一种双风叶交叉风力发电装置

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域，具体是一种双风叶交叉风力发电装置。

背景技术

随着生态环境的要求和能源的需要，风能作为清洁的新能源得到人们的重视，风力发电机就是利用风能为动力的发电装置，风轮在风力的作用下旋转，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，小型风力发电机按旋转轴的方向可分为水平轴和垂直轴两种，水平轴风力发电机存在设计制造复杂，造价高等缺陷，而垂直轴风力发电机适用于无常规电网但风能资源较丰富的地区(如沿海地区)，目前市场上的垂直轴发电机多是单轴的，以中心旋转轴为界，一侧为迎风面，一侧为阻风面，尽管叶片设计的各式各样，但是叶片的风向上投影面积还是不可避免，会产生阻力，造成风能的利用率低，风力发电机的做功效率降低，不利于电能的产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双风叶交叉风力发电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双风叶交叉风力发电装置，包括导流机构、约束机构、传动机构、发电组件和两个风叶组件，两个风叶组件轴向平行的设置在导流机构后端，约束机构设置在导流机构顶端，且与两个风叶组件分别可转动连接，发电组件设置在导流机构内部，传动机构设置在导流机构底端，传动机构一端与发电组件驱动连接，传动机构另一端与其中一个风叶组件可转动连接。

优选的，导流机构包括上框架、下框架和导流罩，导流罩设置在上框架和下框架之间，导流罩为弧形结构，且内部设置有空腔，发电组件设置在空腔内。

优选的，风叶组件包括转轴和均匀设置在转轴上的多个叶片，转轴可转动设置在上框架和下框架之间，转轴的两端分别穿出上框架和下框架。

优选的，约束机构包括第一传动轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，第一传动轴可转动设置在上框架上方，第一齿轮和第二齿轮分别紧配设置在第一传动轴的两端，第三齿轮和第四齿轮分别紧配连接在转轴的上端，第一齿轮和第三齿轮啮合，第二齿轮和第四齿轮啮合。

优选的，发电组件包括变速器、发电机和测速器，变速器和发电机一体设置在空腔内，变速器的输出轴伸出导流罩，测速器设置在其中一个转轴下端，用于检测风叶组件的转速，变速器和测速器电连接

优选的，传动机构包括第二传动轴、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮和第八齿轮，第二传动轴可转动设置在下框架下方，第五齿轮和第六齿轮分别紧配连接在第二传动轴的两端，第七齿轮紧配连接在另一个转轴下端，第八齿轮紧配连接在变速器的输出轴上，第五齿轮和第七齿轮啮合，第六齿轮和第八齿轮啮合。

优选的，传动机构包括主动轮和从动轮，主动轮紧配连接在其中一个转轴下端，从动轮紧配连接在变速器的输出轴上，主动轮和从动轮可以是链轮或同步带轮或皮带轮，主动轮和从动轮通过相应的链条或同步带或皮带传动连接。

优选的，一种双风叶交叉风力发电装置，还包括用于调节导流机构朝向的尾舵，尾舵设置在导流罩顶部。

优选的，下框架底面设置有可转动的安装柱。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过设置导流机构，遮挡吹向逆向叶片的风，并将风导向两侧的叶片，消除逆风对叶片的影响，提高风能的利用率，提升电能产率，两个风叶组件通过约束机构限制叶片旋转时的相对位置，保持相对转动的叶片位置一致，防止叶片碰撞，提高使用的安全性，通过设置传动机构将风叶组件转动产生的动力传递给发电组件，发电组件通过对风叶组件转速的检测，通过变速器的调整，保持稳定转速传递给发电机，实现风力发电及发电效率的稳定性，传动机构采用常规机构，实用性强，整体结构简单，成本低，便于推广。

附图说明

图1为本发明实施例一的左视立体结构示意图；

图2为本发明实施例一的仰视立体结构示意图；

图3为本发明实施例二的左视立体结构示意图；

图4为本发明实施例二的仰视立体结构示意图。

图中：1、导流机构；11、上框架；12、下框架；121、安装柱；13、导流罩；2、风叶组件；21、转轴；22、叶片；3、约束机构；31、第一传动轴； 32、第一齿轮；33、第二齿轮；34、第三齿轮；35、第四齿轮；4、传动机构； 41、第二传动轴；42、第五齿轮；43、第六齿轮；44、第七齿轮；45、第八齿轮；46、主动轮；47、从动轮；5、发电组件；51、变速器；52、发电机； 53、测速器；6、尾舵。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。

实施例一

参照图1和图2，一种双风叶交叉风力发电装置，包括导流机构1、约束机构3、传动机构4、发电组件5和两个风叶组件2，导流机构1包括上框架 11、下框架12和导流罩13，导流罩13安装在上框架11和下框架12之间，且位于两个风叶组件2的前侧，导流罩13外形加工成弧形，用于遮挡吹向逆向叶片22的风，并将风导向两侧的叶片22，导流罩13的内部加工成空腔，发电组件5安装在导流罩13的空腔内，两个风叶组件2轴向平行的安装在上框架11和下框架12之间，风叶组件2包括转轴21和均匀安装在转轴21圆周上的多个叶片22，转轴21可转动安装在上框架11和下框架12之间，转轴 21的两端分别穿过上框架11和下框架12，且向外延伸，约束机构3安装在上框架11的上端面上，且与两个风叶组件2分别可转动连接，用于控制两个风叶组件2在旋转时的相对位置一致，不会产生干涉碰撞，并实现两个风叶组件2的旋向相反，传动机构4安装在下框架12的下端面上，传动机构4的一端与发电组件5驱动连接，传动机构4的另一端与其中一个风叶组件2可转动连接，用于将风叶组件2产生的动力传递给发电组件5，在导流罩13的外部顶端安装有尾舵6，用于调节导流机构1的朝向，在下框架12的底面上安装有可转动的安装柱121，通过安装柱121将本发明安装在地面上，通过风的空气流对尾舵6的驱动，通过绕安装柱121旋转带动本发明朝向最佳迎风方向；

约束机构3包括第一传动轴31、第一齿轮32、第二齿轮33、第三齿轮 34和第四齿轮35，第一传动轴31可转动安装在上框架11上，第一齿轮32 和第二齿轮33分别紧配合连接在第一传动轴31的两端，第三齿轮34和第四齿轮35分别紧配合连接在两个转轴21的上端，第一齿轮32和第三齿轮34 啮合传动，第二齿轮33和第四齿轮35啮合传动；

发电组件5包括包括变速器51、发电机52和测速器53，变速器51和发电机52一体安装在导流罩13的空腔内，变速器51的输出轴伸出导流罩13 的外部，测速器53安装在其中一个转轴21的下端，用于检测风叶组件2的转速，变速器51和测速器53电连接，通过测速器53检测风叶组件2的转速，并将检测到的转速信息传输给变速器51，变速器51将风叶组件2的转速通过变速调整，将稳定的转速传递给发电机52，保证发电机52发电效率的稳定；

传动机构4包括第二传动轴41、第五齿轮42、第六齿轮43、第七齿轮 44和第八齿轮45，第二传动轴41可转动安装在下框架12上，第五齿轮42 和第六齿轮43分别紧配合连接在第二传动轴41的两端，第七齿轮44紧配合连接在另一个转轴21的下端，第八齿轮45紧配合连接在变速器51的输出轴上，第五齿轮42和第七齿轮44啮合传动，第六齿轮43和第八齿轮45啮合传动，通过传动机构4将风叶组件2转动产生的动力传递给发电组件5，实现风力发电。

实施例二

参照图3和图4，一种双风叶交叉风力发电装置，包括导流机构1、约束机构3、传动机构4、发电组件5和两个风叶组件2，导流机构1包括上框架 11、下框架12和导流罩13，导流罩13安装在上框架11和下框架12之间，且位于两个风叶组件2的前侧，导流罩13外形加工成弧形，用于遮挡吹向逆向叶片22的风，并将风导向两侧的叶片22，导流罩13的内部加工成空腔，发电组件5安装在导流罩13的空腔内，两个风叶组件2轴向平行的安装在上框架11和下框架12之间，风叶组件2包括转轴21和均匀安装在转轴21圆周上的多个叶片22，转轴21可转动安装在上框架11和下框架12之间，转轴 21的两端分别穿过上框架11和下框架12，且向外延伸，约束机构3安装在上框架11的上端面上，且与两个风叶组件2分别可转动连接，用于控制两个风叶组件2在旋转时的相对位置一致，不会产生干涉碰撞，并实现两个风叶组件2的旋向相反，传动机构4安装在下框架12的下端面上，传动机构4的一端与发电组件5驱动连接，传动机构4的另一端与其中一个风叶组件2可转动连接，用于将风叶组件2产生的动力传递给发电组件5，在导流罩13的外部顶端安装有尾舵6，用于调节导流机构1的朝向，在下框架12的底面上安装有可转动的安装柱121，通过安装柱121将本发明安装在地面上，通过风的空气流对尾舵6的驱动，通过绕安装柱121旋转带动本发明朝向最佳迎风方向；

约束机构3包括第一传动轴31、第一齿轮32、第二齿轮33、第三齿轮 34和第四齿轮35，第一传动轴31可转动安装在上框架11上，第一齿轮32 和第二齿轮33分别紧配合连接在第一传动轴31的两端，第三齿轮34和第四齿轮35分别紧配合连接在两个转轴21的上端，第一齿轮32和第三齿轮34 啮合传动，第二齿轮33和第四齿轮35啮合传动；

发电组件5包括包括变速器51、发电机52和测速器53，变速器51和发电机52一体安装在导流罩13的空腔内，变速器51的输出轴伸出导流罩13 的外部，测速器53安装在其中一个转轴21的下端，用于检测风叶组件2的转速，变速器51和测速器53电连接，通过测速器53检测风叶组件2的转速，并将检测到的转速信息传输给变速器51，变速器51将风叶组件2的转速通过变速调整，将稳定的转速传递给发电机52，保证发电机52发电效率的稳定；

传动机构4包括主动轮46和从动轮47，主动轮46紧配合连接在另一个转轴21的下端，从动轮47紧配合连接在变速器51的输出轴上，主动轮46 和从动轮47可以是链轮或同步带轮或皮带轮(此处以皮带轮为例)，主动轮 46和从动轮47通过相应的链条或同步带或皮带传动连接，将风叶组件2转动产生的动力传递给发电组件5，实现风力发电。

使用时，通过安装柱121将本发明安装到位，风吹向本发明，尾舵6受风的空气流影响，带动导流机构1绕安装柱121旋转，旋转至最佳迎风方向，导流罩13将吹向风叶组件2的风向两侧导流，经导流后的风分别吹动两个风叶组件2反向转动，与两个风叶组件2分别连接的约束机构3控制两个风叶组件2同步反向转动，防止转动过程中叶片22碰撞，风叶组件2转动产生的动力经过传动机构4的传递，传递给发电组件5，通过安装在转轴 21上的测速器53，将风叶组件2的转速信息传递给变速器51，经过变速器 51的速度调整，变速器51将稳定转速传递给发电机52，带动发电机52工作，稳定的产生电能。

需要特别说明的是，在本发明的实施例中，所述的第一齿轮32、第二齿轮33、第三齿轮34、第四齿轮35、第五齿轮42、第六齿轮43、第七齿轮44、第八齿轮45、链轮、同步带轮、皮带轮、链条、同步带、皮带、变速器51、发电机52和测速器53均为现有技术应用。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“组合”、“设置”、“连接”、“固定”、“紧密”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。