一种具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备

技术领域

本发明属于新能源领域，尤其是涉及一种具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备。

背景技术

在石油资源形势日益严峻的情况下，人们将眼光投向了风力资源巨大的海域，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。

传统的海上风机发电设备分为底部固定式支撑和悬浮式支撑，其中悬浮式支撑发电设备可设置在较深的海域，远离人类生活聚集区，避免造成视觉和噪声污染，然而其缺点是受海浪干扰较大，易随海浪摇晃波动，不仅对风能的转化效果造成影响，还易造成内部机械磨损，降低其使用寿命。

为此，我们提出一种具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述受波浪干扰较大的问题，提供一种受波浪影响较小的具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备，包括发电机组、漂浮底座和配重块，所述漂浮底座内设有空腔，所述空腔两侧的侧壁上均开设有与外部连通的进水孔，所述空腔的顶部固定连通有排气管，所述空腔内密封滑动有两块竖直设置的滑动板，所述滑动板相互远离的一侧通过复位弹簧与空腔的侧壁固定连接，所述空腔内设有水平设置的螺纹杆，所述螺纹杆的两端分别依次贯穿滑动板和漂浮底座的侧壁并同轴固定连接有水轮，所述滑动板内贯穿固定连接有螺纹筒，所述螺纹筒套设在螺纹杆外并与螺纹杆螺纹配合，所述螺纹杆外竖直向缠绕有环形线圈的转子，所述转子的上方和下方分别装配有异向磁极相对的定子，所述定子与空腔的内壁固定，所述发电机组的侧壁上安装有多个呈环形阵列排布的警示灯，所述转子的两端分别与警示灯的正负极耦合链接。

优选的，所述发电机组包括风力叶片、传动轴和发电机，所述发电机固定安装在漂浮底座的上表面。

优选的，所述螺纹杆为双向螺纹杆，且所述螺纹杆两端螺纹的螺旋方向相反。

优选的，所述警示灯外罩设有环形防护罩，所述环形防护罩转动连接在发电机组的侧壁上，所述环形防护罩的侧壁上等距间隔贴附有多个遮光片，所述环形防护罩的下端安装有多个翅片。

与现有的技术相比，本具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备的优点在于：

1、本发明通过设置水轮，海浪波动时，冲击漂浮底座一侧的水轮可带动其中一个水轮旋转，则另一侧水轮同步旋转，推动另一侧海水流动，受到反作用力可抵消部分海浪的冲击力，稳定性较好。

2、本发明通过设置滑动板，水轮转动时，带动两块滑动板相互靠近，将两块滑动板之间的空气排出，海水由两侧的进水孔进入漂浮底座内，则漂浮底座的重量增大，带动发电机组向下沉降一段距离，降低重心，从而大大减小了海浪的干扰，降低随波浪摇晃的幅度，延长了其使用寿命。

3、本发明通过设置转子和定子，海浪波动时，水轮通过螺纹杆带动转子转动，转子切割磁场强度产生感应电流，为警示灯供电，将海浪的动能转化为电能消耗，进一步降低了海浪对发电设备的影响，同时警示灯可对过往船只发出警示，避免发生碰撞等危险事故。

4、本发明通过设置防护罩，两块滑动板之间的空气由排气管排出时，气流冲击翅片带动防护罩转动，遮光片周期性将警示灯的灯光遮挡，实现了闪光的效果，提升了其在海面上的辨识度，同时延长了使用寿命，降低了维护成本，避免因海上维护不便，导致损坏后难以起到警示效果的作用。

附图说明

图1是本发明提供的一种具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备实施例1的结构示意图；

图2是本发明提供的一种具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备实施例2的结构示意图；

图3是本发明提供的一种具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备实施例2中环形防护罩的俯视结构示意图。

图中，1发电机组；11风力叶片；12传动轴；13发电机；2漂浮底座；3配重块；4空腔；41进水孔；42排气管；5滑动板；51复位弹簧；52螺纹筒；6螺纹杆；61转子；62定子；7水轮；8警示灯；9环形防护罩；91遮光片；92翅片。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，一种具有防浪功能的沉浮式海上风力发电设备，包括发电机组1、漂浮底座2和配重块3，发电机组1包括风力叶片11、传动轴12和发电机13，发电机13固定安装在漂浮底座2的上表面，漂浮底座2内设有空腔4，空腔4两侧的侧壁上均开设有与外部连通的进水孔41，空腔4的顶部固定连通有排气管42。

空腔4内密封滑动有两块竖直设置的滑动板5，滑动板5相互远离的一侧通过复位弹簧51与空腔4的侧壁固定连接，空腔4内设有水平设置的螺纹杆6，需要注意的是，螺纹杆6为双向螺纹杆，且螺纹杆6两端螺纹的螺旋方向相反，螺纹杆6的两端分别依次贯穿滑动板5和漂浮底座2的侧壁并同轴固定连接有水轮7，滑动板5内贯穿固定连接有螺纹筒52，螺纹筒52套设在螺纹杆6外并与螺纹杆6螺纹配合。

螺纹杆6外竖直向缠绕有环形线圈的转子61，转子61的上方和下方分别装配有异向磁极相对的定子62，定子62与空腔4的内壁固定，转子61随螺纹杆6转动过程中，切割定子62的磁感线产生感应电流，发电机组1的侧壁上安装有多个呈环形阵列排布的警示灯8，转子61的两端分别与警示灯8的正负极耦合链接。

本实施例的工作原理如下：海浪波动时，冲击漂浮底座2一侧的水轮7可带动其中一个水轮7旋转，则另一侧水轮7同步旋转，推动另一侧海水流动，受到反作用力可抵消部分海浪的冲击力，稳定性较好。

水轮7转动时，带动两块滑动板5相互靠近，将两块滑动板5之间的空气排出，海水由两侧的进水孔41进入漂浮底座2内，则漂浮底座2的重量增大，带动发电机组1向下沉降一段距离，降低重心，从而大大减小了海浪的干扰，降低随波浪摇晃的幅度，延长了其使用寿命。

水轮7通过螺纹杆6带动转子61转动，转子61切割磁场强度产生感应电流，为警示灯8供电，将海浪的动能转化为电能消耗，进一步降低了海浪对发电设备的影响，同时警示灯8可对过往船只发出警示，避免发生碰撞等危险事故。

海浪停止波动后，在复位弹簧51的弹力作用下，带动滑动板5复位，漂浮底座2带动发电机组1向上漂浮，保证其对风能的转化效率。

实施例2

如图2-3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：警示灯8外罩设有环形防护罩9，环形防护罩9转动连接在发电机组1的侧壁上，环形防护罩9的侧壁上等距间隔贴附有多个遮光片91，环形防护罩9的下端安装有多个翅片92。

在本实施例中，两块滑动板5之间的空气由排气管42排出时，气流冲击翅片92带动防护罩9转动，遮光片周期性将警示灯8的灯光遮挡，实现了闪光的效果，提升了其在海面上的辨识度，同时延长了使用寿命，降低了维护成本，避免因海上维护不便，导致损坏后难以起到警示效果的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。