一种在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机的制作方法

本发明涉及风力发电，尤其涉及一种在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机。

背景技术：

1、风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球能源结构中占据越来越重要的地位。传统的风力发电机通常设计为大型风车结构，其叶片固定且体积庞大，需要特定的安装空间和风力条件才能实现高效发电；然而，传统的风力发电机叶片组通常具有固定的结构和尺寸，无法根据风力条件进行灵活调整；这不仅限制了风力发电机的适应性和效率，也使其在某些特定环境下，如低风速区域或变化风速条件下，难以达到理想的发电效果。

2、特别是在大风天气下，传统的风力发电机叶片由于其固定的结构和尺寸，无法有效应对强风带来的冲击和负荷；这可能导致叶片损坏、发电机停机甚至整个风电机组的结构破坏，给风电场的运营和维护带来巨大挑战。

3、为了解决上述问题，近年来风力发电机领域出现了多种改进和创新设计；其中，伸缩式风力发电机成为研究热点之一，这类风力发电机通过可伸缩的叶片结构，能在不同风速条件下调整叶片的展开程度，以优化风能捕获效率；然而，现有的伸缩式风力发电机往往结构复杂，伸缩机构庞大且重量较重，影响了其便携性和适应性；此外，在叶片展开和折叠过程中，这些发电机通常需要依赖复杂的机械传动系统或人工操作，这不仅增加了维护成本，而且在恶劣天气条件下可能存在安全隐患。

4、因此，开发一种能够在大风天气下能够自动收缩以避免强风破坏，且便于运输、结构简单、节约成本的风力发电机就显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明正是在这样的背景下提出的，旨在通过创新的设计和结构优化，提供一种在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机。该发电机不仅具有折叠的结构和轻便的重量方便运输，还能够根据风力条件自动调整叶片的展开程度，实现高效的风能转换和发电效果；同时，在大风天气下，叶片可以迅速收缩进入杆筒，有效保护叶片免受强风破坏，提高风电机组的可靠性和使用寿命；此外，由于结构进行了简化使制造成本明显下降；这一创新设计将为风力发电技术的发展带来新的突破和广阔的应用前景。

2、为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。

3、一种在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机，包括：

4、a. 一个中心杆筒，具有内部空腔和开口端；

5、b. 多个叶片，每个叶片均可在折叠状态和展开状态之间转换，折叠状态下所述叶片可完全或部分收纳于所述中心杆筒内，展开状态下所述叶片从所述中心杆筒的开口端伸出并形成伞状结构；

6、c. 伸缩机构，设置于所述中心杆筒内部，用于控制叶片在折叠状态和展开状态之间的转换；

7、d. 连接机构，为垂直设立的轴杆其上设置有部分螺纹，与所述伸缩机构固定和/或活动连接，传递从上至下所述叶片产生的风力转矩；以及从下往上所述叶片伸缩叠合的力矩；

8、e.发电机，固定设置在所述中心杆筒内部的上端；与所述伸缩机构之间为接触式连接。

9、优选地，所述叶片采用轻质柔性材料制成与所述连接机构固定连接；所述叶片的内部设置有折叠机构，所述折叠机构与所述连接机构之间为活动连接。

10、优选地，所述伸缩机构包括：

11、至少一个伸缩驱动器，设置于所述中心杆筒内部，用于提供所述叶片展开和折叠的动力；

12、移动传动装置，固定设置在所述连接机构上并跟随所述连接机构上下移动；

13、固定传动装置，设置在所述移动传动装置的下部；其外轮廓与所述伸缩驱动器固定连接 ，其内部与所述连接机构的螺纹转动连接，用于将所述伸缩驱动器的动力传递到所述叶片，实现所述叶片的展开和折叠动作。

14、优选地，本发明还包括：

15、a. 感应装置，设置在所述叶片的上端，用于检测风力条件；

16、b. 控制器，设置在所述伸缩驱动器的上部，连接所述感应装置和所述伸缩机构，根据所述感应装置检测到的风力条件智能控制所述伸缩机构的工作状态；同时，所述连接机构向上移动所述叶片展开，所述移动传动装置与所述发电机同位置相交实现接触式发电；反之，所述连接机构向下移动所述叶片叠合，所述移动传动装置与所述发电机位置分离断开发电。

17、优选地，所述感应装置的下端设置有筒帽，当所述叶片缩进所述中心杆筒内，所述筒帽盖在所述中心杆筒的上面 。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、适应性更强：本发明的风力发电机采用伸缩式叶片设计，能够根据风力条件灵活调整叶片的展开程度；与传统风力发电机相比，本发明在不同风速下都能保持较佳的风能捕获效率，从而提高了发电机的整体适应性。

20、结构紧凑轻便：本发明的风力发电机采用伞状叠合结构，使得叶片在折叠状态下可以紧凑地收纳于中心杆筒内。这种设计不仅减少了发电机的整体体积和重量，便于运输和安装，同时也降低了对安装空间的要求，使其更适用于空间受限的场所。

21、自动保护机制：本发明特别设计了一种自动保护机制，当遭遇大风天气时，叶片能够迅速收缩进入杆筒内，避免强风对叶片和发电机的破坏。这一功能显著提高了风力发电机的可靠性和使用寿命，降低了维护成本。

22、智能化控制：本发明通过感应装置和控制器实现了智能化控制；感应装置能够实时检测风力条件，并将信息传递给控制器；控制器根据接收到的信息控制伸缩机构的工作状态，自动调整叶片的展开程度。这种智能化控制方式不仅提高了发电机的运行效率，也减少了人工干预的需求。

23、由于本发明具有结构紧凑、轻便易携、自适应调整叶片展开等优点，因此具有广泛的应用前景；它可以应用于低风速区域、空间受限的场所或需要便携应用的场景中，为风力发电技术的发展开辟新的道路；同时，本发明的创新设计和结构优化也降低了制造成本和维护难度，使其更具市场竞争力。

技术特征：

1.一种在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机，其特征在于，所述叶片（2）采用轻质柔性材料制成与所述连接机构（4）固定连接；所述叶片（2）的内部设置有折叠机构（21），所述折叠机构（21）与所述连接机构（4）之间为活动连接。

3.根据权利要求1所述的在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机，其特征在于，所述伸缩机构（3）包括：

4.根据任一权利要求所述的在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机，其特征在于，还包括：

5.根据任一权利要求所述的在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机，其特征在于，所述感应装置（5）的下端设置有筒帽（11），当所述叶片（2）缩进所述中心杆筒（1）内，所述筒帽（11）盖在所述中心杆筒（1）的上面 。

技术总结本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种在杆筒内伸缩的伞状叠合风力发电机；包含感应、控制、伸缩及传动等核心模块；感应装置实时监测风速条件，并向控制器传输数据；控制器智能解析并控制伸缩机构驱动连接机构实现叶片伸缩。叶片展开状态下形成伞状结构，此时，传动装置与发电机精准对接发电；叶片叠合状态下，两者则分离断电。该发明不仅能在大风天气下，将叶片迅速收缩进入杆筒，有效保护叶片免受强风破坏，提高风电机组的可靠性和使用寿命，还具有折叠的结构和轻便的重量方便运输，此外，由于结构进行了简化使制造成本明显下降；这一创新设计将为风力发电技术的发展带来新的突破和广阔的应用前景。技术研发人员：李钊明受保护的技术使用者：上海久能能源科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11