CN220791408U - 一种漂浮式升降型风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电机技术领域，具体公开了一种漂浮式升降型风力发电机，包括：浮板，所述浮板为圆盘形板材，且其下表面通过三根导杆固定连接有平衡重物；垂直轴风力发电机，所述垂直轴风力发电机安装在浮板上表面的中心位置；本实用新型通过设置浮板、垂直轴风力发电机和电磁铁，垂直轴风力发电机能够根据海面的风力强度改变电磁铁对铁块的吸力，通过设置支撑杆、转动座、拉力弹簧和升降机构，当海面风力强劲时，电磁铁的吸力强，铁块一带动升降板一靠近电磁铁，从而通过拉绳一拉动支撑杆，使得水平轴风力发电机靠近浮板的上表面，减少水平轴风力发电机的的受风面积，从而降低风阻，保护风力发电机二，避免强风损坏风力发电机二。

Description

一种漂浮式升降型风力发电机

技术领域

本实用新型属于风力发电机技术领域，具体涉及一种漂浮式升降型风力发电机。

背景技术

目前我国使用海上风力发电机一般使用水泥浇筑底座，在底座上安装水平轴的风力发电机，由于海上风力时刻剧变，风力发电机在强风下阻力大易损，所以一般在近海40米深度使用水泥浇筑式风机，且成本较高，远海深海无法用，结合国内的固定风力发电机与垂直式漂浮风力发电机，提出一种具有国内固定风力发电机的发电能力，且能应对深海的强风环境的漂浮式升降型风力发电机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种漂浮式升降型风力发电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种漂浮式升降型风力发电机，包括：

浮板，所述浮板为圆盘形板材，且其下表面通过三根导杆固定连接有平衡重物；

垂直轴风力发电机，所述垂直轴风力发电机安装在浮板上表面的中心位置；

水平轴风力发电机，所述水平轴风力发电机安装在浮板上表面远离中心的位置；

支撑杆，所述支撑杆与水平轴风力发电机固定连接；

转动座，所述转动座安装在浮板的上表面，且其与支撑杆的下端安装；

拉力弹簧，所述拉力弹簧的两端分别与浮板上表面靠近边沿的一侧和支撑杆的中间位置转动连接；

电磁铁，所述电磁铁固定安装在平衡重物的上表面，且其通过垂直轴风力发电机供电；

升降机构，所述升降机构用于控制支撑杆旋转倾倒；

防晃机构，所述防晃机构用于避免水平轴风力发电机在受到的风力较小时发生晃动。

优选的，所述水平轴风力发电机的数量为三个，三个所述水平轴风力发电机呈环形阵列围绕垂直轴风力发电机分布，且其迎风方向均设置在朝向浮板外侧的方向。

优选的，所述转动座包括U型板、转块和转轴，所述U型板固定安装在浮板的上表面，所述转块活动设置在U型板的内侧，两个所述转轴分别固定安装在转块的两端，且其分别与U型板的两侧面转动连接，所述支撑杆的下端与转块的上端固定连接。

优选的，所述升降机构包括定滑轮一、定滑轮二、通孔、升降板一、铁块一和拉绳一，所述定滑轮一和定滑轮二分别固定安装在浮板的上表面和下表面，所述通孔开设在浮板上，且其设置在定滑轮一和定滑轮二之间的位置，所述升降板一滑动连接在导杆上，所述铁块一固定安装在升降板一的上表面，所述拉绳一的两端分别与支撑杆的中部和升降板一的一端固定连接，且其穿过通孔且两侧分别与定滑轮一和定滑轮二的滑轮接触。

优选的，所述防晃机构包括滑杆、挡板、插块、复位弹簧、升降板二、铁块二和拉绳二，所述滑杆滑动贯穿浮板，所述挡板固定安装在滑杆的上端，所述插块固定安装在挡板的上端，所述转块的底部开设有与插块适配的插槽，所述复位弹簧的两端分别与浮板的上表面和挡板的下表面固定连接，所述升降板二滑动连接在导杆上，所述铁块二固定安装在升降板二的上表面，所述拉绳二的两端分别与滑杆的下端和升降板二的一端固定连接。

优选的，所述垂直轴风力发电机包括发电机本体一、垂直支持轴和垂直式扇叶，所述发电机本体一固定安装在浮板上表面的中心位置，所述垂直支持轴安装在发电机本体一的输入端，所述垂直式扇叶固定安装在垂直支持轴的侧面。

优选的，所述水平轴风力发电机包括发电机本体二、水平支持轴和水平式扇叶，所述发电机本体二固定安装在支撑杆的上端，所述水平支持轴安装在发电机本体二的输入端，所述水平式扇叶固定安装在水平支持轴的侧面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过设置浮板、垂直轴风力发电机和电磁铁，垂直轴风力发电机能够根据海面的风力强度改变电磁铁对铁块的吸力，通过设置支撑杆、转动座、拉力弹簧和升降机构，当海面风力强劲时，电磁铁的吸力强，铁块一带动升降板一靠近电磁铁，从而通过拉绳一拉动支撑杆，使得水平轴风力发电机靠近浮板的上表面，减少水平轴风力发电机的的受风面积，从而降低风阻，保护风力发电机二，避免强风损坏风力发电机二，而在风力较小时，拉力弹簧拉扯支撑杆，使得铁块一不能靠近电磁铁，水平轴风力发电机的受风面积大，保障这种漂浮式升降型风力发电机的发电能力。

(2)本实用新型通过设置防晃机构，当风力没有达到使电磁铁吸引铁块二的吸力超过复位弹簧的拉力时，插块插入插槽使得支撑杆不能转动，从而避免水平轴风力发电机受风发电时不断地晃动，从而保障发电效果。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的又一立体结构示意图；

图3为本实用新型的正视结构示意图；

图4为本实用新型的正视结构剖视图；

图5为本实用新型的图4中A处结构放大示意图。

图中：

1、浮板；11、导杆；12、平衡重物；

2、垂直轴风力发电机；21、发电机本体一；22、垂直支持轴；23、垂直式扇叶；

3、水平轴风力发电机；31、发电机本体二；32、水平支持轴；33、水平式扇叶；

4、支撑杆；

5、转动座；51、U型板；52、转块；53、转轴；54、插槽；

6、拉力弹簧；

7、电磁铁；

8、升降机构；81、定滑轮一；82、定滑轮二；83、通孔；84、升降板一；85、铁块一；86、拉绳一；

9、防晃机构；91、滑杆；92、挡板；93、插块；94、复位弹簧；95、升降板二；96、铁块二；97、拉绳二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1－图5所示，一种漂浮式升降型风力发电机，包括：

浮板1，浮板1为圆盘形板材，且其下表面通过三根导杆11固定连接有平衡重物12；

垂直轴风力发电机2，垂直轴风力发电机2安装在浮板1上表面的中心位置；

水平轴风力发电机3，水平轴风力发电机3安装在浮板1上表面远离中心的位置；

支撑杆4，支撑杆4与水平轴风力发电机3固定连接；

转动座5，转动座5安装在浮板1的上表面，且其与支撑杆4的下端安装；

拉力弹簧6，拉力弹簧6的两端分别与浮板1上表面靠近边沿的一侧和支撑杆4的中间位置转动连接；

电磁铁7，电磁铁7固定安装在平衡重物12的上表面，且其通过垂直轴风力发电机2供电；

升降机构8，升降机构8用于控制支撑杆4旋转倾倒；

防晃机构9，防晃机构9用于避免水平轴风力发电机3在受到的风力较小时发生晃动。

由上可知，通过设置浮板1、垂直轴风力发电机2和电磁铁7，垂直轴风力发电机2能够根据海面的风力强度输出不同功率的电力，从而改变电磁铁7对铁块的吸力，通过设置支撑杆4、转动座5、拉力弹簧6和升降机构8，当海面风力强劲时，电磁铁7的吸力强，升降机构8靠近电磁铁7，从而拉动支撑杆4旋转倾倒，使得水平轴风力发电机3靠近浮板1的上表面，减少水平轴风力发电机3的的受风面积，从而降低风阻，使得海面出现强风时水平轴风力发电机3不易被强风损坏，而在风力较小时，拉力弹簧6拉扯支撑杆4，使得升降机构8不能靠近电磁铁7，水平轴风力发电机3的受风面积大，保障这种漂浮式升降型风力发电机的发电能力，也就是说，这种漂浮式升降型风力发电机的发电能力在风力较小时能够达到国内现有的固定风力发电机的发电功率，在风力较大时，能够减少水平轴风力发电机3的受风面积，使得这种漂浮式升降型风力发电机在遇到强风时也能稳定的发电，且不易被强风损毁，能够在远离近海的深海中使用，另外，由于浮板1的下表面通过三根导杆11固定连接有平衡重物12，到导杆11的长度和平衡重物12的重量都足够时，这种漂浮式升降型风力发电机的重心在海面下接近平衡重物12的位置，大风掀起海浪时浮板1不会倾翻。

具体的，由图1和图2可知，水平轴风力发电机3的数量为三个，三个水平轴风力发电机3呈环形阵列围绕垂直轴风力发电机2分布，且其迎风方向均设置在朝向浮板1外侧的方向。

由上可知，三个均朝向浮板1外侧方向且呈环形阵列分布的水平轴风力发电机3，能够更大程度的接受海面的风力，从而保障发电效率。

具体的，由图1、图3和图5可知，转动座5包括U型板51、转块52和转轴53，U型板51固定安装在浮板1的上表面，转块52活动设置在U型板51的内侧，两个转轴53分别固定安装在转块52的两端，且其分别与U型板51的两侧面转动连接，支撑杆4的下端与转块52的上端固定连接。

由上可知，当支撑杆4竖直时，转块52的一侧面与U型板51的一侧内壁贴合，避免拉力弹簧6损坏时支撑杆4向外转动，导致水平轴风力发电机3长时间浸泡到海水中。

具体的，由图3和图4可知，升降机构8包括定滑轮一81、定滑轮二82、通孔83、升降板一84、铁块一85和拉绳一86，定滑轮一81和定滑轮二82分别固定安装在浮板1的上表面和下表面，通孔83开设在浮板1上，且其设置在定滑轮一81和定滑轮二82之间的位置，升降板一84滑动连接在导杆11上，铁块一85固定安装在升降板一84的上表面，拉绳一86的两端分别与支撑杆4的中部和升降板一84的一端固定连接，且其穿过通孔83且两侧分别与定滑轮一81和定滑轮二82的滑轮接触。

由上可知，电磁铁7的吸力增加时，拉动铁块一85向下移动，从而使得升降板一84拉动拉绳一86，从而使得支撑杆4向垂直轴风力发电机2的方向倾倒，达到减少水平轴风力发电机3的受风面积的目的，而定滑轮一81和定滑轮二82的设置，能够减少拉绳一86的磨损。

优选的，由图3可知，垂直轴风力发电机2包括发电机本体一21、垂直支持轴22和垂直式扇叶23，发电机本体一21固定安装在浮板1上表面的中心位置，垂直支持轴22安装在发电机本体一21的输入端，垂直式扇叶23固定安装在垂直支持轴22的侧面。

由上可知，这种垂直轴风力发电机2的结构类似现有的垂直式漂浮风力发电机，由于发电机本体一21安装在浮板1的上表面，垂直支持轴22竖直设置，使得垂直式扇叶23的受风面积小，更容易将受到的风力转换为驱动垂直支持轴22转动的推力，虽然发电效率受到限制，但是结构简单、不易损坏发电机本体一21，在发生强风时仍能正常使用，且发电效率更高，使得电磁铁7的吸力增加。

具体的，由图3可知，水平轴风力发电机3包括发电机本体二31、水平支持轴32和水平式扇叶33，发电机本体二31固定安装在支撑杆4的上端，水平支持轴32安装在发电机本体二31的输入端，水平式扇叶33固定安装在水平支持轴32的侧面。

由上可知，海面发生大风时，一般是平行于海平面，当支撑杆4倾斜时，水平式扇叶33的受风面积减少，从而减少风阻，保护发电机本体二31。

实施例二：

参考图3、图4和图5所示，防晃机构9包括滑杆91、挡板92、插块93、复位弹簧94、升降板二95、铁块二96和拉绳二97，滑杆91滑动贯穿浮板1，挡板92固定安装在滑杆91的上端，插块93固定安装在挡板92的上端，转块52的底部开设有与插块93适配的插槽54，复位弹簧94的两端分别与浮板1的上表面和挡板92的下表面固定连接，升降板二95滑动连接在导杆11上，铁块二96固定安装在升降板二95的上表面，拉绳二97的两端分别与滑杆91的下端和升降板二95的一端固定连接。

由上可知，当滑杆91向下移动时，插块93脱离插槽54，此时支撑杆4才能随意转动，而由于复位弹簧94的设置，没有足够大的外力拉扯滑杆91，插块93不会脱出插槽54，由于电磁铁7在强风时吸力增加拉动铁块二96向下移动，此时拉绳二97拉动滑杆91使得插块93脱离插槽54，而当风力减小时，拉力弹簧6拉动支撑杆4恢复垂直，此时电磁铁7的吸力也降低，复位弹簧94拉动滑杆91向上移动，使得插块93重新插入插槽54，使得风力较小时，支撑杆4不会随意晃动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种漂浮式升降型风力发电机，其特征在于，包括：

浮板(1)，所述浮板(1)为圆盘形板材，且其下表面通过三根导杆(11)固定连接有平衡重物(12)；

垂直轴风力发电机(2)，所述垂直轴风力发电机(2)安装在浮板(1)上表面的中心位置；

水平轴风力发电机(3)，所述水平轴风力发电机(3)安装在浮板(1)上表面远离中心的位置；

支撑杆(4)，所述支撑杆(4)与水平轴风力发电机(3)固定连接；

转动座(5)，所述转动座(5)安装在浮板(1)的上表面，且其与支撑杆(4)的下端安装；

拉力弹簧(6)，所述拉力弹簧(6)的两端分别与浮板(1)上表面靠近边沿的一侧和支撑杆(4)的中间位置转动连接；

电磁铁(7)，所述电磁铁(7)固定安装在平衡重物(12)的上表面，且其通过垂直轴风力发电机(2)供电；

升降机构(8)，所述升降机构(8)用于控制支撑杆(4)旋转倾倒；

防晃机构(9)，所述防晃机构(9)用于避免水平轴风力发电机(3)在受到的风力较小时发生晃动。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式升降型风力发电机，其特征在于：所述水平轴风力发电机(3)的数量为三个，三个所述水平轴风力发电机(3)呈环形阵列围绕垂直轴风力发电机(2)分布，且其迎风方向均设置在朝向浮板(1)外侧的方向。

3.根据权利要求1所述的一种漂浮式升降型风力发电机，其特征在于：所述转动座(5)包括U型板(51)、转块(52)和转轴(53)，所述U型板(51)固定安装在浮板(1)的上表面，所述转块(52)活动设置在U型板(51)的内侧，两个所述转轴(53)分别固定安装在转块(52)的两端，且其分别与U型板(51)的两侧面转动连接，所述支撑杆(4)的下端与转块(52)的上端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种漂浮式升降型风力发电机，其特征在于：所述升降机构(8)包括定滑轮一(81)、定滑轮二(82)、通孔(83)、升降板一(84)、铁块一(85)和拉绳一(86)，所述定滑轮一(81)和定滑轮二(82)分别固定安装在浮板(1)的上表面和下表面，所述通孔(83)开设在浮板(1)上，且其设置在定滑轮一(81)和定滑轮二(82)之间的位置，所述升降板一(84)滑动连接在导杆(11)上，所述铁块一(85)固定安装在升降板一(84)的上表面，所述拉绳一(86)的两端分别与支撑杆(4)的中部和升降板一(84)的一端固定连接，且其穿过通孔(83)且两侧分别与定滑轮一(81)和定滑轮二(82)的滑轮接触。

5.根据权利要求3所述的一种漂浮式升降型风力发电机，其特征在于：所述防晃机构(9)包括滑杆(91)、挡板(92)、插块(93)、复位弹簧(94)、升降板二(95)、铁块二(96)和拉绳二(97)，所述滑杆(91)滑动贯穿浮板(1)，所述挡板(92)固定安装在滑杆(91)的上端，所述插块(93)固定安装在挡板(92)的上端，所述转块(52)的底部开设有与插块(93)适配的插槽(54)，所述复位弹簧(94)的两端分别与浮板(1)的上表面和挡板(92)的下表面固定连接，所述升降板二(95)滑动连接在导杆(11)上，所述铁块二(96)固定安装在升降板二(95)的上表面，所述拉绳二(97)的两端分别与滑杆(91)的下端和升降板二(95)的一端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种漂浮式升降型风力发电机，其特征在于：所述垂直轴风力发电机(2)包括发电机本体一(21)、垂直支持轴(22)和垂直式扇叶(23)，所述发电机本体一(21)固定安装在浮板(1)上表面的中心位置，所述垂直支持轴(22)安装在发电机本体一(21)的输入端，所述垂直式扇叶(23)固定安装在垂直支持轴(22)的侧面。

7.根据权利要求1所述的一种漂浮式升降型风力发电机，其特征在于：所述水平轴风力发电机(3)包括发电机本体二(31)、水平支持轴(32)和水平式扇叶(33)，所述发电机本体二(31)固定安装在支撑杆(4)的上端，所述水平支持轴(32)安装在发电机本体二(31)的输入端，所述水平式扇叶(33)固定安装在水平支持轴(32)的侧面。