CN111271226B - 一种海上防潮风力风能发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海上防潮风力风能发电设备，包括用于借助风力进行旋转的发电叶轮、用于支撑发电叶轮并转动的叶轮转轴、用于支撑叶轮转轴并进行风力发电的发电机舱、用于支撑发电机舱的支撑轴、轴承、用于支撑发电装置并进行重力引导避免海浪将发电装置过分晃动的重力引导支撑机构，涉及风力发电领域。该海上防潮风力风能发电设备根据对现有海上风力发电设备存在的问题分析，设计出可以借助海浪力量增强发电装置稳定性的结构，削弱海浪对设备产生的共振，从而有效的解决了一般的海上风力发电设备容易受到浪潮影响而产生震动，设备部分零件长时间使用易松动，易损坏设备，且设备需要长期频繁对连接结构检修维护，工作量大，效率低的问题。

Description

一种海上防潮风力风能发电设备

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种海上防潮风力风能发电设备。

背景技术

一直以来，海上风力发电一直都是风力发电的重要领域，由于风力发电设备需要借助风力发电，在海上设置发电设备容易受到海浪的影响，尤其是风能丰富的地方，因此存在既需要风力发电，有需要防潮的问题，在浪潮较大的时候，海浪冲击力对设备产生的冲击容易使得发电设备甚至叶轮产生共振，长时间的震动容易造成设备活动连接的部位发生松动，甚至会松脱，一般的海上风力发电设备容易受到浪潮影响而产生震动，设备部分活动零件长时间使用容易松动，容易损坏设备，且设备需要长期频繁对连接结构检修维护，工作量大，效率低，所以需要一种海上防潮风力风能发电设备。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种海上防潮风力风能发电设备，解决了一般的海上风力发电设备容易受到浪潮影响而产生震动，设备部分活动零件长时间使用容易松动，容易损坏设备，且设备需要长期频繁对连接结构检修维护，工作量大，效率低的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种海上防潮风力风能发电设备，包括用于借助风力进行旋转的发电叶轮、用于支撑发电叶轮并转动的叶轮转轴、用于支撑叶轮转轴并进行风力发电的发电机舱、用于支撑发电机舱的支撑轴、轴承、用于支撑发电装置并进行重力引导避免海浪将发电装置过分晃动的重力引导支撑机构和用于削弱海浪并层层叠加防浪的漂浮防浪机构，所述发电叶轮固定安装在叶轮转轴上，所述叶轮转轴设置在发电机舱上，所述发电机舱的底部固定连接有支撑轴，所述支撑轴的一端固定连接有轴承，所述轴承的外圈固定连接有连接杆，所述连接杆固定连接在重力引导支撑机构上，所述漂浮防浪机构设置在重力引导支撑机构上。

优选的，所述重力引导支撑机构包括支撑竖杆、连接平台、三个倾斜支撑杆和平稳球，所述支撑竖杆的一端与连接杆远离轴承的一端固定连接，所述支撑竖杆远离连接杆的一端与连接平台的表面固定连接，所述倾斜支撑杆的一端与连接平台的下表面固定连接，三个所述倾斜支撑杆以连接平台表面的中心为圆心呈圆周分布，三个所述倾斜支撑杆远离连接平台的一端均固定连接有固定块，所述固定块与海底上设置的预埋装置连接。

优选的，所述连接平台的底部固定连接有悬挂链，所述悬挂链远离连接平台的一端固定连接有平稳球，所述平稳球为实心金属铅球，所述连接平台的底部设置有送电线，所述送电线的一端贯穿整个连接平台、支撑竖杆、支撑轴和发电机舱并延伸至发电机舱的内部。

优选的，相邻两个所述倾斜支撑杆之间设置有若干个翻转轴，所述翻转轴在倾斜支撑杆上可以转动，每一个所述翻转轴的表面均固定连接有一个重力引导板，所述每一个所述重力引导板的底部均固定连接有一条挡杆，所述重力引导板的外侧面呈凸出的弧形状，所述重力引导板的内侧面呈凹陷的弧形状，所述平稳球的水平高度比最上方的翻转轴的水平高度要高。

优选的，所述漂浮防浪机构包括若干个漂浮防浪圈和三个强力支撑弹簧，若干个所述漂浮防浪圈呈同心圆状，若干个所述漂浮防浪圈呈上下分布，若干个所述漂浮防浪圈由上而下内径逐渐减小，外径也逐渐减小，相邻两个所述漂浮防浪圈之间位于上方的漂浮防浪圈的内径与位于下方的漂浮防浪圈的外径相同，最下方的所述漂浮防浪圈的底部固定连接有三个与倾斜支撑杆一一对应的强力支撑弹簧，所述强力支撑弹簧远离漂浮防浪圈的一端与倾斜支撑杆的表面固定连接，最下方的所述漂浮防浪圈的内径比支撑竖杆的直径大。

优选的，每一个所述漂浮防浪圈的下表面均固定连接有若干个配重链，每一个配重链远离其所在的漂浮防浪圈的一端均固定连接有一个配重块，所述配重块的材料包括实心铅球，每一个所述漂浮防浪圈上的配重块均以其所在的漂浮防浪圈的中心为圆心呈圆周分布，每一个所述漂浮防浪圈的下表面均固定连接有若干个扭转块，所述扭转块的两个侧面均呈凹陷的弧形状。

优选的，相邻两个所述漂浮防浪圈之间均设置有若干个扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端与其上方的漂浮防浪圈的内侧面固定连接，所述扭力弹簧远离其上方的漂浮防浪圈的一端与其下方的所述漂浮防浪圈的外侧面固定连接，若干个所述扭力弹簧以漂浮防浪圈的中心为圆心呈圆周分布。

（三）有益效果

（1）本发明通过设置重力引导支撑机构，一方面支撑结构简单，受到海浪冲击力较小，另一方面特殊分布的重力引导板可以引导任意方向的海浪，将海浪的力量转化为强力的支撑力，增强设备整体抵抗风浪的能力。

（2）本发明通过设置平稳球，一方面平稳球在发电装置的底部可以增大设备整体的重力，增强设备的稳定性，另一方面随着海浪的波动，平稳球随之摆动，可以抵消部分海浪的冲击力，并且可以在设备的底部产生倾斜的抵抗风浪的力，增强设备的稳定性。

（3）本发明通过设置漂浮防浪机构，第一方面，漂浮防浪圈在迎遇风浪的时候，由直径较大的到直径较小的逐渐接触海浪，配合上配重块可以将海浪进行压制，减小海浪对发电装置的冲击，进而减小发电装置因海浪冲击而产生的共振力；第二方面，随着海浪方向的变化，扭转块可以带动漂浮防浪圈旋转，使得扭转弹簧发生扭转将漂浮防浪圈距离拉近叠加，增强漂浮防浪圈之间的联系强度，第三方面在海浪较大的时候，漂浮防浪圈会产生翻转的趋势，此时翻转的漂浮防浪圈通过扭转弹簧产生压制力，层层叠加的漂浮防浪圈共同就可以共同叠加抵抗，产生迎浪的斜面，并将海浪产生的冲击力转化为向下压倾斜支撑杆的力，增强倾斜支撑杆的稳定性。

（4）本发明根据对现有海上风力发电设备存在的问题进行分析，设计出特殊的可以借助海浪力量增强发电装置整体稳定性的关联性极强的结构，削弱海浪对设备产生的共振，从而有效的解决了一般的海上风力发电设备容易受到浪潮影响而产生震动，设备部分活动零件长时间使用容易松动，容易损坏设备，且设备需要长期频繁对连接结构检修维护，工作量大，效率低的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明翻转轴结构俯视图；

图3为本发明重力引导板结构正视图；

图4为本发明漂浮防浪圈结构仰视图。

其中，1发电叶轮、2叶轮转轴、3发电机舱、4支撑轴、5轴承、6重力引导支撑机构、61支撑竖杆、62连接平台、63倾斜支撑杆、64平稳球、65固定块、66悬挂链、67翻转轴、68重力引导板、69挡杆、7漂浮放浪机构、71漂浮防浪圈、72强力支撑弹簧、73配重链、74配重块、75扭转块、76扭力弹簧、8连接杆、9送电线。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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。

如图1-4所示，本发明实施例提供一种海上防潮风力风能发电设备，包括用于借助风力进行旋转的发电叶轮1、用于支撑发电叶轮1并转动的叶轮转轴2、用于支撑叶轮转轴2并进行风力发电的发电机舱3、用于支撑发电机舱3的支撑轴4、轴承5、用于支撑发电装置并进行重力引导避免海浪将发电装置过分晃动的重力引导支撑机构6和用于削弱海浪并层层叠加防浪的漂浮防浪机构7，发电叶轮1固定安装在叶轮转轴2上，叶轮转轴2设置在发电机舱3上，发电机舱3的底部固定连接有支撑轴4，支撑轴4的一端固定连接有轴承5，轴承5的外圈固定连接有连接杆8，连接杆8固定连接在重力引导支撑机构6上，漂浮防浪机构7设置在重力引导支撑机构6上。

重力引导支撑机构6包括支撑竖杆61、连接平台62、三个倾斜支撑杆63和平稳球64，支撑竖杆61的一端与连接杆8远离轴承5的一端固定连接，支撑竖杆61远离连接杆8的一端与连接平台62的表面固定连接，倾斜支撑杆63的一端与连接平台62的下表面固定连接，三个倾斜支撑杆63以连接平台62表面的中心为圆心呈圆周分布，三个倾斜支撑杆63远离连接平台62的一端均固定连接有固定块65，固定块65与海底上设置的预埋装置连接，连接平台62的底部固定连接有悬挂链66，悬挂链66远离连接平台62的一端固定连接有平稳球64，平稳球64为实心金属铅球，连接平台62的底部设置有送电线9，送电线9的一端贯穿整个连接平台62、支撑竖杆61、支撑轴4和发电机舱3并延伸至发电机舱3的内部，相邻两个倾斜支撑杆63之间设置有若干个翻转轴67，翻转轴67在倾斜支撑杆63上可以转动，每一个翻转轴67的表面均固定连接有一个重力引导板68，每一个重力引导板68的底部均固定连接有一条挡杆69，重力引导板68的外侧面呈凸出的弧形状，重力引导板68的内侧面呈凹陷的弧形状，平稳球64的水平高度比最上方的翻转轴67的水平高度要高。

漂浮防浪机构7包括若干个漂浮防浪圈71和三个强力支撑弹簧72，若干个漂浮防浪圈71呈同心圆状，若干个漂浮防浪圈71呈上下分布，若干个漂浮防浪圈71由上而下内径逐渐减小，外径也逐渐减小，相邻两个漂浮防浪圈71之间位于上方的漂浮防浪圈71的内径与位于下方的漂浮防浪圈71的外径相同，最下方的漂浮防浪圈71的底部固定连接有三个与倾斜支撑杆63一一对应的强力支撑弹簧72，强力支撑弹簧72远离漂浮防浪圈71的一端与倾斜支撑杆63的表面固定连接，最下方的漂浮防浪圈71的内径比支撑竖杆61的直径大，每一个漂浮防浪圈71的下表面均固定连接有若干个配重链73，每一个配重链73远离其所在的漂浮防浪圈71的一端均固定连接有一个配重块74，配重块74的材料包括实心铅球，每一个漂浮防浪圈71上的配重块74均以其所在的漂浮防浪圈71的中心为圆心呈圆周分布，每一个漂浮防浪圈71的下表面均固定连接有若干个扭转块75，扭转块75的两个侧面均呈凹陷的弧形状，相邻两个漂浮防浪圈71之间均设置有若干个扭力弹簧76，扭力弹簧76的一端与其上方的漂浮防浪圈71的内侧面固定连接，扭力弹簧76远离其上方的漂浮防浪圈71的一端与其下方的漂浮防浪圈71的外侧面固定连接，若干个扭力弹簧76以漂浮防浪圈71的中心为圆心呈圆周分布。

使用时，将固定块65固定连接在海底设置好的预埋件上，当底部海浪冲击重力引导板68的时候，正面应对海浪的重力引导板68会发生翻动，保持水海浪方向一致，不会产生大的抵抗力，海浪冲向另一侧的重力引导板68时，重力引导板68的凹陷的弧形面会阻挡海浪，且两个底部的挡杆69搭在倾斜支撑杆63上不能翻转，海浪产生的力量全部沿着倾斜向下的方向紧紧压制着倾斜支撑杆63，正好与上方的海浪冲击力产生抵抗，平稳球64在海浪的作用下摆动同样对设备产生倾斜向下的可以抵抗海浪的力，漂浮防浪圈71在迎遇风浪的时候，由直径较大的到直径较小的逐渐接触海浪，配合上配重块74可以将海浪进行压制，减小海浪对发电装置的冲击，随着海浪方向的变化，扭转块75可以带动漂浮防浪圈71旋转，使得扭转弹簧76发生扭转将漂浮防浪圈71距离拉近叠加，与此同时漂浮防浪圈71会产生翻转的趋势，此时翻转的漂浮防浪圈71通过扭转弹簧76产生压制力，层层叠加的漂浮防浪圈71共同就可以共同叠加抵抗，产生迎浪的斜面，并将海浪产生的冲击力转化为向下压倾斜支撑杆63的力，增强倾斜支撑杆63的稳定性。

Claims (4)

1.一种海上防潮风力风能发电设备，其特征在于：包括用于借助风力进行旋转的发电叶轮（1）、用于支撑发电叶轮（1）并转动的叶轮转轴（2）、用于支撑叶轮转轴（2）并进行风力发电的发电机舱（3）、用于支撑发电机舱（3）的支撑轴（4）、轴承（5）、用于支撑发电装置并进行重力引导避免海浪将发电装置过分晃动的重力引导支撑机构（6）和用于削弱海浪并层层叠加防浪的漂浮防浪机构（7），所述发电叶轮（1）固定安装在叶轮转轴（2）上，所述叶轮转轴（2）设置在发电机舱（3）上，所述发电机舱（3）的底部固定连接有支撑轴（4），所述支撑轴（4）的一端固定连接有轴承（5），所述轴承（5）的外圈固定连接有连接杆（8），所述连接杆（8）固定连接在重力引导支撑机构（6）上，所述漂浮防浪机构（7）设置在重力引导支撑机构（6）上，所述重力引导支撑机构（6）包括支撑竖杆（61）、连接平台（62）、三个倾斜支撑杆（63）和平稳球（64），所述支撑竖杆（61）的一端与连接杆（8）远离轴承（5）的一端固定连接，所述支撑竖杆（61）远离连接杆（8）的一端与连接平台（62）的表面固定连接，所述倾斜支撑杆（63）的一端与连接平台（62）的下表面固定连接，三个所述倾斜支撑杆（63）以连接平台（62）表面的中心为圆心呈圆周分布，三个所述倾斜支撑杆（63）远离连接平台（62）的一端均固定连接有固定块（65），所述固定块（65）与海底上设置的预埋装置连接，所述连接平台（62）的底部固定连接有悬挂链（66），所述悬挂链（66）远离连接平台（62）的一端固定连接有平稳球（64），所述平稳球（64）为实心金属铅球，所述连接平台（62）的底部设置有送电线（9），所述送电线（9）的一端贯穿整个连接平台（62）、支撑竖杆（61）、支撑轴（4）和发电机舱（3）并延伸至发电机舱（3）的内部，相邻两个所述倾斜支撑杆（63）之间设置有若干个翻转轴（67），所述翻转轴（67）在倾斜支撑杆（63）上可以转动，每一个所述翻转轴（67）的表面均固定连接有一个重力引导板（68），所述每一个所述重力引导板（68）的底部均固定连接有一条挡杆（69），所述重力引导板（68）的外侧面呈凸出的弧形状，所述重力引导板（68）的内侧面呈凹陷的弧形状，所述平稳球（64）的水平高度比最上方的翻转轴（67）的水平高度要高。

2.根据权利要求1所述的一种海上防潮风力风能发电设备，其特征在于：所述漂浮防浪机构（7）包括若干个漂浮防浪圈（71）和三个强力支撑弹簧（72），若干个所述漂浮防浪圈（71）呈同心圆状，若干个所述漂浮防浪圈（71）呈上下分布，若干个所述漂浮防浪圈（71）由上而下内径逐渐减小，外径也逐渐减小，相邻两个所述漂浮防浪圈（71）之间位于上方的漂浮防浪圈（71）的内径与位于下方的漂浮防浪圈（71）的外径相同，最下方的所述漂浮防浪圈（71）的底部固定连接有三个与倾斜支撑杆（63）一一对应的强力支撑弹簧（72），所述强力支撑弹簧（72）远离漂浮防浪圈（71）的一端与倾斜支撑杆（63）的表面固定连接，最下方的所述漂浮防浪圈（71）的内径比支撑竖杆（61）的直径大。

3.根据权利要求2所述的一种海上防潮风力风能发电设备，其特征在于：每一个所述漂浮防浪圈（71）的下表面均固定连接有若干个配重链（73），每一个配重链（73）远离其所在的漂浮防浪圈（71）的一端均固定连接有一个配重块（74），所述配重块（74）的材料包括实心铅球，每一个所述漂浮防浪圈（71）上的配重块（74）均以其所在的漂浮防浪圈（71）的中心为圆心呈圆周分布，每一个所述漂浮防浪圈（71）的下表面均固定连接有若干个扭转块（75），所述扭转块（75）的两个侧面均呈凹陷的弧形状。

4.根据权利要求3所述的一种海上防潮风力风能发电设备，其特征在于：相邻两个所述漂浮防浪圈（71）之间均设置有若干个扭力弹簧（76），所述扭力弹簧（76）的一端与其上方的漂浮防浪圈（71）的内侧面固定连接，所述扭力弹簧（76）远离其上方的漂浮防浪圈（71）的一端与其下方的所述漂浮防浪圈（71）的外侧面固定连接，若干个所述扭力弹簧（76）以漂浮防浪圈（71）的中心为圆心呈圆周分布。

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