CN103234169A - 导航灯浮标及其风力发电装置 - Google Patents

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梁贤光
杨光宇
曾滕
叶新源
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GUANGDONG MARITIME SAFETY ADMI
Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
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Abstract

本发明提供一种导航灯浮标及其风力发电装置，涉及一种海洋船舶的导航设备，在导航灯浮标上装设风力发电装置，为导航灯浮标提供理想的长效电源。风力发电装置的轴承座上端直联地装有发电机，轴承座下端连接有立轴，立轴的两端分别固定有上盖板和下盖板，上盖板和下盖板之间通过两只呈半圆柱面的叶片固定连接，两只叶片相对立轴中心对称，两只叶片中部有两个形如错开半圆的中撑板固定连接。轴承座与支撑架螺栓连接，支撑架装在导航灯浮标的灯架内，风力透平下方有副座支撑架。导航灯浮标在灯架上安装有航标灯、风力发电装置，蓄电池组和浮标，其中蓄电池组与风力发电装置电气连接。本发明结构简单、安装方便，整个风力透平刚性好，抗风浪能力强，风力透平的机械能转化为电能的效率高。

Description

导航灯浮标及其风力发电装置
技术领域
本发明涉及海洋船舶的导航设备，特别涉及一种导航灯浮标及其风力发电装置。
背景技术
导航灯浮标是用来保证船舶航行安全的导航设备。船舶夜间航行时，导航灯浮标发出闪光或者间歇发光，为夜航的船舶指引航道。浮标用锚和锚链固定在海洋中，导航灯浮标通常通过蓄电池组为航标灯提供电源，但是蓄电池组容量有限，必须定期更换，然而在海洋风浪等恶劣海洋环境下，更换笨重的蓄电池组是一项繁重而危险的工作。
发明内容
本发明提供一种导航灯浮标及其风力发电装置，在导航灯浮标上装设风力发电装置，利用洋面上的风力就地取能，为导航灯浮标提供理想的长效电源。
为达到上述目的，本发明采取以下的技术方案：
风力发电装置，包括支撑架，支撑架上安装有轴承座，轴承座上端直联地装有发电机，轴承座下端连接有立轴，立轴的两端分别固定有上盖板和下盖板，上盖板和下盖板之间通过两只呈半圆柱面的叶片固定连接，两只叶片相对立轴中心对称。
上述风力发电装置采用双圆弧叶片立轴风力透平，立轴式透平可接受各方向气流旋转做功，适合风浪作用下经常旋转摇摆的导航灯浮标上使用。
上述立轴通过螺栓连接有托环，上盖板与托环的端盘螺栓连接；发电机的转子与立轴的上轴头分别通过轴承座两轴端的左螺旋连接，立轴的下轴头通过左螺旋与轴头盖连接，下盖板与轴头盖的法兰螺栓连接，使得整个风力透平刚性好，抗风浪能力强。整个装置采用双悬臂直联结构，发电机的转子直接装在轴承座上轴伸，风力透平直接装在轴承座下轴伸，彼此用左螺旋联结，风力透平是右旋的，左螺旋在风力透平旋转时有自紧作用，连接可靠。
上述轴头盖的末端安装有球轴承，球轴承上套有双列向心球面球轴承，双列向心球面球轴承的内径与球轴承的外径不相接触，双列向心球面球轴承安装在辅助支撑架上。安装在轴头盖的球轴承随风力透平一起旋转，由于两轴承不接触，没有辅加损耗。当风力大、浮标摇摆大时，风力透平的立轴的挠度超过两轴承间的间隙时，双列向心球面球轴承就发挥辅助支承作用，提高了抗风浪能力。由于采用双重轴承结构，摩擦损耗也大为降低，双列向心球面球轴承有很好的调心作用，还降低了加工、安装精度要求。
上述每只叶片的两端均通过L型半圆形外衬环分别与上盖板和下盖板螺栓连接；两只叶片中部均间隔地设有两个形如错开半圆的中撑板，每个中撑板均通过L型半圆形内衬环与对应的叶片螺栓连接。每只叶片由上、下盖板和两个中撑板间隔而形成三段式拱肋形结构，使得叶片强度高，抗风浪能力强。
应用上述风力发电装置的导航灯浮标，包括灯架，在灯架上安装有航标灯、风力发电装置，蓄电池组和浮标，其中蓄电池组与风力发电装置电气连接。
本发明结构简单，可以方便地将风力发电装置装入导航灯浮标的灯架内并与之结合为一体，增强风力发电装置以及导航灯浮标的抗风浪能力。通过风力发电装置的风力透平结构改进，使得整个风力透平刚性好，抗风浪能力强，风力透平的机械能转化为电能的效率高。
附图说明
图1是风力发电装置的实施例的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视示意图；
图3是导航灯浮标的实施例的结构示意图。
附图标记说明：1-风力发电装置；2-风力透平；3-立轴；4-上盖板；5-下盖板；6-叶片；7-轴头盖；8-托环；9-外衬环；10-中撑板；11-内衬环；12-支撑架；13-发电机；14-轴承座；15-球轴承；16-双列向心球面球轴承；17-辅助支撑架；18-导航灯浮标；19-灯架；20-航标灯；21-蓄电池组；22-浮标。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。
如图1、2所示，风力发电装置1的实施例中风力透平2包括立轴3，立轴3的两端分别固定有上盖板4和下盖板5，上盖板4和下盖板5之间通过两只呈半圆柱面的叶片6固定连接，两只叶片6相对立轴中心对称。立轴3的下轴头通过左螺旋与轴头盖7连接，下盖板5与轴头盖7的法兰螺栓连接，立轴3通过螺栓连接有托环8，上盖板4与托环8的端盘螺栓连接。每只叶片6的两端均通过L型半圆形外衬环9分别与上盖板4和下盖板5螺栓连接；每只叶片6中部均间隔地设有两个形如错开半圆的中撑板10，每个中撑板10均通过L型半圆形内衬环11与对应的叶片6螺栓连接。
如图1、2所示，实施例的风力发电装置1包括支撑架12，支撑架12上安装有轴承座14，轴承座14上端直联地装有发电机13，发电机13的转子与立轴3的上轴头分别通过轴承座14两端的左螺旋连接，轴头盖7的末端安装有球轴承15，球轴承15上套有双列向心球面球轴承16，双列向心球面球轴承16的内径与球轴承15的外径不相接触，双列向心球面球轴承16安装在辅助支撑架17上。双列向心球面球轴承16的内径比球轴承15外径大，其内径与外径之间单边有1.0mm～7.5mm间隙。
如图3所示，导航灯浮标18的实施例应用了上述风力发电装置1，包括灯架19，在灯架19上安装有航标灯20、风力发电装置1，蓄电池组21和浮标22，其中蓄电池组21与风力发电装置1电气连接。
显然，本发明的上述具体实施方式仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，对于本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以容易地做出其它形式上的变化或者替代，而这些改变或者替代也将包含在本发明确定的保护范围之内。

Claims (8)

1.风力发电装置，包括支撑架，其特征是：所述支撑架上安装有轴承座，轴承座上端直联地装有发电机，轴承座下端连接有立轴，立轴的两端分别固定有上盖板和下盖板，上盖板和下盖板之间通过两只呈半圆柱面的叶片固定连接，两只叶片相对立轴中心对称。
2.如权利要求1所述的风力发电装置，其特征是：所述立轴通过螺栓连接有托环，上盖板与托环的端盘螺栓连接；发电机的转子与立轴的上轴头分别通过轴承座两轴端的左螺旋连接，立轴的下轴头通过左螺旋与轴头盖连接，下盖板与轴头盖的法兰螺栓连接。
3.如权利要求2所述的风力发电装置，其特征是：所述轴头盖的末端安装有球轴承，球轴承上套有双列向心球面球轴承，双列向心球面球轴承的内径与球轴承的外径不相接触，双列向心球面球轴承安装在辅助支撑架上。
4.如权利要求1-3任一所述的风力发电装置，其特征是：所述每只叶片的两端均通过L型半圆形外衬环分别与上盖板和下盖板螺栓连接；每只叶片中部均间隔地设有两个形如错开半圆的中撑板，每个中撑板均通过L型半圆形内衬环与对应的叶片螺栓连接。
5.应用权利要求1所述风力发电装置的导航灯浮标，包括灯架，在灯架上安装有航标灯、风力发电装置，蓄电池组和浮标，其中蓄电池组与风力发电装置电气连接，其特征是：所述风力发电装置包括支撑架，支撑架上安装有轴承座，轴承座上端直联地装有发电机，轴承座下端连接有立轴，立轴的两端分别固定有上盖板和下盖板，上盖板和下盖板之间通过两只呈半圆柱面的叶片固定连接，两只叶片相对立轴中心对称。
6.如权利要求5所述的导航灯浮标，其特征是：所述立轴通过螺栓连接有托环，上盖板与托环的端盘螺栓连接；发电机的转子与立轴的上轴头分别通过轴承座两轴端的左螺旋连接，立轴的下轴头通过左螺旋与轴头盖连接，下盖板与轴头盖的法兰螺栓连接。
7.如权利要求6所述的导航灯浮标，其特征是：所述轴头盖的末端安装有球轴承，球轴承上套有双列向心球面球轴承，双列向心球面球轴承的内径与球轴承的外径不相接触，双列向心球面球轴承安装在辅助支撑架上。
8.如权利要求5-7任一所述的导航灯浮标，其特征是：所述每只叶片的两端均通过L型半圆形外衬环分别与上盖板和下盖板螺栓连接；每只叶片中部均间隔地设有两个形如错开半圆的中撑板，每个中撑板均通过L型半圆形内衬环与对应的叶片螺栓连接。
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