基于涡激共振的无叶式风力发电设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于涡激共振的无叶式风力发电设备，属于风力发电设备技术领域，包括受风杆体、驱动组件和发电机，受风杆体包括上大下小的锥体杆和圆柱状连接杆，锥体杆下端与连接杆相连，连接杆下方设有支架，所述连接杆下端通过旋转限位机构与其下方支架及侧面驱动组件相连，驱动组件用于驱动发电机的转子旋转。本实用新型专利技术采用由锥体杆和连接杆构成受风杆体，垂直安装占地面积小，能够接收各个风向的风能，受风杆体通过驱动组件来驱动发电机的转子旋转来实现发电；同时利用旋转限位机构对连接杆的偏摆幅度进行限位。本实用新型专利技术可用于绝大多数的风场环境中，相较于传统风力发电机拥有占地面积小、易组装、便于工业化生产的优点。产的优点。产的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于涡激共振的无叶式风力发电设备


[0001]本技术属于风力发电设备
，尤其涉及一种基于涡激共振的无叶式风力发电设备。

技术介绍

[0002]随着国内经济迅速发展的同时，能源的不可持续问题也日益严峻，为缓解传统能源枯竭及使用传统能源带来的污染问题，进行能源结构的调整是一个重要出路。从中国近年来的电力能源看，风电已经成为仅次于火电和水电的第三大电力来源。2019年风电发电量为4057亿千瓦时，占全国发电量的5.54%。现今中国是风电规模最大，增长速度最快的国家。为此，研究风电的科学创新能力对我国的能源可持续具有重要的意义。我国开展风电技术研发已有40多年的历史，早在20世纪80年代，我国就通过国家科技项目陆续支持研制过离网型和并网型风电机组，单机容量从15kW到200kW，但绝大部分因受地理位置限制未实现批量生产。
[0003]为此，研发了一种将涡激共振与风力发电相结合的设备，可以使装置的体型大幅减小，便于安装和工业化生产，大大减小风力发电机的地理位置限制。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种基于涡激共振的无叶式风力发电设备，旨在解决现有技术中风电机组因受地理位置限制未实现批量生产的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：
[0006]一种基于涡激共振的无叶式风力发电设备，包括受风杆体、驱动组件和发电机，所述受风杆体包括上大下小的锥体杆和圆柱状连接杆，所述锥体杆的下端与连接杆相连，所述连接杆的下方设有支架，所述连接杆的下端通过旋转限位机构与支架及驱动组件相连，所述驱动组件用于驱动发电机的转子旋转发电。
[0007]优选的，所述驱动组件包括水平移位机构和传动机构，所述水平移位机构包括链接杆、滑块和滑轨，所述链接杆的一端与连接杆转动相连、另一端与滑块转动相连，所述滑块与滑轨滑动配合，所述滑轨设置于滑轨架上；所述滑块通过传动机构与发电机的转子驱动端相连。
[0008]优选的，所述链接杆的两端均设有球铰，用于与连接杆及滑块转动相连。
[0009]优选的，所述传动机构包括转子齿轮、齿条和传动杆，所述齿条与传动杆为一体式结构，且齿条的齿槽设置于传动杆一端的侧面上，所述转子齿轮与发电机的转子同轴固定。
[0010]优选的，所述滑轨的顶部设有与滑块配合的滑槽，所述滑块的顶部设有限位板，用于对滑块在垂直方向上进行限位。
[0011]优选的，所述发电机设置于机架上，所述滑轨架通过连接架与机架相连。
[0012]优选的，所述旋转限位机构包括接头、多块磁铁及套筒，所述接头与链接杆的末端转动相连；所述套筒的内壁设有用于放置磁铁的卡槽，所述套筒与支架顶部的安装座固定
相连，所述连接杆的外部套装限位筒，所述限位筒上的金属条能够与卡槽内的磁铁一一对应，所述套筒内设有供限位筒活动的间隙。
[0013]优选的，所述套筒的顶部设有盖板，所述盖板的中部设有用于与连接杆配合的通孔。
[0014]优选的，所述连接杆的下端贯穿安装座与下方辅助限位杆相连，所述辅助限位杆的下端通过万向节与固定物相连。
[0015]优选的，所述接头通过万向球接头与连接杆相连，所述万向球接头的外部设有抱箍，所述接头固定于抱箍外壁上。
[0016]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本技术采用上大下小的锥体杆和圆柱状连接形成直立的受风杆体，连接杆的中部及下端通过旋转限位机构分别与驱动组件及支架相连，受风杆体在风力作用下摇摆，进而通过驱动组件来驱动发电机的转子旋转来实现发电，同时借助旋转限位机构对受风杆体的偏摆幅度进行限位。本技术可应用于绝大多数的风场环境中，能够接收各个风向的风能，同时相较于传统风力发电机拥有占地面积小、体积小巧易组装、便于工业化生产的优点。
附图说明
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0018]图1是本技术实施例提供的一种基于涡激共振的无叶式风力发电设备的外形图；
[0019]图2是本技术实施例中驱动组件的结构示意；
[0020]图3是本技术实施例中水平移位机构与连接杆的连接示意图；
[0021]图4是图1中机架与滑轨架的连接示意图
‘
[0022]图5是本技术实施例中连接杆与辅助限位杆的连接示意图；
[0023]图6是图5中连接杆在支架上的安装示意图；
[0024]图7是本技术另一实施例中连接杆与辅助限位杆的连接示意图；
[0025]图8是本技术一个实施例中滑块在滑轨上的安装示意图；
[0026]图中：1
‑
发电机，2
‑
锥体杆，3
‑
连接杆，4
‑
支架，5
‑
链接杆，6
‑
滑块，7
‑
滑轨，8
‑
滑轨架，9
‑
球铰，10
‑
转子齿轮，11
‑
齿条，12
‑
传动杆，13
‑
机架，14
‑
连接架，15
‑
接头，16
‑
磁铁，17
‑
套筒，18
‑
安装座，19
‑
限位筒，20
‑
金属条，21
‑
辅助限位杆，22
‑
万向节，23
‑
万向球接头，24
‑
底托，25
‑
滑座。
具体实施方式
[0027]下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]参见图1、2，本技术提供的一种基于涡激共振的无叶式风力发电设备包括受风杆体、驱动组件和发电机1，所述受风杆体包括上大下小的锥体杆2和圆柱状连接杆3，所述锥体杆2的下端与连接杆3相连，所述连接杆3的下方设有支架4，所述连接杆3的下端通过
旋转限位机构与支架4及驱动组件相连，所述驱动组件用于驱动发电机1的转子旋转发电。其中，所述驱动组件包括水平移位机构和传动机构，所述水平移位机构包括链接杆5、滑块6和滑轨7，所述链接杆5的一端与连接杆3转动相连、另一端与滑块6转动相连，所述滑块6与滑轨7滑动配合，所述滑轨7设置于滑轨架8上；所述滑块6通过传动机构与发电机1的转子驱动端相连。受风杆体垂直安装在支架上，借助连接杆旋转限位机构对其偏摆幅度进行限位，通过链接杆对滑块进行推拉，进而实现对传动杆的直线移动，传动杆碳杆齿轮齿条传动实现发电机的转子旋转进行发电。该方案可应用于绝大多数的风场环境中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于涡激共振的无叶式风力发电设备，其特征在于：包括受风杆体、驱动组件和发电机，所述受风杆体包括上大下小的锥体杆和圆柱状连接杆，所述锥体杆的下端与连接杆相连，所述连接杆的下方设有支架，所述连接杆的下端通过旋转限位机构与支架及驱动组件相连，所述驱动组件用于驱动发电机的转子旋转发电。2.根据权利要求1所述的基于涡激共振的无叶式风力发电设备，其特征在于：所述驱动组件包括水平移位机构和传动机构，所述水平移位机构包括链接杆、滑块和滑轨，所述链接杆的一端与连接杆转动相连、另一端与滑块转动相连，所述滑块与滑轨滑动配合，所述滑轨设置于滑轨架上；所述滑块通过传动机构与发电机的转子驱动端相连。3.根据权利要求2所述的基于涡激共振的无叶式风力发电设备，其特征在于：所述链接杆的两端均设有球铰，用于与连接杆及滑块转动相连。4.根据权利要求2所述的基于涡激共振的无叶式风力发电设备，其特征在于：所述传动机构包括转子齿轮、齿条和传动杆，所述齿条与传动杆为一体式结构，且齿条的齿槽设置于传动杆一端的侧面上，所述转子齿轮与发电机的转子同轴固定。5.根据权利要求2所述的基于涡激共振的无叶式风力发电设备，其特征在于：所述滑轨的顶部设有与滑块配合的滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：单长风，李冠霖，马文勇，曹立辉，刘岩松，多如凤，金龙乾，刘剑寒，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：新型
国别省市：