一种利用地铁隧道气流动力发电装置

本发明主要涉及发电装置的，具体涉及一种利用地铁隧道气流动力发电装置。

背景技术：

1、地铁列车在通过隧道区间时，列车前部空气受挤压，其中一部分空气以压缩波的形式向前流动，还有一部分空气通过列车与隧道之间的环状空间向列车后方流动。列车尾部移动后形成的负压空间，将会吸引来自环状空间和来自驶离车站的空气，弥补这部分即压差，这种现象是活塞风，其风速可达3-7m/s，所携带的风能可以作为持续的能量来源加以利用。现在的大部分隧道中的活塞风的应用率低，发电量少。

技术实现思路

1、本发明主要提供了一种利用地铁隧道气流动力发电装置用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

3、一种利用地铁隧道气流动力发电装置，包括底座，所述底座的壳体上转动连接有转动轴，所述转动轴的外部套设有聚风罩，所述转动轴的外表面连接有多个叶片，多个所述叶片环绕转动轴呈圆周阵列设置；

4、所述聚风罩包括转动连接于所述转动轴外表面、且由上至下依次设置的第一支撑盘以及第二支撑盘，以及连接所述第一支撑盘以及第二支撑盘的聚风导流组件，所述第二支撑盘连接于底座的上表面；

5、所述底座的内部连接有动力组件，所述动力组件的执行端与聚风导流组件相连接。

6、进一步的，所述聚风导流组件包括转动连接于所述第一支撑盘上的多个第一旋转轴，转动连接于所述第二支撑盘上的多个第二旋转轴，以及连接于相对端所述第一旋转轴与第二旋转轴之间的聚风叶，在本发明中，通过第一旋转轴和第二旋转轴为聚风叶提供支撑，通过第二旋转轴的转动，从而带动与其连接的聚风叶进行转动。

7、进一步的，所述转动轴延伸至底座的一端外表面连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的两侧啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮相互远离的一侧连接有发电机，所述发电机连接于底座的内表面，在本发明中，气流经过聚风罩推动叶片，通过叶片带动转动轴，通过转动轴带动第一锥齿轮，由于第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，第二锥齿轮与发电机相连接，从而带动发电机进行发电。

8、进一步的，所述底座的内部连接有逆变控制器以及储能装置，所述逆变控制器与储能装置电连接，所述逆变控制器与发电机电连接，在本发明中，发电机与逆变控制器输入端连接，该逆变控制器输出端与储能装置、电网以及监控系统相连，以将产出的电能安全导出。

9、进一步的，所述第一锥齿轮的底端设有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮与两个第二锥齿轮相啮合，所述第三锥齿轮的直径大于第二锥齿轮，在本发明中，通过第二锥齿轮带动第三锥齿轮进行转动，以使第三锥齿轮为第二锥齿轮提供支撑。

10、进一步的，所述动力组件包括连接于所述底座内侧壁的支撑架，连接于所述支撑架上表面的电动推杆，所述电动推杆的执行端连接有连动部件，在本发明中，通过支撑架为电动推杆提供支撑，通过电动推杆带动与其连接的推动环，通过推动环带动受推柱，通过受推柱带动转动环。

11、进一步的，所述连动部件包括连接于所述第二旋转轴延伸至底座内部一端外表面的第一连杆，与所述第一连杆远离第二旋转轴的一端转动连接的第二连杆，以及与多个第二旋转轴转动连接的转动环。

12、进一步的，所述电动推杆的伸缩杆连接有推动环，所述推动环与受推柱转动连接，所述受推柱连接于所述转动环的一侧表面。

13、进一步的，所述转动轴延伸至底座内部的一端外表面连接有转动盘，所述转动盘的外表面连接有排风叶，在本发明中，转动盘跟随转动轴进行转动，通过转动盘带动排风叶，通过排风叶引导聚风叶转动时产生的气流向下流动，通过该气流对发电机进行降温。

14、进一步的，所述底座的内部连接有两个挡板，两个所述挡板以第一锥齿轮为中心轴对称设置，在本发明中，通过挡板引导气流流动，以使气流充分与发电机接触，以对发电机进行充分降温。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

16、(1)本发明采用可变聚风罩，与传统升力型垂直轴风力发电机相比，地铁隧道风力发电机采加装了可变聚风罩，这种设计可以大幅度提高风力发电机的效率，也可以适应地铁隧道内多变的风向，提高风能捕获效率，并且其可以代替刹车装置，减小了该发电装置的尺寸使该装置结构更加紧密。

17、(2)本发明中风轮叶片具有能够捕获低风速的能量且启动力矩较好，在微弱气流下也能开始发电，另外由于其结构特点，它可以垂直安装，也可以水平安装，能够更好的适应隧道的环境。

18、(4)本发明改造了风力发电模型,提高模型的利用率和实用性,并且通过齿轮等一系列设计解决了隧道风速的波动性对发电功率造成的影响。

19、以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

技术特征：

1.一种利用地铁隧道气流动力发电装置，包括底座(10)，其特征在于，所述底座(10)的壳体上转动连接有转动轴(20)，所述转动轴(20)的外部套设有聚风罩(30)，所述转动轴(20)的外表面连接有多个叶片(40)，多个所述叶片(40)环绕转动轴(20)呈圆周阵列设置；

2.根据权利要求1所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述聚风导流组件(33)包括转动连接于所述第一支撑盘(31)上的多个第一旋转轴(331)，转动连接于所述第二支撑盘(32)上的多个第二旋转轴(332)，以及连接于相对端所述第一旋转轴(331)与第二旋转轴(332)之间的聚风叶(333)。

3.根据权利要求2所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述转动轴(20)延伸至底座(10)的一端外表面连接有第一锥齿轮(21)，所述第一锥齿轮(21)的两侧啮合连接有第二锥齿轮(22)，所述第二锥齿轮(22)相互远离的一侧连接有发电机(23)，所述发电机(23)连接于底座(10)的内表面。

4.根据权利要求3所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述底座(10)的内部连接有逆变控制器(12)以及储能装置(13)，所述逆变控制器(12)与储能装置(13)电连接，所述逆变控制器(12)与发电机(23)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述第一锥齿轮(21)的底端设有第三锥齿轮(24)，所述第三锥齿轮(24)与两个第二锥齿轮(22)相啮合，所述第三锥齿轮(24)的直径大于第二锥齿轮(22)。

6.根据权利要求5所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述动力组件(11)包括连接于所述底座(10)内侧壁的支撑架(111)，连接于所述支撑架(111)上表面的电动推杆(112)，所述电动推杆(112)的执行端连接有连动部件(113)。

7.根据权利要求6所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述连动部件(113)包括连接于所述第二旋转轴(332)延伸至底座(10)内部一端外表面的第一连杆(1131)，与所述第一连杆(1131)远离第二旋转轴(332)的一端转动连接的第二连杆(1132)，以及与多个第二旋转轴(332)转动连接的转动环(1133)。

8.根据权利要求7所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述电动推杆(112)的伸缩杆连接有推动环(114)，所述推动环(114)与受推柱(115)转动连接，所述受推柱(115)连接于所述转动环(1133)的一侧表面。

9.根据权利要求1所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述转动轴(20)延伸至底座(10)内部的一端外表面连接有转动盘(25)，所述转动盘(25)的外表面连接有排风叶(26)。

10.根据权利要求1所述的一种利用地铁隧道气流动力发电装置，其特征在于，所述底座(10)的内部连接有两个挡板(14)，两个所述挡板(14)以第一锥齿轮(21)为中心轴对称设置。

技术总结本发明提供了一种利用地铁隧道气流动力发电装置，包括底座，所述底座的壳体上转动连接有转动轴，所述转动轴的外部套设有聚风罩，所述转动轴的外表面连接有多个叶片，多个所述叶片环绕转动轴呈圆周阵列设置；所述聚风罩包括转动连接于所述转动轴外表面、且由上至下依次设置的第一支撑盘以及第二支撑盘，以及连接所述第一支撑盘以及第二支撑盘的聚风导流组件，所述第二支撑盘连接于底座的上表面；所述底座的内部连接有动力组件，所述动力组件的执行端与聚风导流组件相连接。本发明采用可变聚风罩，与传统升力型垂直轴风力发电机相比，地铁隧道风力发电机采加装了可变聚风罩，这种设计可以大幅度提高风力发电机的效率。技术研发人员：庞曾曾,殷涛,朱军,王孝东,张继东受保护的技术使用者：安徽信息工程学院技术研发日：技术公布日：2024/7/9