CN112523957A - 一种海洋钻井平台用风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海洋钻井平台用风力发电装置，包括塔架、机壳体、风向仪、增速箱、第三齿轮和控制器，所述塔架外圈设置有第一齿圈，所述支撑盘设置在第一齿圈上方，所述机壳体转动连接在塔架上端，所述第二电动机与第二转轴相连接，所述风向仪设置在机壳体上端，所述发电机设置在机壳体内，所述第五齿轮内侧啮合连接有第六齿轮，所述扇叶轴转动连接在机壳体内侧壁上。该海洋钻井平台用风力发电装置，在风向仪的作用下对风向进行检测，通过控制器，控制第二电动机，在第二电动机的作用下带动机壳体在塔架上转动，对叶片的方位进行调整，在第三电动机的作用下带动叶片在风叶架上转动，对叶片角度调整，保证最大效果利用风能带动叶片转动。

Description

一种海洋钻井平台用风力发电装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种海洋钻井平台用风力发电装置。
背景技术
风力发电装置是指把风的动能转换为电能，风能是一种清洁无公害的可再生能源，海洋钻井平台的主要电能供应就是通过风力发电供应，但现有的风力发电装置无法有效的对内部发电机组进行散热降温，不能结合光伏发电，提升发电效率，对海面上充足的阳光进行有效利用，现需要一种海洋钻井平台用风力发电装置解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋钻井平台用风力发电装置，以解决上述背景技术中提出的但现有的风力发电装置无法有效的对内部发电机组进行散热降温，不能结合光伏发电，提升发电效率，对海面上充足的阳光进行有效利用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋钻井平台用风力发电装置，包括塔架、机壳体、风向仪、增速箱、第三齿轮和控制器，
塔架，所述塔架外圈设置有第一齿圈，且第一齿圈外侧啮合连接有第一齿轮，所述第一齿轮贯穿设置在第一转轴上，且第一转轴与第一电动机相连接，所述第一电动机贯穿设置在支撑盘上，且支撑盘转动连接在塔架上，所述支撑盘设置在第一齿圈上方，且支撑盘上设置有光感传感器和太阳能电板；
机壳体，所述机壳体转动连接在塔架上端，且机壳体上贯穿设置有第二电动机，所述第二电动机与第二转轴相连接，且第二转轴与第二齿轮相连接，所述第二齿轮内侧啮合连接在第二齿圈上，且第二齿圈设置在塔架的外圈上；
风向仪，所述风向仪设置在机壳体上端，且机壳体左侧贯穿设置有风轮轴，所述风轮轴左端与风叶架相连接，且风叶架上转动连接有叶片；
增速箱，所述增速箱设置在机壳体内，且增速箱左侧与风轮轴相连接，所述增速箱右侧与连接轴相连接，且连接轴远离增速箱的一端与发电机相连接，所述发电机设置在机壳体内，且机壳体的外侧设置有连接壳体，同时连接壳体内设置有送风机；
第三齿轮，所述第三齿轮贯穿设置在连接轴上，且第三齿轮外侧啮合连接有第四齿轮，所述第四齿轮贯穿设置在传动轴上，且传动轴转动连接在机壳体内侧壁上，所述传动轴上贯穿设置有第五齿轮，且第五齿轮设置在第四齿轮右侧，所述第五齿轮内侧啮合连接有第六齿轮，且第六齿轮贯穿设置在扇叶轴上，所述扇叶轴转动连接在机壳体内侧壁上，且扇叶轴左侧与风扇叶相连接；
控制器，所述控制器设置在机壳体内。
优选的，所述塔架包括有进风过滤处理机构、风光互补控制装置和蓄电池组，且塔架的右侧设置有进风过滤处理机构，所述塔架内设置有风光互补控制装置，且风光互补控制装置电性连接有蓄电池组。
优选的，所述第一齿轮、第一转轴和第一电动机组成转动机构，且第一电动机在支撑盘上呈现环形阵列状分布。
优选的，所述第二电动机、第二转轴和第二齿轮组成转动机构，且第二齿轮设置有四个。
优选的，所述风叶架包括有第三电动机、第三转轴、第七齿轮和第三齿圈，且风叶架内设置有第三电动机，所述第三电动机与第三转轴相连接，且第三转轴上贯穿设置有第七齿轮，所述第七齿轮啮合连接有第三齿圈，且第三齿圈设置在叶片上。
优选的，所述连接轴、第三齿轮、第四齿轮、传动轴、第五齿轮、第六齿轮和扇叶轴组成转动机构。
优选的，所述发电机包括有导热片、导热层和散热翅片，且发电机外侧设置有导热片，所述导热片外端与导热层相连接，且导热层外侧设置有散热翅片，同时散热翅片远离导热层的一端贯穿机壳体的内侧壁和连接壳体的内侧壁。
优选的，所述连接壳体包括有溢流管、接水斗和滤网层，且连接壳体侧面设置有溢流管，所述连接壳体上端设置有接水斗，且接水斗内设置有滤网层。
优选的，所述控制器、风向仪、第二电动机和第三电动机之间为电性连接，且控制器、第一电动机和光感传感器之间为电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该海洋钻井平台用风力发电装置，
(1)设置有光感传感器、太阳能电板，通过太阳能电板对光能进行转换发电，并通过风光互补控制装置和风力发电结合，提高发电效率，在光感传感器的作用下，可通过控制器控制第一电动机，通过第一电动机带动第一转轴和第一齿轮转动，从而带动支撑盘转动，对太阳能电板的方位进行调整，使其充分对光能的转换；
(2)设置有进风过滤处理机构和送风机，在进风过滤处理机构的作用下对外界空气进行气液分离再除湿、除尘后排入塔架内，保证进入到塔架内空气洁净，然后在送风机的作用下将塔架和机壳体内的气体排出，从而带出热量；
(3)设置有风向仪、第二电动机和第三电动机，在风向仪的作用下对风向进行检测，通过控制器，控制第二电动机，在第二电动机的作用下带动机壳体在塔架上转动，对叶片的方位进行调整，在第三电动机的作用下带动叶片在风叶架上转动，对叶片角度调整，保证最大效果利用风能带动叶片转动；
(4)在导热片、导热层和散热翅片的作用下将发电机产生的热传导出，增加对发电机的散热效果，另外可通过接水斗接纳雨水，在滤网层的作用下对其进行过滤后流入到连接壳体内，可增强对散热翅片的降温，当连接壳体内的雨水量达到一定时，通过溢流管流出。
附图说明
图1为本发明塔架正视结构示意图；
图2为本发明机壳体正视剖面结构示意图；
图3为本发明机壳体俯视剖面结构示意图；
图4为本发明塔架内部局部结构示意图；
图5为本发明机壳体和第二电动机之间结构示意图；
图6为本发明风叶架内部结构示意图；
图7为本发明图1中A处放大结构示意图；
图8为本发明工作流程示意图。
图中：1、塔架，101、进风过滤处理机构，102、风光互补控制装置，103、蓄电池组，2、第一齿圈，3、第一齿轮，4、第一转轴，5、第一电动机，6、支撑盘，7、光感传感器，8、太阳能电板，9、机壳体，10、第二电动机，11、第二转轴，12、第二齿轮，13、第二齿圈，14、风向仪，15、风轮轴，16、风叶架，1601、第三电动机，1602、第三转轴，1603、第七齿轮，1604、第三齿圈，17、叶片，18、增速箱，19、连接轴，20、发电机，2001、导热片，2002、导热层，2003、散热翅片，21、连接壳体，2101、溢流管，2102、接水斗，2103、滤网层，22、送风机，23、第三齿轮，24、第四齿轮，25、传动轴，26、第五齿轮，27、第六齿轮，28、扇叶轴，29、风扇叶，30、控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种海洋钻井平台用风力发电装置，如图1、图4和图8所示，塔架1外圈设置有第一齿圈2，且第一齿圈2外侧啮合连接有第一齿轮3，塔架1包括有进风过滤处理机构101、风光互补控制装置102和蓄电池组103，且塔架1的右侧设置有进风过滤处理机构101，塔架1内设置有风光互补控制装置102，且风光互补控制装置102电性连接有蓄电池组103，进风过滤处理机构101可对进入的空气进行气液分离器分离，再进行除湿、除尘过滤后排入到塔架1内，保证进入塔架1内的气体洁净，对内部无影响，蓄电池组103电量可供钻井平台使用以及发电装置内部设备使用，第一齿轮3贯穿设置在第一转轴4上，且第一转轴4与第一电动机5相连接，第一齿轮3、第一转轴4和第一电动机5组成转动机构，且第一电动机5在支撑盘6上呈现环形阵列状分布，第一电动机5通过第一转轴4带动第一齿轮3转动，第一齿轮3在第一齿圈2上移动，带动支撑盘6转动，可对太阳能电板8方位调整，第一电动机5贯穿设置在支撑盘6上，且支撑盘6转动连接在塔架1上，支撑盘6设置在第一齿圈2上方，且支撑盘6上设置有光感传感器7和太阳能电板8。
如图1、图5、图7和图8所示，机壳体9转动连接在塔架1上端，且机壳体9上贯穿设置有第二电动机10，第二电动机10、第二转轴11和第二齿轮12组成转动机构，且第二齿轮12设置有四个，第二电动机10通过第二转轴11带动第二齿轮12转动，第二齿轮12在第二齿圈13上移动，从而带动机壳体9转动，对叶片17方位调整，第二电动机10与第二转轴11相连接，且第二转轴11与第二齿轮12相连接，第二齿轮12内侧啮合连接在第二齿圈13上，且第二齿圈13设置在塔架1的外圈上，风向仪14设置在机壳体9上端，且机壳体9左侧贯穿设置有风轮轴15。
如图1、图2、图3、图6和图8所示，风轮轴15左端与风叶架16相连接，且风叶架16上转动连接有叶片17，风叶架16包括有第三电动机1601、第三转轴1602、第七齿轮1603和第三齿圈1604，且风叶架16内设置有第三电动机1601，第三电动机1601与第三转轴1602相连接，且第三转轴1602上贯穿设置有第七齿轮1603，第七齿轮1603啮合连接有第三齿圈1604，且第三齿圈1604设置在叶片17上，第三电动机1601通过第三转轴1602带动第七齿轮1603转动，第七齿轮1603通过第三齿圈1604带动叶片17转动，对叶片17角度调整，增速箱18设置在机壳体9内，且增速箱18左侧与风轮轴15相连接，增速箱18右侧与连接轴19相连接，且连接轴19远离增速箱18的一端与发电机20相连接，连接轴19、第三齿轮23、第四齿轮24、传动轴25、第五齿轮26、第六齿轮27和扇叶轴28组成转动机构，连接轴19转动时，带动第三齿轮23转动，第三齿轮23通过第四齿轮24、传动轴25、第五齿轮26和第六齿轮27带动扇叶轴28转动，从而带动风扇叶29转动，可对发电机20降温，发电机20包括有导热片2001、导热层2002和散热翅片2003，且发电机20外侧设置有导热片2001，导热片2001外端与导热层2002相连接，且导热层2002外侧设置有散热翅片2003，同时散热翅片2003远离导热层2002的一端贯穿机壳体9的内侧壁和连接壳体21的内侧壁，在导热片2001、导热层2002和散热翅片2003作用下将发电机20产生的热传导出，增强发电机20的热量散热效果，发电机20设置在机壳体9内，且机壳体9的外侧设置有连接壳体21，同时连接壳体21内设置有送风机22，连接壳体21包括有溢流管2101、接水斗2102和滤网层2103，且连接壳体21侧面设置有溢流管2101，连接壳体21上端设置有接水斗2102，且接水斗2102内设置有滤网层2103，接水斗2102可接纳雨水，通过滤网层2103对其进行过滤后流入到连接壳体21内，增强对散热翅片2003的降温，过多水可通过溢流管2101流出。
如图2和图3所示，第三齿轮23贯穿设置在连接轴19上，且第三齿轮23外侧啮合连接有第四齿轮24，第四齿轮24贯穿设置在传动轴25上，且传动轴25转动连接在机壳体9内侧壁上，传动轴25上贯穿设置有第五齿轮26，且第五齿轮26设置在第四齿轮24右侧，第五齿轮26内侧啮合连接有第六齿轮27，且第六齿轮27贯穿设置在扇叶轴28上，扇叶轴28转动连接在机壳体9内侧壁上，且扇叶轴28左侧与风扇叶29相连接，控制器30设置在机壳体9内，控制器30、风向仪14、第二电动机10和第三电动机1601之间为电性连接，且控制器30、第一电动机5和光感传感器7之间为电性连接，在风向仪14的作用下，便于叶片17方位调整最佳，最大程度利用风能发电，在光感传感器7的作用下，便于太阳能电板8的方位进行调整，使其充分对光能的转换。
工作原理：在使用该海洋钻井平台用风力发电装置时，太阳能电板8可将光能转换为电能通过风光互补控制装置102储存在蓄电池组103内，叶片17在风能带动下转动，通过风轮轴15将低速转动经增速箱18增速，由连接轴19传动给发电机20发电，产生的电量通过风光互补控制装置102储存在蓄电池组103内，可供钻井平台电量使用以及整个发电装置内的设备使用，在光感传感器7的作用下，光感传感器7的型号为QLS60，根据光照变化，通过第一电动机5带动第一转轴4转动，第一转轴4带动第一齿轮3转动，第一齿轮3在第一齿圈2上移动，带动支撑盘6转动，对太阳能电板8方位调整，在风向仪14的作用下，风向仪14的型号为FT205，根据风向变化，第二电动机10带动第二转轴11转动，第二转轴11带动第二齿轮12转动，使得第二齿轮12在第二齿圈13上移动，带动机壳体9转动，对叶片17方位调整，第三电动机1601带动第三转轴1602转动，第三转轴1602带动第七齿轮1603转动，第七齿轮1603通过第三齿圈1604带动叶片17转动，对角度调整，有助于最大化对风能的转换，连接轴19转动时，第三齿轮23带动第四齿轮24转动，第四齿轮24带动传动轴25转动，传动轴25通过第五齿轮26带动第六齿轮27转动，第六齿轮27带动扇叶轴28转动，从而使得风扇叶29转动对发电机20降温，在进风过滤处理机构101作用下对进入的空气经气液分离后，再经除湿和除尘排入到塔架1内，在送风机22作用下将气体排出，增强内部的散热效果，另外在导热片2001、导热层2002和散热翅片2003作用下将发电机20热量传导出，有助于散热，接水斗2102可接纳雨水，雨水经滤网层2103过滤后流入到连接壳体21内，增强对散热翅片2003的降温，过多的雨水可通过溢流管2101流出，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海洋钻井平台用风力发电装置，包括塔架(1)、机壳体(9)、风向仪(14)、增速箱(18)、第三齿轮(23)和控制器(30)，其特征在于：
塔架(1)，所述塔架(1)外圈设置有第一齿圈(2)，且第一齿圈(2)外侧啮合连接有第一齿轮(3)，所述第一齿轮(3)贯穿设置在第一转轴(4)上，且第一转轴(4)与第一电动机(5)相连接，所述第一电动机(5)贯穿设置在支撑盘(6)上，且支撑盘(6)转动连接在塔架(1)上，所述支撑盘(6)设置在第一齿圈(2)上方，且支撑盘(6)上设置有光感传感器(7)和太阳能电板(8)；
机壳体(9)，所述机壳体(9)转动连接在塔架(1)上端，且机壳体(9)上贯穿设置有第二电动机(10)，所述第二电动机(10)与第二转轴(11)相连接，且第二转轴(11)与第二齿轮(12)相连接，所述第二齿轮(12)内侧啮合连接在第二齿圈(13)上，且第二齿圈(13)设置在塔架(1)的外圈上；
风向仪(14)，所述风向仪(14)设置在机壳体(9)上端，且机壳体(9)左侧贯穿设置有风轮轴(15)，所述风轮轴(15)左端与风叶架(16)相连接，且风叶架(16)上转动连接有叶片(17)；
增速箱(18)，所述增速箱(18)设置在机壳体(9)内，且增速箱(18)左侧与风轮轴(15)相连接，所述增速箱(18)右侧与连接轴(19)相连接，且连接轴(19)远离增速箱(18)的一端与发电机(20)相连接，所述发电机(20)设置在机壳体(9)内，且机壳体(9)的外侧设置有连接壳体(21)，同时连接壳体(21)内设置有送风机(22)；
第三齿轮(23)，所述第三齿轮(23)贯穿设置在连接轴(19)上，且第三齿轮(23)外侧啮合连接有第四齿轮(24)，所述第四齿轮(24)贯穿设置在传动轴(25)上，且传动轴(25)转动连接在机壳体(9)内侧壁上，所述传动轴(25)上贯穿设置有第五齿轮(26)，且第五齿轮(26)设置在第四齿轮(24)右侧，所述第五齿轮(26)内侧啮合连接有第六齿轮(27)，且第六齿轮(27)贯穿设置在扇叶轴(28)上，所述扇叶轴(28)转动连接在机壳体(9)内侧壁上，且扇叶轴(28)左侧与风扇叶(29)相连接；
控制器(30)，所述控制器(30)设置在机壳体(9)内。
2.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台用风力发电装置，其特征在于：所述塔架(1)包括有进风过滤处理机构(101)、风光互补控制装置(102)和蓄电池组(103)，且塔架(1)的右侧设置有进风过滤处理机构(101)，所述塔架(1)内设置有风光互补控制装置(102)，且风光互补控制装置(102)电性连接有蓄电池组(103)。
3.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台用风力发电装置，其特征在于：所述第一齿轮(3)、第一转轴(4)和第一电动机(5)组成转动机构，且第一电动机(5)在支撑盘(6)上呈现环形阵列状分布。
4.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台用风力发电装置，其特征在于：所述第二电动机(10)、第二转轴(11)和第二齿轮(12)组成转动机构，且第二齿轮(12)设置有四个。
5.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台用风力发电装置，其特征在于：所述风叶架(16)包括有第三电动机(1601)、第三转轴(1602)、第七齿轮(1603)和第三齿圈(1604)，且风叶架(16)内设置有第三电动机(1601)，所述第三电动机(1601)与第三转轴(1602)相连接，且第三转轴(1602)上贯穿设置有第七齿轮(1603)，所述第七齿轮(1603)啮合连接有第三齿圈(1604)，且第三齿圈(1604)设置在叶片(17)上。
6.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台用风力发电装置，其特征在于：所述连接轴(19)、第三齿轮(23)、第四齿轮(24)、传动轴(25)、第五齿轮(26)、第六齿轮(27)和扇叶轴(28)组成转动机构。
7.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台用风力发电装置，其特征在于：所述发电机(20)包括有导热片(2001)、导热层(2002)和散热翅片(2003)，且发电机(20)外侧设置有导热片(2001)，所述导热片(2001)外端与导热层(2002)相连接，且导热层(2002)外侧设置有散热翅片(2003)，同时散热翅片(2003)远离导热层(2002)的一端贯穿机壳体(9)的内侧壁和连接壳体(21)的内侧壁。
8.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台用风力发电装置，其特征在于：所述连接壳体(21)包括有溢流管(2101)、接水斗(2102)和滤网层(2103)，且连接壳体(21)侧面设置有溢流管(2101)，所述连接壳体(21)上端设置有接水斗(2102)，且接水斗(2102)内设置有滤网层(2103)。
9.根据权利要求5所述的一种海洋钻井平台用风力发电装置，其特征在于：所述控制器(30)、风向仪(14)、第二电动机(10)和第三电动机(1601)之间为电性连接，且控制器(30)、第一电动机(5)和光感传感器(7)之间为电性连接。
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