一种风轮在集风罩内位置可调的小型高效风力发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种风轮在集风罩内位置可调的小型风力发电机，其是由集风罩、风轮、第一传动轴、风轮位置调整装置、机舱、尾舵、推力滑动轴承和塔杆组成；风轮滑动套设在第一传动轴上，风轮位于集风罩中，风轮位置调整装置与风轮联接，可以带动风轮在集风罩中左右移动。本发明专利技术风轮位于集风罩最小过流断面时，风轮启动风速可降低一倍以上；在自然风速变化的情况下，通过风轮在变过流断面的集风罩内位置调整，风轮能长时间在额定风速附近工作，风轮桨叶的气动效率高，发电机的输出功率能够长时间稳定在额定功率附近，发电机的发电效率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小型风力发电机，特别涉及一种风轮在集风罩内位置可调的小型高效风力发电机。
技术介绍
小型风力发电机主要用于城镇等照明，风力发电机给电瓶充电，电瓶将电能贮存起来用于夜间照明等。自然风速经常忽大忽小，当风速低于风轮的启动风速时，风力发电机无法工作，若风速长期较低，由于风轮叶片的气动效率较低，不仅风力发电机的发电效率较低，而且蓄电池也会因充电不足而降低使用寿命，当风速超过风轮的设计最大风速时，定桨距叶片因叶尖失速降低气动效率，发电机的发电效率也降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种风轮在集风罩内位置可调的小型高效风力发电机。本专利技术是由集风罩、风轮、第一传动轴、风轮位置调整装置、机舱、尾舵、推力滑动轴承和塔杆组成；集风罩是由变过流断面的喇叭型罩、第一轮毂、第一辐条轮辐、第二轮毂和第二辐条轮辐组成，第一轮毂和第二轮毂位于变过流断面的喇叭型罩的中心的内外端，第一辐条轮辐连接固定于第一轮毂与变过流断面的喇叭型罩的内壁之间，第二辐条轮辐连接固定于第二轮毂与变过流断面的喇叭型罩的内壁之间；所述第一传动轴是由第一轴颈、外花键轴段和第二轴颈组成；所述的风轮位置调整装置是由第一传动轴上外花键轴段、滑动组件和驱动机构组成，滑动组件是由内花键空心阶梯轴、径向球轴承、第一推力球轴承、推拉环、第二推力球轴承、风轮和螺母组成，内花键空心阶梯轴穿套在第一传动轴的外花键轴段，风轮套设在内花键空心阶梯轴外并以螺母紧固，推拉环通过径向球轴承套在内花键空心阶梯轴外，推拉环的轴向以第一推力球轴承和第二推力球轴承夹置，第一齿条和第二齿条的右端固定在推拉环上；驱动机构由第一齿条、撞块、两个第三支撑、两个第一齿轮、第二传动轴、第二齿轮、第三个齿轮、第二制动器、电动机和第二齿条组成，第一齿条和第二齿条分别通过设置在底板上的两个托轮支撑，第二传动轴的两端分别固定第一齿轮，两个第一齿轮分别与第一齿条和第二齿条啮合，第二传动轴以两个第三支撑枢接在底板上，第二传动轴中间段设置有第二制动器，第二传动轴中间段固定第二齿轮，第二齿轮与电动机输出轴上的第三个齿轮啮合，电动机固定在底板上，第一齿条的下方设置有撞块，撞块左右侧的底板上设置有第一行程开关和第二行程开关；机舱是由底板、第一支撑、第一制动器、第二支撑、第一联轴器、发电机、第一行程开关、第二行程开关、四个托轮、护杆和支杆组成，发电机固定在底板上，发电机输出轴通过第一联轴器与第一传动轴联接，第一传动轴上设置第一制动器，第一制动器两侧由设置在底板上的第一支撑和第二支撑支撑第一传动轴，第一传动轴的外花键轴段穿过内花键空心阶梯轴；集风罩左侧分别固定在固连于机舱底板上的护杆和支杆上；底板上的支杆通过推力滑动轴承安装于塔杆上；尾舵安装在机舱尾部。本专利技术的工作过程是：当自然风速低于风轮启动风速时，风轮位置调整装置中第二制动器制动将风轮固定于集风罩内最左端，由于集风罩最小过流断面内的风速是自然风速的N倍，风速达到风轮启动风速时，风轮转动通过内花键空心阶梯轴带动传动轴转动使发电机发电，随着自然风速的增大，集风罩最小过流断面内的风速成倍增大，直至集风罩最小过流断面内的风速增大至风轮的设计最大风速时，第二制动器释放，电动机转动使第三齿轮分别与第二齿轮啮合传动，第二传动轴转动使二个第一齿轮分别与第一齿条和第二齿条形成齿轮齿条传动，使第一齿条和第二齿条通过推拉环同步推动滑动组件向右滑动，使固连于内花键空心阶梯轴上的风轮右移至集风罩过流断面内风速为风轮的额定风速位置，电动机停止转动，第二制动器制动将风轮固定于该位置，发电机在额定功率附近发电；若自然风速再增大，重复前述过程，使风轮右移至集风罩过流断面内风速为风轮的额定风速新位置，直至固连于第一齿条上的撞块与固连于机舱底板上的第二行程开关推杆相撞，电动机停止转动，第二制动器将风轮固定于最右端位置，发电机在额定功率附近发电，若自然风速再增大至风轮的设计最大风速时，第一制动器制动，风轮停止转动，发电机停止工作。若自然风速变小至风轮的额定风以下，第二制动器释放，电动机转动使第三齿轮分别与第二齿轮啮合传动，第二传动轴转动使二个第一齿轮分别与第一齿条和第二齿条形成齿轮齿条传动，使第一齿条和第二齿条通过推拉环同步拉动滑动组件向左滑动，使固连于内花键空心阶梯轴上的风轮左移至集风罩过流断面内风速为风轮的额定风速位置，电动机停止转动，第二制动器制动将风轮固定于该位置，发电机在额定功率附近发电；若自然风速再变小，重复前述过程，使风轮左移至集风罩过流断面内风速为风轮的额定风速新位置，直至固连于第一齿条上的撞块与固连于机舱底板上的第一行程开关推杆相撞，电动机停止转动，第二制动器制动将风轮固定于最左端位置，发电机发电或停止发电。本专利技术的有益效果：1、风轮位于集风罩最小过流断面时，风轮启动风速可降低一倍以上；2、在自然风速变化的情况下，通过风轮在变过流断面的集风罩内位置调整，风轮能长时间在额定风速附近工作，风轮桨叶的气动效率高，发电机的输出功率能够长时间稳定在额定功率附近，发电机的发电效率较高；3、蓄电池不会因较长时间充电不足而降低使用寿命。附图说明图1是本专利技术的立体示意图。图2是本专利技术的立体分解示意图。图3是本专利技术的局部立体分解示意图。图4是本专利技术的剖视图。图5是本专利技术的集风罩剖视图。具体实施方式请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，实施例是由集风罩1、风轮2、第一传动轴3、风轮位置调整装置4、机舱5、尾舵6、推力滑动轴承7和塔杆8组成；集风罩1是由变过流断面的喇叭型罩11、第一轮毂12、第一辐条轮辐13、第二轮毂14和第二辐条轮辐15组成，第一轮毂12和第二轮毂14位于变过流断面的喇叭型罩11的中心的内外端，第一辐条轮辐13连接固定于第一轮毂12与变过流断面的喇叭型罩11的内壁之间，第二辐条轮辐15连接固定于第二轮毂14与变过流断面的喇叭型罩11的内壁之间；所述第一传动轴3是由第一轴颈31、外花键轴段32和第二轴颈33组成；所述的风轮位置调整装置4是由第一传动轴3上外花键轴段32、滑动组件40和驱动机构41组成，滑动组件40是由内花键空心阶梯轴400、径向球轴承401、第一推力球轴承402、推拉环403、第二推力球轴承404、风轮2和螺母405组成，内花键空心阶梯轴400穿套在第一传动轴3的外花键轴段32，风轮2套设在内花键空心阶梯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风轮在集风罩内位置可调的小型高效风力发电机，其特征在于：
是由集风罩（1）、风轮（2）、第一传动轴（3）、风轮位置调整装置（4）、机
舱（5）、尾舵（6）、推力滑动轴承（7）和塔杆（8）组成；集风罩（1）是由
变过流断面的喇叭型罩（11）、第一轮毂（12）、第一辐条轮辐（13）、第二轮
毂（14）和第二辐条轮辐（15）组成，第一轮毂（12）和第二轮毂（14）位
于变过流断面的喇叭型罩（11）的中心的内外端，第一辐条轮辐（13）连接
固定于第一轮毂（12）与变过流断面的喇叭型罩（11）的内壁之间，第二辐
条轮辐（15）连接固定于第二轮毂（14）与变过流断面的喇叭型罩（11）的
内壁之间；
所述第一传动轴（3）是由第一轴颈（31）、外花键轴段（32）和第二轴
颈（33）组成；
所述的风轮位置调整装置（4）是由第一传动轴（3）上外花键轴段（32）、
滑动组件（40）和驱动机构（41）组成，
所述的滑动组件（40）是由内花键空心阶梯轴（400）、径向球轴承（401）、
第一推力球轴承（402）、推拉环（403）、第二推力球轴承（404）、风轮（2）
和螺母（405）组成，内花键空心阶梯轴（400）穿套在第一传动轴（3）的外
花键轴段（32），风轮（2）套设在内花键空心阶梯轴（400）外并以螺母（405）
紧固，推拉环（403）通过径向球轴承（401）套在内花键空心阶梯轴（400）
外，推拉环（403）的轴向以第一推力球轴承（402）和第二推力球轴承（404）
夹置，第一齿条（410）和第二齿条（419）的右端固定在推拉环（403）上；
所述的驱动机构（41）由第一齿条（410）、撞块（411）、两个第三支撑
（412）、两个第一齿轮（413）、第二传动轴（414）、第二齿轮（415）、第三

\t齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤爽，王继新，李研，梁福生，王佳欣，陈嘉迪，于向军，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：