CN201513294U - 半潜式水翼连体平台海上风力发电装置 - Google Patents

半潜式水翼连体平台海上风力发电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，它主要由：风叶轴、动力传动横轴、动力传动横轴稳固承重轴承、左塔架、中央塔架、右塔架、上、下传动齿轮组、组合传动链、左、中央、右潜水仓、连体工作甲板、流线型气体整流罩板、自动变速齿轮箱、发电机、塔架斜拉钢缆、仓体平拉钢缆等构成。动力传动横轴装在三个塔架上的动力传动横轴稳固承重轴承上，门式风叶装在风叶轴上，发电机和自动变速齿轮箱安在三个塔架底部的下传动齿轮组的两侧。该装置是大型海上风力发电装置，设计和布局合理，装机容量大，风能利用率高，经济和社会效益好。

Description

半潜式水翼连体平台海上风力发电装置
技术领域：本实用新型涉及一种半潜式水翼连体平台海上风力发电装置。
背景技术：目前，现有的单机组、单塔架风力发电装置占地面积大，将有限的风能利用面积和空间挤占殆尽，且发电功率小、建筑成本高。
发明内容：本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，从陆地走向海洋，它将多组乃至10数组风轮组合安装在本装置上，主要解决了当前单机组单发、单变、《广种薄收》式的陆地发电模式，风轮组合安装不占用土地，使风能利用率更高，发电功率更大，单位面积风场利用率更集中、建筑成本降的更低等诸多优点。本实用新型是这样实现的，半潜式水翼连体平台海上风力发电装置由风叶轴、风门、动力传动横轴稳固承重轴承、左塔架、组合传动链、上传动齿轮组、中央塔架、风门壁、动力传动横轴、右塔架、下传动齿轮组、自动变速齿轮箱、发电机、连体工作甲板、右潜水仓、滑板式支撑固定拉板、中央潜水仓、风叶轴支架、风门轴、风门轴轴承、左潜水仓、电脑操控离合器、下水翼、上水翼、固定钢缆桩、固定钢缆套环、塔架斜拉钢缆、自动测风仪、流线型气体整流罩板、整流罩支撑钢架、变压器、操控电脑、电脑操控压水仓水泵、仓体平拉钢缆及高压电缆、暗礁或岛礁、海底电缆等构成。动力传动横轴分别装在左塔架、中央塔架、右塔架上的动力传动横轴稳固承重轴承上，风叶轴安装在动力传动横轴上，风门安装在风门轴上，风门轴装在风门轴轴承上，风门轴及轴承装在风叶轴上，风叶轴固定支架将两根风叶轴连接固定成一个整体，发电机和自动变速齿轮箱分别安装在左塔架、中央塔架、右塔架底部的传动齿轮组两侧的齿轮轴上，电脑操控离合器装在自动变速齿轮箱前端的齿轮轴上，上传动齿轮组套装在左塔架、中央塔架、右塔架顶部的动力传动横轴稳固承重轴承的两个轴承中间的动力传动横轴上，组合传动链上端和上传动齿轮组齿合，下端和下传动齿轮组齿合，左塔架、中央塔架、右塔架分别装在左潜水仓、中央潜水仓和右潜水仓上部连体工作甲板上，连体工作甲板和左潜水仓、中央潜水仓和右潜水仓通过滑板式支撑固定拉板、下水翼、上水翼连接固定成一个整体，塔架斜拉钢缆和仓体平拉钢缆及高压电缆将半潜式水翼连体平台海上风力发电装置通过固定钢缆环套装在固定钢缆桩上，固定钢缆桩深植在暗礁或岛礁上，海底电缆通过固定钢缆桩引出，铺设在海底，流线型气体整流罩板安装在连体工作甲板前端的整流罩板支撑钢架上，自动侧风仪安装在流线型气体整流罩中间位置的高杆顶部，变压器和操控电脑安装在连体工作甲板前部中央，压水仓水泵安装在连体工作甲板下部的潜水仓里，该装置结构紧凑、布局合理、设计先进，易于推广应用。
附图说明：
附图1是本实用新型半潜式水翼连体平台海上风力发电装置的主视图
附图2是本实用新型半潜式水翼连体平台海上风力发电装置的俯视图
附图3是本实用新型半潜式水翼连体平台海上风力发电装置的侧视图
1-风叶轴、2-风门、3-动力传动横轴稳固承重轴承、4-左塔架、5-组合传动链、6-上传动齿轮组、7-中央塔架、8-风门壁、9-动力传动横轴、10-右塔架、11-下传动齿轮组、12-自动变速齿轮箱、13-发电机、14-连体工作甲板、15-右潜水仓、16-滑板式支撑固定拉板、17-中央潜水仓、18-风叶轴支架、19-风门轴、20-风门轴轴承、21-左潜水仓、22-电脑操控离合器、23-下水翼、24-上水翼、25-固定钢缆桩、26-固定钢缆套环、27-塔架斜拉钢缆、28-自动测风仪、29-流线型气体整流罩板、30-整流罩支撑钢架、31-变压器、32-操控电脑、33-电脑操控压水仓水泵、34-仓体平拉钢缆及高压电缆、35-暗礁或岛礁、36-海底电缆。
具体实施方式：下面结合附图说明本实用新型的最佳实施例，半潜式水翼连体平台海上风力发电装置由：风叶轴1、风门2、动力传动横轴稳固承重轴承3、左塔架4、组合传动链5、上传动齿轮组6、中央塔架7、风门壁8、动力传动横轴9、右塔架10、下传动齿轮组11、自动变速齿轮箱12、发电机13、连体工作甲板14、右潜水仓15、滑板式支撑固定拉板16、中央潜水仓17、风叶轴支架18、风门轴19、风门轴轴承20、左潜水仓21、电脑操控离合器22、下水翼23、上水翼24、固定钢缆桩25、固定钢缆套环26、塔架斜拉钢缆27、自动测风仪28、流线型气体整流罩板29、整流罩支撑钢架30、变压器31、操控电脑32、电脑操控压水仓水泵33、仓体平拉钢缆及高压电缆34、暗礁或岛礁35、海底电缆36构成。动力传动横轴9分别装在左塔架4、中央塔架7、右塔架10上的动力传动横轴稳固承重轴承3上，风叶轴1安装在动力传动横轴9上，风门2安装在风门轴19上，风门轴19装在风门轴轴承20上，风门轴19及轴承20装在风叶轴1上，风叶轴固支架18将两根风叶轴1连接固定成一个整体，发电机13和自动变速齿轮箱12分别安装在左塔架4、中央塔架7、右塔架10底部的传动齿轮组11两侧的齿轮轴上，电脑操控离合器22装在自动变速齿轮箱12前端的齿轮轴上，上传动齿轮组6套装在左塔架4、中央塔架7、右塔架10顶部的动力传动横轴稳固承重轴承3的两个轴承中间的动力传动横轴9上，组合传动链5上端和上传动齿轮组6齿合，下端和下传动齿轮组11齿合，左塔架4、中央塔架7、右塔架10分别装在左潜水仓21、中央潜水仓17和右潜水仓15上部连体工作甲板14上，连体工作甲板14和左潜水仓21、中央潜水仓17和右潜水仓15通过滑板式支撑固定拉板16、下水翼23、上水翼24、连接固定成一个整体，塔架斜拉钢缆27和仓体平拉钢缆及高压电缆34将半潜式水翼连体平台海上风力发电装置通过固定钢缆环26套在固定钢缆桩25上，固定钢缆桩25深植在暗礁或岛礁35上，海底电缆36通过固定钢缆桩25引出；铺设在海底，流线型气体整流罩板29安装在连体工作甲板14前端的整流罩板支撑钢架30上，自动侧风仪28安装在流线型气体整流罩板29中间位置的高杆顶部，变压器31和操控电脑32安装在连体工作甲板14前部中央，压水仓水泵33安装在连体工作甲板14下部的潜水仓里。
工作原理：风门2在受风状态时带动风叶轴1推动并围绕动力传动横轴9转动，当转出受风状态时，在风力和离心力的作用下，风门2自动开启，最大限度地减少风的阻力，风门2转到受风状态时，在风门2自身重量和风力的作用下，风门2自动关闭，最大限度地接受风能，带动动力传动横轴9转动，将风能转变为机械能，通过上、下传动齿轮组和组合传动链的传动作用，带动自动变速齿轮箱和发电机转动，将机械能转变为电能，相邻两组风轮的风叶轴相互平分圆心角，使风轮受力更加均匀，以保持装置的平稳运行，流线型气体整流罩板可将下部来风调到中上部，最大限度地增加了上部气流的空气密度和流速，使下部作用于切出状态风叶的阻力减为接近零风速，最大限度地减少了风的阻力，整流罩板的加装可提高风能利用率和发电功率约30％以上，塔架斜拉钢缆和仓体平拉钢缆即可保证装置的平稳，又可使整体装置随着风向的变化，自动围绕固定钢缆桩360°转动，自动调整航向，不需要导航装置调整，使装置随时保持最佳航向，仓体两侧上下水翼和滑板式支撑固定拉板是该装置的安全稳定设备，即使海面波浪涛天，亦可使整体装置安稳如山。

Claims (10)

1.一种半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，它由：风叶轴
(1)、风门(2)、动力传动横轴稳固承重轴承(3)、左塔架(4)、组合传动链(5)、上传动齿轮组(6)、中央塔架(7)、风门壁(8)、动力传动横轴(9)、右塔架(10)、下传动齿轮组(11)、自动变速齿轮箱(12)、发电机(13)、连体工作甲板(14)、右潜水仓(15)、滑板式支撑固定拉板(16)、中央潜水仓(17)、风叶轴支架(18)、风门轴(19)、风门轴轴承(20)、左潜水仓(21)、电脑操控离合器(22)、下水翼(23)、上水翼(24)、固定钢缆桩(25)、固定钢缆套环(26)、塔架斜拉钢缆(27)、自动测风仪(28)、流线型气体整流罩板(29)、整流罩支撑钢架(30)、变压器(31)、操控电脑(32)、电脑操控压水仓水泵(33)、仓体平拉钢缆及高压电缆(34)、暗礁或岛礁(35)、海底电缆(36)等构成，其特征在于：动力传动横轴(9)分别装在左塔架(4)、中央塔架(7)、右塔架(10)上的动力传动横轴稳固承重轴承(3)上，风叶轴(1)安装在动力传动横轴(9)上，风门(2)安装在风门轴(19)上，风门轴(19)装在风门轴轴承(20)上，风门轴(19)及轴承(20)装在风叶轴(1)上，风叶轴固支架(18)将两根风叶轴(1)连接固定成一个整体，发电机(13)和自动变速齿轮箱(12)分别安装在左塔架(4)、中央塔架(7)、右塔架(10)底部的传动齿轮组(11)两侧的齿轮轴上，电脑操控离合器(22)装在自动变速齿轮箱(12)前端的齿轮轴上，上传动齿轮组(6)套装在左塔架(4)、中央塔架(7)、右塔架(10)顶部的动力传动横轴稳固承重轴承(3)的两个轴承中间的动力传动横轴(9)上，组合传动链(5)上端和上传动齿轮组(6)齿合，下端和下传动齿轮组(11)齿合，左塔架(4)、中央塔架(7)、右塔架(10)分别装在左潜水仓(21)、中央潜水仓(17)和右潜水仓(15)上部连体工作甲板(14)上，连体工作甲板(14)和左潜水仓(21)、中央潜水仓(17)、右潜水仓(15)通过滑板式支撑固定拉板(16)、下水翼(23)、上水翼(24)、连接固定成一个整体，塔架斜拉钢缆(27)和仓体平拉钢缆及高压电缆(34)将半潜式水翼连体平台海上风力发电装置通过固定钢缆环(26)套装在固定钢缆桩(25)上，固定钢缆桩(25)深植在暗礁或岛礁(35)上，海底电缆(36)通过固定钢缆桩(25)引出；铺设在海底，流线型气体整流罩板(29)安装在连体工作甲板(14)前端的整流罩板支撑钢架(30)上，自动侧风仪(28)安装在流线型气体整流罩板(29)中间位置的高杆顶部，变压器(31)和操控电脑(32)安装在连体工作甲板(14)前部中央，压水仓水泵(33)安装在连体工作甲板(14)下部的潜水仓里。
2.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：风叶轴(1)有十数组，每组3对，等距离、等角度地安装在动力传动横轴(9)上，相邻两组风轮互为平分圆心角，风叶轴支架(18)安装在风叶轴(1)上，风门壁(8)装在风叶轴(1)和风叶轴支架(18)上，风门(2)装在风门轴(19)上，风门轴(19)装在风门轴轴承(20)上，风门轴(19)和风门轴轴承(20)均装在风叶轴(1)上。
3.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：动力传动横轴(9)安装在左塔架(4)、中央塔架(7)、右塔架(10)的动力传动横轴稳固承重轴承(3)上，左塔架(4)、中央塔架(7)、右塔架10分别安装在左潜水仓(21)、中央潜水仓(17)、右潜水仓(15)上部的连体工作甲板(14)上。
4.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：连体工作甲板(14)安装在左潜水仓(21)、中央潜水仓(17)、右潜水仓(15)的顶部，通过滑板式支撑拉板(16)、下水翼(23)、上水翼(24)将左潜水仓(21)、中央潜水仓(17)、右潜水仓(15)连接固定成一个坚固整体。
5.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：上传动齿轮组(6)套装在三个塔架顶部的动力传动横轴(9)上的动力传动横轴稳固承重轴承(3)的两个轴承中间，组合传动链上端齿合在上传动齿轮组(6)上，下端齿合在塔架下端的下传动齿轮组(11)上，自动变速齿轮箱(12)和发电机装在下传动齿轮组(11)两侧的齿轮轴上。
6.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：自动测风仪(28)装在流线型气体整流罩板(29)中央的高杆顶部，电脑操控离合器(22)有数个，安装在自动变速齿轮箱(12)前部的齿轮轴上，电脑操控压水仓水泵(33)有数个，安装在各潜水仓的压水仓内，它们均用导线和操控电脑(32)相连接。
7.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：流线型气体整流罩板(29)装在左塔架(4)、中央塔架(7)、右塔架(10)的前部，它与装在连体工作甲板上的整流罩固定钢架(30)结合成一个整体。
8.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：塔架斜拉钢缆(27)一端固定并拉住三个塔架，另一端固定在固定钢缆环(26)上，仓体平拉钢缆及高压电缆(34)一端固定拉住三个仓体，另一端固定在固定钢缆环(26)上，固定钢缆环(26)套装在固定钢缆桩(25)上。
9.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：变压器(31)装在固定连体工作甲板(14)的前部中央，它将变出的高压电流通过附在仓体平拉钢缆(33)上的高压电缆经固定钢缆桩(25)为轴心的海底电缆(36)输送到用户。
10.根据权利要求1所述的半潜式水翼连体平台海上风力发电装置，其特征在于：暗礁与岛礁(35)应选在半潜式水翼连体平台海上风力发电装置的半径中心，无暗礁或岛礁，则应在海底钻孔，安装水底固定钢缆桩。
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