CN220434931U - 一种抑制桥索风致振动的发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种抑制桥索风致振动的发电装置，斜拉索包括若干发电组件与桥索，发电组件在桥索上间隔设置；发电组件包括叶片、风轮转轴、轮毂、发电机转轴、发电机固定盘以及圆柱形的发电机，发电机转轴与风轮转轴、轮毂同轴固定；发电机通过发电机固定盘固定在桥索内部；发电机转轴沿发电机轴线贯穿设置，将若干个发电机串联在一起同时将风轮转轴、轮毂与桥索串联；轮毂表面设有若干叶片，叶片、风轮转轴、轮毂固定连接为一个整体。通过设置在桥索外侧的叶片转动改善桥索周围流场特征，利于旋涡在距离桥索较远处快速脱落，从而减轻对桥索流致振动力的作用；通过设置在桥索里的发电机进行风能收集，实现自然界风能的综合利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种抑制桥索风致振动的发电装置。
背景技术
随着科技水平的发展，大跨度悬索桥梁结构逐步向“柔”、“轻”方向发展，在风荷载作用下，悬索桥、斜拉桥桥索发生圆柱绕流产生涡激振动现象层出不穷，造成结构的长期疲劳损耗，严重时产生共振效应使结构瞬间毁坏。目前，采取最多的控制主要是通过改变桥索边界条件来实现，例如采用增加螺旋线板、分隔板等方式来实现，这些控制方式未能充分利用风荷载能量。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于悬索桥、斜拉桥的桥索上可降低涡激振动作用，同时能收集风荷载能量实现资源综合利用的发电装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：一种抑制桥索风致振动的发电装置，桥梁两侧的索塔通过横梁连接在一起，且索塔通过若干斜拉索与主梁连接，所述斜拉索包括若干发电组件与桥索，发电组件在桥索上间隔设置；所述发电组件包括叶片、风轮转轴、轮毂、发电机转轴、发电机固定盘以及圆柱形的发电机，所述发电机转轴与风轮转轴、轮毂同轴固定；所述发电机通过发电机固定盘固定在桥索内部；所述发电机转轴沿发电机轴线贯穿设置，将若干个发电机串联在一起同时将风轮转轴、轮毂与桥索串联；所述轮毂表面设有若干叶片，叶片、风轮转轴、轮毂固定连接为一个整体。
优选的，所述风轮转轴设有呈圆周均布的支撑与电机转轴固定连接，从而使得叶片通过与轮毂固定连接的风轮转轴带动电机转轴转动。
优选的，所述叶片为半圆筒形叶片，轮毂设置为筒状，叶片均布于轮毂表面且叶片与轮毂等长，便于叶片在风荷载作用下受力旋转。
优选的，所述风轮转轴为环形转轴，设置于轮毂前后两端并与桥索相接。
优选的，所述发电机固定盘为四块呈圆周均布的矩形凸起。
优选的，每个所述轮毂上均设有四片叶片。
本实用新型的有益效果：
1)通过设置在桥索外侧的叶片转动改善桥索周围流场特征，扰乱旋涡脱落形态，叶片转起来时，有利于旋涡在距离桥索较远处快速脱落，从而减轻对桥索流致振动力的作用，进而减轻桥索结构的损伤破坏；
2)通过设置在桥索里的发电机进行风能收集，将桥索周围脱落的旋涡能量收集在装置中，实现自然界风能的综合利用。
附图说明
图1为本实用新型的使用示意图；
图2为图1的A部放大图；
图3为本实用新型的结构示意图；
图4为实用新型的正视图；
图5为本实用新型的左视图；
图中：1-发电组件，2-斜拉索，3-索塔，4-主梁，5-桥墩，6-桥墩桩基，7-横梁，8-叶片，9-风轮转轴，10-轮毂，11-发电机转轴，12-发电机固定盘，13-发电机，14-桥索。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型相对于现有技术所作出的改进，下面将结合附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1—5所示，一种抑制桥索风致振动的发电装置，桥梁两侧的索塔3通过横梁7连接在一起，且索塔3通过若干斜拉索2与主梁4连接，斜拉索2主要由若干发电组件1与桥索14组成，其中发电组件1在桥索14上间隔设置。
发电组件1主要由叶片8、风轮转轴9、轮毂10、发电机转轴11、发电机固定盘12以及圆柱形的发电机13组成，发电机转轴11与风轮转轴9、轮毂10同轴固定，发电机13通过发电机固定盘12固定在桥索14内部。
发电机转轴11沿发电机13轴线贯穿设置，将若干个发电机13串联在一起同时将风轮转轴9、轮毂10与桥索14串联。风轮转轴9、轮毂10以及桥索14交替设置构成斜拉索2(图1中仅展示了部分斜拉索安装发电组件的状态)。轮毂10表面设有若干叶片8，叶片8、风轮转轴9、轮毂10固定连接为一个整体。斜拉索2承受各方向风荷载作用，通过发电组件1上的叶片8在风荷载作用下受力旋转，带动轮毂10、风轮转轴9以及发电机转轴1转动，进而引起发电机发电，收集能量，减轻振动。
最好是，风轮转轴9设有呈圆周均布的四块支撑与电机转轴11固定连接，通过风轮转轴9带动电机转轴11转动从而进行发电。
最好是，叶片8为半圆筒形叶片，轮毂10设置为筒状，叶片8均布于轮毂10表面且叶片8与轮毂10等长，增加风能的转换效率。
最好是，风轮转轴9为环形转轴，设置于轮毂10前后两端并与桥索14相接。
最好是，发电机固定盘12为四块呈圆周均布的矩形凸起。
最好是，每个轮毂10上均设有四片叶片8。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种抑制桥索风致振动的发电装置，桥梁两侧的索塔(3)通过横梁(7)连接在一起，且索塔(3)通过若干斜拉索(2)与主梁(4)连接，其特征在于：所述斜拉索(2)包括若干发电组件(1)与桥索(14)，发电组件(1)在桥索(14)上间隔设置；所述发电组件(1)包括叶片(8)、风轮转轴(9)、轮毂(10)、发电机转轴(11)、发电机固定盘(12)以及圆柱形的发电机(13)，所述发电机转轴(11)与风轮转轴(9)、轮毂(10)同轴固定；所述发电机(13)通过发电机固定盘(12)固定在桥索(14)内部；所述发电机转轴(11)沿发电机(13)轴线贯穿设置，将若干个发电机(13)串联在一起同时将风轮转轴(9)、轮毂(10)与桥索(14)串联；所述轮毂(10)表面设有若干叶片(8)，叶片(8)、风轮转轴(9)、轮毂(10)固定连接为一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种抑制桥索风致振动的发电装置，其特征在于：所述风轮转轴(9)设有呈圆周均布的四块支撑与电机转轴(11)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种抑制桥索风致振动的发电装置，其特征在于：所述叶片(8)为半圆筒形叶片，轮毂(10)设置为筒状，叶片(8)均布于轮毂(10)表面且叶片(8)与轮毂(10)等长。
4.根据权利要求1所述的一种抑制桥索风致振动的发电装置，其特征在于：所述风轮转轴(9)为环形转轴，设置于轮毂(10)前后两端并与桥索(14)相接。
5.根据权利要求1所述的一种抑制桥索风致振动的发电装置，其特征在于：所述发电机固定盘(12)为四块呈圆周均布的矩形凸起。
6.根据权利要求1所述的一种抑制桥索风致振动的发电装置，其特征在于：每个所述轮毂(10)上均设有四片叶片(8)。
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