一种矿井通风风力发电设备的制作方法

1.本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及到利用矿井通风余动能进行发电的设备，具体是指一种矿井通风风力发电设备。


背景技术：

2.风力发电是一种清洁无污染的发电方式，将风所具有的动能转化为电能，不仅环保性好，而且风能属于可再生能源，符合持续发展要求，因此使用风力发电是资源利用的重要方式。
3.目前，将风能转化为电能的设备主要是大型的风力发电机，一般安装在山区或高原等空旷的位置，利用风力吹动三根桨叶转动，从而使发电装置产生电能。
4.但是，由于常用的发电设备多是安装在空旷区域的大型设备，无法应用在如矿井风口等位置，而矿井通风是矿井作业的必要前提条件，目前还没有利用矿井风口的风能进行发电的设备，导致矿井风口的风能处于白白浪费的状态。并且，目前的矿井通风大都采用抽出式通风，如果将民用的小型风力发电机安装在回风井口，以此利用通风余动能发电，由于回风井的风流中含有较多的粉尘，而粉尘容易附着在风力发电机的叶片上，影响叶片的旋转，清理附着在叶片上的粉尘较费事。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术的不足，提供一种矿井通风风力发电设备，既实现了利用矿井通风余动能进行发电，同时解决了叶片上的灰尘不易清理的问题。
6.本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种矿井通风风力发电设备，包括筒体，以及与筒体固接的发电机，筒体的下端开设有与矿井风口相对的进风口，筒体的上端开设有出风口，筒体内腔形成风道，发电机的主轴叶片位于所述风道内，且发电机的主轴叶片所在的旋转平面与矿井风口相对，矿井风口流出的风进入风道后，吹动发电机主轴叶片转动。
7.本方案在使用时，将筒体安装在矿井风口，并使筒体的下端进风口与矿井风口相对，从矿井风口流出的风进入风道后，带动发电机的主轴叶片旋转，实现发电，有效利用矿井通风风能。
8.作为优化，筒体内壁固设有位于发电机主轴叶片下方的下支撑环，下支撑环与发电机主轴叶片之间设置有毛刷，下支撑环上安装有推动所述毛刷向上移动至发电机主轴叶片的伸缩机构。本优化方案通过伸缩机构将毛刷向上推至发电机主轴叶片，发电机主轴叶片旋转的过程中与毛刷的刷毛接触，从而利用毛刷将发电机主轴叶片上的灰尘去除，一段时间利用伸缩机构将毛刷拉回，以免对叶片造成过度磨损。
9.作为优化，筒体的侧壁上开设有与毛刷相对的检修孔，所述检修孔沿周向贯通，筒体的外侧面通过螺纹连接有与所述检修孔相对的封筒，检修孔上、下两侧的筒体通过所述的封筒连接为一体。本优化方案通过设置贯通的检修孔，方便对毛刷进行更换及内部的检修，通过转动封筒即可实现筒体上下两部分分离，操作方便。
10.作为优化，发电机外侧罩设有防护罩，防护罩的外侧面固设有至少三个沿周向均匀分布的第一支撑杆，第一支撑杆远离防护罩的一端与筒体固接。本优化方案通过设置防护罩，对发电机形成防护，避免灰尘进入，防护罩通过第一支撑杆固定，结构简单，而且减小了对风的阻挡。
11.作为优化，防护罩的外侧面还固设有位于第一支撑杆下方的至少三个第二支撑杆，筒体的内壁固设有支撑第二支撑杆的上支撑环，上支撑环的轴线与所述风道的轴线平行或重合。本优化方案通过设置第二支撑杆和上支撑环，在放置防护罩时，第二支撑杆先放置在上支撑环，然后将第一支撑杆与筒体焊接，提高了操作的方便性，同时利用上支撑环与风道同轴，便于保证防护罩内的发电机主轴叶片与风道相对，提高风力驱动效果。
12.作为优化，防护罩内设有螺旋管，所述螺旋管套设在发电机外侧，螺旋管一端连接进水管，另一端连接出水管，进水管远离螺旋管的一端贯穿防护罩并安装第一法兰，出水管远离螺旋管的一端贯穿防护罩并安装第二法兰。本优化方案通过设置螺旋管，方便注入冷却水，从而对发电机进行冷却降温，通过设置第一法兰和第二法兰，方便与水管连接。
13.作为优化，筒体下端外表面套设固定有连接法兰，所述连接法兰通过螺栓固定连接支架，所述支架固定于矿井井口。本优化方案的设置，方便本发电设备的安装固定。
14.本发明的有益效果为：通过设置筒体，实现了对井口风力的收集，使得井口出风带动发电机主轴叶片转动，实现将风能转化为电能，充分利用了井口风资源；利用伸缩机构带动毛刷移至发电机主轴叶片，实现了对叶片粘附灰尘的清理。
附图说明
15.图1为本发明结构示意图；图中所示：1、筒体，2、发电机的主轴叶片，3、上支撑环，4、进水管，5、防护罩，6、发电机，7、盖板，8、螺旋管， 9、出水管，10、第一支撑杆，11、第二支撑杆，12、毛刷，13、检修孔，14、封筒，15、伸缩机构，16、连接法兰，17、下支撑环。
具体实施方式
16.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
17.如图1所示一种矿井通风风力发电设备，包括筒体1，以及与筒体固接的发电机6，筒体的横截面为圆形，筒体的上端开设有出风口，筒体的下端开设有与矿井风口相对的进风口，本实施例中，筒体下端外表面套设固定有连接法兰16，所述连接法兰通过螺栓固定连接支架，所述支架通过锚固螺栓固定于矿井井口。
18.筒体内腔形成风道，发电机的主轴叶片2位于所述风道内，发电机主轴叶片与筒体同轴设置，且发电机的主轴叶片所在的旋转平面与矿井风口相对，矿井风口流出的风进入风道后，吹动发电机主轴叶片转动，实现发电。
19.筒体内壁固设有位于发电机主轴叶片下方的下支撑环17，下支撑环与发电机主轴叶片之间设置有毛刷12，下支撑环上安装有推动所述毛刷向上移动至发电机主轴叶片的伸缩机构15。作为优选方案，本实施例的伸缩机构为两竖直设置的液压缸，液压缸的缸体下端与下支撑环固接，液压缸的活塞杆上端与毛刷固接。液压缸通过高压软管连接移动泵站，所
述筒体下端外表面开设有通孔，高压软管一端穿过通孔延伸至筒体内并与液压缸相连接，通过高压软管将液压缸15与移动泵站相连接后，便于利用移动泵站控制液压缸15的伸长和收缩，通孔的设计便于高压软管的安装。
20.本实施例的毛刷包括条形板，以及固定在条形板上端面的刷毛，刷毛的长度大于叶片的宽度，条形板的下表面与液压缸的活塞杆固接。
21.发电机外侧罩设有防护罩5，防护罩上端通过螺栓安装有盖板7，盖板上开设有穿线孔，便于穿插发电机6上的线缆，将发电机6安装在防护罩5内后，将盖板7盖在防护罩5上，实现隐藏发电机6的目的，防止粉尘附着在发电机6上。防护罩的外侧面固设有至少三个沿周向均匀分布的第一支撑杆10，第一支撑杆远离防护罩的一端与筒体固接。防护罩的外侧面还固设有位于第一支撑杆下方的至少三个第二支撑杆11，筒体的内壁固设有支撑第二支撑杆的上支撑环3，上支撑环的轴线与所述风道的轴线平行或重合，本实施例上支撑环的轴线与风道的轴线重合。
22.筒体的侧壁上开设有与毛刷相对的检修孔13，所述检修孔沿周向贯通，筒体的外侧面通过螺纹连接有与所述检修孔相对的封筒14，检修孔上、下两侧的筒体通过所述的封筒连接为一体。
23.防护罩内设有螺旋管8，所述螺旋管套设在发电机外侧，螺旋管一端连接进水管4，另一端连接出水管9，进水管远离螺旋管的一端贯穿防护罩并安装第一法兰，出水管远离螺旋管的一端贯穿防护罩并安装第二法兰。利用第一法兰和第二法兰将进水管4、出水管9与冷却水系统相连接，随后控制冷却水系统内的冷却水输送至螺旋管8内，从而进入螺旋管8内的冷却水吸收防护罩5内的热量，实现对发电机6进行降温的目的。
24.组装时，将发电机6放置在筒体1内后，第二支撑杆11搭在上支撑环3上，随后将第一支撑杆10与筒体1固定连接，从而起到支撑防护罩5的作用，即发电机6位置被固定。需要清理附着在叶片上的粉尘时，利用移动泵站控制液压缸伸长，当液压缸伸至最长时，毛刷上的刷毛处于叶片的运动路径内，叶片在旋转过程中与毛刷上的刷毛发生相对滑动，从而实现清理附着在叶片上的粉尘，提高清理叶片上粉尘的便捷性。需要更换毛刷或液压缸时，旋转封筒后即可使筒体上下分离，然后进行更换即可。
25.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

技术特征：
1.一种矿井通风风力发电设备，其特征在于：包括筒体（1），以及与筒体固接的发电机（6），筒体的下端开设有与矿井风口相对的进风口，筒体的上端开设有出风口，筒体内腔形成风道，发电机的主轴叶片（2）位于所述风道内，且发电机的主轴叶片所在的旋转平面与矿井风口相对，矿井风口流出的风进入风道后，吹动发电机主轴叶片转动。2.根据权利要求1所述的一种矿井通风风力发电设备，其特征在于：筒体内壁固设有位于发电机主轴叶片下方的下支撑环（17），下支撑环与发电机主轴叶片之间设置有毛刷（12），下支撑环上安装有推动所述毛刷向上移动至发电机主轴叶片的伸缩机构（15）。3.根据权利要求2所述的一种矿井通风风力发电设备，其特征在于：筒体的侧壁上开设有与毛刷相对的检修孔（13），所述检修孔沿周向贯通，筒体的外侧面通过螺纹连接有与所述检修孔相对的封筒（14），检修孔上、下两侧的筒体通过所述的封筒连接为一体。4.根据权利要求1所述的一种矿井通风风力发电设备，其特征在于：发电机外侧罩设有防护罩（5），防护罩的外侧面固设有至少三个沿周向均匀分布的第一支撑杆（10），第一支撑杆远离防护罩的一端与筒体固接。5.根据权利要求4所述的一种矿井通风风力发电设备，其特征在于：防护罩的外侧面还固设有位于第一支撑杆下方的至少三个第二支撑杆（11），筒体的内壁固设有支撑第二支撑杆的上支撑环（3），上支撑环的轴线与所述风道的轴线平行或重合。6.根据权利要求4所述的一种矿井通风风力发电设备，其特征在于：防护罩内设有螺旋管（8），所述螺旋管套设在发电机外侧，螺旋管一端连接进水管（4），另一端连接出水管（9），进水管远离螺旋管的一端贯穿防护罩并安装第一法兰，出水管远离螺旋管的一端贯穿防护罩并安装第二法兰。7.根据权利要求1所述的一种矿井通风风力发电设备，其特征在于：筒体下端外表面套设固定有连接法兰（16），所述连接法兰通过螺栓固定连接支架，所述支架固定于矿井井口。

技术总结
本发明涉及一种矿井通风风力发电设备，包括筒体，以及与筒体固接的发电机，筒体的下端开设有与矿井风口相对的进风口，筒体的上端开设有出风口，筒体内腔形成风道，发电机的主轴叶片位于所述风道内，且发电机的主轴叶片所在的旋转平面与矿井风口相对，矿井风口流出的风进入风道后，吹动发电机主轴叶片转动。本发明通过设置筒体，实现了对井口风力的收集，使得井口出风带动发电机主轴叶片转动，实现将风能转化为电能，充分利用了井口风资源；利用伸缩机构带动毛刷移至发电机主轴叶片，实现了对叶片粘附灰尘的清理。片粘附灰尘的清理。片粘附灰尘的清理。


技术研发人员：刘龙强
受保护的技术使用者：菏泽恒瑞机械设备有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/5/26