[发明专利]一种翻转式风球发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体的说是一种翻转式风球发电装置。

背景技术

风力发电是目前人们利用风能的主要方式，其利用风力叶轮带动发电机转子转动，从而将风能转化为电能。但是，目前的风力发电装置多为大型风力发电机，其系统庞大，结构复杂，风能利用率低。在日常生活中很难见到风能发电装置。

电力在人们生产和生活中的作用越来越重要，现代电动汽车已日渐普及，为延长电动气车的续航能力，汽车生产厂商智计百出，比如加大电池容量，顶部加入太阳能电池板，或是沿路安装充电桩等等，而这些设计，对于自由出行方面都有这样那样的限制，在使用性上均没有达到很好的效果。大自然的能量采集不外乎光能、风能、水能等，光能的利用受天气的影响较大，而传统的风力发电受叶轮尺寸的限制无法移植到电动汽车上。

基于上述问题，本案申请人经过多年研究，开发出多款风力发电装置，以适用于生活中的各个领域，本案主要针对一种翻转式的风球发电装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用灵活方便、风力转化效果好、风能利用率高、易于实施和推广的翻转式风球发电装置。

为解决上述技术问题，本发明的翻转式风球发电装置包括顶部敞口的箱体，其结构特点是所述箱体的开口上转动安装有翻转盒，翻转盒的底面为平面、顶面上通过主轴转动安装有多个用于收集风力的球形回转体，主轴转动安装在翻转盒的顶壁上且主轴的底端部伸入翻转盒内，翻转盒内安装有发电机，发电机的动力输入轴与主轴的底端部连接；箱体内腔的下部设置有能在翻转盒向下翻转时用于容纳各球形回转体的空腔。

采用上述结构，箱体可嵌装在机器或用电设备上，利用翻转盒的结构，当需要风力发电时，将翻转盒向上打开，露出各个球形回转体收集风力，当不需要风力发电时，将翻转盒向下翻转，球形回转体转入箱体底部的空腔，翻转盒的底面将箱体顶部开口封闭，该可开合式的结构操作灵活方便且不占用外部空间。

对于球形回转体的具体结构，所述球形回转体包括连接在主轴上且间隔环布在主轴周圈的多个螺旋叶片，各螺旋叶片的顶部和底部分别固接在一圆盘上。为了增加球形回转体的强度，各螺旋叶片的外边沿上设置环形箍套。

球形回转体的转速依据采风位置的不同而大小不一，由于发电机的输入转速需要设置上限，也为了避免转速过大对采风机构造成损伤，同时，发电机的输入轴需要设置最高转速，因此设置超速阻尼机构。具体的：所述翻转盒的内顶面上通过支架安装有阻尼套环，阻尼套环套设在主轴外部，主轴柱面的周圈上间隔开设多个凹槽，凹槽内安装有可径向滑动并能探出凹槽开口的阻尼块，阻尼块的外表面为弧形且阻尼块与凹槽之间连接有拉簧。采用该种超速阻尼机构，当主轴转速过大时，在强离心力的作用下，阻尼块克服拉簧的弹力，径向向外滑动并探出凹槽，阻尼块的外表面与阻尼套环的内壁滑动接触，形成刹车结构，从而将主轴和发电机输入轴的转速限制在系统的承受范围。

对于翻转盒的转动安装结构，所述翻转盒两端壁的中心位置分别通过一根销轴转动连接在箱体的两侧壁上，箱体侧壁上安装有用于驱动翻转盒转动的翻转驱动机构。具体的，所述翻转驱动机构为安装在箱体其中一外侧壁上且通过齿轮与该侧销轴动力连接的驱动电机。利用驱动电机带动翻转盒转动，操作更灵活方便。

所述箱体侧壁的顶部滑动穿装有弹簧销，弹簧销位于销轴的正上方，弹簧销的内端部为半球形，翻转盒的端壁上开设有与弹簧销的内端部相适应的定位槽，定位槽为弧形槽，定位槽设置两个，两个定位槽以销轴为中心上下对称设置，两个定位槽择一与弹簧销配合使用。翻转盒的销轴设置在端壁的中心位置，两定位槽对称设置，当其中一个定位槽与弹簧销对应插装时，翻转盒的位置即被锁定。当电机驱动翻转盒转动并克服弹簧销的弹力时，弹簧销从定位槽中脱开。也即，借助两个定位槽，可分别定位翻转盒打开和闭合两个位置，从而能保证结构的稳定性。

为了方便发电机的引线引出，至少一侧的销轴为中空管式结构，翻转盒的端壁上开设有与中空管连通的通孔，发电机的引线穿过通孔并由中空管引出。利用中空管式的销轴结构，可将发电机的引线引出，从而消除了翻转盒的翻转对电力线路的影响。

综上所述，本发明具有结构简单、使用灵活方便、风能利用率高、易于实施和推广的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明在翻转盒向上打开时的整体结构示意图；

图2为本发明在翻转盒向内闭合时的整体结构示意图；

图3为球形回转体沿图1中A-A向的剖视结构示意图；