一种储能式垂直轴风力发电机

技术领域

本发明属于风力发电机技术领域，具体的说是一种储能式垂直轴风力发电机。

背景技术

垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。

针对现有的相关技术，发明人认为往往存在以下缺陷：现有风力发电机的叶轮带动转轴转动时，转轴常与风力发电机的内壁接触并产生摩擦，因此风力发电机长时间使用后，转轴与风力发电机的内壁接触处会出现磨损，进而影响到风力发电机的使用寿命。

为此，本发明提供一种储能式垂直轴风力发电机。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种储能式垂直轴风力发电机，包括立杆，所述立杆的表面固定安装有发电机主体，所述发电机主体的内部设置有转轴，所述转轴的表面固定安装有一组支撑杆，所述支撑杆的表面均固定安装有叶片，所述立杆的内部开设有安装腔，所述安装腔的内部设置有储能模块，所述发电机主体与储能模块之间电连接，所述转轴的表面固定安装有存储盒，所述存储盒的内部设置有润滑油，所述存储盒的表面固定安装有一组延长盒，所述延长盒的内壁滑动安装有封堵块，所述封堵块的内部固定安装有导油棉条，所述转轴的表面固定安装有海绵块，所述导油棉条远离封堵块的一端与海绵块固定连接，所述封堵块的表面固定安装有弹片，所述弹片的另一端与延长盒的内壁固定连接，所述安装腔内设置有控制模块；

现有风力发电机的叶轮带动转轴转动时，转轴常与风力发电机的内壁接触并产生摩擦，因此风力发电机长时间使用后，转轴与风力发电机的内壁接触处会出现磨损，进而影响到风力发电机的使用寿命，本发明中的风力发电机在使用时，当风力达到一定程度时，风力通过叶片带动转轴达到一定转速后产生的离心力，使得延长盒内的封堵块滑动并拉伸弹片，当封堵块随离心力运动至存储盒内后，存储盒内的润滑油与封堵块表面的导油棉条接触，随即导油棉条将润滑油导向海绵块处，并沿着海绵块缓慢流向转轴发电机主体接触处，对此处进行润滑，从而减缓了转轴与发电机主体接触处的摩擦力，进而减轻磨损延长风力发电机的使用寿命，无风时，转轴停止转动离心力消失，随后弹片带动封堵块复位，导油棉条则不与存储盒内的润滑油接触，从而停止润滑，避免润滑油造成浪费。

优选的，所述支撑杆的表面固定安装有一组定位杆，所述定位杆的表面均滑动安装有挤压块，所述挤压块的表面均固定安装有弹条一，所述弹条一的另一端与定位杆的表面固定连接；风力通过叶片带动转轴达到一定转速后产生的离心力，会使得在定位杆上挤压块远离转轴并挤压弹条一，当风力减小后，离心力小于弹条一的弹力后，弹条一带动挤压块复位并对海绵块进行挤压，将海绵块内的润滑油挤出，使其沿着转轴的表面流动并经过与发电机主体接触处，提高润滑的效率，达到了避免润滑油始终位于海绵块内，不对转轴和发电机主体接触处进行润滑并随着时间的推移蒸发掉，造成润滑油的浪费。

优选的，所述转轴位于发电机主体内一段的表面固定安装有回收盒，所述回收盒位于海绵块的正下方；当润滑油在转轴上流动并经过转轴和发电机主体接触处进行润滑后，使用过后的润滑油则会进入回收盒内(工作人员会进行定时集中处理)，避免润滑油与发电机主体内部组件接触，导致发电机主体内部组件损坏。

优选的，所述回收盒的表面固定安装有连接管，所述连接管远离回收盒的一端固定安装有中转盒，所述连接管的内部设置有单向阀，所述中转盒的水平位置低于回收盒，所述中转盒的表面固定安装有回收管一，所述回收管一的内表面滑动安装有磁性滑管，所述存储盒的表面固定安装有回收管二，所述回收管一和回收管二靠近的一端位于同一垂直线上，所述磁性滑管受到回收管二的吸引，所述中转盒的下表面固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与储能模块电连接，所述电动伸缩杆与控制模块电连接，所述电动伸缩杆的输出端固定安装有活塞板，所述活塞板与中转盒的内壁滑动连接，所述回收管二的内部设置有单向阀(存储盒内的润滑油不会沿着回收管二向回收管一处流动)；回收盒内的润滑油会沿着连接管进入中转盒内(连接管内的单向阀可以避免润滑油回流)，且当无风时，储能模块与控制模块相互配合会使得发电机主体运行并使得转轴复位，转轴复位后回收管一和回收管二会在同一条垂直线上，且回收管一内的磁性滑管会向回收管二处运动并与其相吸，随后控制模块会启动电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出端带动活塞板运动并挤压中转盒内的润滑油，中转盒内的润滑油则会沿着回收管一、磁性滑管和回收管二流动并进入存储盒内，实现了润滑油的回收，达到了重复利用效果。

优选的，所述立杆的表面固定安装有雨水收集架，所述雨水收集架与储能模块位于同一水平位置；储能模块在储存电力时会出现发热的现象，而当储能模块发热时，存储效率会降低，而雨水天气时，雨水会进入收集架内，随即雨水的温度会传递给立杆和安装腔内，从而达到对储能模块进行降温的效果，避免存储模块的存储效率降低，同时也能够达到避免储能模块过热出现自燃的现象。

优选的，所述安装腔的内壁固定安装有横杆，所述横杆的表面固定安装有散热电机，所述散热电机与控制模块电连接，所述散热电机的输出轴表面固定安装有扇叶，所述立杆的表面开设有进气孔，所述安装腔的内顶壁开设有出气口，所述发电机主体通过出气口与安装腔相连通，所述发电机主体的表面设置有散热孔隙；发电机主体工作时，控制模块会启动散热电机，散热电机工作时其扇叶带动安装腔内的空气通过出气口进入发电机主体内，对发电机主体内进行降温，提高发电机主体工作时的安全性，且安装腔内的空气减少后，外部空气则会沿着进气口进入，当空气在进入安装腔内时，会被收集的雨水传递给立杆和安装腔的温度进行冷却，从而提高散热电机的扇叶转动对发电机主体进行降温的效果。

优选的，所述雨水收集架的内壁固定安装有通管，所述通管位于安装腔内且呈米字形设置；雨水在收集架内盛满后，雨水会进入通管内，对通管进行降温，而米字形的通管能够增加安装腔内空气流动时与空气的接触面积，进一步的提高对发电机主体降温的效果。

优选的，所述雨水收集架的内表面固定安装有隔板，所述隔板的表面开设有通口，所述隔板的下表面固定安装有安装杆，所述安装杆的表面滑动安装有密封板，所述密封板与通口的内壁滑动连接，所述密封板的下表面固定安装有弹条二，所述弹条二的另一端与安装杆的表面固定连接；雨水在进入雨水收集架内后会聚集在隔板上，雨水的重量达到一定程度后会带动密封板运动并挤压弹条二，当密封板运动至隔板的水平线下方时，雨水则会沿着通口进入雨水收集架内，雨水收集架收集满雨水或雨水停止后，弹条二则会带动密封板复位将通口密封起来，一来可以减缓雨水收集架内的雨水蒸发，延长其冷却时间，二来可以防止杂物沿着通口进入雨水收集架内。

优选的，所述雨水收集架的内壁固定安装有制冷模块，所述制冷模块与控制模块之间电连接，所述制冷模块的表面固定安装有导温片，所述导温片呈环形设置；当雨水收集架内盛满雨水后，控制模块会打开制冷模块对雨水进行制冷，从而进一步的提高由雨水带来的降温效果，进一步的便于设备使用。

优选的，所述进气口的内部设置有活动杆，所述活动杆与储能模块的表面固定连接，所述活动杆的表面滑动安装有挡板，所述挡板与进气口的内壁滑动密封连接，所述挡板的表面固定安装有弹簧，所述弹簧的另一端与储能模块的表面固定连接；散热电机带动扇叶转动时，安装腔内会存在负压，负压会使得挡板向储能模块处运动并挤压弹簧，随即进气口即可正常进气，散热电机关闭后弹簧则带动挡板复位，将进气口密封起来，避免进气口不进气时有昆虫进入安装腔内对内部组件啃咬造成损坏。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种储能式垂直轴风力发电机，本发明中的风力发电机在使用时，当风力达到一定程度时，风力通过叶片带动转轴达到一定转速后产生的离心力，使得延长盒内的封堵块滑动并拉伸弹片，当封堵块随离心力运动至存储盒内后，存储盒内的润滑油与封堵块表面的导油棉条接触，随即导油棉条将润滑油导向海绵块处，并沿着海绵块缓慢流向转轴发电机主体接触处，对此处进行润滑，从而减缓了转轴与发电机主体接触处的摩擦力，进而减轻磨损延长风力发电机的使用寿命，无风时，转轴停止转动离心力消失，随后弹片带动封堵块复位，导油棉条则不与存储盒内的润滑油接触，从而停止润滑，避免润滑油造成浪费。

2.本发明所述的一种储能式垂直轴风力发电机，风力通过叶片带动转轴达到一定转速后产生的离心力，会使得在定位杆上挤压块远离转轴并挤压弹条一，当风力减小后，离心力小于弹条一的弹力后，弹条一带动挤压块复位并对海绵块进行挤压，将海绵块内的润滑油挤出，使其沿着转轴的表面流动并经过与发电机主体接触处，提高润滑的效率，达到了避免润滑油始终位于海绵块内，不对转轴和发电机主体接触处进行润滑并随着时间的推移蒸发掉，造成润滑油的浪费。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明整体的立体图；

图2是本发明中发电机主体的结构示意图；

图3是本发明中存储盒的结构示意图；

图4是本发明中回收盒的结构示意图；

图5是本发明中储能模块的结构示意图；

图6是本发明中导温片的结构示意图；

图7是本发明中隔板的结构示意图；

图8是本发明中挡板的结构示意图。

图中：1、立杆；2、发电机主体；3、转轴；4、支撑杆；5、叶片；6、安装腔；7、储能模块；8、存储盒；9、延长盒；10、封堵块；11、弹片；12、导油棉条；13、海绵块；14、定位杆；15、挤压块；16、弹条一；17、回收盒；18、连接管；19、电动伸缩杆；20、活塞板；21、磁性滑管；22、回收管一；23、回收管二；24、横杆；25、散热电机；26、扇叶；27、进气口；28、出气口；29、雨水收集架；30、隔板；31、密封板；32、弹条二；33、安装杆；34、制冷模块；35、导温片；36、活动杆；37、挡板；38、弹簧；39、通管；40、中转盒。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1至图7所示，本发明实施例所述的一种储能式垂直轴风力发电机，包括立杆1，所述立杆1的表面固定安装有发电机主体2，所述发电机主体2的内部设置有转轴3，所述转轴3的表面固定安装有一组支撑杆4，所述支撑杆4的表面均固定安装有叶片5，所述立杆1的内部开设有安装腔6，所述安装腔6的内部设置有储能模块7，所述发电机主体2与储能模块7之间电连接，所述转轴3的表面固定安装有存储盒8，所述存储盒8的内部设置有润滑油，所述存储盒8的表面固定安装有一组延长盒9，所述延长盒9的内壁滑动安装有封堵块10，所述封堵块10的内部固定安装有导油棉条12，所述转轴3的表面固定安装有海绵块13，所述导油棉条12远离封堵块10的一端与海绵块13固定连接，所述封堵块10的表面固定安装有弹片11，所述弹片11的另一端与延长盒9的内壁固定连接，所述安装腔6内设置有控制模块；

现有风力发电机的叶轮带动转轴3转动时，转轴3常与风力发电机的内壁接触并产生摩擦，因此风力发电机长时间使用后，转轴3与风力发电机的内壁接触处会出现磨损，进而影响到风力发电机的使用寿命，本发明中的风力发电机在使用时，当风力达到一定程度时，风力通过叶片5带动转轴3达到一定转速后产生的离心力，使得延长盒9内的封堵块10滑动并拉伸弹片11，当封堵块10随离心力运动至存储盒8内后，存储盒8内的润滑油与封堵块10表面的导油棉条12接触，随即导油棉条12将润滑油导向海绵块13处，并沿着海绵块13缓慢流向转轴3发电机主体2接触处，对此处进行润滑，从而减缓了转轴3与发电机主体2接触处的摩擦力，进而减轻磨损延长风力发电机的使用寿命，无风时，转轴3停止转动离心力消失，随后弹片11带动封堵块10复位，导油棉条12则不与存储盒8内的润滑油接触，从而停止润滑，避免润滑油造成浪费。

其中，所述支撑杆4的表面固定安装有一组定位杆14，所述定位杆14的表面均滑动安装有挤压块15，所述挤压块15的表面均固定安装有弹条一16，所述弹条一16的另一端与定位杆14的表面固定连接；风力通过叶片5带动转轴3达到一定转速后产生的离心力，会使得在定位杆14上挤压块15远离转轴3并挤压弹条一16，当风力减小后，离心力小于弹条一16的弹力后，弹条一16带动挤压块15复位并对海绵块13进行挤压，将海绵块13内的润滑油挤出，使其沿着转轴3的表面流动并经过与发电机主体2接触处，提高润滑的效率，达到了避免润滑油始终位于海绵块13内，不对转轴3和发电机主体2接触处进行润滑并随着时间的推移蒸发掉，造成润滑油的浪费。

其中，所述转轴3位于发电机主体2内一段的表面固定安装有回收盒17，所述回收盒17位于海绵块13的正下方；当润滑油在转轴3上流动并经过转轴3和发电机主体2接触处进行润滑后，使用过后的润滑油则会进入回收盒17内(工作人员会进行定时集中处理)，避免润滑油与发电机主体2内部组件接触，导致发电机主体2内部组件损坏。

其中，所述回收盒17的表面固定安装有连接管18，所述连接管18远离回收盒17的一端固定安装有中转盒40，所述连接管18的内部设置有单向阀，所述中转盒40的水平位置低于回收盒17，所述中转盒40的表面固定安装有回收管一22，所述回收管一22的内表面滑动安装有磁性滑管21，所述存储盒8的表面固定安装有回收管二23，所述回收管一22和回收管二23靠近的一端位于同一垂直线上，所述磁性滑管21受到回收管二23的吸引，所述中转盒40的下表面固定安装有电动伸缩杆19，所述电动伸缩杆19与储能模块7电连接，所述电动伸缩杆19与控制模块电连接，所述电动伸缩杆19的输出端固定安装有活塞板20，所述活塞板20与中转盒40的内壁滑动连接，所述回收管二23的内部设置有单向阀(存储盒8内的润滑油不会沿着回收管二23向回收管一22处流动)；回收盒17内的润滑油会沿着连接管18进入中转盒40内(连接管18内的单向阀可以避免润滑油回流)，且当无风时，储能模块7与控制模块相互配合会使得发电机主体2运行并使得转轴3复位，转轴3复位后回收管一22和回收管二23会在同一条垂直线上，且回收管一22内的磁性滑管21会向回收管二23处运动并与其相吸，随后控制模块会启动电动伸缩杆19，电动伸缩杆19的输出端带动活塞板20运动并挤压中转盒40内的润滑油，中转盒40内的润滑油则会沿着回收管一22、磁性滑管21和回收管二23流动并进入存储盒8内，实现了润滑油的回收，达到了重复利用效果。

其中，所述立杆1的表面固定安装有雨水收集架29，所述雨水收集架29与储能模块7位于同一水平位置；储能模块7在储存电力时会出现发热的现象，而当储能模块7发热时，存储效率会降低，而雨水天气时，雨水会进入收集架内，随即雨水的温度会传递给立杆1和安装腔6内，从而达到对储能模块7进行降温的效果，避免存储模块的存储效率降低，同时也能够达到避免储能模块7过热出现自燃的现象。

其中，所述安装腔6的内壁固定安装有横杆24，所述横杆24的表面固定安装有散热电机25，所述散热电机25与控制模块电连接，所述散热电机25的输出轴表面固定安装有扇叶26，所述立杆1的表面开设有进气孔，所述安装腔6的内顶壁开设有出气口28，所述发电机主体2通过出气口28与安装腔6相连通，所述发电机主体2的表面设置有散热孔隙；发电机主体2工作时，控制模块会启动散热电机25，散热电机25工作时其扇叶26带动安装腔6内的空气通过出气口28进入发电机主体2内，对发电机主体2内进行降温，提高发电机主体2工作时的安全性，且安装腔6内的空气减少后，外部空气则会沿着进气口27进入，当空气在进入安装腔6内时，会被收集的雨水传递给立杆1和安装腔6的温度进行冷却，从而提高散热电机25的扇叶26转动对发电机主体2进行降温的效果。

其中，所述雨水收集架29的内壁固定安装有通管39，所述通管39位于安装腔6内且呈米字形设置；雨水在收集架内盛满后，雨水会进入通管39内，对通管39进行降温，而米字形的通管39能够增加安装腔6内空气流动时与空气的接触面积，进一步的提高对发电机主体2降温的效果。

其中，所述雨水收集架29的内表面固定安装有隔板30，所述隔板30的表面开设有通口，所述隔板30的下表面固定安装有安装杆33，所述安装杆33的表面滑动安装有密封板31，所述密封板31与通口的内壁滑动连接，所述密封板31的下表面固定安装有弹条二32，所述弹条二32的另一端与安装杆33的表面固定连接；雨水在进入雨水收集架29内后会聚集在隔板30上，雨水的重量达到一定程度后会带动密封板31运动并挤压弹条二32，当密封板31运动至隔板30的水平线下方时，雨水则会沿着通口进入雨水收集架29内，雨水收集架29收集满雨水或雨水停止后，弹条二32则会带动密封板31复位将通口密封起来，一来可以减缓雨水收集架29内的雨水蒸发，延长其冷却时间，二来可以防止杂物沿着通口进入雨水收集架29内。

其中，所述雨水收集架29的内壁固定安装有制冷模块34，所述制冷模块34与控制模块之间电连接，所述制冷模块34的表面固定安装有导温片35，所述导温片35呈环形设置；当雨水收集架29内盛满雨水后，控制模块会打开制冷模块34对雨水进行制冷，从而进一步的提高由雨水带来的降温效果，进一步的便于设备使用。

实施例二

如图8所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述进气口27的内部设置有活动杆36，所述活动杆36与储能模块7的表面固定连接，所述活动杆36的表面滑动安装有挡板37，所述挡板37与进气口27的内壁滑动密封连接，所述挡板37的表面固定安装有弹簧38，所述弹簧38的另一端与储能模块7的表面固定连接；散热电机25带动扇叶26转动时，安装腔6内会存在负压，负压会使得挡板37向储能模块7处运动并挤压弹簧38，随即进气口27即可正常进气，散热电机25关闭后弹簧38则带动挡板37复位，将进气口27密封起来，避免进气口27不进气时有昆虫进入安装腔6内对内部组件啃咬造成损坏。

工作原理：本发明中的风力发电机在使用时，当风力达到一定程度时，风力通过叶片5带动转轴3达到一定转速后产生的离心力，使得延长盒9内的封堵块10滑动并拉伸弹片11，当封堵块10随离心力运动至存储盒8内后，存储盒8内的润滑油与封堵块10表面的导油棉条12接触，随即导油棉条12将润滑油导向海绵块13处，并沿着海绵块13缓慢流向转轴3发电机主体2接触处，对此处进行润滑，从而减缓了转轴3与发电机主体2接触处的摩擦力，进而减轻磨损延长风力发电机的使用寿命，无风时，转轴3停止转动离心力消失，随后弹片11带动封堵块10复位，导油棉条12则不与存储盒8内的润滑油接触，从而停止润滑，避免润滑油造成浪费；风力通过叶片5带动转轴3达到一定转速后产生的离心力，会使得在定位杆14上挤压块15远离转轴3并挤压弹条一16，当风力减小后，离心力小于弹条一16的弹力后，弹条一16带动挤压块15复位并对海绵块13进行挤压，将海绵块13内的润滑油挤出，使其沿着转轴3的表面流动并经过与发电机主体2接触处，提高润滑的效率，达到了避免润滑油始终位于海绵块13内，不对转轴3和发电机主体2接触处进行润滑并随着时间的推移蒸发掉，造成润滑油的浪费；

当润滑油在转轴3上流动并经过转轴3和发电机主体2接触处进行润滑后，使用过后的润滑油则会进入回收盒17内(工作人员会进行定时集中处理)，避免润滑油与发电机主体2内部组件接触，导致发电机主体2内部组件损坏；回收盒17内的润滑油会沿着连接管18进入中转盒40内(连接管18内的单向阀可以避免润滑油回流)，且当无风时，储能模块7与控制模块相互配合会使得发电机主体2运行并使得转轴3复位，转轴3复位后回收管一22和回收管二23会在同一条垂直线上，且回收管一22内的磁性滑管21会向回收管二23处运动并与其相吸，随后控制模块会启动电动伸缩杆19，电动伸缩杆19的输出端带动活塞板20运动并挤压中转盒40内的润滑油，中转盒40内的润滑油则会沿着回收管一22、磁性滑管21和回收管二23流动并进入存储盒8内，实现了润滑油的回收，达到了重复利用效果储能模块7在储存电力时会出现发热的现象，而当储能模块7发热时，存储效率会降低，而雨水天气时，雨水会进入收集架内，随即雨水的温度会传递给立杆1和安装腔6内，从而达到对储能模块7进行降温的效果，避免存储模块的存储效率降低，同时也能够达到避免储能模块7过热出现自燃的现象；

发电机主体2工作时，控制模块会启动散热电机25，散热电机25工作时其扇叶26带动安装腔6内的空气通过出气口28进入发电机主体2内，对发电机主体2内进行降温，提高发电机主体2工作时的安全性，且安装腔6内的空气减少后，外部空气则会沿着进气口27进入，当空气在进入安装腔6内时，会被收集的雨水传递给立杆1和安装腔6的温度进行冷却，从而提高散热电机25的扇叶26转动对发电机主体2进行降温的效果；雨水在收集架内盛满后，雨水会进入通管39内，对通管39进行降温，而米字形的通管39能够增加安装腔6内空气流动时与空气的接触面积，进一步的提高对发电机主体2降温的效果；雨水在进入雨水收集架29内后会聚集在隔板30上，雨水的重量达到一定程度后会带动密封板31运动并挤压弹条二32，当密封板31运动至隔板30的水平线下方时，雨水则会沿着通口进入雨水收集架29内，雨水收集架29收集满雨水或雨水停止后，弹条二32则会带动密封板31复位将通口密封起来，一来可以减缓雨水收集架29内的雨水蒸发，延长其冷却时间，二来可以防止杂物沿着通口进入雨水收集架29内；当雨水收集架29内盛满雨水后，控制模块会打开制冷模块34对雨水进行制冷，从而进一步的提高由雨水带来的降温效果，进一步的便于设备使用；散热电机25带动扇叶26转动时，安装腔6内会存在负压，负压会使得挡板37向储能模块7处运动并挤压弹簧38，随即进气口27即可正常进气，散热电机25关闭后弹簧38则带动挡板37复位，将进气口27密封起来，避免进气口27不进气时有昆虫进入安装腔6内对内部组件啃咬造成损坏。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。