具有自我保护功能的海上风力发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种具有自我保护功能的海上风力发电机，包括：浮式平台；风力机；供水软管及自平衡机构，自平衡机构包括至少三个自平衡组件，自平衡组件包括浮动体、水流驱动件和设有水射流通道的平衡臂，水射流通道的进水口与供水软管的另一端接通，平衡臂包括连接端和漂浮端，连接端与连接耳连接，浮动体设置于漂浮端上，水流驱动件连通于水射流通道内并与控制装置电性连接。如此使得平衡臂能够获得由冲刷力产生的反作用力而对风机基础形成侧向支撑，使风机基础实现自动姿态矫正，能够在避免使用缆索的前提下自适应调整风力发电机的平衡状态，避免在受到洋、流、风、浪等各种极限载荷的冲击和影响时致使风力发电机发生倾覆。

【技术实现步骤摘要】
具有自我保护功能的海上风力发电机
本专利技术涉及海上风力发电机
，特别是涉及一种具有自我保护功能的海上风力发电机。
技术介绍
随着科学技术日新月异的发展，以及国家不断倡导新能源、新技术的发展与应用，许多无污染、底能耗、使用成本低的能源被逐渐广泛应用，例如风能。目前，使用风能最多的为风力发电机，其中又以海上风力发电机最为广泛。然而，由于海洋恶略、复杂的使用环境，导致海上风力发电机遭受着洋、流、风、浪等各种极限载荷的冲击和影响，导致承受的扭转载荷过大，首摇运动过于剧烈，如此会极有可能导致海上风力发电机发生倾覆，影响海上风力发电机的可靠、安全与正常使用，从而造成巨大的经济损失。现有的海上风力发电机大都采用缆索与海床连接，通过该种刚性连接防护结构来实现防止倾覆的目的，然后缆索通常采用金属材质，且由于海上风力发电机及缆索承受的扭转载荷大，首摇运动剧烈，工作可靠性低，在受到时间侵蚀后极有可能造成腐蚀损坏或疲劳断裂，从而导致海上风力发电机在缺少牵制力的情况下发生倾覆。此外，风力发电机的叶片数量较多导致迎风面积过大，导致遭受的阻力过大，更容易发生倾覆。
技术实现思路
基于此，本专利技术有必要提供一种具有自我保护功能的海上风力发电机，能够在避免使用缆索以及减少叶片迎风面积的前提下自适应调整风力发电机的平衡状态，同时减小风力发电机承受的扭转载荷，减轻首摇运动程度，避免在受到洋、流、风、浪等各种极限载荷的冲击和影响时致使风力发电机发生倾覆。其技术方案如下：一种具有自我保护功能的海上风力发电机，包括：浮式平台，所述浮式平台的外周壁上沿周向设有间隔设置的至少三个连接耳，且所述浮式平台开设有进水通道，所述进水通道的进水口位于海平面以下；风力机，所述风力机设置于所述浮式平台上，且所述风力机设有可活动地风叶片；供水软管，所述供水软管的一端与所述进水通道的出水口接通；控制装置，所述控制装置设置于所述浮式平台上、并与所述光电转换装置电性连接；叶片卷伸机构，所述叶片卷伸机构设置于所述风力机上、并与所述风叶片驱动连接，且所述叶片卷伸机构与所述控制装置电性连接；及自平衡机构，所述自平衡机构包括与所述连接耳一一对应地至少三个自平衡组件，所述自平衡组件包括水压传感器、浮动体、水流驱动件和设有水射流通道的平衡臂，所述水射流通道的进水口与所述供水软管的另一端接通，所述平衡臂包括连接端和漂浮端，所述连接端与所述连接耳连接，所述浮动体设置于所述漂浮端上、所述浮动体用以使所述漂浮端漂浮于海平面上，所述水压传感器设置于所述漂浮端上并与所述控制装置通信连接，所述水流驱动件连通于所述水射流通道内、并与所述控制装置电性连接。在应用上述具有自我保护功能的海上风力发电机于风力发电机时，首先通过风力机的工作可持续不断地将风叶片的动能转换为控制装置等需要使用的电能，节能环保；此外，通过将至少三个平衡臂以连接端一一对应地连接到浮式平台的连接耳，之后通过浮动体将平衡臂的漂浮端漂浮于海平面上，紧接着水流驱动件会源源不断地通过进水通道抽入海水，之后通过供水软管传输给水射流通道将海水以高速射出而冲刷海平面，如此使得平衡臂能够获得由冲刷力产生的反作用力而对风机基础形成侧向支撑，进而使发生倾斜的风机基础实现自动姿态矫正，因而能够在避免使用缆索的前提下自适应调整风力发电机的平衡状态，进一步地控制装置可驱控叶片卷伸机构驱动风叶片收卷，从而减小风力发电机的迎风面积，减小风阻，同时减小风力发电机承受的扭转载荷，减轻首摇运动程度，避免在受到洋、流、风、浪等各种极限载荷的冲击和影响时致使风力发电机发生倾覆。下面对本申请的技术方案作进一步地说明：在其中一个实施例中，所述风力机还包括机头，所述风叶片至少包括与所述机头转动连接第一叶片段、及与所述第一叶片段可转动连接的第二叶片段，所述叶片卷伸机构包括设置于所述机头上并与所述控制装置电控连接的伸缩驱动件、设置于所述第一叶片段上并与所述伸缩驱动件驱动连接的第一卷伸臂、及设置于所述第二叶片段上并与所述第一卷伸臂驱动连接的第二卷伸臂。如此，通过伸缩驱动件输出动力，使得第一卷伸臂带动第一叶片段转动向机头收拢、使第二卷伸臂带动第二叶片段转动向机头进一步收拢，因而可以大大减小风叶片的展开面积，进而有效降低风力发电机的迎风风阻，降低风力发电机的倾覆力矩，以进一步防止发生倾倒的风险。在其中一个实施例中，所述机头的外壳上设有卡槽，所述第二叶片段的自由端卡装入所述卡槽内时，所述机头、所述第一叶片段和所述第二叶片段配合形成三角支撑结构。如此使得卷缩后的风叶片与机头连接形成稳固三角形整体，避免在大风大浪等恶略海洋环境中，风叶片发生折断，从而影响风力发电机的使用寿命。在其中一个实施例中，所述自平衡组件还包括均与所述控制装置电性连接的至少两个电控阀门，所述水射流通道包括至少两个水射流分管，所述电控阀门一一对应地可启闭设置于所述水射流分管内。如此，能够通过电控阀门控制单个水射流分管的启闭，进而灵活调节各个平衡臂对风机基础施加的由冲刷力而产生的反向支撑作用力的大小，使得风机基础能够根据不同恶略环境导致不同倾斜姿态下，都能够可靠调整至平衡状态，确保不会发生倾覆。在其中一个实施例中，所述水射流分管的出水口设置有扩水筒，所述扩水筒的截面尺寸沿所述水射流分管的进水口至出水口方向呈线性递增的趋势。如此能够大大增加从水射流分管内喷射处的海水与水平面的冲刷面积大小，进而提升由冲刷力而产生的反作用支撑力的大小，确保对风机基础形成足够大的支撑力，保证风机基础的工作安全、可靠。在其中一个实施例中，还包括换位机构，所述浮式平台还设有安装台、及与所述连接耳一一对应连接地至少三个滑动座，所述换位机构包括设置于所述安装台上并与所述控制装置电性连接的换位驱动件、与所述换位驱动件的输出轴驱动连接的可选传动组件、及均与所述可选传动组件驱动连接的至少三个换位臂，所述浮式平台的外周壁上沿周向还开设有至少三个滑动通槽，所述换位臂一一对应地穿过所述滑动通槽、并与所述滑动座一一对应连接。如此，使得当海洋环境中的风、洋流等侵袭风机基础导致其往某一侧倾斜特别严重，且该侧的平衡臂的水射流提供的支撑力仍不足以矫正倾斜姿态时，此时控制装置会驱控换位驱动件动作，进而驱动可选传动组件和至少三个换位臂单独或共同移动，使得换位臂带动滑动座移动，最终驱动其它平衡臂向支撑力不足的一侧移动靠拢，如此通过将两个或以上的平衡臂的水射流提供的支撑力进行叠加汇聚，进而消除由于支撑力不足而无法矫正倾斜姿态的问题，进一步提升风机基础的自平衡能力。在其中一个实施例中，所述浮式平台位于所述滑动通槽的两侧还设置有导向滑槽，所述滑动座设有间隔且相对设置的至少两个减磨滚动体，所述减磨滚动体一一对应地可滚动设置于所述导向滑槽内。如此，通过减磨滚动体与导向滑槽滚动配合，不仅能够对换位臂进行支撑固定，减小所受负载，避免平衡臂重量过大导致换位臂发生折断，同时还能减轻换位臂和平衡臂转动时的摩擦阻力，使得不同平衡臂之间的换位移动更加平稳、顺滑。在其中一个实施例中，所述可选传动组件包括设置于所述安装台上并与所述控制装置电性连接的调节气缸、与所述调节气缸的活塞杆连接的调节杆、及沿所述调节杆的延伸方向间隔设置的至少三个传动盘，所述传动盘与所述换位臂一一对应连接；其中，至少三个所述传动盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自我保护功能的海上风力发电机，其特征在于，包括：浮式平台，所述浮式平台的外周壁上沿周向设有间隔设置的至少三个连接耳，且所述浮式平台开设有进水通道，所述进水通道的进水口位于海平面以下；风力机，所述风力机设置于所述浮式平台上，且所述风力机设有可活动地风叶片；供水软管，所述供水软管的一端与所述进水通道的出水口接通；控制装置，所述控制装置设置于所述浮式平台上、并与所述光电转换装置电性连接；叶片卷伸机构，所述叶片卷伸机构设置于所述风力机上、并与所述风叶片驱动连接，且所述叶片卷伸机构与所述控制装置电性连接；及自平衡机构，所述自平衡机构包括与所述连接耳一一对应地至少三个自平衡组件，所述自平衡组件包括水压传感器、浮动体、水流驱动件和设有水射流通道的平衡臂，所述水射流通道的进水口与所述供水软管的另一端接通，所述平衡臂包括连接端和漂浮端，所述连接端与所述连接耳连接，所述浮动体设置于所述漂浮端上、所述浮动体用以使所述漂浮端漂浮于海平面上，所述水压传感器设置于所述漂浮端上并与所述控制装置通信连接，所述水流驱动件连通于所述水射流通道内、并与所述控制装置电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有自我保护功能的海上风力发电机，其特征在于，包括：浮式平台，所述浮式平台的外周壁上沿周向设有间隔设置的至少三个连接耳，且所述浮式平台开设有进水通道，所述进水通道的进水口位于海平面以下；风力机，所述风力机设置于所述浮式平台上，且所述风力机设有可活动地风叶片；供水软管，所述供水软管的一端与所述进水通道的出水口接通；控制装置，所述控制装置设置于所述浮式平台上、并与所述光电转换装置电性连接；叶片卷伸机构，所述叶片卷伸机构设置于所述风力机上、并与所述风叶片驱动连接，且所述叶片卷伸机构与所述控制装置电性连接；及自平衡机构，所述自平衡机构包括与所述连接耳一一对应地至少三个自平衡组件，所述自平衡组件包括水压传感器、浮动体、水流驱动件和设有水射流通道的平衡臂，所述水射流通道的进水口与所述供水软管的另一端接通，所述平衡臂包括连接端和漂浮端，所述连接端与所述连接耳连接，所述浮动体设置于所述漂浮端上、所述浮动体用以使所述漂浮端漂浮于海平面上，所述水压传感器设置于所述漂浮端上并与所述控制装置通信连接，所述水流驱动件连通于所述水射流通道内、并与所述控制装置电性连接。2.根据权利要求1所述的具有自我保护功能的海上风力发电机，其特征在于，所述风力机还包括机头，所述风叶片至少包括与所述机头转动连接第一叶片段、及与所述第一叶片段可转动连接的第二叶片段，所述叶片卷伸机构包括设置于所述机头上并与所述控制装置电控连接的伸缩驱动件、设置于所述第一叶片段上并与所述伸缩驱动件驱动连接的第一卷伸臂、及设置于所述第二叶片段上并与所述第一卷伸臂驱动连接的第二卷伸臂。3.根据权利要求2所述的具有自我保护功能的海上风力发电机，其特征在于，所述机头的外壳上设有卡槽，所述第二叶片段的自由端卡装入所述卡槽内时，所述机头、所述第一叶片段和所述第二叶片段配合形...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚羽佳，
申请(专利权)人：龚羽佳，
类型：发明
国别省市：广东,44