一种磁悬浮风力发电装置及含有该装置的组合发电系统的制作方法

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1.本发明涉及发电装置，具体为一种磁悬浮风力发电装置及含有该装置的组合发电系统，属于磁悬浮发电技术领域。

背景技术：

2.随着现代经济的快速发展，人类对于电的需求迅速增长，而传统的火力发电较为浪费资源，为了可持续的环保的获取清洁的电力资源，人们需要从火力发电转向更加环保的风力发电或者光伏发电，而在发电机运作的时候，部件之间会产生摩擦，从而会造成动力损耗，而磁悬浮发电的原理是采用磁悬浮技术理论、将电机线圈悬浮于一定的空间，在没有任何机械摩擦阻力以及在风力作用下，使电机转动并切割磁力线发出交流电，微风起动、高效发电、运行平稳、使用安全。
3.如中国专利申请文件，公开号为cn109488541a的文件中，公开了一种磁悬浮轴承垂直轴双风力发电装置，其采用上下磁悬浮轴承结构，使整个发电机装置完全悬浮，启动风速小，不仅使输出功率提高，也使其机械结构简单，极大提高了风能的利用率。
4.然而，上述文件的部件结构整体固定，无法根据实际的风量做出对应的发电程度调整，使用起来不灵活。
5.如中国申请专利，公开号为cn105545603a的文件中，公开了一种适用于垂直轴风力发电系统的磁悬浮防跌落安全装置，其结构简单、成本较低、安装方便，使用时能够有效提高发电机运行的稳定性、延长发电机的使用寿命且能有效保障在大风等极端天气时风机不易跌落。
6.然而，上述文件中仅依靠机械实体阻挡主立杆和托持磁悬浮旋转件，这样容易损耗动力，且会磨损部件，影响部件的使用寿命。
7.有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

8.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种磁悬浮风力发电装置及含有该装置的组合发电系统，当风力大小改变时调节伸缩杆能够带动外部筒脱离内部筒，即使外部筒下将，进而减小对内部筒旋转的阻力，在运作时，顶部件、上支撑盘和下支撑盘能够共同维持主轴杆和叶轮组件的稳定，提高了发电时的灵活度以及更加稳定的运作，以便进行发电。
9.本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种磁悬浮风力发电装置，包括壳体、叶轮组件和转换组件，所述壳体的内壁上固定有上悬浮板和下悬浮板，所述叶轮组件转动安装在所述上悬浮板的上方，所述叶轮组件包括上支撑盘、叶板和顶部件，所述叶板均固定在所述支撑盘的上表面上，所述顶部件固定在所述叶板的上方，所述壳体的侧壁上固定有裙板，所述裙板上设有集风墙，所述上支撑板的底部中心固定有主轴杆，所述主轴杆贯穿所述上悬浮板和所述下悬浮板，所述辅助轴的顶部固定有凸柱，所述主轴杆的底部开设有柱
槽，所述凸柱卡接在所述柱槽内，所述转换组件包括外部筒、调节伸缩杆和内部筒，所述调节伸缩杆固定在所述上悬浮板的底部，所述外部筒通过连接板固定在所述调节伸缩杆上，所述内部筒固定在所述主轴杆上，所述主轴杆上固定有下支撑盘，所述壳体的底部固定有支撑脚，所述支撑脚的底部固定有基板。
10.进一步的，为了避免上支撑盘因风力原因而过度歪斜，为了更好的使叶轮组件保持悬浮，所述上悬浮板和所述下悬浮板的上表面均固定有永磁体环，所述集风板之间固定有导流板，所述上悬浮板的上表面转动安装有限位柱，所述限位柱的顶部延伸至所述上支撑板的一侧，为了能够合理利用资源，增加发电量，所述集风墙上固定有顶盖，所述顶盖的中心设有阻挡筒，所述顶盖的上表面设由太阳能板，所述阻挡筒的内壁上设有磁推块，所述顶部件位于所述阻挡筒内，且所述顶部件的侧壁上固定有配合所述磁推块使用的副磁块。
11.进一步的，为了更加稳定的在内部筒旋转时进行发电，所述内部筒的侧壁上设有磁力条，所述外部筒的内壁上设有线圈组，所述内部筒内的底部固定有惯性盘，所述转换组件位于所述下支撑盘的上方，所述下支撑盘的上表面同样固定有所述永磁体环。
12.一种含有磁悬浮风力发电装置的组合发电系统，还包括分离机构、辅助装置、水轮机构和辅助轴，所述辅助轴转动安装在壳体内的底部上，所述分离机构安装在所述主轴杆的底端，所述辅助装置固定在所述壳体的内壁上，所述水轮机构固定在所述基板的底部，所述壳体的侧壁上设有蓄电模块，所述蓄电模块的一侧设有导线接头。
13.进一步的，为了方便辅助主轴杆进行旋转，避免了单一动力源无法满足发电量，所述分离机构包括分离伸缩杆、上卡接柱、下卡接柱、移动环和推力环，所述分离伸缩杆固定在所述下悬浮板的底部，所述推力环通过延长板固定在所述分离伸缩杆的底端，所述推力环套设在所述辅助轴外，所述上卡接柱固定在所述主轴杆的外壁上，所述下卡接柱固定在所述移动环的上表面上，所述辅助轴的外壁上固定有卡接凸条，所述移动环滑动卡接在所述卡接凸条上，所述推力环的上表面设有上推磁板，所述移动环的底部固定有移动磁板，所述移动环位于所述推力环和所述上卡接柱之间。
14.进一步的，为了方便组合外部的动力进行统一发电，所述辅助轴的外壁上固定有拨动板，所述辅助装置包括安装板、旋转件、传动轮和传动带，所述旋转件转动安装在所述安装板之间，所述安装板的一端固定在所述壳体的内壁上，所述安装板之间固定有支撑环板，所述支撑环板之间固定有加强柱，所述传动轮转动安装在所述安装板的底部以及转动安装在所述壳体的外壁上，所述传动带套设在所述传动轮之间。
15.进一步的，为了便于传动，所述壳体的外壁上开设有通行口，所述传动带穿过所述通行口，所述旋转件包括中间轴和外部板，所述外部板延伸至所述拨动板的一侧，位于所述壳体外部的传动轮的底部转动安装有传动杆，所述传动杆延伸至所述基板的下方，所述水轮机构包括侧保护壳、拨水板和固定筒，测保护壳的一侧为开放状态，所述固定筒固定在所述基板的底部，所述传动杆通过所述固定筒延伸至所述侧保护壳内，所述拨水板固定在所述传动杆的外壁上。
16.本发明的技术效果和优点：
17.本发明能够在风速较弱时主动触发转换组件，将外部筒远离内部筒，以减弱对内部筒的阻力，从而更加灵活的进行发电，而且本发明的上悬浮板和下悬浮板能够共同托持主轴杆，从而保证叶轮组件的稳定旋转，能够有效的避免碰撞，增加了部件的使用寿命，外
部组合发电系统能够提供额外的动力辅助，进而共同进行组合发电。
附图说明
18.图1为本发明的立体结构示意图；
19.图2为本发明的剖视结构示意图；
20.图3为本发明的叶轮组件俯视结构示意图；
21.图4为本发明的转换组件的俯视结构示意图；
22.图5为本发明的辅助装置结构示意图；
23.图6为本发明的水轮机构结构示意图；
24.图7为本发明的分离机构结构示意图；
25.图8为本发明的分离机构剖视结构示意图；
26.图中：1、壳体；101、上悬浮板；102、下悬浮板；103、集风墙；104、限位柱；105、顶盖；2、叶轮组件；201、上支撑盘；202、叶板；203、顶部件；3、转换组件；301、外部筒；302、调节伸缩杆；303、内部筒；4、分离机构；401、分离伸缩杆；402、上卡接柱；403、下卡接柱；404、移动环；405、推力环；5、辅助装置；501、安装板；502、旋转件；503、传动轮；504、传动带；505、传动杆；6、水轮机构；601、侧保护壳；602、拨水板；603、固定筒；7、主轴杆；701、下支撑盘；8、辅助轴；801、拨动板；9、基板；10、蓄电模块。
具体实施方式
27.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。
28.请参阅图1-8所示，一种磁悬浮风力发电装置，包括壳体1、叶轮组件2和转换组件3，叶轮组件2能够被风吹动并旋转，配合集风墙103能够更好的产生旋转，进而带动主轴杆7旋转，转换组件3能够将机械动力转换为电力，壳体1的内壁上固定有上悬浮板101和下悬浮板102，叶轮组件2转动安装在上悬浮板101的上方，叶轮组件2包括上支撑盘201、叶板202和顶部件203，叶板202均固定在支撑盘的上表面上，顶部件203固定在叶板202的上方，壳体1的侧壁上固定有裙板，裙板上设有集风墙103，集风板之间固定有导流板，在使用时，气流通过集风墙103之间吹向叶板202，然后导流板能够避免气流偏移，然后气流能够相对平行的推动叶板202移动，上悬浮板101上的永磁体环能够推动上支撑盘201悬浮，然后使主轴杆7旋转，上支撑板的底部中心固定有主轴杆7，主轴杆7贯穿上悬浮板101和下悬浮板102，主轴杆7的底部开设有柱槽，凸柱卡接在柱槽内，从而进一步的限制主轴杆7的位置，转换组件3包括外部筒301、调节伸缩杆302和内部筒303，调节伸缩杆302固定在上悬浮板101的底部，外部筒301通过连接板固定在调节伸缩杆302上，内部筒303固定在主轴杆7上，主轴杆7上固定有下支撑盘701，在使用时，主轴杆7能够带动内部筒303旋转，而调节伸缩杆302能够控制外部筒301能够移动至内部筒303的外侧，壳体1的底部固定有支撑脚，支撑脚的底部固定有基板9。
29.作为本发明的一种技术优化方案，上悬浮板101和下悬浮板102的上表面均固定有
永磁体环，上悬浮板101的上表面转动安装有限位柱104，限位柱104的顶部延伸至上支撑板的一侧，为了能够合理利用资源，增加发电量，集风墙103上固定有顶盖105，顶盖105的中心设有阻挡筒，顶盖105的上表面设由太阳能板，阻挡筒的内壁上设有磁推块，顶部件203位于阻挡筒内，且顶部件203的侧壁上固定有配合磁推块使用的副磁块，在叶轮组件2受到外力推动时，顶部件203侧壁上的副磁块能够被磁推块排斥，从而在受到较小外力时，能够化解部件的歪斜，而在受到较大外力时，限位柱104能够直接接触上支撑盘201的侧壁，从而限制叶轮组件2的位置。
30.作为本发明的一种技术优化方案，内部筒303的侧壁上设有磁力条，外部筒301的内壁上设有线圈组，内部筒303内的底部固定有惯性盘，转换组件3位于下支撑盘701的上方，下支撑盘701的上表面同样固定有永磁体环，在内部筒303旋转时，磁力条的磁感线能够被线圈组切割，从而使线圈组产生电流，然后电流能够被传输给蓄电模组，蓄电模组内应设有电压转换器，以便进行电力储存，而顶盖105上的太阳能板同样需要通过导向连接在蓄电模组上，而蓄电模组需和外部收集电网或用电器相连接，由于风力稳定的地点较少，而惯性盘能够使主轴杆7更加稳定的进行持续旋转。
31.一种含有磁悬浮风力发电装置的组合发电系统，还包括分离机构4、辅助装置5、水轮机构6和辅助轴8，辅助轴8转动安装在壳体1内的底部上，分离机构4能够控制辅助轴8和主轴杆7的转动连接，在运行时，对主轴杆7进行辅助旋转，水轮机构6能够利用水流进行辅助发电，辅助轴8的顶部固定有凸柱，分离机构4安装在主轴杆7的底端，辅助装置5固定在壳体1的内壁上，水轮机构6固定在基板9的底部，壳体1的侧壁上设有蓄电模块10，蓄电模块10的一侧设有导线接头。
32.作为本发明的一种技术优化方案，分离机构4包括分离伸缩杆401、上卡接柱402、下卡接柱403、移动环404和推力环405，分离伸缩杆401固定在下悬浮板102的底部，推力环405通过延长板固定在分离伸缩杆401的底端，推力环405套设在辅助轴8外，上卡接柱402固定在主轴杆7的外壁上，下卡接柱403固定在移动环404的上表面上，辅助轴8的外壁上固定有卡接凸条，移动环404滑动卡接在卡接凸条上，推力环405的上表面设有上推磁板，移动环404的底部固定有移动磁板，移动环404位于推力环405和上卡接柱402之间，在使用时，当风速不稳定且主轴杆7的旋转不足以发电时，分离机构4能够将辅助轴8和主轴杆7相连接，分离伸缩杆401能够收缩，使推力环405推动移动环404移动，进而使下卡接柱403卡接在上卡接柱402之间，从而使动力能够传递给主轴杆7。
33.作为本发明的一种技术优化方案，辅助轴8的外壁上固定有拨动板801，辅助装置5包括安装板501、旋转件502、传动轮503和传动带504，旋转件502转动安装在安装板501之间，安装板501的一端固定在壳体1的内壁上，安装板501之间固定有支撑环板，支撑环板之间固定有加强柱，传动轮503转动安装在安装板501的底部以及转动安装在壳体1的外壁上，传动带504套设在传动轮503之间，壳体1的外壁上开设有通行口，传动带504穿过通行口，旋转件502包括中间轴和外部板，外部板延伸至拨动板801的一侧，位于壳体1外部的传动轮503的底部转动安装有传动杆505，传动杆505延伸至基板9的下方，水轮机构6包括侧保护壳601、拨水板602和固定筒603，测保护壳的一侧为开放状态，固定筒603固定在基板9的底部，传动杆505通过固定筒603延伸至侧保护壳601内，拨水板602固定在传动杆505的外壁上，本发明的基板9需要架设在流动的水面上，使侧保护壳601位于水面下，在使用时，水流能够带
动拨水板602旋转，进而使传动杆505旋转，传动杆505能够带动传动轮503旋转，然后通过传动带504带动旋转件502旋转，然后旋转件502上的外部板能够拨动辅助轴8进行旋转。
34.本发明在使用时，本发明的基板9需要架设在流动的水面上，使侧保护壳601位于水面下，而蓄电模块10需和外部收集电网或用电器相连接，由于风力稳定的地点较少，而惯性盘能够使主轴杆7更加稳定的进行持续旋转，在叶轮组件2受到外力推动时，顶部件203侧壁上的副磁块能够被磁推块排斥，从而在受到较小外力时，能够化解部件的歪斜，而在受到较大外力时，限位柱104能够直接接触上支撑盘201的侧壁，从而限制叶轮组件2的位置，气流通过集风墙103之间吹向叶板202，然后导流板能够避免气流偏移，然后气流能够相对平行的推动叶板202移动，上悬浮板101上的永磁体环能够推动上支撑盘201悬浮，然后使主轴杆7旋转，在使用时，当风速不稳定且主轴杆7的旋转不足以发电时，分离机构4能够将辅助轴8和主轴杆7相连接，分离伸缩杆401能够收缩，使推力环405推动移动环404移动，进而使下卡接柱403卡接在上卡接柱402之间，从而使动力能够传递给主轴杆7，水流能够带动拨水板602旋转，进而使传动杆505旋转，传动杆505能够带动传动轮503旋转，然后通过传动带504带动旋转件502旋转，然后旋转件502上的外部板能够拨动辅助轴8进行旋转。
35.本发明能够在风速较弱时主动触发转换组件3，将外部筒301远离内部筒303，以减弱对内部筒303的阻力，从而更加灵活的进行发电，而且本发明的上悬浮板101和下悬浮板102能够共同托持主轴杆7，从而保证叶轮组件2的稳定旋转，能够有效的避免碰撞，增加了部件的使用寿命，外部组合发电系统能够提供额外的动力辅助，进而共同进行组合发电。
36.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。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。

技术特征：

1.一种磁悬浮风力发电装置，包括壳体(1)、叶轮组件(2)和转换组件(3)，其特征在于：所述壳体(1)的内壁上固定有上悬浮板(101)和下悬浮板(102)，所述叶轮组件(2)转动安装在所述上悬浮板(101)的上方，所述叶轮组件(2)包括上支撑盘(201)、叶板(202)和顶部件(203)，所述叶板(202)均固定在所述支撑盘的上表面上，所述顶部件(203)固定在所述叶板(202)的上方，所述壳体(1)的侧壁上固定有裙板，所述裙板上设有集风墙(103)，所述上支撑板的底部中心固定有主轴杆(7)，所述主轴杆(7)贯穿所述上悬浮板(101)和所述下悬浮板(102)，所述转换组件(3)包括外部筒(301)、调节伸缩杆(302)和内部筒(303)，所述调节伸缩杆(302)固定在所述上悬浮板(101)的底部，所述外部筒(301)通过连接板固定在所述调节伸缩杆(302)上，所述内部筒(303)固定在所述主轴杆(7)上，所述主轴杆(7)上固定有下支撑盘(701)，所述壳体(1)的底部固定有支撑脚，所述支撑脚的底部固定有基板(9)。2.根据权利要求1所述的磁悬浮风力发电装置，其特征在于：所述上悬浮板(101)和所述下悬浮板(102)的上表面均固定有永磁体环，所述集风板之间固定有导流板，所述上悬浮板(101)的上表面转动安装有限位柱(104)，所述限位柱(104)的顶部延伸至所述上支撑板的一侧。3.根据权利要求1所述的磁悬浮风力发电装置，其特征在于：所述集风墙(103)上固定有顶盖(105)，所述顶盖(105)的中心设有阻挡筒，所述顶盖(105)的上表面设由太阳能板，所述阻挡筒的内壁上设有磁推块，所述顶部件(203)位于所述阻挡筒内，且所述顶部件(203)的侧壁上固定有配合所述磁推块使用的副磁块。4.根据权利要求1所述的磁悬浮风力发电装置，其特征在于：所述内部筒(303)的侧壁上设有磁力条，所述外部筒(301)的内壁上设有线圈组，所述内部筒(303)内的底部固定有惯性盘，所述转换组件(3)位于所述下支撑盘(701)的上方。5.一种含有磁悬浮风力发电装置的组合发电系统，其特征在于：所述组合发电系统除包含权利要求1、2、3或4任一权利要求中的所述磁悬浮风力发电装置，还包括分离机构(4)、辅助装置(5)、水轮机构(6)和辅助轴(8)，所述辅助轴(8)转动安装在壳体(1)内的底部上，所述分离机构(4)安装在主轴杆(7)的底端，所述辅助装置(5)固定在所述壳体(1)的内壁上，所述水轮机构(6)固定在基板(9)的底部，所述壳体(1)的侧壁上设有蓄电模块(10)，所述蓄电模块(10)的一侧设有导线接头。6.根据权利要求5所述的含有磁悬浮风力发电装置的组合发电系统，其特征在于：所述分离机构(4)包括分离伸缩杆(401)、上卡接柱(402)、下卡接柱(403)、移动环(404)和推力环(405)，所述分离伸缩杆(401)固定在下悬浮板(102)的底部，所述推力环(405)通过延长板固定在所述分离伸缩杆(401)的底端，所述推力环(405)套设在所述辅助轴(8)外，所述上卡接柱(402)固定在所述主轴杆(7)的外壁上，所述下卡接柱(403)固定在所述移动环(404)的上表面上，所述辅助轴(8)的外壁上固定有卡接凸条，所述移动环(404)滑动卡接在所述卡接凸条上。7.根据权利要求6所述的含有磁悬浮风力发电装置的组合发电系统，其特征在于：所述推力环(405)的上表面设有上推磁板，所述移动环(404)的底部固定有移动磁板，所述移动环(404)位于所述推力环(405)和所述上卡接柱(402)之间。8.根据权利要求7所述的含有磁悬浮风力发电装置的组合发电系统，其特征在于：所述辅助轴(8)的外壁上固定有拨动板(801)，所述辅助装置(5)包括安装板(501)、旋转件
(502)、传动轮(503)和传动带(504)，所述旋转件(502)转动安装在所述安装板(501)之间，所述安装板(501)的一端固定在所述壳体(1)的内壁上，所述安装板(501)之间固定有支撑环板，所述支撑环板之间固定有加强柱，所述传动轮(503)转动安装在所述安装板(501)的底部以及转动安装在所述壳体(1)的外壁上，所述传动带(504)套设在所述传动轮(503)之间。9.根据权利要求8所述的含有磁悬浮风力发电装置的组合发电系统，其特征在于：所述壳体(1)的外壁上开设有通行口，所述传动带(504)穿过所述通行口，所述旋转件(502)包括中间轴和外部板，所述外部板延伸至所述拨动板(801)的一侧，位于所述壳体(1)外部的传动轮(503)的底部转动安装有传动杆(505)，所述传动杆(505)延伸至所述基板(9)的下方。10.根据权利要求9所述的含有磁悬浮风力发电装置的组合发电系统，其特征在于：所述水轮机构(6)包括侧保护壳(601)、拨水板(602)和固定筒(603)，所述固定筒(603)固定在所述基板(9)的底部，所述传动杆(505)通过所述固定筒(603)延伸至所述侧保护壳(601)内，所述拨水板(602)固定在所述传动杆(505)的外壁上。

技术总结

本发明涉及磁悬浮发电技术领域，具体的说是一种磁悬浮风力发电装置及含有该装置的组合发电系统，包括壳体、叶轮组件和转换组件，壳体的内壁上固定有上悬浮板和下悬浮板，叶轮组件转动安装在上悬浮板的上方，叶轮组件包括上支撑盘、叶板和顶部件，叶板均固定在支撑盘的上表面上，顶部件固定在叶板的上方，壳体的侧壁上固定有裙板，裙板上设有集风墙；本发明能够在风速较弱时主动触发转换组件，将外部筒远离内部筒，以减弱对内部筒的阻力，从而更加灵活的进行发电，而且本发明的上悬浮板和下悬浮板能够共同托持主轴杆，从而保证叶轮组件的稳定旋转，能够有效的避免碰撞，增加了部件的使用寿命。用寿命。用寿命。