一种海上风力发电设备制造技术

本发明专利技术公开了一种海上风力发电设备，属于风力发电领域。本发明专利技术包括风速风向仪、聚风机构和发电机构：聚风机构，所述聚风机构具有一进风口，该进风口用于捕捉海风，且进风口可通过所述风速风向仪发出的信号进行方位调整；发电机构，所述发电机构具有与所述聚风机构出风口相连通的风力发电腔室，所述风力发电腔室内设置有风轮，所述聚风机构捕捉收集的海风进入风力发电腔室内，并驱动风轮转动用于风力发电。本发明专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明专利技术的一个目的在于提出一种海上风力发电设备，能够有效避免海上风向或风速变化对发电装置的影响，提高发电效率和发电设备的使用寿命。电设备的使用寿命。电设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风力发电设备


[0001]本专利技术涉及风力发电
，更具体地说，涉及一种海上风力发电设备。

技术介绍

[0002]在石油资源形势日益严峻的情况下，各国均将眼光投向了风力资源巨大的海域，作为一种清洁能源，风力发电本身就具有许多优点，对环境友好、建设周期短、运维成本低等，而新兴的海上风电比陆地风电更优秀。现有风力发电设备一般都设置有尾翼，但由于海洋风向及风速的波动较大，为了保证发电机转叶始终正对风向，尾翼需要不断调整方向，造成发电机叶片频繁的晃动，加速发电设备的磨损；若遇到狂风天气时，大风还会直接冲击发电机叶片，造成叶片损坏，缩短发电设备的使用寿命。因此，急需设计一款海上风力发电设备，能够有效避免海上风向或风速变化对发电装置的影响，提高发电效率和发电设备的使用寿命。
[0003]经检索，如申请号2019104312965的申请案提供了一种海上风力发电设备，包括浮体，浮体的上侧面竖直转动设置有立柱，立柱的上端固设有U型支架，U型支架包括两个竖直部，其中一个竖直部的顶部固设有设备箱一，另一个竖直部的顶部固设有设备箱二，设备箱一上水平转动设置有转轴一，转轴一上固设有叶轮一，设备箱一内设有能够利用叶轮一的转动进行发电的发电机构一，设备箱二上转动设置有转轴二，转轴二上固设有叶轮二，设备箱二内设有能够利用叶轮二的转动进行发电的发电机构二，U型支架上还设有能够根据风向调节立柱的转动角度，使海风正面吹向叶轮一和叶轮二的调节机构。该专利技术能够降低风向变化对发电设备的影响，发电效率较高，但是仍然无法完全避免风向对发电设备的影响。
[0004]又如申请号2021105417158的申请案提供了一种带有减速装置的海上风力发电机，包括基座、塔架、机舱、机组及设置在机组的转轴一端上的若干摆动组件，塔架上设置有第一和第二文丘里装置，第一和第二文丘里装置均包括文丘里管、滑管、滑块及减速组件，第一和第二文丘里装置一端设置有挡风组件和推送组件；推送组件带动挡风组件依次打开第一文丘里装置和第二文丘里装置内文丘里管的进风口，并在滑管处形成负压区，滑块在气压的推动下在滑管内上下移动，带动减速组件对转轴进行减速。该方案解决了目前海上风力发电机遇到强风时不能利用风力对发电机转轴进行有效降速、能源消耗较大以及发电机使用寿命较短等问题。

技术实现思路

[0005]1.专利技术要解决的技术问题
[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种海上风力发电设备，能够有效避免海上风向或风速变化对发电装置的影响，提高发电效率和发电设备的使用寿命。
[0007]2.技术方案
[0008]为达到上述目的，本专利技术的一种海上风力发电设备，包括风速风向仪、聚风机构和
发电机构：聚风机构，所述聚风机构具有一进风口，该进风口用于捕捉海风，且进风口可通过所述风速风向仪发出的信号进行方位调整；发电机构，所述发电机构具有与所述聚风机构出风口相连通的风力发电腔室，所述风力发电腔室内设置有风轮，所述聚风机构捕捉收集的海风进入风力发电腔室内，并驱动风轮转动用于风力发电。
[0009]进一步地，聚风机构包括聚风上壳和聚风腔室，所述聚风上壳的一侧壁设有进风口，且所述聚风上壳的底部转动设于聚风腔室的上方，该聚风腔室的横截面从上到下逐渐缩小。
[0010]进一步地，聚风上壳通过转动连接单元与聚风腔室转动相连，其中转动连接单元包括相啮合的行星轮和行星齿条，所述行星轮与聚风上壳相连，该行星轮由聚风舵机控制转动，所述行星齿条环绕周向设于聚风腔室上。
[0011]进一步地，行星轮包括与聚风舵机相连的行星轴，所述行星轴的底部设有与所述行星齿条相啮合的行星齿轮。
[0012]进一步地，转动连接单元还包括相配合的轨道和小滚轮，所述轨道环绕周向设于聚风腔室的顶部，所述小滚轮设于聚风上壳的内侧壁。
[0013]进一步地，风力发电腔室呈敞口的圆筒形结构，且所述风力发电腔室上下两端均设置有虹膜机构，所述虹膜机构在虹膜驱动单元的控制下进行开合动作，实现对风力发电腔室的开启或关闭。
[0014]进一步地，虹膜机构呈圆环形结构，所述虹膜机构的内部空腔内环绕周向设有多个虹膜齿片，多个虹膜齿片在虹膜驱动单元的控制下进行转动，实现对虹膜机构的内部空腔的开启或关闭，且所述虹膜齿片为多个相互嵌套的齿片结构。
[0015]进一步地，虹膜驱动单元包括竖直分布的连接轴和设置在连接轴两端的虹膜齿轮，所述虹膜机构与虹膜齿轮相对应的位置设置有相啮合的外齿条，所述连接轴由虹膜舵机控制转动，并同步带动虹膜齿轮在外齿条上转动。
[0016]进一步地，虹膜驱动单元还包括内齿条，所述内齿条环绕设于虹膜机构的周向侧壁上，且所述虹膜齿片上设置有与所述内齿条相啮合的小齿轮。
[0017]进一步地，风轮通过增速箱与发电机相连。
[0018]3.有益效果
[0019]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0020](1)本专利技术的一种海上风力发电设备，超声波风速风向仪随时捕捉海风的风向和风速信息，并将信号传送至控制模块，控制模块发送信号至聚风舵机，控制聚风上壳的转动，使得进风口对准海风风向，便于随时调整捕捉海风，以便进行高效率的风力发电，且由于海风的风向变化，不会直接冲击风轮，能够有效避免海上风向或风速变化对风轮以及其他发电部件的影响，提高发电效率和发电设备的使用寿命。
[0021](2)本专利技术的一种海上风力发电设备，聚风腔室的横截面从上到下逐渐缩小，通过聚风腔室将海风加速导入至风力发电腔室内以供风力发电用，由于风力发电腔室的内径小于聚风腔室的底部出口内径，使得聚风腔室和风力发电腔室组合形成文丘里管效应，能够对海风进行一级加速处理，提高发电效率。
[0022](3)本专利技术的一种海上风力发电设备，当遭遇狂风或者暴雨等恶劣情况时，控制模块可控制虹膜驱动单元驱动虹膜机构进行闭合动作，关闭进入风力发电腔室的通道，有效
避免恶劣天气对风力发电设备的损坏。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的一种海上风力发电设备的发电流程图；
[0024]图2为本专利技术的一种海上风力发电设备的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术的一种海上风力发电设备的剖视结构示意图；
[0026]图4为本专利技术中行星轮的结构示意图；
[0027]图5为本专利技术中导流板的结构示意图；
[0028]图6为本专利技术中聚风机构去掉聚风上壳后的结构示意图；
[0029]图7为本专利技术中风轮的结构示意图；
[0030]图8为本专利技术中虹膜机构的结构示意图；
[0031]图9为本专利技术中虹膜机构去掉上盖板后的结构示意图。
[0032]示意图中的标号说明：
[0033]1、聚风上壳；11、进风口；12、风速风向仪；13、转动连接单元；131、聚风舵机；132、行星轮；1321、行星轴；1322、连接轴承座；1323、行星齿轮；133、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风力发电设备，其特征在于，包括风速风向仪(12)、聚风机构和发电机构：聚风机构，所述聚风机构具有一进风口(11)，该进风口(11)用于捕捉海风，且进风口(11)可通过所述风速风向仪(12)发出的信号进行方位调整；发电机构，所述发电机构具有与所述聚风机构出风口相连通的风力发电腔室(3)，所述风力发电腔室(3)内设置有风轮(31)，所述聚风机构捕捉收集的海风进入风力发电腔室(3)内，并驱动风轮(31)转动用于风力发电。2.根据权利要求1所述的一种海上风力发电设备，其特征在于，所述聚风机构包括聚风上壳(1)和聚风腔室(2)，所述聚风上壳(1)的一侧壁设有进风口(11)，且所述聚风上壳(1)的底部转动设于聚风腔室(2)的上方，该聚风腔室(2)的横截面从上到下逐渐缩小。3.根据权利要求2所述的一种海上风力发电设备，其特征在于：所述聚风上壳(1)通过转动连接单元与聚风腔室(2)转动相连，其中转动连接单元包括相啮合的行星轮(132)和行星齿条(22)，所述行星轮(132)与聚风上壳(1)相连，该行星轮(132)由聚风舵机(131)控制转动，所述行星齿条(22)环绕周向设于聚风腔室(2)上。4.根据权利要求3所述的一种海上风力发电设备，其特征在于：所述行星轮(132)包括与聚风舵机(131)相连的行星轴(1321)，所述行星轴(1321)的底部设有与所述行星齿条(22)相啮合的行星齿轮(1323)。5.根据权利要求1所述的一种海上风力发电设备，其特征在于：所述转动连接单元还包括相配合的轨道(21)和小滚轮(133)，所述轨道(21)环绕周向设于...

【专利技术属性】
技术研发人员：石方志，吴金龙，于永麟，张晨阳，张子豪，付浩达，陈旭杰，王鼎，向明丽，周宇航，周峰，郭云川，耿喜珠，袁野，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：