54包括固定设有在所述螺旋杆29上的四个环状分布的花键42，所述花键42上滑动设有滑动轴39，所述滑动轴39的上端面固定设有第二锥齿轮19，所述第二锥齿轮19可与所述第一锥齿轮17啮合，所述第二锥齿轮19内固定设有磁铁40，所述螺旋杆29内固定设有第一电磁铁41，所述蓄能腔31内的所述螺旋杆29上螺旋滑动设有重块33，所述31内的所述29最上端为光杆，当发电轴14的转速过快时，第一电磁铁41启动，第一电磁铁41排斥磁铁40，使得滑动轴39沿着花键42滑动伸长，第二锥齿轮19与第一锥齿轮17
啮合，使发电轴14转动的力一部分用来带动第二锥齿轮19转动，第二锥齿轮19带动滑动轴39转动，滑动轴39通过花键42带动螺旋杆29转动，螺旋杆29带动重块33上升。
16.可选地，所述重块33上设有两个左右位置对称的限制滑槽50，所述限制滑槽50内滑动设有磁性摩擦块52，所述磁性摩擦块52与所述限制滑槽50的内端面之间固定设有限制弹簧51，所述限制滑槽50的内端面上固定设有第二电磁铁49，当第二电磁铁49得电时，第二电磁铁49吸引磁性摩擦块52向内移动，使得磁性摩擦块52不再啮合蓄能腔31内壁，使得重块33在重力的作用下螺旋下降带动29转动。
17.可选地，所述立柱30的外端面上固定设有支架32。
18.本发明的一种风力发电系统，其工作流程如下：当风向没有正对桨叶15时，风向标26朝着风向转动，风向标26带动风向轴27转动，风向轴27带动朝向转盘47转动，朝向转盘47带动转向控制块45转动，转向控制块45转动，使得导电杆46与转向控制块45接触，导线43接通，电机24启动，并且两个转向控制块45分别控制着电机24的正负转，然后电机24通过动力轴23带动动力齿轮22转动，动力齿轮22带动环形安装块28转动，调节桨叶15的位置，在电机24带动动力轴23转动的同时，电机24也带动朝向控制轴44转动，朝向控制轴44带动导电杆46转动，当桨叶15转动到正对着风向的位置时，导电杆46也转动到转向控制块45的缺口处，导线43断开连接，电机24停止，完成对桨叶15朝向的调整，使得最大程度利用风能；当风力过大，使得发电轴14的转速过快时，发电轴14带动离心轮16转动，离心轮16带动离心滑块36转动，离心滑块36在离心力的作用下接触到第一接触开关35，第一接触开关35控制第一电磁铁41，第一电磁铁41排斥磁铁40，使得滑动轴39沿着花键42滑动伸长，第二锥齿轮19与第一锥齿轮17啮合，使发电轴14转动的力一部分用来带动第二锥齿轮19转动，发电轴14的转速降低，然后第二锥齿轮19带动滑动轴39转动，滑动轴39通过花键42带动螺旋杆29转动，螺旋杆29带动重块33沿着蓄能腔31的内壁螺旋上升，将多余的风力转换为重力势能储存起来，同时也防止发电轴14转速过快，导致发电机13烧坏，并且在重块33移动到螺旋杆29的光杆位置时，重块33将会空转，使得重块33不会继续上升，当风力回复正常，第一电磁铁41，第二锥齿轮19与第一锥齿轮17脱离啮合；在风力过小的时候，离心滑块36受到的离心力小于离心弹簧37的弹力，离心滑块36接触到第二接触开关38，第二接触开关38控制第一电磁铁41和第二电磁铁49得电，第二锥齿轮19和第一锥齿轮17啮合，磁性摩擦力52被收纳到限制滑槽50内，使得52不再啮合蓄能腔31内壁，使得重块33在重力的作用下螺旋下降，重块33螺旋下降时，重块33对螺旋杆29的重力分力带动螺旋杆29转动，螺旋杆29带动第二锥齿轮19转动，第二锥齿轮19带动第一锥齿轮17转动，第一锥齿轮17带动发电轴14转动，将储存的重力势能转换为电能。
19.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。