一种用于海上的风力发电设备

技术领域

本发明涉及电力设备领域，特别涉及一种用于海上的风力发电设备。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。

现有的海上风力发电设备在工作时，若外界的风力过大，容易致使风叶被折断，从而增加了设备损坏的几率，对发电工作造成影响，不仅如此，现有的海上风力发电设备在工作时，发电机会产生较多的热量，若让发电机一直处于高温状态，容易对发电机的使用寿命造成影响，也会增加发电机损坏的几率，从而降低了现有的海上风力发电设备的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于海上的风力发电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于海上的风力发电设备，包括主体、安装座、发电装置、收纳机构和散热机构，所述主体固定在安装座的上方，所述收纳机构设置在安装座的内部，所述收纳机构与发电装置连接，所述散热机构设置在安装座的上方，所述散热机构与收纳机构连接，所述主体的内部设有PLC，所述发电装置包括固定盒、发电机、发电轴、支撑柱和若干风叶，所述收纳机构与支撑柱的下方连接，所述固定盒固定在支撑柱的上方，所述发电机固定在固定盒的一侧的内壁上，所述固定盒的另一侧设有圆孔，所述发电机与发电轴的一端连接，所述发电轴的另一端穿过圆孔设置在固定盒的外部，所述风叶周向均匀固定在发电轴的另一端上，所述主体的上方设有开口，所述开口与发电装置匹配；

所述收纳机构包括升降板、电磁铁、驱动组件、两个控制组件和若干第一弹簧，所述升降板水平设置在主体的内部，所述升降板的制作材料为铁，所述支撑柱竖向固定在升降板的上方，所述第一弹簧均匀分布在升降板的下方，所述第一弹簧的两端分别与升降板的下方和主体内的底部连接，所述电磁铁固定在主体内的底部，所述电磁铁与PLC电连接，两个控制组件分别设置在主体的两侧，所述驱动组件设置在安装座的内部，所述驱动组件与控制组件连接；

所述驱动组件包括转轴、环形气囊、两个驱动单元、两个第一轴承和两个转动单元，两个第一轴承分别固定在安装座的两侧的内壁上，所述安装座的两侧均设有圆孔，所述转轴与第一轴承的内圈固定连接，所述转轴的两端分别穿过两个圆孔设置在安装座的外部，所述转轴的两端分别与两个转动单元连接，所述转动单元包括若干桨叶，所述桨叶以转轴的轴线为中心周向均匀固定在转轴上，所述转轴与散热机构连接，所述环形气囊套设在转轴上，所述环形气囊与安装座的内壁固定连接，两个驱动单元关于转轴的轴线对称设置，所述环形气囊与控制组件连接；

所述驱动单元包括第二弹簧和驱动板，所述驱动板的一侧与环形气囊的内侧抵靠，所述第二弹簧的两端分别与驱动板的另一侧和转轴连接；

所述控制组件包括控制盒、控制开关、触发板、第三弹簧和连管，所述控制盒固定在安装座的上方，所述控制盒的下方通过连管与环形气囊连通，所述控制开关固定在控制盒内的顶部，所述触发板设置在控制盒的内部，所述触发板与控制盒的内壁密封连接，所述第三弹簧的两端分别与触发板的下方和控制盒内的底部连接，所述控制开关与PLC电连接；

所述散热机构包括支管、两个固定杆和两个散热组件，两个散热组件分别设置在安装座的上方的两侧，所述支管的两端分别通过两个固定杆固定在固定盒的上方，所述支管的靠近固定盒的一侧均匀设有出水孔，所述支管的两端分别与两个散热组件连接，所述散热组件与转轴连接；

所述散热组件包括抽水盒、抽水板、进水管、软管、动力板、第四弹簧、偏心轮和两个动力杆，所述抽水盒固定在安装座的上方，所述抽水盒的上方通过软管与支管连通，所述抽水盒的一侧与进水管连通，所述进水管的另一端固定在安装座上，所述抽水板设置在抽水盒的内部，所述抽水板与抽水盒的内壁密封连接，两个动力杆的一端分别与抽水板的下方的两侧固定连接，所述抽水盒的下方设有两个小孔，两个动力杆的另一端分别穿过两个小孔与动力板的两侧固定连接，所述第四弹簧的两端分别与安装座内的顶部和动力板的上方连接，所述偏心轮与转轴固定连接，所述偏心轮与动力板的下方抵靠，所述第四弹簧处于压缩状态。

作为优选，为了限制升降板的移动方向，所述收纳机构还包括两个限位块，两个限位块分别与升降板的两侧固定连接，所述主体的两侧均设有凹槽，所述限位块与凹槽一一对应，所述限位块设置在凹槽的内部，所述限位块与凹槽滑动连接，所述限位块与凹槽匹配。

作为优选，为了防止限位块与凹槽脱离，所述凹槽为燕尾槽。

作为优选，为了限制驱动板的移动方向，所述驱动单元还包括两个导向单元，所述驱动板的靠近转轴的一侧的两端分别与两个导向单元连接，所述导向单元包括支架和导向杆，所述支架的形状为U形，所述支架的两端均与转轴固定连接，所述支架上设有穿孔，所述导向杆的一端与驱动板固定连接，所述导向杆的另一端穿过穿孔，所述导向杆与支架滑动连接。

作为优选，为了防止导向杆与支架脱离，所述导向单元还包括限位板，所述导向杆的远离驱动板的一端与限位板固定连接。

作为优选，为了使得导向杆沿着穿孔移动时不会发生转动，所述穿孔的截面形状为方形。

作为优选，为了避免杂质进入抽水盒的内部，所述进水管的远离抽水盒的一端固定有滤网。

作为优选，为了减小摩擦力，所述偏心轮的外周上涂有润滑油。

作为优选，为了提升导热效果，所述固定盒的内壁上涂有导热硅胶。

作为优选，为了防腐，所述固定盒的外表面涂有防腐镀锌层。

本发明的有益效果是，该用于海上的风力发电设备通过收纳机构，在风力过大时可以将发电装置收纳入主体的内部，从而实现防护的功能，避免风力过大而折断风叶，从而避免对风力发电工作造成影响，从而提高了设备的安全性，与现有的收纳机构相比，该收纳机构通过设置驱动组件，不仅可以通过转轴的离心力来检测风力的大小，同时还可以为散热机构提供动力，提高了设备的实用性，通过散热机构，实现了对发电机散热降温的功能，避免发电机处于高温状态，从而避免损坏发电机，从而提高了设备的可靠性，与现有的散热机构相比，该散热机构与收纳机构为一体联动机构，实用性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于海上的风力发电设备的结构示意图；

图2是本发明的用于海上的风力发电设备的发电装置的结构示意图；

图3是本发明的用于海上的风力发电设备的散热机构的结构示意图；

图4是图1的A部放大图；

图中：1.安装座，2.主体，3.支撑柱，4.固定盒，5.发电机，6.发电轴，7.风叶，8.升降板，9.第一弹簧，10.电磁铁，11.桨叶，12.转轴，13.第二弹簧，14.驱动板，15.环形气囊，16.连管，17.第三弹簧，18.触发板，19.控制开关，20.控制盒，21.偏心轮，22.动力板，23.第四弹簧，24.动力杆，25.抽水板，26.抽水盒，27.进水管，28.软管，29.支管，30.限位块，31.支架，32.导向杆，33.限位板，34.滤网。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种用于海上的风力发电设备，包括主体2、安装座1、发电装置、收纳机构和散热机构，所述主体2固定在安装座1的上方，所述收纳机构设置在安装座1的内部，所述收纳机构与发电装置连接，所述散热机构设置在安装座1的上方，所述散热机构与收纳机构连接，所述主体2的内部设有PLC，所述发电装置包括固定盒4、发电机5、发电轴6、支撑柱3和若干风叶7，所述收纳机构与支撑柱3的下方连接，所述固定盒4固定在支撑柱3的上方，所述发电机5固定在固定盒4的一侧的内壁上，所述固定盒4的另一侧设有圆孔，所述发电机5与发电轴6的一端连接，所述发电轴6的另一端穿过圆孔设置在固定盒4的外部，所述风叶7周向均匀固定在发电轴6的另一端上，所述主体2的上方设有开口，所述开口与发电装置匹配；

PLC，即可编程逻辑控制器，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

该用于海上的风力发电设备通过收纳机构，在风力过大时可以将发电装置收纳入主体2的内部，从而实现防护的功能，避免风力过大而折断风叶7，从而避免对风力发电工作造成影响，从而提高了设备的安全性，通过散热机构，实现了对发电机5散热降温的功能，避免发电机5处于高温状态，从而避免损坏发电机5，从而提高了设备的可靠性。

如图1所示，所述收纳机构包括升降板8、电磁铁10、驱动组件、两个控制组件和若干第一弹簧9，所述升降板8水平设置在主体2的内部，所述升降板8的制作材料为铁，所述支撑柱3竖向固定在升降板8的上方，所述第一弹簧9均匀分布在升降板8的下方，所述第一弹簧9的两端分别与升降板8的下方和主体2内的底部连接，所述电磁铁10固定在主体2内的底部，所述电磁铁10与PLC电连接，两个控制组件分别设置在主体2的两侧，所述驱动组件设置在安装座1的内部，所述驱动组件与控制组件连接；

所述驱动组件包括转轴12、环形气囊15、两个驱动单元、两个第一轴承和两个转动单元，两个第一轴承分别固定在安装座1的两侧的内壁上，所述安装座1的两侧均设有通孔，所述转轴12与第一轴承的内圈固定连接，所述转轴12的两端分别穿过两个通孔设置在安装座1的外部，所述转轴12的两端分别与两个转动单元连接，所述转动单元包括若干桨叶11，所述桨叶11以转轴12的轴线为中心周向均匀固定在转轴12上，所述转轴12与散热机构连接，所述环形气囊15套设在转轴12上，所述环形气囊15与安装座1的内壁固定连接，两个驱动单元关于转轴12的轴线对称设置，所述环形气囊15与控制组件连接；

所述驱动单元包括第二弹簧13和驱动板14，所述驱动板14的一侧与环形气囊15的内侧抵靠，所述第二弹簧13的两端分别与驱动板14的另一侧和转轴12连接；

所述控制组件包括控制盒20、控制开关19、触发板18、第三弹簧17和连管16，所述控制盒20固定在安装座1的上方，所述控制盒20的下方通过连管16与环形气囊15连通，所述控制开关19固定在控制盒20内的顶部，所述触发板18设置在控制盒20的内部，所述触发板18与控制盒20的内壁密封连接，所述第三弹簧17的两端分别与触发板18的下方和控制盒20内的底部连接，所述控制开关19与PLC电连接；

当风力越大时，导致海浪越大，从而使得桨叶11转动过快，使得转轴12转速增加，从而增加了转轴12转动时的离心力，使得驱动板14向远离转轴12的方向移动的距离增加，从而拉伸第二弹簧13，使得环形气囊15受到的挤压力越大，从而使得环形气囊15内的更多的空气通过连管16导入控制盒20的内部，从而使得触发板18向远离连管16的方向移动，拉伸第三弹簧17，使得触发板18与控制开关19抵靠，从而发送信号给PLC，PLC控制电磁铁10通电，从而吸引升降板8，使得升降板8向下移动，压缩第一弹簧9，使得发电装置从开口处移入主体2的内部，从而实现收纳发电装置的功能，避免风力过大而折断风叶7，从而避免对风力发电工作造成影响，从而提高了设备的安全性。

如图1和图3所示，所述散热机构包括支管29、两个固定杆和两个散热组件，两个散热组件分别设置在安装座1的上方的两侧，所述支管29的两端分别通过两个固定杆固定在固定盒4的上方，所述支管29的靠近固定盒4的一侧均匀设有出水孔，所述支管29的两端分别与两个散热组件连接，所述散热组件与转轴12连接；

所述散热组件包括抽水盒26、抽水板25、进水管27、软管28、动力板22、第四弹簧23、偏心轮21和两个动力杆24，所述抽水盒26固定在安装座1的上方，所述抽水盒26的上方通过软管28与支管29连通，所述抽水盒26的一侧与进水管27连通，所述进水管27的另一端固定在安装座1上，所述抽水板25设置在抽水盒26的内部，所述抽水板25与抽水盒26的内壁密封连接，两个动力杆24的一端分别与抽水板25的下方的两侧固定连接，所述抽水盒26的下方设有两个小孔，两个动力杆24的另一端分别穿过两个小孔与动力板22的两侧固定连接，所述第四弹簧23的两端分别与安装座1内的顶部和动力板22的上方连接，所述偏心轮21与转轴12固定连接，所述偏心轮21与动力板22的下方抵靠，所述第四弹簧23处于压缩状态。

实际上，进水管27的部分位于海水中，当转轴12转动时，带动偏心轮21转动，使得动力板22上下移动，从而通过动力杆24带动抽水板25在抽水盒26内上下的移动，从而可以通过进水管27将海水导入抽水盒26的内部，再通过软管28导入支管29的内部，从而从出水孔处喷出海水，使得固定盒4的表面铺有海水，通过海水的蒸发，可以带动固定盒4上的热量，从而实现了对固定盒4降温散热的功能，从而使得固定盒4内部的温度较低，从而实现对发电机5降温散热的功能，避免发电机5处于高温状态，从而避免损坏发电机5，从而提高了设备的可靠性。

作为优选，为了限制升降板8的移动方向，所述收纳机构还包括两个限位块30，两个限位块30分别与升降板8的两侧固定连接，所述主体2的两侧均设有凹槽，所述限位块30与凹槽一一对应，所述限位块30设置在凹槽的内部，所述限位块30与凹槽滑动连接，所述限位块30与凹槽匹配。

作为优选，为了防止限位块30与凹槽脱离，所述凹槽为燕尾槽。

升降板8移动时，带动限位块30沿着凹槽移动，从而限制了升降板8的移动方向，使得升降板8上下移动时更加的稳定。

如图4所示，所述驱动单元还包括两个导向单元，所述驱动板14的靠近转轴12的一侧的两端分别与两个导向单元连接，所述导向单元包括支架31和导向杆32，所述支架31的形状为U形，所述支架31的两端均与转轴12固定连接，所述支架31上设有穿孔，所述导向杆32的一端与驱动板14固定连接，所述导向杆32的另一端穿过穿孔，所述导向杆32与支架31滑动连接。

作为优选，为了防止导向杆32与支架31脱离，所述导向单元还包括限位板33，所述导向杆32的远离驱动板14的一端与限位板33固定连接。

动力板22移动时，带动导向杆32沿着支架31上的穿孔移动，从而限制了动力板22的移动方向，使得动力板22移动稳定，通过设置限位板33，限制了导向杆32的移动距离，防止导向杆32与支架31脱离，从而避免对导向工作造成影响。

作为优选，为了使得导向杆32沿着穿孔移动时不会发生转动，所述穿孔的截面形状为方形。

通过将穿孔设置为方形孔，使得导向杆32沿着穿孔移动时不会发生转动，从而提高了导向杆32移动时的稳定性。

作为优选，为了避免杂质进入抽水盒26的内部，所述进水管27的远离抽水盒26的一端固定有滤网34。

作为优选，为了减小摩擦力，所述偏心轮21的外周上涂有润滑油，减小了偏心轮21与动力板22之间的摩擦力，从而减小了偏心轮21和动力板22的磨损，延长了偏心轮21和动力板22的使用寿命。

作为优选，为了提升导热效果，所述固定盒4的内壁上涂有导热硅胶。

作为优选，为了防腐，所述固定盒4的外表面涂有防腐镀锌层。

当风力越大时，导致海浪越大，从而使得桨叶11转动过快，使得转轴12转速增加，从而增加了转轴12转动时的离心力，使得驱动板14向远离转轴12的方向移动的距离增加，从而拉伸第二弹簧13，使得环形气囊15受到的挤压力越大，从而使得环形气囊15内的更多的空气通过连管16导入控制盒20的内部，从而使得触发板18向远离连管16的方向移动，拉伸第三弹簧17，使得触发板18与控制开关19抵靠，从而发送信号给PLC，PLC控制电磁铁10通电，从而吸引升降板8，使得升降板8向下移动，压缩第一弹簧9，使得发电装置从开口处移入主体2的内部，从而实现收纳发电装置的功能，避免风力过大而折断风叶7，从而避免对风力发电工作造成影响，从而提高了设备的安全性。实际上，进水管27的部分位于海水中，当转轴12转动时，带动偏心轮21转动，使得动力板22上下移动，从而通过动力杆24带动抽水板25在抽水盒26内上下的移动，从而可以通过进水管27将海水导入抽水盒26的内部，再通过软管28导入支管29的内部，从而从出水孔处喷出海水，使得固定盒4的表面铺有海水，通过海水的蒸发，可以带动固定盒4上的热量，从而实现了对固定盒4降温散热的功能，从而使得固定盒4内部的温度较低，从而实现对发电机5降温散热的功能，避免发电机5处于高温状态，从而避免损坏发电机5，从而提高了设备的可靠性。

与现有技术相比，该用于海上的风力发电设备通过收纳机构，在风力过大时可以将发电装置收纳入主体2的内部，从而实现防护的功能，避免风力过大而折断风叶7，从而避免对风力发电工作造成影响，从而提高了设备的安全性，与现有的收纳机构相比，该收纳机构通过设置驱动组件，不仅可以通过转轴12的离心力来检测风力的大小，同时还可以为散热机构提供动力，提高了设备的实用性，通过散热机构，实现了对发电机5散热降温的功能，避免发电机5处于高温状态，从而避免损坏发电机5，从而提高了设备的可靠性，与现有的散热机构相比，该散热机构与收纳机构为一体联动机构，实用性更高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。