海上风力发电机及海上风力发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种海上风力发电机及海上风力发电系统，涉及海上风力发电的技术领域，包括叶片组、大臂组、收放驱动机构、展放伸缩筒和发电机组；所述叶片组包括至少三个叶片；所述大臂组至少包括三个大臂；每个所述叶片的中部与每个所述大臂的上端枢接，所述收放驱动机构设置在所述叶片与所述大臂的连接处，所述收放驱动机构用于驱动所述叶片围绕所述大臂的上端展开或收合；所述大臂组可转动的与所述发电机组连接；所述展放伸缩筒与所述大臂组的下端部枢接，用于推出或收回所述大臂组，解决了现有技术中存在的海上风力发电机在遭遇极端天气时无法自行收折而造成的重大经济损失的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
海上风力发电机及海上风力发电系统
本技术涉及海上风力发电
，尤其是涉及一种海上风力发电机及海上风力发电系统。
技术介绍
海上风力发电，是利用海上风力资源发电的新型发电方式。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，欧洲多个国家已建立了多个海上风力发电厂而且规模巨大。中国也逐渐涉及海上风力发电领域，上海的海上风力发电厂2010年启用，香港欲建全球最大海上风力发电厂。风力发电原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，以促使发电机发电。由于风力发电不涉及燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，因此是一种清洁环保的发电方式，特别是随着海洋资源的不断开发利用，目前海上风电场建设正在世界上形成一股热潮。传统的海上风力发电机，在遭受台风等恶劣天气情况时将承受巨大的荷载作用，使得发电装置面临较大的安全风险。针对上述情况，目前主要采取增大塔筒和基础的强度和刚度来解决问题，但这使得塔筒及基础的投资相当大，而且施工复杂、实施难度大。根据目前海上风力发电机的类型及其特点，可以发现存在以下不足之处，海上风力发电机不能根据天气的影响自行对大臂进行收折，影响了海上风力发电机的使用寿命。这样一旦因为天气原因超过海上风力发电机的安全阈值后，将面临较大的安全风险，并且不易收折，这样在面临自然灾害时将会受到重大经济损失，严重时造成不必要的危险，同样当海面上的风向改变时也无法灵活根据风向对叶片的角度进行改变，从而使得发电效率低下。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本技术的总体
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供海上风力发电机及海上风力发电系统，以缓解了现有技术中存在的海上风力发电机在遭遇极端天气时无法自行收折而造成的重大经济损失的技术问题。第一方面，本技术提供的一种海上风力发电机，包括：叶片组、大臂组、收放驱动机构、展放伸缩筒和发电机组；所述叶片组包括至少三个叶片；所述大臂组至少包括三个大臂；每个所述叶片的中部与每个所述大臂的上端枢接，所述收放驱动机构设置在所述叶片与所述大臂的连接处，所述收放驱动机构用于驱动所述叶片围绕所述大臂的上端展开或收合；所述大臂组可转动的与所述发电机组连接；所述展放伸缩筒与所述大臂组的下端部枢接，用于推出或收回所述大臂组。进一步地，所述收放驱动机构包括：第一支杆、第二支杆、减速电机和丝杠；所述减速电机与所述丝杠通过齿轮副连接，所述第一支杆另一端与所述第二支杆的另一端套接在所述丝杠上，且沿所述丝杠的轴向方向上运动。进一步地，所述展放伸缩筒包括：第一伸缩筒、第二伸缩筒、第三伸缩筒；所述第二伸缩筒推动所述第一伸缩筒和所述第三伸缩筒伸缩运动，所述第一伸缩筒与所述第三伸缩筒沿所述第二伸缩筒的轴向方向伸缩运动。进一步地，所述第二伸缩筒包括：油缸；所述油缸驱动所述第一伸缩筒和所述第三伸缩筒运动。进一步地，所述展放伸缩筒还包括：斜齿锁定机构；所述斜齿锁定机构用于锁定所述第二伸缩筒与所述第一伸缩筒和所述第三伸缩筒的位置。进一步地，所述海上风力发电机还包括：锚定装置；所述锚定装置设置在所述大臂内，所述锚定装置用于固定所述叶片与所述大臂的相对位置。进一步地，所述锚定装置包括：锚定装置底座和第三支杆；所述第三支杆可滑动的设置在所述锚定装置底座上，在所述第三支杆上设置有锚定撞块，当所述锚定撞块通过所述锚定装置底座时将所述锚定撞块与所述锚定装置底座锁定。进一步地，所述发电机组包括：圆锥齿轮组件和发电机；所述大臂组驱动所述圆锥齿轮组件运动，所述圆锥齿轮组件驱动所述发电机转动实现发电。进一步地，在所述发电机组的底部设置有海上浮力桩；所述海上浮力桩与海水接触且放置在海水内，用于使所述海上风力发电机漂浮在海平面上。第二方面，本技术提供的一种海上风力发电系统，包括第一方面所述的海上风力发电机。采用本技术提供的海上风力发电机及海上风力发电系统具有以下有益效果：本技术提供的海上风力发电机包括：叶片组、大臂组、收放驱动机构、展放伸缩筒和发电机组；叶片组包括至少三个叶片；大臂组至少包括三个大臂；每个叶片的中部与每个大臂的上端枢接，收放驱动机构设置在叶片与大臂的连接处，收放驱动机构用于驱动叶片围绕大臂的上端展开或收合；大臂组的可转动的与发电机组连接；展放伸缩筒与大臂组的下端部枢接，用于推出或收回大臂组。整个海上风力发电机通过叶片组、大臂组和发电机组的整体配合完成整个风力发电，当大臂通过展放伸缩筒推动展开与海平面呈一定角度后，又通过收放驱动机构驱动叶片与大臂之间的相对位置改变，使叶片与大臂之间呈一定角度，这时整个海上风力发电机呈工作状态，叶片根据风力的风向进行调整角度，并且大臂也可以进行多角度调节，因此通过大臂、叶片等之间的配合关系，随时可以根据风力的风向或者是风力大小进行多角度调节，使得海上风力发电机的适用不同风向和风力大小从而适用范围更广，发电效率更高；同时也可以更好的对海上极端天气的抵御能力更强。当因为风速过大而需要停止海上风力发电机停止工作时，收合的顺序为，先通过收放驱动机构驱动叶片收合，这是叶片与大臂共线，后通过展放伸缩筒驱动大臂进行收合，这时大臂带动叶片同时收合与海平面平行；当风速减小，设备需要重新启动时，叶片展开过程与收合时相反，即大臂和叶片同时通过展放伸缩筒收缩将其一起带起，然后通过收放驱动机构驱动叶片进行展开，展开完成后，风机开始运转，与大臂连接的发电机组开始运转，设备发电。本技术提供的海上风力发电系统具有上述海上风力发电机具有的一切优点。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的海上风力发电机的工作展开状态的结构示意图；图2为本技术实施例提供的海上风力发电机的叶片收合大臂展开的结构示意图；图3为本技术实施例提供的海上风力发电机的停止工作的结构示意图；图4为本技术实施例提供的海上风力发电机的收放驱动机构的结构示意图；图5为本技术实施例提供的海上风力发电机的展放伸缩筒的结构示意图；图6为本技术实施例提供的海上风力发电机的斜齿锁定机构的结构示意图；图7为本技术实施例提供的海上风力发电机的锚定装置的结构示意图。图标：100－收放驱动机构；110－第一支杆；120－第二支杆；130－减速电机；140－丝杠；200－展放伸缩筒；210－第一伸缩筒；220－第二伸缩筒；221－油缸；230－第三伸缩筒；240－斜齿锁定机构；300－发电机组；310－圆锥齿轮组件；320－发电机；400－叶片；500－大臂；600－锚定装置；610－锚定装置底座；620－第三支杆；621－锚定撞块；700－海上浮力桩。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上风力发电机，其特征在于，包括：叶片组、大臂组、收放驱动机构(100)、展放伸缩筒(200)和发电机组(300)；所述叶片组包括至少三个叶片(400)；所述大臂组至少包括三个大臂(500)；每个所述叶片(400)的中部与每个所述大臂(500)的上端枢接，所述收放驱动机构(100)设置在所述叶片(400)与所述大臂(500)的连接处，所述收放驱动机构(100)用于驱动所述叶片(400)围绕所述大臂(500)的上端展开或收合；所述大臂组可转动的与所述发电机组(300)连接；所述展放伸缩筒(200)与所述大臂组的下端部枢接，用于推出或收回所述大臂组。

【技术特征摘要】
1.一种海上风力发电机，其特征在于，包括：叶片组、大臂组、收放驱动机构(100)、展放伸缩筒(200)和发电机组(300)；所述叶片组包括至少三个叶片(400)；所述大臂组至少包括三个大臂(500)；每个所述叶片(400)的中部与每个所述大臂(500)的上端枢接，所述收放驱动机构(100)设置在所述叶片(400)与所述大臂(500)的连接处，所述收放驱动机构(100)用于驱动所述叶片(400)围绕所述大臂(500)的上端展开或收合；所述大臂组可转动的与所述发电机组(300)连接；所述展放伸缩筒(200)与所述大臂组的下端部枢接，用于推出或收回所述大臂组。2.根据权利要求1所述的海上风力发电机，其特征在于，所述收放驱动机构(100)包括：第一支杆(110)、第二支杆(120)、减速电机(130)和丝杠(140)；所述减速电机(130)与所述丝杠(140)通过齿轮副连接，所述第一支杆(110)另一端与所述第二支杆(120)的另一端套接在所述丝杠(140)上，且沿所述丝杠(140)的轴向方向上运动。3.根据权利要求1所述的海上风力发电机，其特征在于，所述展放伸缩筒(200)包括：第一伸缩筒(210)、第二伸缩筒(220)、第三伸缩筒(230)；所述第二伸缩筒(220)推动所述第一伸缩筒(210)和所述第三伸缩筒(230)伸缩运动，所述第一伸缩筒(210)与所述第三伸缩筒(230)沿所述第二伸缩筒(220)的轴向方向伸缩运动。4.根据权利要求3所述的海上风力发电机，其特征在于，所述第二伸缩筒(220)包括：油缸(221)；所述油缸(221)驱动所述第一伸缩筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张远林，张晓超，
申请(专利权)人：天津超算科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12