一种抗台风可折叠式垂直轴风机

1.本技术涉及一种风力发电装置，具体涉及一种抗台风可折叠式垂直轴风机。


背景技术：

2.随着能源危机不断加深，风能作为一种可再生的清洁能源受到人们的广泛关注，风能具有储量巨大、分布广泛等独特优点。风能的主要利用形式是利用风机发电。
3.风机按叶片旋转轴在空间的布置方向，可分为水平轴风机和垂直轴风机两大类。与水平轴风机相比，垂直轴风机的发展较晚，但其对尾流的影响较水平轴风机小，具有无需对风、安全性好、噪音低、单位占地面积小、可利用风能能力高和应用范围广等优点，在城市节能环保和小型农场的建设方面，具有广大的应用前景，通过不断的发展，垂直轴风机的作用已经越来越明显。
4.我国是受台风影响最为严重的国家之一，强度较强的台风将给力风机带来极大的破坏。为更好地开发利用我国近海区域的风能资源，如何降低台风对风机带来的损坏，将是风电发展亟需考量的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种抗台风可折叠式垂直轴风机，可降低台风对垂直轴风机结构损坏的问题。
6.本技术的实施例可以通过以下技术方案实现：
7.一种抗台风可折叠式垂直轴风机，包括：
8.主轴；
9.固定装置，与所述主轴底端固定连接；
10.风机叶片，包括叶片和叶片限位器，所述叶片等角度环绕所述主轴设置，所述叶片限位器设置于所述叶片朝向所述固定装置的一侧；所述叶片与所述主轴转动连接，所述叶片与所述叶片限位器固定连接，所述叶片限位器与所述固定装置可吸附连接；
11.自适应保护系统，包括风速监测装置、控制器和至少一个变形机构，所述控制器与所述风速监测装置、所述变形机构电连接，所述变形机构与所述叶片铰接连接；所述风速监测装置用于监测风速信号，并将所述风速信号传递给所述控制器，所述控制器通过控制所述变形机构实现所述叶片靠近或远离所述主轴。
12.进一步地，所述变形机构包括轮毂、支撑支架、折叠支架和转动盘，所述轮毂套设于所述主轴上且与所述主轴转动连接；
13.所述支撑支架、所述折叠支架与所述风机叶片一一对应；
14.所述折叠支架一端与所述风机叶片的内侧铰接连接，另一端与所述轮毂铰接连接；
15.所述支撑支架一端与所述折叠支架滑动连接，另一端与所述转动盘铰接连接；
16.所述转动盘套设于所述主轴上且与所述主轴活动连接，所述转动盘位于所述轮毂
靠近所述固定装置的一侧。
17.进一步地，所述变形机构还包括滑动连接部，所述折叠支架通过滑动连接部与所述支撑支架滑动连接；
18.所述滑动连接部与所述折叠支架滑动连接，所述滑动连接部与所述支撑支架铰接连接。
19.进一步地，所述折叠支架包括折叠支架本体、条形槽和卡槽，所述折叠支架本体一端与所述叶片内侧铰接连接，另一端与所述轮毂铰接连接；所述条形槽开设于所述折叠支架本体朝向所述支撑支架的一侧，所述条形槽沿所述折叠支架本体长度延伸方向延伸；所述卡槽为盲孔结构，所述卡槽开设于所述条形槽内；
20.所述滑动连接部包括滑块、弹簧销和电机，所述滑块与所述条形槽滑动连接，所述弹簧销容置于所述滑块朝向所述条形槽的一侧，所述电机容置于所述弹簧销内且与所述弹簧销电连接，所述电机可实现所述弹簧销的压缩；
21.当所述滑块运动到所述卡槽时，所述弹簧销与所述卡槽卡位连接。
22.进一步地，所述变形机构还包括支撑盘和升降机构，所述支撑盘套设于所述主轴上，所述支撑盘连接于所述转动盘靠近所述固定装置的一侧；
23.所述升降机构顶端固定连接于所述支撑盘靠近所述固定装置的一侧，所述升降机构下部固定连接于所述变形机构的下部，所述升降机构与所述控制器电连接。
24.进一步地，所述转动盘包括铰接连接部和凸起部，所述铰接连接部与所述凸起部固定连接，所述凸起部设置于所述铰接连接部朝向所述支撑盘的一侧，所述铰接连接部与所述支撑支架铰接连接；
25.所述支撑盘为圆环结构，所述支撑盘包括支撑盘本体、通孔和u型槽，所述通孔沿所述主轴轴向贯穿所述支撑盘主体，所述支撑盘通过所述通孔套设于所述主轴上；
26.所述通孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔半径与所述凸起部半径适配，所述第二通孔半径与所述主轴半径适配，所述第一通孔位于所述通孔朝向所述转动盘的一侧，所述第二通孔位于所述第一通孔远离所述转动盘的一侧；
27.所述第一通孔与所述第二通孔通过所述u型槽平滑过渡，所述凸起部与所述u型槽卡位连接且可沿主轴周向绕所述u型槽旋转。
28.进一步地，所述垂直轴风机设有上下两副变形机构，上下两副所述变形机构同步变形。
29.进一步地，所述卡槽包括位于所述条形槽内且沿远离所述主轴径向依次设置的第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，所述第二卡槽位于所述第一卡槽与所述第三卡槽的中间位置；
30.所述垂直轴风机有三种工作模式，分别为工作状态、半保护状态和全保护状态，所述控制器控制所述变形机构实现三种工作模式的切换；
31.当所述垂直轴风机为工作状态时，所述支撑支架通过所述滑动连接部与所述第三卡槽卡位连接，所述折叠支架本体长度延伸方向与所述主轴长度延伸方向垂直；当所述垂直轴风机为半保护状态时，所述支撑支架通过所述滑动连接部与所述第二卡槽卡位连接；当所述垂直轴风机为全保护状态时，所述支撑支架通过所述滑动连接部与所述第一卡槽卡位连接，所述叶片限位器与所述固定装置连接。
32.进一步地，所述固定装置包括基座、安全壳和电磁盘，所述基座容置于所述安全壳内且与所述安全壳固定连接，所述电磁盘位于所述安全壳的顶端且与电源电连接；
33.所述主轴底端与所述基座固定连接；
34.所述电磁盘与所述叶片限位器磁性可吸附连接。
35.进一步地，所述叶片的横截面为翼型，垂直截面为圆弧形。
36.本技术的实施例提供的一种抗台风可折叠式垂直轴风机至少具有以下有益效果：
37.(1)本技术中的垂直轴风机根据不同的风速等级，垂直轴风机的叶片回收至不同的位置，可实现保护垂直轴风机的同时兼顾能量获取，可最大程度地利用风能发电；
38.(2)本技术通过电磁盘限制叶片限位器，实现风机叶片的固定，从而实现垂直轴风机的保护；
39.(3)本技术中风机叶片向主轴靠近时，风机叶片下降，降低了垂直轴风机的重心，提升了垂直轴风机的稳定性。
附图说明
40.图1为本技术中一种抗台风可折叠式垂直轴风机为工作状态下的整体结构图；
41.图2为本技术中一种抗台风可折叠式垂直轴风机为半保护状态下的整体结构图；
42.图3为本技术中一种抗台风可折叠式垂直轴风机为全保护状态下的整体结构图；
43.图4为本技术中滑动连接部与折叠支架连接的爆炸图；
44.图5为本技术中支撑盘与转动盘连接的爆炸图。
45.图中标号
46.1、主轴，2、风机叶片，21、叶片，22、叶片限位器，31、风速监测装置，32、控制器，33、变形机构，331、轮毂，332、支撑支架，333、转动盘，3331、铰接连接部，3332、凸起部，334、升降机构，335、折叠支架，3351、折叠支架本体，3352、条形槽，3353、卡槽，33531、第一卡槽，33532、第二卡槽，33533、第三卡槽，336、支撑盘，3361、支撑盘本体，3362、u型槽，3363、通孔，33631、第一通孔，33632、第二通孔，337、滑块连接部，3371、弹簧销，3372、滑块，4、固定装置，41、电磁盘，42、基座，43、安全壳。
具体实施方式
47.以下，基于优选的实施方式并参照附图对本技术进行进一步说明。
48.此外，为了方便理解，放大(厚)或者缩小(薄)了图纸上的各种构件，但这种做法不是为了限制本技术的保护范围。
49.单数形式的词汇也包括复数含义，反之亦然。
50.在本技术实施例中的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是本技术实施例的产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，本技术的描述中，为了区分不同的单元，本说明书上用了第一、第二等词汇，但这些不会受到制造的顺序限制，也不能理解为指示或暗示相对重要性，其在本技术的详细说明与权利要求书上，其名称可能会不同。
51.本说明书中词汇是为了说明本技术的实施例而使用的，但不是试图要限制本技术。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体理解上述术语在本技术中的具体含义。
52.图1-图3示出了本技术中一种抗台风可折叠式垂直轴风机的三种工作模式的整体结构图，如图1-图3所示，上述垂直轴风机包括主轴1、风机叶片2、自适应保护系统和固定装置4，自适应保护系统可监测风速并控制风机叶片2靠近或远离主轴1，从而实现对风机叶片2的保护。
53.具体地，风机叶片2包括叶片21，叶片21等角度环绕主轴1设置，叶片21与主轴1转动连接，叶片21可在风力作用下沿主轴1周向旋转，从而实现风能向机械能的转化。
54.具体地，为实现主轴1的稳定支撑，主轴1底端与固定装置4固定连接。
55.具体地，固定装置4包括基座42，主轴1底端与基座42固定连接，可以想象的是，主轴1可以通过焊接、胶接、螺旋连接等方式与基座42固定连接，无论采用何种连接方式，只要可以实现主轴1与基座42的稳定连接即可。
56.具体地，所述自适应保护系统包括风速监测装置31、控制器32和至少一个变形机构33，控制器32与风速监测装置31和变形机构33电连接，变形机构33与叶片21铰接连接，其中，风速监测装置31用于监测风速信号，并将风速信号传递给控制器32，控制器32通过控制变形机构33实现叶片21靠近或远离主轴1。
57.具体地，变形机构33包括折叠支架335和支撑支架332，折叠支架335、支撑支架332与所述叶片21一一对应。
58.具体地，折叠支架335与叶片21内侧铰接连接，支撑支架332与折叠支架335滑动连接。
59.可以想象的是，当支撑支架332沿折叠支架335向远离主轴1的方向滑动时，折叠支架335逐渐展开，叶片21远离主轴1；当支撑支架332沿折叠支架335向靠近主轴1的方向滑动时，折叠支架335逐渐收起，叶片21靠近主轴。
60.进一步地，为实现叶片21绕主轴1转动，变形机构33还包括轮毂331和转动盘333，轮毂331、转动盘333套设于主轴1上且与主轴1转动连接，转动盘333位于轮毂331靠近主轴1底端的一侧。
61.具体地，折叠支架335一端与叶片21内侧铰接连接，另一端与轮毂331铰接连接；支撑支架332一端与折叠支架335滑动连接，另一端与转动盘333铰接连接。
62.可以想象的是，当叶片21在风力作用下运动时，轮毂331、转动盘333、折叠支架335、支撑支架332均绕主轴1旋转，进而实现叶片21绕主轴1转动。
63.具体地，变形机构33还包括滑动连接部337，折叠支架335通过滑动连接部337与支撑支架332滑动连接。
64.进一步地，滑动连接部337与折叠支架335滑动连接，与支撑支架332铰接连接。
65.具体地，图4示出了本技术中滑动连接部337与折叠支架335连接的爆炸图，如图4所述，折叠支架335包括折叠支架本体3351，折叠支架本体3351一端与叶片21内侧铰接连接，另一端与轮毂331铰接连接。
66.具体地，折叠支架335还包括条形槽3352，所述滑动连接部337包括滑块3372，滑块3372与条形槽3352滑动连接，可以想象的是，支撑支架332转动时，滑块3372可沿条形槽3352滑动，从而带动折叠支架335转动，进而带动叶片21远离或靠近主轴1。
67.具体地，条形槽3352开设于折叠支架本体3351朝向支撑支架332的一侧，所述条形槽3352沿折叠支架本体3351长度延伸方向延伸。
68.进一步地，为实现滑动连接部337与折叠支架335的稳定连接，折叠支架335还包括卡槽3353，滑动连接部337还包括弹簧销3371，所述弹簧销3371可与卡槽3353卡位连接。
69.具体地，弹簧销3371容置于滑块3372朝向条形槽3352的一侧，卡槽3353为盲孔结构，卡槽3353开设于条形槽3352内，当滑块3372运动到卡槽3353位置时，弹簧销3371与卡槽3353卡位连接。
70.优选地，弹簧销3371不仅可与卡槽3353卡位连接，还可从卡槽3353完全收缩至滑块内3372，并随滑块3372继续沿条形槽3352滑动，滑动连接部337还包括电机，电机容置于弹簧销3371内且与弹簧销3371电连接，电机用于实现弹簧销3371的压缩。
71.基于以上设置，可以想象的是，可设置多个卡槽3353，通过卡槽3353的位置设置，可以实现折叠支架335与支撑支架332连接位置的限定，进而实现叶片21对于主轴1的相对位置。
72.本实施例中，卡槽3353包括位于条形槽3352内且沿远离主轴1依次设置的第一卡槽33531、第二卡槽33532和第三卡槽33533，第二卡槽33532位于第一卡槽33531与第三卡槽33533的中间位置。
73.进一步地，基于台风不同风速的考虑，垂直轴风机有三种工作模式，分别为工作状态、半保护状态和全保护状态，控制器32根据不同风速控制变形机构33实现三种工作模式的转换。
74.具体地，当垂直轴风机为工作状态时，支撑支架332与第三卡槽33533卡位连接，折叠支架335完全打开，叶片21旋转半径最大，折叠支架本体3351长度延伸方向与主轴1长度延伸方向垂直，此时垂直轴风机的发电效率最高；当垂直轴风机为半保护状态时，支撑支架332与第二卡槽33532卡位连接，折叠支架335与支撑支架332之间的夹角增大，折叠支架335向靠近主轴1的方向移动，进而带动叶片21向靠近主轴1的方向移动，从而减小折叠支架335的打开程度，此时垂直轴风机仍可发电；当垂直轴风机为全保护状态时，支撑支架332与第一卡槽33531卡位连接，折叠支架335与支撑支架332之间的夹角进一步增大，折叠支架335进一步向靠近主轴1的方向移动，进而带动叶片21进一步向靠近主轴1的方向移动。
75.在一些具体的实施例中，当风速在6级及以下时(风速《11m/s)，垂直轴风机为工作状态；当风速为7级到10级之间(11m/s≤风速≤25m/s)，垂直轴风机为半保护状态；当风速为10级以上时(风速＞25m/s)，垂直轴风机为全保护状态。
76.具体地，为实现垂直轴风机在全保护状态时对风机叶片2的结构保护，风机叶片2还包括叶片限位器22，风机叶片2通过叶片限位器22与固定装置4可吸附连接的方式实现对风机叶片2的保护。
77.具体地，叶片限位器22位于叶片21朝向固定装置4的一侧，叶片21与叶片限位器22固定连接。
78.可以想象的是，叶片21与叶片限位器22可以通过焊接、胶接等方式实现固定连接，
也可以通过一体成型等方式实现固定连接，无论采用何种方式连接，只要可以实现叶片21与叶片限位器22的稳定连接即可。
79.具体地，当叶片限位器22与固定装置4接触时，叶片限位器22与固定装置4可吸附连接。
80.具体地，固定装置4还包括安全壳43和电磁盘41，基座42容置于安全壳43内且与安全壳43固定连接，电磁盘41位于安全壳43顶端且与电源电连接。
81.具体地，当叶片限位器22与电磁盘41接触时，控制器32控制电磁盘41通电，电磁盘41与叶片限位器22磁性吸附连接。
82.优选地，为实现节能，当电磁盘41与叶片限位器22磁性吸附连接后，可以通过绳索等其他机械装置固定，再将电磁盘41断电。
83.优选地，为实现叶片限位器22与电磁盘41连接的稳定性，叶片限位器22的底面面积略小于叶片21底面面积，可增大叶片限位器22与电磁盘41的接触面积，进而提升叶片限位器22与电磁盘41连接的稳定性。
84.优选地，为实现转动盘333可沿主轴1上下移动，变形机构33还包括支撑盘336和升降机构334，升降机构334可沿主轴1轴向移动，进而带动支撑盘336和转动盘333沿主轴1轴向移动。
85.具体地，升降机构334与支撑盘336固定连接，升降机构334顶端连接于支撑盘336靠近固定装置4的一侧，升降机构334下部固定连接于变形机构33的下部，升降机构334与控制器32电连接。
86.可以想象的是，升降机构334可以由电动推杆、液压缸、气动缸、涡轮蜗杆、滚珠丝杆等机械装置来实现。
87.优选地，为实现变形机构33与风机叶片2的稳定连接，本实施例中，垂直轴风机设有上下两副变形机构33，上下两副变形机构33同步变形，共同控制叶片21靠近或远离主轴1。
88.进一步地，为实现升降机构334的稳定连接，位于上方的升降机构334的底端与控制器32固定连接，位于下方的升降机构334的底端与基座42固定连接。
89.具体地，控制器32与主轴1固定连接，且与上方的升降机构334的底端位置对应。
90.具体地，支撑盘336套设于主轴1上，支撑盘336连接于转动盘333靠近固定装置1的一侧，转动盘336既可以与转动盘333沿主轴1轴向移动，又可以与叶片21沿主轴1周向转动。
91.具体地，图5示出了本技术中转动盘333与支撑盘336连接的爆炸图，如图5所示，转动盘333包括铰接连接部3331和凸起部3332，铰接连接部3331用于与支撑支架332铰接连接，凸起部3332用于与支撑盘336连接。
92.具体地，铰接连接部3331与凸起部3332固定连接，凸起部3332设置于铰接连接部3331朝向支撑盘336的一侧。
93.具体地，支撑盘336为圆环结构，支撑盘336包括支撑盘本体3361和通孔3363，通孔3363沿主轴1轴向贯穿支撑盘本体3361，支撑盘336通过通孔3363套设于主轴1上。
94.具体地，为实现支撑盘336与转动盘333的连接，通孔3363包括第一通孔33631和第二通孔33632，第一通孔33631的半径略大于第二通孔33632的半径，第二通孔33632的半径与主轴1半径适配，第一通孔33631半径与凸起部3332半径适配。
95.具体地，第一通孔33631位于通孔3363朝向转动盘333的一侧，第二通孔33631位于第一通孔33631远离转动盘333的一侧。
96.进一步地，支撑盘336还包括u型槽3362，第一通孔33631与第二通孔33632通过u型槽3362平滑过渡，凸起部3332与u型槽3362卡位连接且可沿主轴1周向绕u型槽旋转。
97.具体地，u型槽3362的顶端向内倾斜，凸起部3352从u型槽3362开口进入后，u型槽3362的顶端可限位凸起部3352，可限位转动盘333相对支撑盘336沿主轴1轴向方向位移。
98.通过以上设置，既可以实现转动盘333与支撑盘336沿主轴1轴向同步位移，又可实现转动盘333相对支撑盘336沿主轴1周向旋转。
99.可以想象的是，支撑盘336和转动盘333还可以通过安装轴承的方式实现连接。
100.本实施例的工作过程为：风速监测装置31监测风速信号并将风速信号传递给控制器32，控制器32根据风速大小控制变形机构33实现风机叶片2相对主轴1的距离。具体地，当风速满足控制器32设定的垂直轴风机工作状态的风速时，支撑支架332卡位连接于折叠支架335的第三卡槽33533，此时叶片21的旋转半径最大，在风力作用下，叶片21、折叠支架335、支撑支架332、轮毂331和转动盘333可沿主轴1周向旋转，垂直轴风机的发电效率最高；当风速监测装置31监测风速达到控制器32设定的垂直轴风机半保护状态的风速时，控制器32控制电机使得弹簧销3371收缩，并控制升降机构334顶端沿主轴1轴向向靠近固定装置4的方向位移，进而带动支撑盘336、转动盘333同步位移，支撑支架332带动滑块3372沿条形槽3352长度延伸方向靠近主轴1，当滑块3372运动至第二卡槽33532时，弹簧销3371弹出并与第二卡槽33532卡位连接，此时垂直轴风机仍可发电；当风速监测装置31监测风速达到控制器32设定的垂直轴风机全保护状态的风速时，控制器32控制电机使得弹簧销3371收缩，并控制升降机构334顶端沿主轴1轴向靠近固定装置4的方向位移，进而带动支撑盘336、转动盘333同步位移，支撑支架332带动滑块3372沿条形槽3352长度延伸方向靠近主轴1，滑块3372运动至第一卡槽33531时，弹簧销3371弹出并与第一卡槽33531卡位连接，此时叶片限位器22与电磁盘41接触，控制器32控制电磁盘41通电，从而实现叶片限位器22与电磁盘41的磁性吸附连接，此时垂直轴风机停止发电。
101.当风速监测装置31监测风速已低于控制器32设定的垂直轴风机全保护状态的风速，且已达到控制器32设定的垂直轴风机半保护状态的风速时，控制器32控制电磁盘41断电，并控制电机使得弹簧销3371收缩，并控制升降机构334顶端沿主轴1轴向远离固定装置4的方向位移，进而带动支撑盘336、转动盘333同步位移，支撑支架332带动滑块3372沿条形槽3352长度延伸方向远离主轴1，滑块3372运动至第二卡槽33532时，弹簧销3371弹出并与第二卡槽33532卡位连接；当风速监测装置31监测风速已达到控制器32设定的垂直轴风机工作状态的风速时，控制器32控制电机使得弹簧销3371收缩，并控制升降机构334顶端沿主轴1轴向远离固定装置4的方向位移，进而带动支撑盘336、转动盘333同步位移，支撑支架332带动滑块3372沿条形槽3352长度延伸方向远离主轴1，滑块3372运动至第三卡槽33533时，弹簧销3371弹出并与第三卡槽33533卡位连接。
102.风速监测装置31既可以通过直接监测风速的方式实现风速的监测，也可以通过监测叶片21转速的方式实现风速的监测，可以想象的是，风速监测装置31可以为风速传感器，风速传感器可直接监测风速，风速传感器安装在主轴1顶端；风速监测装置31也可以为转速传感器，转速传感器可监测叶片21的转速，转速传感器安装在轮毂331上。
103.优选地，为减小风的阻力，叶片21的横截面为翼型，垂直截面为圆弧形。
104.以上对本技术的具体实施方式作了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本技术权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于，包括：主轴；固定装置，与所述主轴底端固定连接；风机叶片，包括叶片和叶片限位器，所述叶片等角度环绕所述主轴设置，所述叶片限位器设置于所述叶片朝向所述固定装置的一侧；所述叶片与所述主轴转动连接，所述叶片与所述叶片限位器固定连接，所述叶片限位器与所述固定装置可吸附连接；自适应保护系统，包括风速监测装置、控制器和至少一个变形机构，所述控制器与所述风速监测装置、所述变形机构电连接，所述变形机构与所述叶片铰接连接；所述风速监测装置用于监测风速信号，并将所述风速信号传递给所述控制器，所述控制器通过控制所述变形机构实现所述叶片靠近或远离所述主轴。2.根据权利要求1所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述变形机构包括轮毂、支撑支架、折叠支架和转动盘，所述轮毂套设于所述主轴上且与所述主轴转动连接；所述支撑支架、所述折叠支架与所述风机叶片一一对应；所述折叠支架一端与所述风机叶片的内侧铰接连接，另一端与所述轮毂铰接连接；所述支撑支架一端与所述折叠支架滑动连接，另一端与所述转动盘铰接连接；所述转动盘套设于所述主轴上且与所述主轴活动连接，所述转动盘位于所述轮毂靠近所述固定装置的一侧。3.根据权利要求2所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述变形机构还包括滑动连接部，所述折叠支架通过滑动连接部与所述支撑支架滑动连接；所述滑动连接部与所述折叠支架滑动连接，所述滑动连接部与所述支撑支架铰接连接。4.根据权利要求3所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述折叠支架包括折叠支架本体、条形槽和卡槽，所述折叠支架本体一端与所述叶片内侧铰接连接，另一端与所述轮毂铰接连接；所述条形槽开设于所述折叠支架本体朝向所述支撑支架的一侧，所述条形槽沿所述折叠支架本体长度延伸方向延伸；所述卡槽为盲孔结构，所述卡槽开设于所述条形槽内；所述滑动连接部包括滑块、弹簧销和电机，所述滑块与所述条形槽滑动连接，所述弹簧销容置于所述滑块朝向所述条形槽的一侧，所述电机容置于所述弹簧销内且与所述弹簧销电连接，所述电机可实现所述弹簧销的压缩；当所述滑块运动到所述卡槽时，所述弹簧销与所述卡槽卡位连接。5.根据权利要求2所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述变形机构还包括支撑盘和升降机构，所述支撑盘套设于所述主轴上，所述支撑盘连接于所述转动盘靠近所述固定装置的一侧；所述升降机构顶端固定连接于所述支撑盘靠近所述固定装置的一侧，所述升降机构下部固定连接于所述变形机构的下部，所述升降机构与所述控制器电连接。6.根据权利要求5所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述转动盘包括铰接连接部和凸起部，所述铰接连接部与所述凸起部固定连接，所述
凸起部设置于所述铰接连接部朝向所述支撑盘的一侧，所述铰接连接部与所述支撑支架铰接连接；所述支撑盘为圆环结构，所述支撑盘包括支撑盘本体、通孔和u型槽，所述通孔沿所述主轴轴向贯穿所述支撑盘主体，所述支撑盘通过所述通孔套设于所述主轴上；所述通孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔半径与所述凸起部半径适配，所述第二通孔半径与所述主轴半径适配，所述第一通孔位于所述通孔朝向所述转动盘的一侧，所述第二通孔位于所述第一通孔远离所述转动盘的一侧；所述第一通孔与所述第二通孔通过所述u型槽平滑过渡，所述凸起部与所述u型槽卡位连接且可沿主轴周向绕所述u型槽旋转。7.根据权利要求1所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述垂直轴风机设有上下两副变形机构，上下两副所述变形机构同步变形。8.根据权利要求4所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述卡槽包括位于所述条形槽内且沿远离所述主轴径向依次设置的第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，所述第二卡槽位于所述第一卡槽与所述第三卡槽的中间位置；所述垂直轴风机有三种工作模式，分别为工作状态、半保护状态和全保护状态，所述控制器控制所述变形机构实现三种工作模式的切换；当所述垂直轴风机为工作状态时，所述支撑支架通过所述滑动连接部与所述第三卡槽卡位连接，所述折叠支架本体长度延伸方向与所述主轴长度延伸方向垂直；当所述垂直轴风机为半保护状态时，所述支撑支架通过所述滑动连接部与所述第二卡槽卡位连接；当所述垂直轴风机为全保护状态时，所述支撑支架通过所述滑动连接部与所述第一卡槽卡位连接，所述叶片限位器与所述固定装置连接。9.根据权利要求1所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述固定装置包括基座、安全壳和电磁盘，所述基座容置于所述安全壳内且与所述安全壳固定连接，所述电磁盘位于所述安全壳的顶端且与电源电连接；所述主轴底端与所述基座固定连接；所述电磁盘与所述叶片限位器磁性可吸附连接。10.根据权利要求1所述的一种抗台风可折叠式垂直轴风机，其特征在于：所述叶片的横截面为翼型，垂直截面为圆弧形。

技术总结
本申请提供了一种抗台风可折叠式垂直轴风机，包括主轴、固定装置、风机叶片和自适应保护系统，其中，固定装置与主轴底端固定连接；风机叶片包括叶片和叶片限位器，叶片等角度环绕主轴设置，叶片与主轴转动连接，叶片限位器于叶片朝向固定装置的一侧，叶片限位器与固定装置可吸附连接；自适应保护系统包括风速监测装置、控制器和变形机构，控制器与风速监测装置、变形机构电连接，变形机构与叶片铰接连接，风速监测装置监测风速信号并传递给控制器，控制器通过控制变形机构实现叶片靠近或远离所述主轴。该垂直轴风机根据不同的风速等级，将叶片回收至不同位置，在保护垂直轴风机的同时兼顾能量获取。顾能量获取。顾能量获取。


技术研发人员：何广华 栾政晓 张志刚 刘朝纲
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（威海）
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/5/16