一种浮式风机基座的制作方法

1.本发明属风力发电设备技术领域，尤其涉及一种浮式风机基座。


背景技术：

2.如今，能源和环境危机日益严峻。人类迫切需要加大开发清洁可再生能源的力度来实现可持续发展的要求。而随着风电技术的成熟，成本的不断下降，风能发电已成为目前应用规模最大的新能源发电方式之一。
3.在具体的风能应用中，包括固定式的风机结构与漂浮式的风机结构两种，对于水深大于40米的深水海洋环境，漂浮式的风机经济性更好，且对于水深小于40米的浅水海洋环境，漂浮式的风机也可以通过将重物沉底的方式来使整体稳固。
4.现有漂浮式风机的风机扇叶相对于其基座的位置是固定不变的，这种结构存在以下问题：当海面上的风向改变,与风机扇叶的方向平行时，风机的发电效率就会降低，造成资源的浪费。因此，需要设计一种浮式风机基座以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种浮式风机基座，以解决上述问题，达到提高风机对风能利用率的目的。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种浮式风机基座，包括固定座，所述固定座中部活动穿设有风机杆，所述风机杆顶端转动连接有若干风机扇叶，所述固定座顶端设置有两个支撑机构，两个所述支撑机构顶端与所述风机杆外侧壁卡接，所述固定座内部设置有旋转部，所述旋转部与所述风机杆外侧壁底部相啮合，所述固定座底端固定连接有若干连接杆，若干所述连接杆底端共同固定连接有配重块，所述配重块底端固定连接有若干锚索。
7.优选的，所述支撑机构包括支撑杆，所述支撑杆为倒置l型，所述支撑杆底端与所述固定座顶端活动连接，所述支撑杆顶端固定连接有固定半环，两个所述固定半环对接后形成的圆环内侧壁与所述风机杆外侧壁抵接，所述风机杆外侧壁固定套设有若干等间隔排列的定位环，两个所述固定半环对接后位于任意相邻的两个所述定位环之间，所述支撑杆外侧壁中部固定连接有角度调节部一端，所述角度调节部另一端与所述固定座顶端固定连接。
8.优选的，所述角度调节部包括下铰接座，所述下铰接座与所述固定座顶端固定连接，所述下铰接座通过下铰接轴转动连接有伸缩杆一端，所述伸缩杆另一端通过上铰接轴转动连接有上铰接座，所述上铰接座与所述支撑杆外侧壁固定连接。
9.优选的，所述支撑杆底端固定连接有球，所述球转动设置在所述固定座内，所述固定座顶端开设有让位槽，所述支撑杆活动设置在所述让位槽内。
10.优选的，所述固定座内部设置有升降调节部，所述升降调节部与所述风机杆外侧壁中部转动连接，所述升降调节部包括第一电机，所述第一电机固定设置在所述固定座内
部，所述第一电机输出轴固定连接有第一主动齿轮，所述风机杆外侧壁中部活动套设有旋转套筒，所述旋转套筒外侧壁螺纹连接有第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮相啮合，所述风机杆外侧壁固定连接有两个限位环，所述旋转套筒位于两个所述限位环之间，所述旋转套筒两端分别与两个所述限位环转动接触。
11.优选的，所述旋转部包括第二电机，所述第二电机固定设置在所述固定座内部，所述第二电机输出轴固定连接有第二主动齿轮，所述风机杆外侧壁底部固定连接有若干齿牙条，若干所述齿牙条沿所述风机杆外侧壁周向等间隔设置，若干所述齿牙条外侧共同滑动套设有第二从动齿轮，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮相啮合。
12.优选的，所述固定座中部开设有通孔，所述风机杆活动穿设在所述通孔内，所述第二从动齿轮转动设置在所述通孔侧壁内。
13.优选的，所述固定座外侧壁转动套设有两个转环，所述转环外侧壁固定连接有连接管。
14.与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
15.本发明通过设置升降调节部，能够对风机杆的高度进行调节，进而达到调节风机扇叶高度的目的，当海面风速较高时，通过升降调节部降低风机扇叶的高度，提高风机扇叶的安全程度，避免风速过大造成风机杆折断，致使风机扇叶损坏，当海面风速较低时，通过升降调节部升高风机扇叶的高度，提高风机扇叶对风能的转化效率，进而提高风机发电的效率，设置的旋转部能够对风机扇叶的朝向进行调整，使其对正来风方向，提高风能的转化效率，设置的支撑结构能够对风机杆进行固定支撑，提高风机整体的稳定性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
17.图1为本发明整体结构示意图；
18.图2为本发明剖视图；
19.图3为图2中a的局部放大图；
20.图4为图2中b的局部放大图；
21.图5为图2中c的局部放大图；
22.图6为图2中d的局部放大图；
23.图7为本发明固定半环俯视图；
24.图8为本发明实施例二结构示意图；
25.图9为本发明实施例二的一种组合方式示意图。
26.其中，1、固定座；2、风机杆；3、风机扇叶；4、配重块；5、支撑杆；6、连接杆；7、锚索；8、固定半环；9、定位环；10、限位环；11、旋转套筒；12、下铰接座；13、下铰接轴；14、伸缩杆；15、上铰接轴；16、上铰接座；17、第一电机；18、第一主动齿轮；19、第一从动齿轮；20、通孔；21、第二电机；22、第二主动齿轮；23、第二从动齿轮；24、齿牙条；25、球；26、让位槽；27、转环；28、连接管；29、插杆。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
29.实施例一：
30.参照图1-图7，本实施例提供一种浮式风机基座，包括固定座1，固定座1中部活动穿设有风机杆2，风机杆2顶端转动连接有若干风机扇叶3，固定座1顶端设置有两个支撑机构，两个支撑机构顶端与风机杆2外侧壁卡接，固定座1内部设置有旋转部，旋转部与风机杆2外侧壁底部相啮合，固定座1底端固定连接有若干连接杆6，若干连接杆6底端共同固定连接有配重块4，配重块4底端固定连接有若干锚索7。
31.通过设置升降调节部，能够对风机杆2的高度进行调节，进而达到调节风机扇叶3高度的目的，当海面风速较高时，通过升降调节部降低风机扇叶3的高度，提高风机扇叶3的安全程度，避免风速过大造成风机杆2折断，致使风机扇叶3损坏，当海面风速较低时，通过升降调节部升高风机扇叶3的高度，提高风机扇叶3对风能的转化效率，进而提高风机发电的效率，设置的旋转部能够对风机扇叶3的朝向进行调整，使其对正来风方向，提高风能的转化效率，设置的支撑结构能够对风机杆2进行固定支撑，提高风机整体的稳定性。
32.进一步优化方案，支撑机构包括支撑杆5，支撑杆5为倒置l型，支撑杆5底端与固定座1顶端活动连接，支撑杆5顶端固定连接有固定半环8，两个固定半环8对接后形成的圆环内侧壁与风机杆2外侧壁抵接，风机杆2外侧壁固定套设有若干等间隔排列的定位环9，两个固定半环8对接后位于任意相邻的两个定位环9之间，支撑杆5外侧壁中部固定连接有角度调节部一端，角度调节部另一端与固定座1顶端固定连接。
33.进一步优化方案，角度调节部包括下铰接座12，下铰接座12与固定座1顶端固定连接，下铰接座12通过下铰接轴13转动连接有伸缩杆14一端，伸缩杆14另一端通过上铰接轴15转动连接有上铰接座16，上铰接座16与支撑杆5外侧壁固定连接。
34.进一步优化方案，支撑杆5底端固定连接有球25，球25转动设置在固定座1内，固定座1顶端开设有让位槽26，支撑杆5活动设置在让位槽26内。
35.需要调节风机扇叶3的高度时，伸缩杆14缩短，带动支撑杆5围绕其底端的球25旋转，旋转时支撑杆5顶端的固定半环8远离风机杆2，远离后，风机杆2可自由上下运动，此时，控制升降调节部工作带动风机杆2上升或下降，当上升或下降到目标高度后，升降调节部停止工作，此时伸缩杆14再次伸长，固定半环8向靠近风机杆2的方向运动，最终两个固定半环8对接并卡接在相邻的两个定位环9之间，重新完成对风机杆2上下方向上的固定限位，两个定位环9之间的距离根据实际情况确定，保证定位环9不会对固定半环8远离或靠近的运动过程造成干涉。
36.进一步优化方案，固定座1内部设置有升降调节部，升降调节部与风机杆2外侧壁中部转动连接，升降调节部包括第一电机17，第一电机17固定设置在固定座1内部，第一电机17输出轴固定连接有第一主动齿轮18，风机杆2外侧壁中部活动套设有旋转套筒11，旋转
套筒11外侧壁螺纹连接有第一从动齿轮19，第一主动齿轮18与第一从动齿轮19相啮合，风机杆2外侧壁固定连接有两个限位环10，旋转套筒11位于两个限位环10之间，旋转套筒11两端分别与两个限位环10转动接触。
37.调节风机杆2的高度时，第一电机17工作带动第一主动齿轮18转动，第一主动齿轮18转动的过程中通过啮合作用带动第一从动齿轮19转动，由于第一从动齿轮19在其上下方向的位置是固定不动的，因此，第一从动齿轮19转动的过程中通过有旋转套筒11的螺纹连接方式，可以控制旋转套筒11上升或下降，旋转套筒11上升或下降时可以带动风机杆2上下运动。
38.进一步优化方案，旋转部包括第二电机21，第二电机21固定设置在固定座1内部，第二电机21输出轴固定连接有第二主动齿轮22，风机杆2外侧壁底部固定连接有若干齿牙条24，若干齿牙条24沿风机杆2外侧壁周向等间隔设置，若干齿牙条24外侧共同滑动套设有第二从动齿轮23，第二主动齿轮22与第二从动齿轮23相啮合。
39.当海面上的风向发生改变时，第二电机21工作带动第二主动齿轮22转动，第二主动齿轮22通过啮合作用带动第二从动齿轮23转动，第二从动齿轮23通过与其内圈啮合的齿牙条24带动风机杆2转动，最终实现风机扇叶3朝向的调节，使风机扇叶3正对来风方向。
40.进一步优化方案，固定座1中部开设有通孔20，风机杆2活动穿设在通孔20内，第二从动齿轮23转动设置在通孔20侧壁内。
41.实施例二：
42.参照图8-图9，本实施例与实施例一的区别在于，固定座1外侧壁转动套设有两个转环27，转环27外侧壁固定连接有连接管28。在本实施例中，可以将两个或多个固定座1进行安装配合使用，安装时，任意相邻的两个固定座1通过插杆29固定连接，插杆29的两端分别插进并固定在相邻的两个固定座1上的连接管28内，组成三角形形状或其他多边形形状，当组成四边形形状时，需要使用额外的辅助杆对相邻的两根插杆29进行固定，防止四边形出现变形。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明，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。
44.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种浮式风机基座，其特征在于，包括固定座(1)，所述固定座(1)中部活动穿设有风机杆(2)，所述风机杆(2)顶端转动连接有若干风机扇叶(3)，所述固定座(1)顶端设置有两个支撑机构，两个所述支撑机构顶端与所述风机杆(2)外侧壁卡接，所述固定座(1)内部设置有旋转部，所述旋转部与所述风机杆(2)外侧壁底部相啮合，所述固定座(1)底端固定连接有若干连接杆(6)，若干所述连接杆(6)底端共同固定连接有配重块(4)，所述配重块(4)底端固定连接有若干锚索(7)。2.根据权利要求1所述的一种浮式风机基座，其特征在于，所述支撑机构包括支撑杆(5)，所述支撑杆(5)为倒置l型，所述支撑杆(5)底端与所述固定座(1)顶端活动连接，所述支撑杆(5)顶端固定连接有固定半环(8)，两个所述固定半环(8)对接后形成的圆环内侧壁与所述风机杆(2)外侧壁抵接，所述风机杆(2)外侧壁固定套设有若干等间隔排列的定位环(9)，两个所述固定半环(8)对接后位于任意相邻的两个所述定位环(9)之间，所述支撑杆(5)外侧壁中部固定连接有角度调节部一端，所述角度调节部另一端与所述固定座(1)顶端固定连接。3.根据权利要求2所述的一种浮式风机基座，其特征在于，所述角度调节部包括下铰接座(12)，所述下铰接座(12)与所述固定座(1)顶端固定连接，所述下铰接座(12)通过下铰接轴(13)转动连接有伸缩杆(14)一端，所述伸缩杆(14)另一端通过上铰接轴(15)转动连接有上铰接座(16)，所述上铰接座(16)与所述支撑杆(5)外侧壁固定连接。4.根据权利要求2所述的一种浮式风机基座，其特征在于，所述支撑杆(5)底端固定连接有球(25)，所述球(25)转动设置在所述固定座(1)内，所述固定座(1)顶端开设有让位槽(26)，所述支撑杆(5)活动设置在所述让位槽(26)内。5.根据权利要求1所述的一种浮式风机基座，其特征在于，所述固定座(1)内部设置有升降调节部，所述升降调节部与所述风机杆(2)外侧壁中部转动连接，所述升降调节部包括第一电机(17)，所述第一电机(17)固定设置在所述固定座(1)内部，所述第一电机(17)输出轴固定连接有第一主动齿轮(18)，所述风机杆(2)外侧壁中部活动套设有旋转套筒(11)，所述旋转套筒(11)外侧壁螺纹连接有第一从动齿轮(19)，所述第一主动齿轮(18)与所述第一从动齿轮(19)相啮合，所述风机杆(2)外侧壁固定连接有两个限位环(10)，所述旋转套筒(11)位于两个所述限位环(10)之间，所述旋转套筒(11)两端分别与两个所述限位环(10)转动接触。6.根据权利要求1所述的一种浮式风机基座，其特征在于，所述旋转部包括第二电机(21)，所述第二电机(21)固定设置在所述固定座(1)内部，所述第二电机(21)输出轴固定连接有第二主动齿轮(22)，所述风机杆(2)外侧壁底部固定连接有若干齿牙条(24)，若干所述齿牙条(24)沿所述风机杆(2)外侧壁周向等间隔设置，若干所述齿牙条(24)外侧共同滑动套设有第二从动齿轮(23)，所述第二主动齿轮(22)与所述第二从动齿轮(23)相啮合。7.根据权利要求6所述的一种浮式风机基座，其特征在于，所述固定座(1)中部开设有通孔(20)，所述风机杆(2)活动穿设在所述通孔(20)内，所述第二从动齿轮(23)转动设置在所述通孔(20)侧壁内。8.根据权利要求1所述的一种浮式风机基座，其特征在于，所述固定座(1)外侧壁转动套设有两个转环(27)，所述转环(27)外侧壁固定连接有连接管(28)。

技术总结
本发明属风力发电设备技术领域，尤其涉及一种浮式风机基座，包括固定座，固定座中部活动穿设有风机杆，风机杆顶端转动连接有若干风机扇叶，固定座顶端设置有两个支撑机构，两个支撑机构顶端与风机杆外侧壁卡接，固定座内部设置有旋转部，旋转部与风机杆外侧壁底部相啮合，固定座底端固定连接有若干连接杆，若干连接杆底端共同固定连接有配重块，配重块底端固定连接有若干锚索。本发明的风机基座能够达到提高风机对风能利用率的目的。提高风机对风能利用率的目的。提高风机对风能利用率的目的。


技术研发人员：李彬 李添锦 贾春
受保护的技术使用者：中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/6/28