可变桨翻转式风机的制作方法

本发明涉及风力发电的，尤其涉及一种可变桨翻转式风机。

背景技术：

1、风力发电机是一种将风能转换为电能的设备，风力发电机设置有风轮、发电机、调向尾翼、塔架、限速安全机构、风速检测器和储能装置等构件组成，其工作原理是把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。

2、部分的住户位于风力资源丰富的区域，且距离电网较远，电力供用容易不稳定，而利用风力发电设备，可以作为电源的一部分，且此类发电机通常结构紧凑、易于安装和维护，特别适用于独立住宅、偏远地区和户外设施等场景。

3、但现有技术中，部分的住户区域风力虽然资源丰富，但该区域内风力变化较大，对于家用小型风力发电机来说，成本控制是一个重要考虑因素，而现有的变桨机制，通过电机进行控制，需要更复杂的设计和控制系统，包括传感器、执行机构和控制算法等，不仅容易出现系统故障且成本较高，因此大部分住户，其叶片基本均通过螺钉固定在机头外部，可以有效降低成本，但在面对过大的强风时，由于小型风力发电机外部的叶片，无法进行变桨调节，这导致当风力较大时，其外部的叶片风阻较大，容易受到猛烈强风损坏，且会导致发电转轴出现损坏，严重影响风力发电机的工作效率，目前，许多住户就会采用垂直轴风力发电机，从而在外部风速过于猛烈时进行折叠，但垂直轴风力发电机的风能利用率低于水平轴风力发电机，尤其在风力资源丰富的区域使得两者差距更大，同时垂直轴风力在折叠后其风力发电效果，更加无法保证足够的风力发电效果。

4、为此，提出一种可变桨翻转式风机，能够有效利用风力发电，控制发电机随风速变化自动变桨，并在风速猛烈时自动翻转折叠，同时继续接收风能发电。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种可变桨翻转式风机，解决风力发电机无法在保证足够风力发电情况下，变桨翻转折叠，同时继续发电的问题。

2、实现本发明目的的技术方案是提供一种可变桨翻转式风机，包括发电设备，还包括设置在发电设备一端的机头，设置多个且等角度转动连接在机头上的受力件，转动连接在受力件内部的受风叶，滑动连接在机头内部的传动件和驱动件，铰接在传动件和受力件之间的连杆，滑动连接在机头内部的斜面滑块，以及设置在机头内部的受压联动件，所述传动件的一端延伸至发电设备的内部，所述斜面滑块位于传动件的另一端，所述驱动件位于传动件的内部，所述驱动件与传动件连接且一端位于斜面滑块的内部，所述受压联动件设置在受风叶和斜面滑块之间，所述连杆和受压联动件的数量位置与受力件一一对应，所述驱动件推动传动件通过连杆使得受力件和受风叶同步旋转变桨，所述传动件受驱动件推动到达设定位置时，所述驱动件推动斜面滑块通过受压联动件使得受风叶翻转旋转九十度。

3、进一步的，所述发电设备包括发电机体，卡接在发电机体底部的支撑架，以及设置在发电机体上的风速检测器，发电设备的内部设置有控制电推杆，所述控制电推杆的输出端和驱动件之间设置有直杆，所述直杆的一端位于驱动件的内部，所述发电机体与机头转动连接，所述发电机体通过传动件传动发电，所述发电机体与支撑架转动连接，所述风速检测器与控制电推杆电性连接。

4、进一步的，所述机头包括与发电机体转动连接的安装壳，固定连接在发电机体和安装壳之间的导向杆，以及设置多个且等角度设置在安装壳外部的套壳。

5、所述导向杆分为前杆和后杆，后杆与前杆转动连接，所述传动件、驱动件和斜面滑块均滑动连接在导向杆的外部，所述受力件转动连接在套壳的内部。

6、进一步的，所述驱动件包括滑动连接在安装壳外部的轴套，连接在传动件和轴套之间的弹簧，以及设置在轴套靠近斜面滑块一端的实心弧条，所述弹簧弹力系数较大，所述实心弧条设置有两个并关于轴套的中轴线对称，所述实心弧条的端点始终位于斜面滑块的内部，所述轴套靠近直杆的一侧为套环，所述直杆位于套环的内部。

7、进一步的，所述传动件包括滑动连接在安装壳外部的套轴，焊接在套轴一端的传动轴，以及设置多个且等角度设置在套轴另一端外部的连接套，所述传动轴的内外径均大于套轴的内外径，所述传动轴与发电机体连接，所述连杆的一端与连接套铰接。

8、进一步的，所述斜面滑块包括滑动连接在安装壳外部的斜块，以及焊接在斜块靠近实心弧条的一侧设置有内空套，所述实心弧条的端点始终位于内空套的内部，所述内空套的数量位置与实心弧条一一对应，所述斜块的另一侧为倾斜面，所述斜块的倾斜面位置等角度开设有多个斜槽，多个所述受压联动件的一端始终位于斜槽的内部，所述斜槽的长度与内空套的长度相等。

9、进一步的，所述导向杆的外部焊接有槽环，所述内空套贯穿槽环设置的槽口，所述套轴与槽环的一侧贴合时为设定位置，同时所述实心弧条的一端与斜块贴合。

10、进一步的，所述受力件包括转动连接在 套壳内部的套盘，一端固定连接在套盘一侧的圆杆，以及焊接在套盘另一侧的顶壳，所述圆杆的另一端与连杆铰接，所述圆杆不与套盘不同心，所述受风叶转动连接在顶壳的内部。

11、进一步的，所述受压联动件包括滑动连接在套盘内部的圆轴，转动连接在圆轴一端的条形齿，以及卡接在受风叶内部的直齿轮，所述圆轴的另一端与斜块贴合，所述圆轴与套盘同心，所述直齿轮与条形齿啮合，所述条形齿位于顶壳内部。

12、进一步的，所述直齿轮与条形齿的齿数传动比为一比四，所述连杆设置有三个，所述套轴与槽环贴合时，三个所述连杆间距的直径大于斜块的外径。

13、本发明具有积极的效果：（1）通过利用驱动件的移动在不同位置分别对传动件和斜面滑块进行驱动，通过驱动传动件，在家用小型设备中实现机械化小幅度，可以相对较低成本地实现，与全自动变桨相比，通过驱动件单一的平移控制即可实现受风叶变桨，降低了系统的设计、制造和维护成本，同时当风速过大时，通过驱动斜面滑块自动折叠受风叶可以减少发电设备的受力，降低了设备损坏风险，提高了安全性和可靠性，同时在受风叶折叠后依然可以充分利用风能，保证发电效率，减少家庭对传统电网的依赖，降低能源消费成本，保证稳定供电。

14、（2）通过风速检测器对控制电推杆控制，进而控制驱动件进行推动，进而通过控制电推杆单一的驱动实现变桨和翻转折叠，同时配合传动件和连杆实现受风叶的小幅度变桨，而伸缩驱动无需复杂的电子控制系统，减少了系统故障的可能性，而机械原理实现的受风叶变桨维护成本低，更适用于家庭或小型场所，具有较强的应用灵活性，通过控制电推杆，即可使得风力发电机能够，适应不同风速下的运行状态，提高了系统的适应性和稳定性。

15、（3）通过驱动件的移动作为驱动，减少了多种驱动方式之间的复杂交互，降低了系统出现故障的可能性，此外，简化的设计也意味着更少的故障点，而当驱动件带动传动件和斜面滑块回移时，可同步驱动两者，实现同步展开和变桨受风叶，保证设置在不同风速下保持稳定的工作状态，减少了因风速变化而导致的功率波动，具有最大化风能利用率。

技术特征：

1.一种可变桨翻转式风机，包括发电设备（1），其特征在于：还包括设置在发电设备（1）一端的机头（2），设置多个且等角度转动连接在机头（2）上的受力件（3），转动连接在受力件（3）内部的受风叶（4），滑动连接在机头（2）内部的传动件（5）和驱动件（6），铰接在传动件（5）和受力件（3）之间的连杆（7），滑动连接在机头（2）内部的斜面滑块（8），以及设置在机头（2）内部的受压联动件（9），所述传动件（5）的一端延伸至发电设备（1）的内部，所述斜面滑块（8）位于传动件（5）的另一端，所述驱动件（6）位于传动件（5）的内部，所述驱动件（6）与传动件（5）连接且一端位于斜面滑块（8）的内部，所述受压联动件（9）设置在受风叶（4）和斜面滑块（8）之间，所述连杆（7）和受压联动件（9）的数量位置与受力件（3）一一对应，所述驱动件（6）推动传动件（5）通过连杆（7）使得受力件（3）和受风叶（4）同步旋转变桨，所述传动件（5）受驱动件（6）推动到达设定位置时，所述驱动件（6）推动斜面滑块（8）通过受压联动件（9）使得受风叶（4）翻转旋转九十度。

2.根据权利要求1所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述发电设备（1）包括发电机体（101），卡接在发电机体（101）底部的支撑架（102），以及设置在发电机体（101）上的风速检测器（103），发电设备（1）的内部设置有控制电推杆（10），所述控制电推杆（10）的输出端和驱动件（6）之间设置有直杆（11），所述直杆（11）的一端位于驱动件（6）的内部，所述发电机体（101）与机头（2）转动连接，所述发电机体（101）通过传动件（5）传动发电，所述发电机体（101）与支撑架（102）转动连接，所述风速检测器（103）与控制电推杆（10）电性连接。

3.根据权利要求2所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述机头（2）包括与发电机体（101）转动连接的安装壳（21），固定连接在发电机体（101）和安装壳（21）之间的导向杆（22），以及设置多个且等角度设置在安装壳（21）外部的套壳（23）；

4.根据权利要求3所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述驱动件（6）包括滑动连接在安装壳（21）外部的轴套（61），连接在传动件（5）和轴套（61）之间的弹簧（62），以及设置在轴套（61）靠近斜面滑块（8）一端的实心弧条（63），所述弹簧（62）弹力系数较大，所述实心弧条（63）设置有两个并关于轴套（61）的中轴线对称，所述实心弧条（63）的端点始终位于斜面滑块（8）的内部，所述轴套（61）靠近直杆（11）的一侧为套环（611），所述直杆（11）位于套环（611）的内部。

5.根据权利要求4所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述传动件（5）包括滑动连接在安装壳（21）外部的套轴（51），焊接在套轴（51）一端的传动轴（52），以及设置多个且等角度设置在套轴（51）另一端外部的连接套（53），所述传动轴（52）的内外径均大于套轴（51）的内外径，所述传动轴（52）与发电机体（101）连接，所述连杆（7）的一端与连接套（53）铰接。

6.根据权利要求5所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述斜面滑块（8）包括滑动连接在安装壳（21）外部的斜块（81），以及焊接在斜块（81）靠近实心弧条（63）的一侧设置有内空套（82），所述实心弧条（63）的端点始终位于内空套（82）的内部，所述内空套（82）的数量位置与实心弧条（63）一一对应，所述斜块（81）的另一侧为倾斜面（811），所述斜块（81）的倾斜面（811）位置等角度开设有多个斜槽（812），多个所述受压联动件（9）的一端始终位于斜槽（812）的内部，所述斜槽（812）的长度与内空套（82）的长度相等。

7.根据权利要求6所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述导向杆（22）的外部焊接有槽环（12），所述内空套（82）贯穿槽环（12）设置的槽口，所述套轴（51）与槽环（12）的一侧贴合时为设定位置，同时所述实心弧条（63）的一端与斜块（81）贴合。

8.根据权利要求5所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述受力件（3）包括转动连接在套壳（23）内部的套盘（31），一端固定连接在套盘（31）一侧的圆杆（32），以及焊接在套盘（31）另一侧的顶壳（33），所述圆杆（32）的另一端与连杆（7）铰接，所述圆杆（32）不与套盘（31）不同心，所述受风叶（4）转动连接在顶壳（33）的内部。

9.根据权利要求8所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述受压联动件（9）包括滑动连接在套盘（31）内部的圆轴（91），转动连接在圆轴（91）一端的条形齿（92），以及卡接在受风叶（4）内部的直齿轮（93），所述圆轴（91）的另一端与斜块（81）贴合，所述圆轴（91）与套盘（31）同心，所述直齿轮（93）与条形齿（92）啮合，所述条形齿（92）位于顶壳（33）内部。

10.根据权利要求9所述的可变桨翻转式风机，其特征在于：所述直齿轮（93）与条形齿（92）的齿数传动比为一比四，所述连杆（7）设置有三个，所述套轴（51）与槽环（12）贴合时，三个所述连杆（7）间距的直径大于斜块（81）的外径。

技术总结本发明涉及风力发电的技术领域，公开了一种可变桨翻转式风机，包括发电设备，还包括设置在发电设备一端的机头，设置多个且等角度转动连接在机头上的受力件，转动连接在受力件内部的受风叶，驱动件推动传动件通过连杆使得受力件和受风叶同步旋转变桨，传动件受驱动件推动到达设定位置时，驱动件推动斜面滑块通过多个受压联动件使得对应受风叶翻转旋转九十度。通过利用驱动件的移动在不同位置分别对传动件和斜面滑块进行驱动，通过驱动传动件，在家用小型设备中实现机械化小幅度，提高了安全性和可靠性，同时在受风叶折叠后依然可以充分利用风能，保证发电效率，减少家庭对传统电网的依赖，降低能源消费成本，保证稳定供电。技术研发人员：张炎炎,谭成虎,俞学明,强莹,陆君可受保护的技术使用者：常州德乐通风散热技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11