阅读说明：本技术 一种可变换风轮方向的风车发电装置 (Windmill power generation device capable of changing wind wheel direction ) 是由 王树平 于 2019-11-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及风能发电器械设备技术领域,且公开了一种可变换风轮方向的风车发电装置,包括底座,所述底座的顶部固定安装有支撑盘,所述支撑盘顶部的一侧固定安装有前支架,所述支撑盘顶部的另一侧固定安装有后支架,所述后支架的顶部侧面固定安装有轴筒,所述轴筒远离后支架的一侧固定安装有轮毂,所述轮毂的表面活动安装有叶柄,该可变换风轮方向的风车发电装置,驱动伞齿轮只有固定的两个位置为齿纹部,使得扇叶改变方向的位置得以控制,在将扇叶面积变为最大后,可利用另一侧的齿纹部使得扇叶面积逐步减小,直至平行通过两个支架间的空隙,使得到达顶部的扇叶永远正面迎风,底部的扇叶立面迎风,解决了风向受力的问题。(The invention relates to the technical field of wind power generation equipment and equipment, and discloses a windmill power generation device capable of changing the direction of a wind wheel, which comprises a base, wherein a supporting disk is fixedly arranged at the top of the base, a front support is fixedly arranged on one side of the top of the supporting disk, a rear support is fixedly arranged on the other side of the top of the supporting disk, a shaft cylinder is fixedly arranged on the side surface of the top of the rear support, a hub is fixedly arranged on one side of the shaft cylinder, which is far away from the rear support, a blade handle is movably arranged on the surface of the hub, the windmill power generation device capable of changing the direction of the wind wheel has the advantages that only two fixed positions of a driving bevel gear are used as tooth thread parts, so that the position of the blade with the direction changed can be controlled, after the area of the blade is changed to the maximum, the area of the blade can be, the vertical surface of the fan blade at the bottom faces the wind, so that the problem of wind direction stress is solved.)

一种可变换风轮方向的风车发电装置

技术领域

本发明涉及风能发电器械设备技术领域，具体为一种可变换风轮方向的风车发电装置。

背景技术

当今保护环境，开发绿色能源是全世界共同面对的问题，开发绿色自然能源，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦，随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来，自2004年以来，全球风力发电能力翻了一番，2006年至2007年间，全球风能发电装机容量扩大27％。2007年已有9万兆瓦，这一数字到2010年将是16万兆瓦。

但是按照现在的风能发电技术，对自然环境风能的有效利用率较低，浪费了自然资源，现有的风能发电技术及其设备，迎风面积小，对风能的转化率较低。

发明内容

针对现有风能发电器械设备的不足，本发明提供了一种可变换风轮方向的风车发电装置，具备迎风面积大、转化率高的优点，解决了上述背景技术中所提出问题。

本发明提供如下技术方案：一种可变换风轮方向的风车发电装置，包括底座，所述底座的顶部固定安装有支撑盘，所述支撑盘顶部的一侧固定安装有前支架，所述支撑盘顶部的另一侧固定安装有后支架，所述后支架的顶部侧面固定安装有轴筒，所述轴筒远离后支架的一侧固定安装有轮毂，所述轮毂的表面活动安装有叶柄，所述叶柄通过固定栓与扇叶固定连接，所述后支架的顶部另一侧固定安装有动力箱。

优选的，所述动力箱内固定安装有风力机主轴，所述风力机主轴的另一端与前支架活动连接。

优选的，所述风力机主轴上套接有驱动伞齿轮，所述驱动伞齿轮位于轮毂的内部。

优选的，所述叶柄的底部固定连接有变向伞齿轮，所述变向伞齿轮的表面开设有齿纹。

优选的，所述驱动伞齿轮的内腔活动安装有多个钢珠，所述钢珠与风力机主轴的表面接触。

优选的，所述驱动伞齿轮上对称的两个位置开设有齿纹部，所述驱动伞齿轮与变向伞齿轮相互啮合。

与现有的风能发电器械设备对比，本发明具备以下有益效果：

1、该可变换风轮方向的风车发电装置，利用驱动伞齿轮和变向伞齿轮的啮合转动，使得扇叶在由水平位置到达最高点时，迎风面积逐渐增大，提高了对风能的转化利用率，适当的增加叶柄的长度，也是对转化率的增强。

2、该可变换风轮方向的风车发电装置，驱动伞齿轮只有固定的两个位置为齿纹部，使得扇叶改变方向的位置得以控制，在将扇叶面积变为最大后，可利用另一侧的齿纹部使得扇叶面积逐步减小，直至平行通过两个支架间的空隙，使得到达顶部的扇叶永远正面迎风，底部的扇叶立面迎风，解决了风向受力的问题。

附图说明

图1为本发明结构立体示意图；

图2为本发明结构平面示意图；

图3为本发明结构轮毂剖面放大示意图；

图4为本发明结构轮毂剖面局部放大示意图；

图5为本发明结构驱动伞齿轮放大示意图。

图中：1、底座；2、支撑盘；3、前支架；4、后支架；5、轴筒；6、轮毂；7、叶柄；8、固定栓；9、扇叶；10、动力箱；11、风力机主轴；12、驱动伞齿轮；13、变向伞齿轮；14、齿纹部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种可变换风轮方向的风车发电装置，包括底座1，底座1的顶部固定安装有支撑盘2，支撑盘2可三百六十度转动，支撑盘2顶部的一侧固定安装有前支架3，支撑盘2顶部的另一侧固定安装有后支架4，支架设计高度为50-100m，后支架4的顶部侧面固定安装有轴筒5，轴筒5位于前支架3和后支架4之间，轴筒5远离后支架4的一侧固定安装有轮毂6，轮毂6位于前支架3和后支架4之间，轮毂6的表面活动安装有叶柄7，叶柄7通过固定栓8与扇叶9固定连接，在实际的装配过程中，为了保证扇叶9受力的均匀性，通常将扇叶9的数量设置为4-6个，且叶柄7与扇叶9的长度为30-60m，扇叶9的迎风面积为50-100m²，后支架4的顶部另一侧固定安装有动力箱10。

其中，动力箱10内固定安装有风力机主轴11，风力机主轴11的另一端与前支架3活动连接，利用动力箱10的增速使得风力机主轴11带动风车加速转动。

其中，风力机主轴11上套接有驱动伞齿轮12，驱动伞齿轮12位于轮毂6的内部，利用驱动伞齿轮12来改变运行中扇叶9的方向，到达增大迎风面积的目的，轮毂6转动到最高点，即九十度的时候，迎风面积最大，转动到最低点，即两百七十度的时候，扇叶9立面迎风通过前支架3和后支架4。

其中，叶柄7的底部固定连接有变向伞齿轮13，变向伞齿轮13的表面开设有齿纹，变向伞齿轮13与驱动伞齿轮12啮合达到变向，相互平行的两个九十度扇叶自动转换角度，解决了风向受力的问题。

其中，驱动伞齿轮12的内腔活动安装有多个钢珠，钢珠与风力机主轴11的表面接触，当风车转动时，利用钢珠来避免驱动伞齿轮12的转动，使得驱动伞齿轮12保持固定。

其中，驱动伞齿轮12上对称的两个位置开设有齿纹部14，驱动伞齿轮12与变向伞齿轮13相互啮合，驱动伞齿轮12上除齿纹部14以外均为光滑面且位置较低，避免了与变向伞齿轮13间的摩擦造成扇叶9不必要方向改变。

工作原理：使用时，风力使得扇叶9向上转动，当底部的变向伞齿轮13到达驱动伞齿轮12一侧的齿纹部14时，变向伞齿轮13开始转动，此时扇叶9会被带动转动九十度，迎风面积最大，扇叶9继续转动，底部的变向伞齿轮13到达驱动伞齿轮12另一侧的齿纹部14时，变向伞齿轮13开始转动，扇叶9会被带动再转动九十度，此时扇叶9与前支架3平行。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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的限制。且在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。