升降式海上风力发电站的制作方法

1.本发明涉及海上风力发电技术领域，特别涉及升降式海上风力发电站。


背景技术：

2.海上风力发电站是利用海上风力资源进行发电的新型能源，风力发电是把风的动能转为电能，风能作为一种清洁的可再生能源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。
3.然而现有技术中的升降式海上风力发电站仍存在以下问题：1、现有的升降式海上风力发电站，由于海上的环境较为恶劣，现有的设备对海上环境适应能力不高，实用性低；2、现有的海上风力发电站由于各种原因导致设备造价高，不能大面积投入使用；3、现有的海上风力发电站对深海也就是水深大于50米型的风电站技术少，且现有的设备实用性低。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供升降式海上风力发电站，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.升降式海上风力发电站，包括基础架，所述基础架左端上部与右端上部均固定连接有第一连接块，且两个第一连接块内均套接有第一锚链，两个所述第一锚链远离第一连接块的一端均固定连接有锚块，所述基础架上端中部固定连接有连接座，所述连接座上端中部固定连接有第一塔筒，所述第一塔筒上端固定连接有第一风机，所述第一风机的输出端固定连接有第一叶片，所述基础架上端等距离对称固定连接有四个升降式浮体。
7.优选的，所述升降式浮体包括铰轴，所述铰轴外表面活动穿插连接有下吊耳和上吊耳，所述上吊耳上端固定连接有浮动机构，所述浮动机构内中部固定穿插连接有中间立柱，所述下吊耳与基础架固定连接在一起。
8.优选的，所述浮动机构包括下基座和上基座，所述下基座和上基座相对面均固定连接有两个连接环，且上下两个连接环之间共同安装有囊体，所述上基座右端固定连接有控制机构，所述下基座上端中部固定连接有第二塔筒，所述第二塔筒上端固定连接有第二风机，所述第二风机的输出端固定连接有第二叶片，所述下基座与上吊耳固定连接在一起。
9.优选的，所述中间立柱固定连接在下基座和上基座之间。
10.优选的，所述控制机构包括波浪探测器，所述波浪探测器上端固定连接有空压机，所述空压机左端固定连接有储气罐，所述储气罐左端固定连接有充放气阀组，所述充放气阀组下端中部固定连接有连接管，所述波浪探测器与上基座固定连接在一起。
11.优选的，所述储气罐和充放气阀组均与上基座固定连接在一起，所述连接管与上基座贯穿连接在一起。
12.优选的，所述囊体均设置为两端圆柱、中间鼓球体的结构。
13.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
14.1、本发明将升降式浮体为充气式结构，通过设置第二塔筒，第二塔筒上安装小型第二风机和第二叶片，实现轻量化发电，其发电的电力主要实现空压机的工作，将压缩气体储存在储气罐中，当波浪探测器发现恶劣海况或者其高度超过设定高差时，通过设置的自动控制的控制机构，对囊体进行充放气操作，从而实现外形变化，实现整体升降，躲避海况风险或调整整体姿态，从而能够适应恶劣的海况，提高了设备的实用性。
15.2、由于每个升降式浮体的上部安装了小型发电机，可以独立的组成一个发电-充放气控制的系统，可以将升降式浮体作为一个独立的海上风力发电站配置使用，在有条件的海域，可以按这种方式进行大量布置，形成一定规模的小型风电场，提高海上风力发电效率。
16.3、将升降式浮体的下部的配重进行改进，将其上部通过固定缆绳固定在码头边上，就构造出了一种带有发电功能的船舶靠泊护舷，能够用于有水下船体靠泊要求的场合，其上部的风力发电机部分，除了供应电力外，也可在风机上安装警示灯具，实现夜间对船舶的导航，同时可作为大型油轮的多功能充气护舷配置，为船舶长期驳船时提供电力供应，节约船舶的燃料，在能够进行风力发电的同时能够护舷使用，实用性高。
附图说明
17.图1为本发明升降式海上风力发电站的整体结构图；
18.图2为本发明升降式海上风力发电站的升降式浮体结构图；
19.图3为本发明升降式海上风力发电站的浮动机构结构图；
20.图4为本发明升降式海上风力发电站的控制机构结构图；
21.图5为本发明升降式海上风力发电站的升降式浮体单独发电结构安装图；
22.图6为本发明升降式海上风力发电站的升降式浮体作为码头靠泊用的结构图。
23.图中：1、基础架；2、第一连接块；3、第一锚链；4、锚块；5、连接座；6、升降式浮体；7、第一塔筒；8、第一风机；9、第一叶片；10、配重块；11、第二连接块；12、第二锚链；13、锚固机构；14、码头；15、固定缆绳；16、舰艇船舶；61、铰轴；62、下吊耳；63、上吊耳；64、浮动机构；65、中间立柱；641、下基座；642、上基座；643、连接环；644、囊体；645、控制机构；646、第二塔筒；647、第二风机；648、第二叶片；51、波浪探测器；52、空压机；53、储气罐；54、充放气阀组；55、连接管。
具体实施方式
24.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一
体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.如图1-6所示，升降式海上风力发电站，包括基础架1，基础架1左端上部与右端上部均固定连接有第一连接块2，且两个第一连接块2内均套接有第一锚链3，两个第一锚链3远离第一连接块2的一端均固定连接有锚块4，基础架1上端中部固定连接有连接座5，连接座5上端中部固定连接有第一塔筒7，第一塔筒7上端固定连接有第一风机8，第一风机8的输出端固定连接有第一叶片9，基础架1上端等距离对称固定连接有四个升降式浮体6。
28.升降式浮体6包括铰轴61，铰轴61外表面活动穿插连接有下吊耳62和上吊耳63，上吊耳63上端固定连接有浮动机构64，浮动机构64内中部固定穿插连接有中间立柱65，将中间立柱65设置为刚性结构，实现结构强度满足摇摆工况，同时封闭的主体也提供在囊体644破损下的紧急浮力，下吊耳62与基础架1固定连接在一起；浮动机构64包括下基座641和上基座642，下基座641和上基座642相对面均固定连接有两个连接环643，且上下两个连接环643之间共同安装有囊体644，上基座642右端固定连接有控制机构645，下基座641上端中部固定连接有第二塔筒646，第二塔筒646上端固定连接有第二风机647，第二风机647的输出端固定连接有第二叶片648，下基座641与上吊耳63固定连接在一起，下基座641上的下吊耳62和上吊耳63通过铰轴61实现与基础架1的刚性连接，能给摆动以满足波浪影响下的倾斜要求；中间立柱65固定连接在下基座641和上基座642之间；控制机构645包括波浪探测器51，波浪探测器51上端固定连接有空压机52，空压机52左端固定连接有储气罐53，储气罐53左端固定连接有充放气阀组54，充放气阀组54下端中部固定连接有连接管55，波浪探测器51与上基座642固定连接在一起；储气罐53和充放气阀组54均与上基座642固定连接在一起，连接管55与上基座642贯穿连接在一起；囊体644均设置为两端圆柱、中间鼓球体的结构，在两端囊体644通过连接环643连接到下基座641和上基座642突出的法兰筒上，当囊体644破损时可进行整体更换。
29.需要说明的是，本发明为升降式海上风力发电站，通过设置升降式浮体6实现发电站的整体沉降，升降式浮体6为充气式结构，通过设置第二塔筒646，第二塔筒646上安装小型第二风机647和第二叶片648，实现轻量化发电，其发电的电力主要实现空压机52的工作，启动空压机52，空压机52将空气导入至与其固定连接的储气罐53进行储存，通过设置的充放气阀组54就可通过连接管55对下基座641和上基座642之间的囊体644内进行充放气操作，当波浪探测器51发现恶劣海况或者其高度超过设定高差时，通过设置的自动控制的控制机构645，对囊体644进行充放气操作，从而实现外形变化，实现整体升降，躲避海况风险或调整整体姿态，这样就是通过控制压力大小从而控制囊体644的体积大小，从而实现排水量的变化，实现在水中的上下升降，升降式浮体6按对称布置成三个或四个，共同围绕第一风机8，由于每个升降式浮体6的上部安装了小型发电机，可以独立的组成一个发电-充放气控制的系统，可以将升降式浮体6作为一个独立的海上风力发电站配置使用，这也是海上漂浮式发电站中spar形式的缩小版本，为其大型化提供参考和试验模板，在有条件的海域，可以按这种方式进行大量布置，形成一定规模的小型风电场，同时将升降式浮体6的下部的配重进行改进，将其上部通过固定缆绳15固定在码头14边上，就构造出了一种带有发电功能的船舶靠泊护舷，其内部充气压力低，囊体644弹性变化大，能有效的缓冲船舶的靠泊能量，
由于其在水中的深度较大，水下缓冲接触面大，这种结构特别适用于有水下船体靠泊要求的场合，比如潜艇、半潜式海洋平台等特殊舰艇，其上部的风力发电机部分，除了供应电力外，也可在风机上安装警示灯具，实现夜间对船舶的导航，升降式浮体6作为充气式护舷使用时，当不安装在码头14上，而应用在船对船的靠泊作业时，且将升降式浮体6设计为小型化时，可作为大型油轮的多功能充气护舷配置，同时安装在船舷两侧实现风力发电，为船舶长期驳船时提供电力供应，节约船舶的燃料。
30.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.升降式海上风力发电站，包括基础架(1)，其特征在于：所述基础架(1)左端上部与右端上部均固定连接有第一连接块(2)，且两个第一连接块(2)内均套接有第一锚链(3)，两个所述第一锚链(3)远离第一连接块(2)的一端均固定连接有锚块(4)，所述基础架(1)上端中部固定连接有连接座(5)，所述连接座(5)上端中部固定连接有第一塔筒(7)，所述第一塔筒(7)上端固定连接有第一风机(8)，所述第一风机(8)的输出端固定连接有第一叶片(9)，所述基础架(1)上端等距离对称固定连接有四个升降式浮体(6)。2.根据权利要求1所述的升降式海上风力发电站，其特征在于：所述升降式浮体(6)包括铰轴(61)，所述铰轴(61)外表面活动穿插连接有下吊耳(62)和上吊耳(63)，所述上吊耳(63)上端固定连接有浮动机构(64)，所述浮动机构(64)内中部固定穿插连接有中间立柱(65)，所述下吊耳(62)与基础架(1)固定连接在一起。3.根据权利要求2所述的升降式海上风力发电站，其特征在于：所述浮动机构(64)包括下基座(641)和上基座(642)，所述下基座(641)和上基座(642)相对面均固定连接有两个连接环(643)，且上下两个连接环(643)之间共同安装有囊体(644)，所述上基座(642)右端固定连接有控制机构(645)，所述下基座(641)上端中部固定连接有第二塔筒(646)，所述第二塔筒(646)上端固定连接有第二风机(647)，所述第二风机(647)的输出端固定连接有第二叶片(648)，所述下基座(641)与上吊耳(63)固定连接在一起。4.根据权利要求2所述的升降式海上风力发电站，其特征在于：所述中间立柱(65)固定连接在下基座(641)和上基座(642)之间。5.根据权利要求3所述的升降式海上风力发电站，其特征在于：所述控制机构(645)包括波浪探测器(51)，所述波浪探测器(51)上端固定连接有空压机(52)，所述空压机(52)左端固定连接有储气罐(53)，所述储气罐(53)左端固定连接有充放气阀组(54)，所述充放气阀组(54)下端中部固定连接有连接管(55)，所述波浪探测器(51)与上基座(642)固定连接在一起。6.根据权利要求5所述的升降式海上风力发电站，其特征在于：所述储气罐(53)和充放气阀组(54)均与上基座(642)固定连接在一起，所述连接管(55)与上基座(642)贯穿连接在一起。7.根据权利要求3所述的升降式海上风力发电站，其特征在于：所述囊体(644)均设置为两端圆柱、中间鼓球体的结构。

技术总结
本发明公开了升降式海上风力发电站，包括基础架，所述基础架左端上部与右端上部均固定连接有第一连接块，且两个第一连接块内均套接有第一锚链，两个所述第一锚链远离第一连接块的一端均固定连接有锚块，所述基础架上端中部固定连接有连接座，所述连接座上端中部固定连接有第一塔筒，所述第一塔筒上端固定连接有第一风机，所述第一风机的输出端固定连接有第一叶片，所述基础架上端等距离对称固定连接有四个升降式浮体。本发明所述的升降式海上风力发电站，通过设置升降式浮体，可通过控制压力大小从而控制浮筒的体积大小，从而实现排水量的变化，实现在水中的上下升降，能够适应海上的恶劣天气。恶劣天气。恶劣天气。


技术研发人员：赵殿华 段尚言
受保护的技术使用者：山东南海气囊工程有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/5/16