一种漂浮式海上风力发电装置及其工作方法与流程

本发明属于风力发电，涉及一种漂浮式海上风力发电装置及其工作方法。

背景技术：

1、风力发电是水力发电以外的最具有潜力的可再生能源发电技术。由于海上风速较大，不受障碍物和地表粗糙度的影响，风速风向更加稳定，湍流较小，并且靠近陆上电力消费中心，因此海上风电开发价值极大。因此需要一种海上风力发电装置。

2、现有的风力发电装置中，扇叶多固定在轮毂上，使得扇叶张开的角度为固定的，当风力过大超过风力发电装置承载极限时，容易导致风力发电装置受损的情况。

3、为解决上述问题，本发明提出了一种漂浮式海上风力发电装置及其工作方法。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种漂浮式海上风力发电装置及其工作方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：包括支撑机构，支撑机构的上方设置有壳体，所述壳体的底部固定连接有滑杆，壳体的底部转动连接有移动筒，支撑机构上转动设置有丝杆，移动筒的底端螺纹套设在丝杆上，滑杆的底部滑动设置在丝杆的内部；

3、支撑机构上设置有限位组件，限位组件限制移动筒只能上下移动；

4、所述壳体的内部固定设置有发电机，发电机的输入端转动连接有转轴，转轴的端部同轴固定连接有叶轮座，壳体上设置有伸缩组件，伸缩组件驱动位于转轴上的移动板在叶轮座和壳体之间滑动，移动板同轴滑动套设在转轴上，移动板和叶轮座之间铰接有若干扇叶。

5、进一步地，所述支撑机构包括三个基体和三个连接柱，三个基体和三个连接柱组成一个正三角形，三个基体位于正三角形的三个端点处，三个连接柱为正三角形的三个边。

6、进一步地，所述三个连接柱围成的正三角形的中部固定连接有圆柱形的箱体，箱体竖直布设，箱体上开设有滑槽，滑槽内的底面固定连接有电机，丝杆固定连接于电机的输出端；

7、所述限位组件包括滑块，滑块固定连接于移动筒的底部，滑块滑动连接于滑槽的内部，滑块螺纹套设在丝杆上。

8、进一步地，所述滑块的外表面固定连接有两个相对称的限位块，滑槽的侧壁上开设有两个限位槽，限位块滑动连接于对应的限位槽内。

9、进一步地，所述丝杆上开设有凹槽，滑杆的外表面固定连接有两个相对称的限位条，滑杆和两个限位条的底部均滑动设置在凹槽内。

10、进一步地，所述伸缩组件包括液压缸，液压缸固定连接于壳体的内部，液压缸输出端的液压杆滑动贯穿壳体的侧面，液压缸输出端的液压杆的一端固定连接有固定板，固定板滑动套设在转轴上，固定板与移动板转动连接。

11、进一步地，所述移动板的直径小于叶轮座的直径，若干个扇叶关于转轴呈圆周阵列分布，所述叶轮座的外表面上均匀开设有翻转通道，翻转通道的内部均转动连接有环形的翻转板，翻转板的内壁上固定连接有海绵层，扇叶的一端滑动设置在对应的翻转板内，扇叶与海绵层滑动配合；

12、所述移动板的外表面上开设有安装槽，安装槽的数量与翻转通道的数量相等，安装槽分别与翻转通道一一对应，扇叶的另一端转动连接于对应的安装槽内。

13、一种工作方法，使用如上述任一项所述的漂浮式海上风力发电装置，包括以下步骤：

14、s1.高度调整，即对扇叶的高度进行调整；通过丝杆在滑块的内部转动，使滑块在滑槽的内部竖直滑动，滑块推动移动筒、壳体、扇叶上下移动；

15、s2.第一角度调整，即对所有扇叶的水平角度进行调整；在高度调整过程中，丝杆会带动滑杆一起转动，使滑杆带动壳体转动，壳体在移动筒上转动，带动扇叶转动；

16、s3.第二角度调整，即对单个扇叶张开的角度进行调整；通过液压缸推动固定板和移动板在转轴上滑动，改变移动板与叶轮座之间的距离，进而使扇叶的一端在移动板上转动，扇叶的另一端在翻转板上滑动，同时翻转板会带动扇叶转动。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、1.该漂浮式海上风力发电装置设置有移动筒，移动筒底端的滑块螺纹套设在丝杆上，通过电机驱动丝杆转动，使滑块在滑槽的内部滑动，进而推动移动筒向上或向下移动，改变壳体和扇叶的高度，使发电机接受不同大小的风力。

19、2.该漂浮式海上风力发电装置设置有滑杆，滑杆固定连接于壳体的底部，在丝杆驱动壳体上下移动时，丝杆会带动滑杆转动，使壳体转动，进而使整个扇叶转动，使扇叶能够迎风使用，提高发电效率。

20、3.该漂浮式海上风力发电装置设置有扇叶，扇叶的一端铰接在叶轮座上，扇叶的另一端交接在移动板上，通过液压缸推动固定板，带动移动板在转轴上滑动，移动板与叶轮座之间的距离增加，移动板会拉动扇叶的一端，使扇叶转动至逐渐与转轴趋于平行，使扇叶受风力减少，减少风力过大损坏发电机的情况。

技术特征：

1.一种漂浮式海上风力发电装置，其特征在于，包括支撑机构，支撑机构的上方设置有壳体(10)，所述壳体(10)的底部固定连接有滑杆(19)，壳体(10)的底部转动连接有移动筒(15)，支撑机构上转动设置有丝杆(13)，移动筒(15)的底端螺纹套设在丝杆(13)上，滑杆(19)的底部滑动设置在丝杆(13)的内部；支撑机构上设置有限位组件，限位组件限制移动筒(15)只能上下移动；

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风力发电装置，其特征在于：所述支撑机构包括三个基体(1)和三个连接柱(2)，三个基体(1)和三个连接柱(2)组成一个正三角形，三个基体(1)位于正三角形的三个端点处，三个连接柱(2)为正三角形的三个边。

3.根据权利要求2所述的一种漂浮式海上风力发电装置，其特征在于：所述三个连接柱(2)围成的正三角形的中部固定连接有圆柱形的箱体(3)，箱体(3)竖直布设，箱体(3)上开设有滑槽(14)，滑槽(14)内的底面固定连接有电机(12)，丝杆(13)固定连接于电机(12)的输出端；

4.根据权利要求3所述的一种漂浮式海上风力发电装置，其特征在于：所述滑块(16)的外表面固定连接有两个相对称的限位块，滑槽(14)的侧壁上开设有两个限位槽，限位块滑动连接于对应的限位槽内。

5.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风力发电装置，其特征在于：所述丝杆(13)上开设有凹槽，滑杆(19)的外表面固定连接有两个相对称的限位条，滑杆(19)和两个限位条的底部均滑动设置在凹槽内。

6.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风力发电装置，其特征在于：所述伸缩组件包括液压缸(17)，液压缸(17)固定连接于壳体(10)的内部，液压缸(17)输出端的液压杆滑动贯穿壳体(10)的侧面，液压缸(17)输出端的液压杆的一端固定连接有固定板(9)，固定板(9)滑动套设在转轴(5)上，固定板(9)与移动板(8)转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种漂浮式海上风力发电装置，其特征在于：所述移动板(8)的直径小于叶轮座(4)的直径，若干个扇叶(11)关于转轴(5)呈圆周阵列分布，所述叶轮座(4)的外表面上均匀开设有翻转通道(6)，翻转通道(6)的内部均转动连接有环形的翻转板(7)，翻转板(7)的内壁上固定连接有海绵层，扇叶(11)的一端滑动设置在对应的翻转板(7)内，扇叶(11)与海绵层滑动配合；

8.一种工作方法，其特征在于：使用如权利要求1-7任一项所述的漂浮式海上风力发电装置，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于风力发电技术领域，涉及一种漂浮式海上风力发电装置及其工作方法，包括支撑机构，支撑机构的上方设置有壳体，壳体的底部固定连接有滑杆，壳体的底部转动连接有移动筒，支撑机构上转动设置有丝杆，移动筒的底端螺纹套设在丝杆上，滑杆的底部滑动设置在丝杆的内部，所述壳体的内部固定设置有发电机，发电机的输入端转动连接有转轴，转轴的端部同轴固定连接有叶轮座，壳体上设置有伸缩组件，伸缩组件驱动位于转轴上的移动板在叶轮座和壳体之间滑动，移动板同轴滑动套设在转轴上，移动板和叶轮座之间铰接有若干扇叶。本发明的优点在于：通过使扇叶转动至逐渐与转轴趋于平行，使扇叶受风力减少，减少风力过大损坏发电机的情况。

技术研发人员：冯小星,曹春潼,史小鹏,施惠庆,高峰,梅德权,张锦,覃廖开,季鹏,陈飞
受保护的技术使用者：江苏龙源振华海洋工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6