CN113202694B - 一种带有减速装置的海上风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有减速装置的海上风力发电机，包括基座、塔架、机舱、机组及设置在机组的转轴一端上的若干摆动组件，塔架上设置有第一和第二文丘里装置，第一和第二文丘里装置均包括文丘里管、滑管、滑块及减速组件，第一和第二文丘里装置一端设置有挡风组件和推送组件；推送组件带动挡风组件依次打开第一文丘里装置和第二文丘里装置内文丘里管的进风口，并在滑管处形成负压区，滑块在气压的推动下在滑管内上下移动，带动减速组件对转轴进行减速，本发明解决了目前海上风力发电机遇到强风时不能利用风力对发电机转轴进行有效降速、能源消耗较大以及发电机使用寿命较短等问题。

Description

一种带有减速装置的海上风力发电机
技术领域
本发明涉及风能产业技术领域，具体的说是一种带有减速装置的海上风力发电机。
背景技术
在石油资源形势日益严峻的情况下，各国均将眼光投向了风力资源巨大的海域，作为一种清洁能源，风力发电本身就具有许多优点，对环境友好、建设周期短、运维成本低等，而新兴的海上风电比陆地风电更优秀，同时巨大的风车田成为一道亮丽的风景线。但是海上发电机也存在着遇到强风时转速过快而导致部件损坏的问题，在维修方面较为繁琐，因此急需一种降速装置对发电机进行减速，延长发电机的使用寿命。
公开号为CN106321351A的一篇中国发明，其公开了一种风力发电机制动装置，制动装置包括电机轴、刹车盘、刹车片和制动器，刹车盘设置在电机轴上，刹车盘两侧设置刹车片，制动器分别设置在刹车片一侧，制动器包括缸体、推杆和复位弹簧，缸体内设有两个腔体，复位弹簧和推杆分别设置在腔体内，复位弹簧与推杆一端相接触，推杆所在的腔体上设有进油口，该腔体一端设有供推杆伸出的开口。
但是还存在以下问题：当海上风力发电机遇到强风时，需要缸体推动刹车片对发电机进行减速，存在不能有效利用强风来对海上风力发电机降速、能源消耗大以及智能程度较低等弊端。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种带有减速装置的海上风力发电机，通过在塔架上设置第一文丘里装置和第二文丘里装置，在第一文丘里装置和第二文丘里装置内均设置滑管、滑块及减速组件，并在第一文丘里装置和第二文丘里装置一端设置挡风组件和推送组件，解决了目前海上风力发电机遇到强风时不能利用风力对发电机进行有效降速、能源消耗较大以及智能程度较低等问题。
本发明的技术解决措施如下：
一种带有减速装置的海上风力发电机，包括基座、设置在基座上的塔架、设置塔架上的机舱、设置在机舱内的机组以及设置在机组的转轴一端上的若干摆动组件，所述塔架上设置有第一文丘里装置和第二文丘里装置，所述第一文丘里装置和第二文丘里装置均包括文丘里管、延伸在文丘里管一侧的滑管、滑动设置在滑管内的滑块以及一端与滑块固定连接的减速组件，所述第一文丘里装置和第二文丘里装置一端设置有挡风组件和推送组件；所述推送组件带动挡风组件依次打开第一文丘里装置和第二文丘里装置内文丘里管的进风口，并在滑管处形成负压区，所述滑块在气压的推动下在滑管内上下移动，带动减速组件对转轴进行减速。
作为一种优选，所述第一文丘里装置和第二文丘里装置中的文丘里管内均开设有流动腔，其中第二文丘里装置中的文丘里管进风口处固定设置有凸块，用来对复位过程中的挡风板b进行限位，使得挡风板b恰好处于文丘里管的进风口处。
作为一种优选，所述摆动组件包括固定设置在转轴圆周方向上的若干摆动座、转动设置在摆动座上的叶片、固定设置在摆动座内的电机a以及固定设置在叶片上的测风仪a。
作为一种优选，所述减速组件包括一端与滑块固定连接的支撑臂、固定设置在支撑臂另一端的提升杆、固定设置在提升杆顶端的减速弧面以及固定设置在减速弧面上的降速齿，降速齿在减速弧面对转轴减速的过程中，有效避免了减速弧面将转轴抱死的情况。
作为一种优选，所述挡风组件包括固定设置在塔架上的滑动台、固定设置在滑动台上的导风罩、开设在滑动台上的滑槽、滑动设置在滑槽内的支撑架、固定设置在支撑架上的支撑条a和支撑条b、固定设置在支撑条a上的挡风板a、滑动设置在支撑条b上的滑套以及固定设置在滑套上的挡风板b。
作为一种优选，所述推送组件包括固定设置在滑动台上的电机b和测风仪b以及由电机b带动下的丝杠。
作为一种优选，所述塔架内部设置有升梯。
作为一种优选，所述塔架上还设置由通风口，使得塔架内始终保持一个标准大气压。
作为又一种优选，所述机舱尾端还设置有导风片，有效的对风进行导流，使得机舱减少晃动。
本发明的有益效果在于：
1.本发明中在塔架上设置机舱，在机舱内设置机组，在机组内转轴的一端设置有若干摆动组件，还在塔架上设置第一文丘里装置和第二文丘里装置，在第一文丘里装置和第二文丘里装置内均设置滑管、滑块及减速组件，在第一文丘里装置和第二文丘里装置一端设置挡风组件和推送组件，推送组件带动挡风组件依次打开第一文丘里装置和第二文丘里装置内文丘里管的进风口，并在滑管处形成负压区，滑块在气压的推送下在滑管内上下滑动，带动减速组件对转轴进行减速，各组件相互配合解决了目前海上风力发电机遇到强风时不能利用风力对发电机转轴进行有效降速、能源消耗较大以及发电机使用寿命较短等问题。
2.本发明设置摆动组件，摆动组件中的测风仪a在检测到风力及风向改变后，将信号反馈给电机a,此时电机a带动叶片进行转动，使得叶片更好的适应当前的风向和风速，从而更好的转动发电，设置摆动组件使得叶片最大程度的适应风力及利用风力，将风能最大化的转化为电能。
3.本发明还设置挡风组件和推送组件，当遇到强风时，推送组件中的测风仪b对风进行测速，并反馈给电机b，随后电机b带动丝杠将挡风组件中的支撑架向上带动，此过程中挡风板a随着支撑架向上移动，从而打开第一文丘里装置内文丘里管的进风口，此时，通过文丘里管的风在滑管处形成负压区，滑管内的滑块在塔架内气压的推动下，带动减速组件中提升杆上的减速弧面对转轴进行降速，当风力过大，一个减速弧面不能对转轴进行有效降速时，测风仪b继续向电机b进行反馈，丝杠继续带动支撑架向上移动，带动挡风板b从第二文丘里装置内文丘里管的进风口处移开，同样，风进入文丘里管在滑管处形成负压区，在塔架内气压的推动下，带动第二个减速组件对转轴进行降速，与现有技术相比，设置挡风组件和推送组件能够更加智能的利用风力对机组内转轴进行降速，有效的避免了转轴转速过快而导致的损坏，延长了使用寿命的同时还提升了智能化程度。
综上所述，本带有减速装置的海上风力发电机具有遇到强风时能够利用风力对转轴进行有效降速、能源消耗小、延长了海上风力发电机使用寿命以及智能化程度高等优点，尤其适用于风能产业技术领域。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为带有减速装置的海上风力发电机的结构示意图；
图2为图1中A处的放大示意图；
图3为摆动组件的结构示意图；
图4为文丘里管、滑管及滑块的结构示意图；
图5为减速组件的结构示意图；
图6为图5中B处的放大示意图；
图7为挡风组件的结构示意图；
图8为推送组件的结构示意图；
图9为塔架内升梯的结构示意图；
图10为滑块上升及风力流向的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例一
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图10所示，一种带有减速装置的海上风力发电机，包括基座1、设置在基座1上的塔架2、设置塔架2上的机舱3、设置在机舱3内的机组4以及设置在机组4的转轴5一端上的若干摆动组件6，所述塔架2上设置有第一文丘里装置7和第二文丘里装置8，所述第一文丘里装置7和第二文丘里装置8均包括文丘里管9、延伸在文丘里管9一侧的滑管10、滑动设置在滑管10内的滑块11以及一端与滑块11固定连接的减速组件12，所述第一文丘里装置7和第二文丘里装置8一端设置有挡风组件13和推送组件14；所述推送组件14带动挡风组件13依次打开第一文丘里装置7和第二文丘里装置8内文丘里管9的进风口91，并在滑管10处形成负压区16，所述滑块11在气压的推动下在滑管10内上下移动，带动减速组件12对转轴5进行减速。
值得一提的是，本实施例中在塔架2上设置机舱3，在机舱3内设置机组4，在机组4内转轴5的一端设置有若干摆动组件6，还在塔架2上设置第一文丘里装置7和第二文丘里装置8，在第一文丘里装置7和第二文丘里装置8内均设置滑管10、滑块11及减速组件12，在第一文丘里装置7和第二文丘里装置8一端设置挡风组件13和推送组件14，推送组件14带动挡风组件13依次打开第一文丘里装置7和第二文丘里装置8内文丘里管9的进风口91，并在滑管10处形成负压区16，滑块11在气压的推送下在滑管10内上下滑动，带动减速组件12对转轴5进行减速，各组件相互配合解决了目前海上风力发电机遇到强风时不能利用风力对发电机转轴5进行有效降速、能源消耗较大以及发电机使用寿命较短等问题。
进一步地，所述第一文丘里装置7和第二文丘里装置8中的文丘里管9内均开设有流动腔92。
进一步地，所述摆动组件6包括固定设置在转轴5圆周方向上的若干摆动座61、转动设置在摆动座61上的叶片62、固定设置在摆动座61内的电机a63以及固定设置在叶片62上的测风仪a64。
此处，本实施例设置摆动组件6，摆动组件6中的测风仪a64在检测到风力及风向改变后，将信号反馈给电机a63,此时电机a63带动叶片62进行转动，使得叶片62更好的适应当前的风向和风速，从而更好的转动发电，设置摆动组件6使得叶片62最大程度的适应风力及利用风力，将风能最大化的转化为电能。
进一步地，所述减速组件12包括一端与滑块11固定连接的支撑臂121、固定设置在支撑臂121另一端的提升杆122、固定设置在提升杆122顶端的减速弧面123以及固定设置在减速弧面123上的降速齿124。
进一步地，所述挡风组件13包括固定设置在塔架2上的滑动台131、固定设置在滑动台131上的导风罩132、开设在滑动台131上的滑槽133、滑动设置在滑槽133内的支撑架134、固定设置在支撑架134上的支撑条a135和支撑条b136、固定设置在支撑条a135上的挡风板a137、滑动设置在支撑条b136上的滑套138以及固定设置在滑套138上的挡风板b139。
进一步地，所述推送组件14包括固定设置在滑动台131上的电机b141和测风仪b142以及由电机b141带动下的丝杠143。
需进一步说明的是，本实施例还设置挡风组件13和推送组件14，当遇到强风时，推送组件14中的测风仪b142对风进行测速，并反馈给电机b141，随后电机b141带动丝杠143将挡风组件13中的支撑架134向上带动，此过程中挡风板a137随着支撑架134向上移动，从而打开第一文丘里装置7内文丘里管9的进风口91，此时，通过文丘里管9的风在滑管10处形成负压区16，滑管10内的滑块11在塔架2内气压的推动下，带动减速组件12中提升杆122上的减速弧面123对转轴5进行降速，当风力过大，一个减速弧面123不能对转轴2进行有效降速时，测风仪b142继续向电机b141进行反馈，丝杠143继续带动支撑架134向上移动，带动挡风板b139从第二文丘里装置8内文丘里管9的进风口91处移开，同样，风进入文丘里管9在滑管10处形成负压区16，在塔架2内气压的推动下，带动第二个减速组件12对转轴5进行降速，与现有技术相比，设置挡风组件13和推送组件14能够更加智能的利用风力对机组内转轴5进行降速，有效的避免了转轴5转速过快而导致的损坏，延长了使用寿命的同时还提升了智能化程度。
进一步地，所述塔架2内部设置有升梯21。
进一步地，所述塔架2上还设置由通风口15。
更进一步地，所述机舱3尾端还设置有导风片31。
实施例二
如图4所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点；该实施例二与实施例一的不同之处在于：所述第二文丘里装置8中的文丘里管9进风口91处固定设置有凸块81。
本实施例中设置的凸块81用来对复位过程中的挡风板b139进行限位，使得挡风板b139恰好处于文丘里管9的进风口91处，能够有效的对进风口91进行挡风的同时还防止挡风板b139滑落。
工作过程
当海上风力发电机在面对不同风力时，测风仪a64会对风速和风向进行检测，然后反馈给电机a63，随后电机a63带动叶片62进行转动调整，使得叶片62适应当前风速及风向，最大程度的将风能转化为电能，与此同时，测风仪b142对风速进行检测，将信号反馈给电机b141，之后电机b141通过丝杠143带动支撑架134上移，支撑架134上移的过程中带动挡风板a137上移，使得第一文丘里装置7中文丘里管9的进风口91打开，此过程中，第二文丘里装置8中文丘里管9的进风口91仍处于关闭状态，随后风从文丘里管9中通过，并在滑管10处形成负压区16，滑块11在塔架2内气压和负压区16的共同作用下向上移动，带动减速组件12中的减速弧面123对转轴5进行减速；此时，测风仪b142继续对风速检测，当检测到风速过快，单个减速弧面123无法对转轴5有效降速时，再将信号反馈给电机b141，电机b141通过丝杠143继续带动支撑架134上移，此过程中，带动挡风板b139上移，使得第二文丘里装置8中文丘里管9的进风口91打开，随后与之前相同原理，风从文丘里管9中通过，并在滑管10处形成负压区16，滑块11在塔架2内气压和负压区16的共同作用下向上移动，带动第二个减速组件12中的减速弧面123对转轴5进行加强减速。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“左右”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
当然在本技术方案中，本领域的技术人员应当理解的是，术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
以上结合附图所述的仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可作出各种变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，都不会影响本发明实施的效果和实用性。

Claims (7)

1.一种带有减速装置的海上风力发电机，包括基座(1)、设置在基座(1)上的塔架(2)、设置塔架(2)上的机舱(3)、设置在机舱(3)内的机组(4)以及设置在机组(4)的转轴(5)一端上的若干摆动组件(6)，其特征在于：所述塔架(2)上设置有第一文丘里装置(7)和第二文丘里装置(8)，所述第一文丘里装置(7)和第二文丘里装置(8)均包括文丘里管(9)、延伸在文丘里管(9)一侧的滑管(10)、滑动设置在滑管(10)内的滑块(11)以及一端与滑块(11)固定连接的减速组件(12)，所述第一文丘里装置(7)和第二文丘里装置(8)一端设置有挡风组件(13)和推送组件(14)；所述推送组件(14)带动挡风组件(13)依次打开第一文丘里装置(7)和第二文丘里装置(8)内文丘里管(9)的进风口(91)，并在滑管(10)处形成负压区(16)，所述滑块(11)在气压的推动下在滑管(10)内上下移动，带动减速组件(12)对转轴(5)进行减速；
所述第一文丘里装置(7)和第二文丘里装置(8)中的文丘里管(9)内均开设有流动腔(92)，其中第二文丘里装置(8)中的文丘里管(9)进风口(91)处固定设置有凸块(81)；
所述减速组件(12)包括一端与滑块(11)固定连接的支撑臂(121)、固定设置在支撑臂(121)另一端的提升杆(122)、固定设置在提升杆(122)顶端的减速弧面(123)以及固定设置在减速弧面(123)上的降速齿(124)。
2.根据权利要求1所述的一种带有减速装置的海上风力发电机，其特征在于，所述摆动组件(6)包括固定设置在转轴(5)圆周方向上的若干摆动座(61)、转动设置在摆动座(61)上的叶片(62)、固定设置在摆动座(61)内的电机a(63)以及固定设置在叶片(62)上的测风仪a(64)。
3.根据权利要求1所述的一种带有减速装置的海上风力发电机，其特征在于，所述挡风组件(13)包括固定设置在塔架(2)上的滑动台(131)、固定设置在滑动台(131)上的导风罩(132)、开设在滑动台(131)上的滑槽(133)、滑动设置在滑槽(133)内的支撑架(134)、固定设置在支撑架(134)上的支撑条a(135)和支撑条b(136)、固定设置在支撑条a(135)上的挡风板a(137)、滑动设置在支撑条b(136)上的滑套(138)以及固定设置在滑套(138)上的挡风板b(139)。
4.根据权利要求3所述的一种带有减速装置的海上风力发电机，其特征在于，所述推送组件(14)包括固定设置在滑动台(131)上的电机b(141)和测风仪b(142)以及由电机b(141)带动下的丝杠(143)。
5.根据权利要求1所述的一种带有减速装置的海上风力发电机，其特征在于，所述塔架(2)内部设置有升梯(21)。
6.根据权利要求1所述的一种带有减速装置的海上风力发电机，其特征在于，所述塔架(2)上还设置由通风口(15)。
7.根据权利要求1所述的一种带有减速装置的海上风力发电机，其特征在于，所述机舱(3)尾端还设置有导风片(31)。
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