一种海上风力发电装置

技术领域

本发明涉及海上风力发电领域，具体涉及一种海上风力发电装置。

背景技术

海上风力发电是发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，如占地面积大、噪声污染等问题。由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场。

海上风力发电的种类主要有：1、潮间带和潮下带滩涂风电场，指在沿海多年平均大潮高潮线以下至理论最低潮位以下5m水深内的海域开发建设的风电场；2、近海风电场，指在理论最低潮位以下5m～50m水深的海域开发建设的风电场，包括在相应开发海域内无固定居民的海岛和海礁上开发建设的风电场；3、深海风电场，指在大于理论最低潮位以下50m水深的海域开发建设的风电场，包括在相应开发海域内无固定居民的海岛和海礁上开发建设的风电场。

半潜式海上风力发电装置作为深海风电场的一种，它通过将风力发电机组放置在水下，利用水深和浮力进行支撑，从而减少风力对机组的影响，提高发电效率和稳定性。但是，半潜式海上风力发电装置仍然需要牵引绳来确保其位置和稳定性，特别是在装置建设、安装和维护过程中，在半潜式海上风力发电装置发电作业时，需要通过牵引绳进行牵引，确保装置的位置和稳定性，由于半潜式海上风力发电装置处于深海区域且牵引绳处于没入海水内部使用，牵引绳上会附着大量贝类，而贝类附着在牵引绳上，会对牵引绳造成磨损和腐蚀，降低牵引绳的强度，可能会导致牵引绳断裂或失效，不便于海上风力发电装置的稳定操作使用。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种海上风力发电装置，可以自动对牵引绳表面存在的贝类进行刮除清理，避免牵引绳表面存在的贝类影响海上风力发电装置的稳定发电作业使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海上风力发电装置，包括浮台及设置在浮台上端的风力发电组件，所述浮台的下方设置有多组用于对浮台牵引拉动的牵引组件，所述牵引组件包括固定在浮台下端的L型架，所述L型架上滑动连接有牵引绳，所述牵引绳的一端与海床安装固定；所述浮台的下方设置有圆板，所述浮台上设置有用于使圆板升降的升降组件及在圆板升降过程中进行导向的导向组件，各个所述牵引绳外套设有环形板，所述环形板的下端设置有用于对牵引绳表面附着贝类进行清理的清理组件，所述环形板的上方设置有用于使环形板沿牵引绳外侧滑动的驱动组件。

所述清理组件设置有多组，多组清理组件环形阵列设置在牵引绳的四周。

所述清理组件包括设置在环形板下方的第一安装板，所述环形板与第一安装板之间设置有用于对第一安装板连接的连接组件，所述第一安装板的一侧通过推动组件连接有刮板，所述刮板的一侧开设有弧形槽。

所述推动组件包括固定在第一安装板上的多个第一套管，各个所述第一套管上滑动连接有第一滑杆，各个所述第一滑杆的一端与刮板的一侧相固定，各个所述第一套管的外侧套设有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与刮板及第一安装板相抵，且刮板上的弧形槽在第一弹簧的弹力作用下与牵引绳的外侧相抵设置。

所述连接组件包括固定在第一安装板上端的多个第二套管，各个所述第二套管上滑动连接有第二滑杆，各个所述第二滑杆的一端与环形板相固定，各个所述第二套管的外侧套设有第二弹簧。

所述驱动组件包括固定在环形板上端的多个第一安装架，各个所述第一安装架在牵引绳的四周呈环形阵列设置，所述第一安装架上转动连接有橡胶轮，所述橡胶轮与牵引绳的外侧相抵设置，所述第一安装架上安装有用于驱动橡胶轮转动的第一电机。

所述升降组件包括设置在浮台上的第二安装板，所述第二安装板上固定有多个连接杆，且第二安装板在各个连接杆的连接作用下与浮台连接固定，所述第二安装板上转动连接有螺纹管，所述螺纹管上螺纹啮合连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端与圆板的上端相固定，所述第二安装板上安装有用于对螺纹管驱动的第二电机。

所述导向组件包括固定在第二安装板下端的第三套管，所述第三套管上滑动连接有第三滑杆，所述第三滑杆的一端与圆板的上端相固定。

所述圆板上设置有多组分别用于与各个牵引绳缓冲连接的缓冲组件，所述缓冲组件包括固定在圆板外侧的套筒，所述套筒内滑动连接有滑板，所述滑板与套筒的内部相互匹配设置，所述滑板上开设有多个阻尼孔，所述套筒的内部填充有阻尼液，所述牵引绳的一端贯穿至套筒的内部并与滑板相固定，所述套筒的内部设置有用于与滑板连接的第三弹簧，所述L型架上设置有用于对牵引绳进行支撑的支撑组件。

所述支撑组件包括固定在L型架上的第二安装架，所述第二安装架上转动连接有安装轴，所述安装轴上固定有用于与牵引绳内侧支撑相抵的支撑辊。

本发明的有益效果：

本发明的海上风力发电装置在发电作业的过程中，能够通过清理组件，自动对牵引绳表面存在的贝类进行刮除清理，避免牵引绳表面存在的贝类影响海上风力发电装置的稳定发电作业使用。

附图说明

图1为本发明提供的一种海上风力发电装置的整体外形结构示意图；

图2为本发明提供的一种海上风力发电装置的另一视角的整体结构示意图；

图3为本发明提供的一种海上风力发电装置的牵引组件结构示意图；

图4为本发明提供的一种海上风力发电装置的升降组件与导向组件的结构示意图；

图5为本发明提供的一种海上风力发电装置的缓冲组件与支撑组件的结构示意图；

图6为本发明提供的一种海上风力发电装置的清理组件、推动组件及连接组件的结构示意图；

图7为本发明提供的一种海上风力发电装置的驱动组件结构示意图。

图中：101、浮台；102、发电组件；201、L型架；202、牵引绳；3、圆板；401、第二安装板；402、连接杆；403、螺纹管；404、螺纹杆；405、第二电机；501、第三套管；502、第三滑杆；601、套筒；602、滑板；603、阻尼孔；604、第三弹簧；701、第二安装架；702、安装轴；703、支撑辊；8、环形板；901、第一安装板；902、刮板；903、弧形槽；1001、第二套管；1002、第二滑杆；1003、第二弹簧；1101、第一套管；1102、第一滑杆；1103、第一弹簧；1201、第一安装架；1202、橡胶轮；1203、第一电机。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本发明的优点和功效。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制，为了更好地说明本发明的实施例，图中某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用于的具体含义。

如图1-7所示，本发明的一种海上风力发电装置，包括浮台101及设置在浮台101上端的风力发电组件102，浮台101的下方设置有多组用于对浮台101牵引拉动的牵引组件，牵引组件包括固定在浮台101下端的L型架201，L型架201上滑动连接有牵引绳202，牵引绳202的一端与海床安装固定；浮台101的下方设置有圆板3，浮台101上设置有用于使圆板3升降的升降组件及在圆板升降过程中对其导向的导向组件，圆板3上设置有多组分别用于与各个牵引绳202缓冲连接的缓冲组件，各个牵引绳202外套设有环形板8，环形板8的下端设置有用于对牵引绳202表面附着贝类进行清理的清理组件，环形板8的上方设置有用于使环形板8沿牵引绳202外侧滑动的驱动组件；海上风力发电装置在发电作业的过程中，通过清理组件，自动对牵引绳202表面存在的贝类进行刮除清理，避免牵引绳202表面存在的贝类影响海上风力发电装置的稳定发电作业使用。

具体的，清理组件设置有多组，该多组清理组件环形阵列设置在牵引绳202的四周；通过多组清理组件，保证清理的效果。

具体的，清理组件包括设置在环形板8下方的第一安装板901，环形板8与第一安装板901之间设置有用于对第一安装板901连接的连接组件，第一安装板901的一侧通过推动组件连接有刮板902，刮板902的一侧开设有弧形槽903；推动组件包括固定在第一安装板901上的多个第一套管1101，各个第一套管1101上滑动连接有第一滑杆1102，各个第一滑杆1102的一端与刮板902的一侧相固定，各个第一套管1101的外侧套设有第一弹簧1103，第一弹簧1103的两端分别与刮板902及第一安装板901相抵，且刮板902上的弧形槽903在第一弹簧1103的弹力作用下与牵引绳202的外侧相抵设置；在环形板8滑动的过程中，通过连接组件与推动组件的连接作用，带动刮板902下降运动，且在刮板902下降运动的过程中，通过推动组件上各个第一弹簧1103的弹力作用，使刮板902的弧形槽903保持与牵引绳202的外侧相抵，对牵引绳202表面存在的贝类进行刮除清理，避免牵引绳202表面存在的贝类影响海上风力发电装置的稳定发电作业使用。

具体的，连接组件包括固定在第一安装板901上端的多个第二套管1001，各个第二套管1001上滑动连接有第二滑杆1002，各个第二滑杆1002的一端与环形板8相固定，各个第二套管1001的外侧套设有第二弹簧1003；通过刮板902的滑动对牵引绳202外侧的贝类进行清理的过程中，当贝类吸附较紧，刮板902无法直接对其推动分离时，通过贝类对刮板902的相抵限位作用及环形板8的继续运动，使环形板8靠向刮板902运动，在运动的过程中，推动各个第二滑杆1002分别在各个第二套管1001上滑动并使第二弹簧1003受力变形产生弹力，通过第二弹簧1003对第一安装板901及刮板902的弹力作用，增大刮板902对相抵的贝类的推动力，进一步的提高对牵引绳202上贝类清理的效果。

具体的，驱动组件包括固定在环形板8上端的多个第一安装架1201，各个第一安装架1201在牵引绳202的四周呈环形阵列设置，第一安装架1201上转动连接有橡胶轮1202，橡胶轮1202与牵引绳202的外侧相抵设置，第一安装架1201上安装有用于驱动橡胶轮1202转动的第一电机1203；通过第一电机1203驱动橡胶轮1202进行转动，因橡胶轮1202与牵引绳202的外侧相抵，在橡胶轮1202转动的过程中，通过橡胶轮1202与牵引绳202外侧的相抵摩擦作用，使环形板8在牵引绳202的外侧滑动。

具体的，升降组件包括设置在浮台101上的第二安装板401，第二安装板401上固定有多个连接杆402，且第二安装板401在各个连接杆402的连接作用下与浮台101连接固定，第二安装板401上转动连接有螺纹管403，螺纹管403上螺纹啮合连接有螺纹杆404，螺纹杆404的一端与圆板3的上端相固定，第二安装板401上安装有用于对螺纹管403驱动的第二电机405；导向组件包括固定在第二安装板401下端的第三套管501，第三套管501上滑动连接有第三滑杆502，第三滑杆502的一端与圆板3的上端相固定；将第二电机405启动，通过第二电机405驱动螺纹管403进行转动，在螺纹管403转动的过程中，通过螺纹管403与螺纹杆404之间的相互啮合传动，驱动圆板3受力进行运动，在圆板3运动的过程中，通过第三套管501与第三滑杆502对运动的圆板3的滑动导向作用，使圆板3进行升降运动。

具体的，缓冲组件包括固定在圆板3外侧的套筒601，套筒601内滑动连接有滑板602，滑板602与套筒601的内部相互匹配设置，滑板602上开设有多个阻尼孔603，套筒601的内部填充有阻尼液，牵引绳202的一端贯穿至套筒601的内部并与滑板602相固定，套筒601的内部设置有用于与滑板602连接的第三弹簧604；L型架201上设置有用于对牵引绳202进行支撑的支撑组件；各个牵引绳202的安装固定及牵引拉动完成后，通过浮台101上方的发电组件102进行发电作业，在发电的过程中，由于该水域下方水流的作用，驱动牵引绳202受力发生摆动，在牵引绳202发生摆动的过程中，通过牵引绳202拉动滑板602在套筒601的内部滑动，滑板602在套筒601内部滑动的过程中，套筒601内部的阻尼液从滑板602的各个阻尼孔603上穿过，产生阻尼机制，对牵引绳202受力后的摆动进行缓冲，降低牵引绳202摆动的幅度，进一步的便于浮台101及浮台101上的发电组件102更加稳定的进行作业使用。

具体的，支撑组件包括固定在L型架201上的第二安装架701，第二安装架701上转动连接有安装轴702，安装轴702上固定有用于与牵引绳202内侧支撑相抵的支撑辊703；通过安装轴702上的支撑辊703，对牵引绳202进行支撑，便于牵引绳202更加稳定的使用，且通过对牵引绳202的支撑作用，降低牵引绳202使用过程中的磨损。

工作原理：海上风力发电装置操作使用时，将浮台101移动至所需位置，对浮台101移动完成后，对各个牵引绳202的一端进行拉动，使各个牵引绳202的一端与海床安装固定，将各个牵引绳202的一端与海床安装固定后，将第二电机405启动，通过第二电机405驱动螺纹管403进行转动，在螺纹管403转动的过程中，通过螺纹管403与螺纹杆404之间的相互啮合传动，驱动圆板3受力进行运动，在圆板3运动的过程中，通过第三套管501与第三滑杆502对运动的圆板3的滑动导向作用，使圆板3进行下降运动，圆板3下降运动的过程中，通过缓冲组件上各个部件的连接作用，对牵引绳202的一端进行拉动，因牵引绳202的一端与海床安装固定，在对牵引绳202拉动的过程中，使牵引绳202受力进行紧绷，通过对各个牵引绳202的紧绷拉动，对移动后的浮台101进行牵引，便于浮台101上的发电组件102更加稳定的进行海上发电作业；

各个牵引绳202的安装固定及牵引拉动完成后，通过浮台101上方的发电组件102进行发电作业，在发电的过程中，由于该水域下方水流的作用，驱动牵引绳202受力发生摆动，在牵引绳202发生摆动的过程中，通过牵引绳202拉动滑板602在套筒601的内部滑动，滑板602在套筒601内部滑动的过程中，套筒601内部的阻尼液从滑板602的各个阻尼孔603上穿过，产生阻尼机制，对牵引绳202受力后的摆动进行缓冲，降低牵引绳202摆动的幅度，进一步的便于浮台101及浮台101上的发电组件102更加稳定的进行作业使用；

在发电作业的过程中，随着牵引绳202的牵引拉动，牵引绳202的表面会附着大量贝类，通过清理组件对牵引绳202表面的贝类进行清理；清理的过程中，通过第一电机1203驱动橡胶轮1202进行转动，因橡胶轮1202与牵引绳202的外侧相抵，在橡胶轮1202转动的过程中，通过橡胶轮1202与牵引绳202外侧的相抵摩擦作用，使环形板8在牵引绳202的外侧滑动，在环形板8滑动的过程中，通过连接组件与推动组件的连接作用，带动刮板902下降运动，且在刮板902下降运动的过程中，通过推动组件上各个第一弹簧1103的弹力作用，使刮板902的弧形槽903保持与牵引绳202的外侧相抵，对牵引绳202表面存在的贝类进行刮除清理，避免牵引绳202表面存在的贝类影响海上风力发电装置的稳定发电作业使用，且通过刮板902的滑动对牵引绳202外侧的贝类进行清理的过程中，当贝类吸附较紧，刮板902无法直接对其推动分离时，通过贝类对刮板902的相抵限位作用及环形板8的继续运动，使环形板8靠向刮板902运动，在运动的过程中，推动各个第二滑杆1002分别在各个第二套管1001上滑动并使第二弹簧1003受力变形产生弹力，通过第二弹簧1003对第一安装板901及刮板902的弹力作用，增大刮板902对相抵的贝类的推动力，进一步的提高对牵引绳202上的贝类清理的效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。