CN103912455A - 一种船用水平轴风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用水平轴风力发电机，包括风机叶片、轮毂、转轴、轴套、轴套支撑杆、齿轮箱、齿轮箱支撑杆、发电机、发电机支撑杆、联轴器、压力感应装置、尾翼、叶片收放控制装置、调向机构、外壳、上塔架、下塔架、上下塔架连接铰链、下塔架与斜撑杆连接螺栓、上塔架与斜撑杆连接螺栓、法兰轴承、圆锥滚子轴承、底座、铆钉、斜撑杆。本发明具有调向机构，无对风问题，任意风向的风，都能使风机正常工作，提高了风机的风能利用率；本发明的塔架、风机叶片均采用可弯折的设计，在船舶遭遇大风时，可以把风机叶片收拢，将塔架放倒，从而保护风力发电机自身，同时降低了航行时风力发电机对船舶产生的阻力，提高船舶航行的安全性。

Description

一种船用水平轴风力发电机
技术领域
本发明涉及一种水平轴风力发电机，尤其是涉及一种船用可弯折水平轴风力发电机。
背景技术
目前，船舶的用电多以柴油机发电为主，耗油量大，成本高，柴油机发电还会对海上大气环境造成不良影响。此外，船舶对于燃油的依赖往往会对船舶的续航力造成不可忽视的影响。而船舶在海上航行，具有丰富的风力资源，具备良好的风力发电条件。目前，在东部沿海，已有一些小型风力发电机应用于船上，但是发电量都不大。大型风力发电机应用较少主要是由于在遭遇极限大风时，在船上安装大型风力发电机不可避免地会增加船舶的阻力，使得风力发电机自身和船舶的航行安全都受到影响，制约了大型风力发电机在船上的推广使用。
上海万德风力发电股份有限公司的专利号为200820154557.0的实用新型专利公开了一种2KW渔船风力发电系统，此风力发电系统在一定程度上缓解了渔船上的用电紧张问题，但该风力发电系统是传统的水平轴风力发电机，发电量较少，没有解决风机的对风问题，风能利用率不高，也没有解决船舶在遭遇极限大风时，如何保证发电机自身和船舶航行安全的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种风能利用率高，在遭遇极限大风时可弯折，可收拢的船用水平轴风力发电机，从而降低航行时风力发电机对船舶产生的阻力，提高船舶航行的安全性。
本发明采用的技术方案是：
一种船用水平轴风力发电机，包括风机叶片、轮毂、转轴、轴套、轴套支撑杆、齿轮箱、齿轮箱支撑杆、发电机、发电机支撑杆、联轴器、压力感应装置、尾翼、叶片收放控制装置、调向机构、外壳、上塔架、下塔架、上下塔架连接铰链、底座，其中风机叶片通过轮毂连接形成风轮，转轴的一端与轮毂相连，另一端与齿轮箱相连，转轴靠近轮毂的一端安装轴套，轴套上贴近轮毂安装压力感应装置，压力感应装置后安装叶片收放控制装置，轴套支撑杆一端焊接在轴套上，另一端焊接在外壳内壁上，齿轮箱通过联轴器与发电机相连，齿轮箱支撑杆一端焊接在齿轮箱上，另一端焊接在外壳内壁上，发电机支撑杆一端焊接在发电机上，另一端焊接在外壳内壁上，外壳尾部装有尾翼，上塔架的顶端与外壳外壁相连，上塔架的顶部装有调向机构。
前述的一种船用水平轴风力发电机，还包括斜撑杆、下塔架与斜撑杆连接螺栓、上塔架与斜撑杆连接螺栓，在船舶遭遇极限大风时，可进一步调整上下塔架连接铰链，使上塔架弯折90度，用斜撑杆连接下塔架与斜撑杆连接螺栓，上塔架与斜撑杆连接螺栓，把风机放倒。
前述的一种船用水平轴风力发电机，还包括法兰轴承、圆锥滚子轴承，底座的上边通过法兰轴承与下塔架相连，底座的下边通过圆锥滚子轴承与下塔架相连。
前述的一种船用水平轴风力发电机，还包括铆钉，底座通过铆钉固定在船甲板上。
前述的一种船用水平轴风力发电机，其中所述的风机叶片为3片。
在船舶停驶作业时，风吹动风机叶片，风机叶片带动轮毂转动，轮毂的转速经转轴传递给齿轮箱，再经齿轮箱调整到合适后输出，带动发电机运转发电。
在风向发生改变时，外壳尾部的尾翼可及时地检测到风向改变的情况，通过调向机构改变风轮的方向，保证风机叶片始终正对风向，提高风能利用率。
在遭遇大风时，压力感应装置感应风力的大小，适时地通过叶片收放控制装置收拢风机叶片，合拢后的叶片垂直于塔架。
若遭遇极限大风，可进一步调整上下塔架连接铰链，使上塔架弯折90度，用斜撑杆连接下塔架与斜撑杆连接螺栓，上塔架与斜撑杆连接螺栓，把风机放倒，并通过叶片收放控制装置将风机叶片向下塔架一侧再弯折90度，以防止塔架弯折后竖直的风机叶片干扰船上作业，从而保护风力发电机自身，同时减小船舶阻力，保证船舶的航行安全。
本发明的有益效果是：本发明具有调向机构，无对风问题，任意风向的风，都能使风机正常工作，提高了风机的风能利用率；本发明的塔架、风机叶片均采用可弯折的设计，在船舶遭遇大风时，可以把风机叶片收拢，将塔架放倒，从而保护风力发电机自身，同时降低了航行时风力发电机对船舶产生的阻力，提高船舶航行的安全性。
附图说明
图1为本发明工作时的立体示意图；
图2为本发明工作时的平面安装示意图；
图3为本发明外壳部分的局部剖面示意图；
图4为本发明在大风时风机叶片收拢时的示意图；
图5为本发明在极限大风时风机叶片收拢、弯折并塔架弯折时的示意图；
其中：1-风机叶片 2-轮毂 3-压力感应装置 4-齿轮箱 5-发电机 6-尾翼 7-调向机构 8-上塔架 9-上下塔架连接铰链 10-下塔架 11-上塔架与斜撑杆连接螺栓 12-下塔架与斜撑杆连接螺栓 13-底座 14-斜撑杆 15-铆钉 16-法兰轴承 17-圆锥滚子轴承 18-叶片收放控制装置 19-外壳 20-转轴 21-轴套 22-轴套支撑杆 23-齿轮箱支撑杆 24-发电机支撑杆 25-联轴器
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2、图3所示，一种船用水平轴风力发电机，包括风机叶片1、轮毂2、转轴20、轴套21、轴套支撑杆22、齿轮箱4、齿轮箱支撑杆23、发电机5、发电机支撑杆24、联轴器25、压力感应装置3、尾翼6、叶片收放控制装置18、调向机构7、外壳19、上塔架8、下塔架10、上下塔架连接铰链9、底座13，其中风机叶片1通过轮毂2连接形成风轮，转轴20的一端与轮毂2相连，另一端与齿轮箱4相连，转轴20靠近轮毂2的一端安装轴套21，轴套21上贴近轮毂2安装压力感应装置3，压力感应装置3后安装叶片收放控制装置18，轴套支撑杆22一端焊接在轴套21上，另一端焊接在外壳19内壁上，齿轮箱4通过联轴器25与发电机5相连，齿轮箱支撑杆23一端焊接在齿轮箱4上，另一端焊接在外壳19内壁上，发电机支撑杆24一端焊接在发电机5上，另一端焊接在外壳19内壁上，外壳19尾部装有尾翼6，上塔架8的顶端与外壳19外壁相连，上塔架8的顶部装有调向机构7。
前述的一种船用水平轴风力发电机，还包括斜撑杆14、下塔架与斜撑杆连接螺栓12、上塔架与斜撑杆连接螺栓11，在船舶遭遇极限大风时，可调整上下塔架连接铰链9，使上塔架弯折90度，用斜撑杆14连接上塔架与斜撑杆连接螺栓11，下塔架与斜撑杆连接螺栓12，把风机放倒。
前述的一种船用水平轴风力发电机，还包括法兰轴承16和圆锥滚子轴承17，底座13的上边通过法兰轴承16与下塔架10相连，底座13的下边通过圆锥滚子轴承17与下塔架10相连。
前述的一种船用水平轴风力发电机，还包括铆钉15，底座13通过铆钉15固定在船甲板上。
前述的一种船用水平轴风力发电机，其中所述的风机叶片1为3片。
在船舶停驶作业时，风吹动风机叶片1，风机叶片1带动轮毂2转动，轮毂2的转速经转轴20传递给齿轮箱4，再经齿轮箱4调整到合适后输出，带动发电机5运转发电。
在风向发生改变时，外壳19尾部的尾翼6可及时地检测到风向改变的情况，通过调向机构7改变风轮的方向，保证风机叶片始终正对风向，提高风能利用率。
在遭遇大风时，压力感应装置3感应风力的大小，适时地通过叶片收放控制装置18收拢风机叶片，合拢后的叶片垂直于塔架。
若遭遇极限大风，可调整上下塔架连接铰链9，使上塔架弯折90度，用斜撑杆14连接上塔架与斜撑杆连接螺栓11，下塔架与斜撑杆连接螺栓12，把风机放倒，并通过叶片收放控制装置18将风机叶片向下塔架10一侧再弯折90度，以防止塔架弯折后竖直的风机叶片干扰船上作业，从而保护风力发电机自身，同时减小船舶阻力，保证船舶的航行安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种船用水平轴风力发电机，包括风机叶片（1）、轮毂（2），其特征在于，还包括转轴（20）、轴套（21）、轴套支撑杆（22）、齿轮箱（4）、齿轮箱支撑杆（23）、发电机（5）、发电机支撑杆（24）、联轴器（25）、压力感应装置（3）、尾翼（6）、叶片收放控制装置（18）、调向机构（7）、外壳（19）、上塔架（8）、下塔架（10）、上下塔架连接铰链（9）、底座（13），所述的风机叶片（1）通过轮毂（2）连接形成风轮，转轴（20）的一端与轮毂（2）相连，另一端与齿轮箱（4）相连，转轴（20）靠近轮毂（2）的一端安装轴套（21），轴套（21）上贴近轮毂（2）安装压力感应装置（3），压力感应装置（3）后安装叶片收放控制装置（18），轴套支撑杆（22）一端焊接在轴套（21）上，另一端焊接在外壳（19）内壁上，齿轮箱（4）通过联轴器（25）与发电机（5）相连，齿轮箱支撑杆（23）一端焊接在齿轮箱（4）上，另一端焊接在外壳（19）内壁上，发电机支撑杆（24）一端焊接在发电机（5）上，另一端焊接在外壳（19）内壁上，外壳（19）尾部装有尾翼（6），上塔架（8）的顶端与外壳（19）外壁相连，上塔架（8）的顶部装有调向机构（7）。
2.根据权利要求1所述的一种船用水平轴风力发电机，其特征在于，还包括斜撑杆（14）、下塔架与斜撑杆连接螺栓（12）、上塔架与斜撑杆连接螺栓（11），在船舶遭遇极限大风时，可调整上下塔架连接铰链（9），使上塔架弯折90度，用斜撑杆（14）连接上塔架与斜撑杆连接螺栓（11），下塔架与斜撑杆连接螺栓（12），把风机放倒。
3.根据权利要求1所述的一种船用水平轴风力发电机，其特征在于，还包括法兰轴承（16）和圆锥滚子轴承（17），底座（13）的上边通过法兰轴承（16）与下塔架（10）相连，底座（13）的下边通过圆锥滚子轴承（17）与下塔架（10）相连。
4.根据权利要求1所述的一种船用水平轴风力发电机，其特征在于，还包括铆钉（15），底座（13）通过铆钉（15）固定在船甲板上。
5.根据权利要求1所述的一种船用水平轴风力发电机，其特征在于，所述的风机叶片（1）为3片。
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