一种用于海上风力发电的发电机组的制作方法

1.本实用新型涉及发电技术领域，具体而言，涉及一种用于海上风力发电的发电机组。


背景技术：

2.风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人们利用。风力发电是指把风的动能转为电能，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。海风是永久性的绿色能源，和陆上风力资源相比，海上风力资源有着风速大、占用土地少等优点。
3.现有申请号为cn201720562743.7的一种海上风力发电设备，具有受风而旋转的叶片、转子、通过所述叶片的旋转而被驱动并发电的发电机、以及能够以旋转的方式支撑发电机的塔，塔包括支撑座和底座，支撑座位于塔的底部，底座设于海床上，支撑座与底座通过铰链连接。该海上风力发电设备，结构简单，方便运输和安装，且能有效防止风力发电基础结构被海水腐蚀。但是发明人发现，海风存在风速不稳定，风向不稳定的特点，导致叶轮的各个叶片单元受到的空气动力载荷通常是不均衡，而这些不均匀的载荷会导致叶片发生振动，叶轮也会跟着振动，尤其是在大风天气振动情况加剧，久而久之就会形成零件疲劳，影响机组运行的安全性和可靠性。
4.因此，现有技术有待改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于海上风力发电的发电机组，其能够针对现有技术中存在的问题，提出对应的解决方案，具有降低振动、提升叶片空气动力载荷承受能力的有益效果。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例提供一种用于海上风力发电的发电机组，其中包括依次连接的桩基、塔筒、发电机主体，还包括载荷缓冲传递组件，所述发电机主体设置有主轴，所述主轴上设置有叶轮，所述叶轮上设置有叶片，所述叶片上设置有延伸至所述叶片端部的加强筋，所述载荷缓冲传递组件包括液压弹簧，所述液压弹簧的两端均设置有拉绳，两端所述拉绳分别连接相邻的两个所述加强筋的外端，所述塔筒的四周均匀设置有打入海床的锚杆，所述锚杆的顶部设置有与所述塔筒连接的锚绳。
8.在本实用新型的一些实施例中，上述液压弹簧包括管头、管身和弹簧体，所述管身设有油腔，所述管身设置有推拉杆，所述推拉杆设置有插入所述油腔的活塞，所述弹簧体一端与所述管头连接，所述弹簧体另一端与所述管身连接。
9.在本实用新型的一些实施例中，上述管身设置有包裹所述弹簧体一端的外套筒，所述管头设置有包裹所述弹簧体另一端的内套筒，所述内套筒插入所述外套筒内。
10.在本实用新型的一些实施例中，上述外套筒的内径与所述内套筒的外径相同。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述内套筒的端部设有斜面。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述管身和所述管头的端部均设有连接孔。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述塔筒的表面设置保护层。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述锚杆设置有三根。
15.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
16.本技术实施例提供的用于海上风力发电的发电机组主要由桩基、塔筒、发电机主体、叶轮、叶片和载荷缓冲传递组件，桩基打入海床里面起到固定塔筒的作用，发电机主体固定在塔筒的顶部，叶轮固定在发电机主体的主轴上面，三张叶片和叶轮相连。载荷缓冲传递组件由液压弹簧和拉绳两部分组成，拉绳固定在液压弹簧的两端。加强筋固定在叶片的背面，拉绳和加强筋的外端固定连接。
17.叶片在承受不均衡空气动力载荷时，叶片产生振动，尤其是叶片的外端振幅最大振动最明显，通过载荷缓冲传递组件连接相邻加强筋的外端，限制叶片振动，叶片相互关联，各叶片上的不均衡载荷能自动达到平衡，显著减小传递到叶轮上的载荷波动。增加叶片对空气动力载荷的承受能力，提高用于海上风力发电的发电机组的安全性，延长使用寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的叶片和载荷缓冲传递组件的背面结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种用于海上风力发电的发电机组的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的液压弹簧的内部结构示意图。
22.图标：1-桩基，2-塔筒，201-锚杆，202-锚绳，3-发电机主体，301-主轴，4-载荷缓冲传递组件，401-液压弹簧，4011-管头，4012-管身，4013-油腔，4014-推拉杆，4015-活塞，4016-弹簧体，4017-外套筒，4018-内套筒，4019-连接孔，402-拉绳，5-叶轮，501-叶片，502-加强筋，6-斜面。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
26.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构或部件一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
29.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
30.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.实施例
32.请参照图1至图3，所示为本实用新型实施例提供的一种用于海上风力发电的发电机组，具体结构如下。
33.结合图1和图2所示，本技术实施例提供的用于海上风力发电的发电机组主要由桩基1、塔筒2、发电机主体3、载荷缓冲传递组件4、叶轮5和叶片501组成，其中桩基1用于打入海床里面，作为用于海上风力发电的发电机组的固定基座，起到较好的固定效果。塔筒2为圆柱状，塔筒2的底端插入桩基1里面。在塔筒2的四周还设置有三根锚杆201，锚杆201也插入海床里面固定，锚杆201的顶端连接有锚绳202，锚绳202远离锚杆201的一端和塔筒2固定连接。
34.进一步的，结合图2所示，三根锚杆201围绕塔筒2均匀设置，锚绳202通过现有技术中的张紧机构绷紧，锚杆201加强对塔筒2的固定，使得塔筒2的抗风吹和海浪冲击的能力更强，进一步延长使用寿命。
35.结合图1和图2所示，发电机主体3、叶轮5和叶片501均是现有技术中的风力发电设备，发电机主体3带有主轴301，叶轮5安装在主轴301的端部，均匀散开的三片叶片501均和叶轮5固定连接。
36.进一步的，铝合金材质制成的杆状的加强筋502固定在叶片501的背面，加强筋502质量较轻并且可以增加叶片501的强度，每一片叶片501固定一根加强筋502，加强筋502的顶部和叶片501的顶端对齐。
37.结合图1和图3所示，载荷缓冲传递组件4主要由液压弹簧401和拉绳402两部分组成，拉绳402选择现有技术中的钢丝绳，而在本实施例中，液压弹簧401主要由管头4011、管身4012和弹簧体4016三部分组成，液压弹簧401和现有技术中的结构一致，除上述三部分以外还包括有其它的部件例如阀门等。
38.进一步的，结合图1和图3所示，管头4011的右侧开设有一个连接孔4019，管头4011的左侧设置一根推拉杆4014，推拉杆4014的左端安装一个活塞4015。管身4012的左侧也开设有一个连接孔4019，油腔4013开设在管身4012的右侧。油腔4013装有用于缓冲的油液，活塞4015伸入油腔4013里面。
39.如图3所示，弹簧体4016套在管身4012和管头4011的外部，弹簧体4016的右端和管头4011固定连接，弹簧体4016的左端和管身4012固定连接。管身4012的外部套有一个外套筒4017，管头4011的外部套有一个内套筒4018，外套筒4017和内套筒4018包裹住弹簧体4016，减少大海潮湿的环境对弹簧体4016的影响，延长弹簧体4016的使用寿命。
40.需要说明的是，内套筒4018插入外套筒4017的内部，外套筒4017的内径与内套筒4018的外径相同，内套筒4018能够沿着外套筒4017相对滑动。
41.并且，如图3所示，在内套筒4018的端部设有斜面6，避免弹簧体4016在收缩时被内套筒4018的端部阻挡，使得弹簧体4016收缩较为顺畅。
42.如图1所示，塔筒2的表面可以设置保护层，保护层选择现有技术中的防海水腐蚀油漆，防海水腐蚀油漆涂覆在塔筒2表面，延缓塔筒2的锈蚀。
43.本实用新型实施例提供的用于海上风力发电的发电机组的实施原理如下：
44.叶片501在承受不均衡空气动力载荷时，叶片501产生振动，尤其是叶片501的外端振幅最大振动最明显，通过载荷缓冲传递组件4连接相邻加强筋502的外端，限制叶片501振动，叶片501相互关联，各叶片501上的不均衡载荷能自动达到平衡，显著减小传递到叶轮5上的载荷波动。增加叶片501对空气动力载荷的承受能力，提高用于海上风力发电的发电机组的安全性，延长使用寿命。
45.综上，本实用新型的实施例提供一种用于海上风力发电的发电机组，具有降低振动、提升叶片501空气动力载荷承受能力的有益效果。
46.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于海上风力发电的发电机组，其特征在于，包括依次连接的桩基、塔筒、发电机主体，还包括载荷缓冲传递组件，所述发电机主体设置有主轴，所述主轴上设置有叶轮，所述叶轮上设置有叶片，所述叶片上设置有延伸至所述叶片端部的加强筋，所述载荷缓冲传递组件包括液压弹簧，所述液压弹簧的两端均设置有拉绳，两端所述拉绳分别连接相邻的两个所述加强筋的外端，所述塔筒的四周均匀设置有打入海床的锚杆，所述锚杆的顶部设置有与所述塔筒连接的锚绳。2.根据权利要求1所述的用于海上风力发电的发电机组，其特征在于，所述液压弹簧包括管头、管身和弹簧体，所述管身设有油腔，所述管身设置有推拉杆，所述推拉杆设置有插入所述油腔的活塞，所述弹簧体一端与所述管头连接，所述弹簧体另一端与所述管身连接。3.根据权利要求2所述的用于海上风力发电的发电机组，其特征在于，所述管身设置有包裹所述弹簧体一端的外套筒，所述管头设置有包裹所述弹簧体另一端的内套筒，所述内套筒插入所述外套筒内。4.根据权利要求3所述的用于海上风力发电的发电机组，其特征在于，所述外套筒的内径与所述内套筒的外径相同。5.根据权利要求3所述的用于海上风力发电的发电机组，其特征在于，所述内套筒的端部设有斜面。6.根据权利要求3所述的用于海上风力发电的发电机组，其特征在于，所述管身和所述管头的端部均设有连接孔。7.根据权利要求1-6任一项所述的用于海上风力发电的发电机组，其特征在于，所述塔筒的表面设置保护层。8.根据权利要求7所述的用于海上风力发电的发电机组，其特征在于，所述锚杆设置有三根。

技术总结
本实用新型提出了一种用于海上风力发电的发电机组，涉及发电技术领域。本实用新型通过采用包括依次连接的桩基、塔筒、发电机主体，还包括载荷缓冲传递组件，发电机主体设置有主轴，主轴上设置有叶轮，叶轮上设置有叶片，叶片上设置有延伸至叶片端部的加强筋，载荷缓冲传递组件包括液压弹簧，液压弹簧的两端均设置有拉绳，两端拉绳分别连接相邻的两个加强筋的外端，塔筒的四周均匀设置有打入海床的锚杆，锚杆的顶部设置有与塔筒连接的锚绳的技术方案，具有降低振动、提升叶片对空气动力载荷承受能力的有益效果，延长用于海上风力发电的发电机组的使用寿命。组的使用寿命。组的使用寿命。


技术研发人员：程帅兵
受保护的技术使用者：程帅兵
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/5/14