一种海上风力发电基站

1.本发明涉及漂浮式风力发电站技术领域，具体涉及一种海上风力发电基站。


背景技术：

2.漂浮式海上风力发电机相比于当前的固定式风力发电机，可以放置到离岸更远的地方，具有更加广阔的适用空间，主要由一个漂浮底座和固定在漂浮底座上的风力发电部构成，漂浮式风力发电站自身稳定性椅靠底部的漂浮底座提供，以避免风力发电站在恶劣天气中发生大幅的倾斜或倾覆。
3.现有的漂浮式风力发电站，多是通过大面积的底座获得较高的稳定性，依靠底座的重力和大面积所带来的较长力臂来对抗风力吹拂产生的倾斜，其稳定性有限。


技术实现要素：

4.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种海上风力发电基站，通过压力机构的设置，表层水推动迎面位置的推动板向上偏转，推动板带动主轴杆转动，主轴杆转动通过传动模块带动螺杆转动，螺杆转动通过与内螺纹套的旋合连接，使得连接有内螺纹套的一个侧板靠向另一个侧板移动，两个侧板之间的距离变近，从而挤压弹性板，使得弹性板的弯曲度变大，由于弹性板的弯曲，使得水流经过压力调节板时，会对压力调节板提供一个向下的压力，且弹性板的弯曲度越大，水流提供的压力就越大，而位于水流背面的下压机构，由于其推动板“背对”水流，使得位于水流背面的下压机构中的弹性板弯曲度不变，实现对漂浮座的迎面端提供一个向下的合力，从而下压漂浮座的迎面端，减小漂浮座迎面端的翘起角度，从而减小整体倾斜度，增加整体的稳定性。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种海上风力发电基站，包括漂浮座，所述漂浮座的顶面中间位置固连有塔筒，所述塔筒的顶端安装有叶轮机，漂浮座包括四个附浮筒，且相邻两个浮筒之间固连有下压机构，四个所述浮筒与塔筒的底端之间固连有固定架一，所述下压机构包括两个固定箱，两个所述固定箱的一外侧壁之间设置有压力调节板，所述固定箱的另一外侧壁与紧邻的浮筒外侧壁固连，所述压力调节板包括两个侧板，且其中一个侧板的一侧壁顶侧固连有平面板一，另一侧板的一侧壁顶侧固连有平面板二，两个所述侧板的底端之间转动连接有弹性板，所述平面板一与平面板二之间滑动套接，所述平面板一的两端分别与紧邻的固定箱固连，两个所述固定箱之间转动连接有主轴杆，两个所述侧板中的一个侧板一侧壁两端均转动连接有螺杆，另一侧板的一侧壁两端均固连有螺纹套，所述螺纹套与紧邻螺杆旋合连接，所述螺杆与主轴杆之间传动连接有传动模块，且一个固定箱的底端转动连接有用于带动主轴杆转动的推动板，风力吹的海洋表层水同向移动时，表层水推动迎面位置的推动板，推动板向上偏转，推动板带动主轴杆转动，主轴杆转动通过传动模块带动螺杆转动，螺杆转动通过与内螺纹套的旋合连接，使得连接有内螺纹套的一个侧板靠向另一个侧板移动，两个侧板之间的距离变近，从而挤压弹性板，使得弹性板的弯曲度变大，由于弹性板的弯曲，使得水流经
过压力调节板时，会对压力调节板提供一个向下的压力，且弹性板的弯曲度越大，水流提供的压力就越大，而位于水流背面的下压机构，由于其推动板“背对”水流，使得位于水流背面的下压机构中的弹性板弯曲度不变，使得迎面下压机构提供的向下压力大于背面下压机构提供的下压力，实现对漂浮座的迎面端提供一个向下的合力，从而下压漂浮座的迎面端，减小漂浮座迎面端的翘起角度。
7.进一步在于：所述传动模块包括锥齿轮一和固定件，所述锥齿轮一与主轴杆固定套接，所述固定件的一端与主轴杆转动套接，所述固定件的另一端固连有连接件，所述连接件的顶端与紧邻位置的螺杆转动套接，所述固定件的环形外侧壁一端转动套接有锥齿轮二，所述固定件的环形外侧壁另一端转动套接有圆齿轮一，且圆齿轮一与锥齿轮二之间固定连接，所述螺杆的外侧壁对应圆齿轮一上方位置固定套接有圆齿轮二，所述锥齿轮一与锥齿轮二啮合，所述圆齿轮一与圆齿轮二啮合，主轴杆转动通过锥齿轮一带动锥齿轮二转动，锥齿轮一通过圆齿轮一带动圆齿轮二转动，圆齿轮二带动螺杆转动。
8.进一步在于：所述下压机构中的一个固定箱的底端开设有避让槽，且一个固定箱的内底面一侧固连有转动座，所述转动座与推动板的顶端转动连接，所述主轴杆的一端贯穿一个固定箱的一外侧壁并延伸至固定箱的内部，且一个固定箱的一内侧壁固连有变速齿箱，所述变速齿箱的输入端与推动板的顶端固连，且变速齿箱的输出端与主轴杆的一端固连，通过避让槽方便推动板转动，同时便于推动板通过变速齿箱带动主轴杆转动。
9.进一步在于：所述推动板包括摇臂，所述摇臂的顶端穿过避让槽延伸至一个固定箱的内壁，且摇臂的顶端与变速齿箱输入端和转动座顶端均转动连接，所述摇臂的底端固连有框板，所述框板的两侧内侧壁之间等距转动连接有多个叶片，且多个叶片之间呈“鱼鳞状”相互覆盖，使得推动板正对水流时，推动板上的多个叶片之间闭合，推动板背对水流时，多个叶片被偏转打开，降低水流对推动板的推力。
10.进一步在于：所述摇臂的一外侧壁固连有弧杆，所述弧杆的一端穿过避让槽延伸至一个固定箱的内部，所述弧杆的一端滑动套接有限位件，所述限位件的一端与一个固定箱的内侧壁固连，所述限位件的底面与摇臂的一侧壁之间固连有复位弹簧，所述复位弹簧与弧杆滑动套接，弧杆用于限制摇臂反向偏转的角度，同时对复位弹簧进行支撑，复位弹簧用于推动摇臂反向偏转。
11.进一步在于：所述固定箱的一外侧壁固连有滑槽件，所述滑槽件与紧邻平面板二滑动连接，通过滑槽件对平面板二进行支撑。
12.进一步在于：所述侧板的另一外侧壁固连有端板，所述端板的外侧壁为弧形面，降低侧板对水流的阻力，便于侧板对水流分流。
13.进一步在于：四个所述浮筒中位置与对角位置的两个浮筒之间均固连有固定架二，增加四个浮筒之间的连接强度。
14.本发明的有益效果：
15.1、通过压力机构的设置，表层水推动迎面位置的推动板向上偏转，推动板带动主轴杆转动，主轴杆转动通过传动模块带动螺杆转动，螺杆转动通过与内螺纹套的旋合连接，使得连接有内螺纹套的一个侧板靠向另一个侧板移动，两个侧板之间的距离变近，从而挤压弹性板，使得弹性板的弯曲度变大，由于弹性板的弯曲，使得水流经过压力调节板时，会对压力调节板提供一个向下的压力，且弹性板的弯曲度越大，水流提供的压力就越大，而位
于水流背面的下压机构，由于其推动板“背对”水流，使得位于水流背面的下压机构中的弹性板弯曲度不变，实现对漂浮座的迎面端提供一个向下的合力，从而下压漂浮座的迎面端，减小漂浮座迎面端的翘起角度，从而减小整体倾斜度，增加整体的稳定性。
16.2、通过推动板的设置，使得水流推动推动板带动弹性板弯曲，从而使得水流流速越大时迎面位置的弹性板弯曲度越大，所产生的向下压力越大，从而使得迎面位置的下压机构产生的下压力随风力增大而增大，从而有效抑制或阻碍漂浮座倾斜，进一步增加漂浮座的稳定性。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1是本发明整体结构示意图；
19.图2是本发明中漂浮座结构示意图；
20.图3是本发明中下压机构结构示意图；
21.图4是本发明中压力调节板测试结构示意图；
22.图5是本发明中压力调节板爆炸结构示意图；
23.图6是本发明中固定箱内部结构示意图；
24.图7是本发明中推动板结构示意图；
25.图8是图5的a处局部放大图；
26.图9是图6的b处局部放大图。
27.图中：100、下压机构；110、固定箱；111、避让槽；112、转动座；113、滑槽件；120、限位件；121、弧杆；122、复位弹簧；130、变速齿箱；140、推动板；141、摇臂；142、框板；143、叶片；150、压力调节板；151、平面板一；152、平面板二；153、侧板；1531、端板；154、弹性板；160、主轴杆；170、螺杆；171、螺纹套；180、传动模块；181、锥齿轮一；182、固定件；183、锥齿轮二；184、圆齿轮一；185、连接件；186、圆齿轮二；200、漂浮座；210、浮筒；220、固定架一；230、固定架二；300、塔筒；310、叶轮机。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-9所示，一种海上风力发电基站，包括漂浮座200，漂浮座200的顶面中间位置固连有塔筒300，塔筒300的顶端安装有叶轮机310，漂浮座200包括四个附浮筒210，且相邻两个浮筒210之间固连有下压机构100，四个浮筒210与塔筒300的底端之间固连有固定架一220，下压机构100包括两个固定箱110，两个固定箱110的一外侧壁之间设置有压力调节板150，固定箱110的另一外侧壁与紧邻的浮筒210外侧壁固连，压力调节板150包括两个侧板153，且其中一个侧板153的一侧壁顶侧固连有平面板一151，另一侧板153的一侧壁顶侧固连有平面板二152，两个侧板153的底端之间转动连接有弹性板154，平面板一151与平面板二152之间滑动套接，平面板一151的两端分别与紧邻的固定箱110固连，两个固定箱
110之间转动连接有主轴杆160，两个侧板153中的一个侧板153一侧壁两端均转动连接有螺杆170，另一侧板153的一侧壁两端均固连有螺纹套171，螺纹套171与紧邻螺杆170旋合连接，螺杆170与主轴杆160之间传动连接有传动模块180，且一个固定箱110的底端转动连接有用于带动主轴杆160转动的推动板140，风力吹的海洋表层水同向移动时，表层水推动迎面位置的推动板140，推动板140向上偏转，推动板140带动主轴杆160转动，主轴杆160转动通过传动模块180带动螺杆170转动，螺杆170转动通过与内螺纹套171的旋合连接，使得连接有内螺纹套171的一个侧板153靠向另一个侧板153移动，两个侧板153之间的距离变近，从而挤压弹性板154，使得弹性板154的弯曲度变大，由于弹性板154的弯曲，使得水流经过压力调节板150时，会对压力调节板150提供一个向下的压力，且弹性板154的弯曲度越大，水流提供的压力就越大，而位于水流背面的下压机构100，由于其推动板140“背对”水流，使得位于水流背面的下压机构100中的弹性板154弯曲度不变，使得迎面下压机构100提供的向下压力大于背面下压机构100提供的下压力，实现对漂浮座200的迎面端提供一个向下的合力，从而下压漂浮座200的迎面端，减小漂浮座200迎面端的翘起角度。
30.传动模块180包括锥齿轮一181和固定件182，锥齿轮一181与主轴杆160固定套接，固定件182的一端与主轴杆160转动套接，固定件182的另一端固连有连接件185，连接件185的顶端与紧邻位置的螺杆170转动套接，固定件182的环形外侧壁一端转动套接有锥齿轮二183，固定件182的环形外侧壁另一端转动套接有圆齿轮一184，且圆齿轮一184与锥齿轮二183之间固定连接，螺杆170的外侧壁对应圆齿轮一184上方位置固定套接有圆齿轮二186，锥齿轮一181与锥齿轮二183啮合，圆齿轮一184与圆齿轮二186啮合，主轴杆160转动通过锥齿轮一181带动锥齿轮二183转动，锥齿轮一181通过圆齿轮一184带动圆齿轮二186转动，圆齿轮二186带动螺杆170转动,下压机构100中的一个固定箱110的底端开设有避让槽111，且一个固定箱110的内底面一侧固连有转动座112，转动座112与推动板140的顶端转动连接，主轴杆160的一端贯穿一个固定箱110的一外侧壁并延伸至固定箱110的内部，且一个固定箱110的一内侧壁固连有变速齿箱130，变速齿箱130的输入端与推动板140的顶端固连，且变速齿箱130的输出端与主轴杆160的一端固连，通过避让槽111方便推动板140转动，同时便于推动板140通过变速齿箱130带动主轴杆160转动。
31.推动板140包括摇臂141，摇臂141的顶端穿过避让槽111延伸至一个固定箱110的内壁，且摇臂141的顶端与变速齿箱130输入端和转动座112顶端均转动连接，摇臂141的底端固连有框板142，框板142的两侧内侧壁之间等距转动连接有多个叶片143，且多个叶片143之间呈“鱼鳞状”相互覆盖，使得推动板140正对水流时，推动板140上的多个叶片143之间闭合，推动板140背对水流时，多个叶片143被偏转打开，降低水流对推动板140的推力,摇臂141的一外侧壁固连有弧杆121，弧杆121的一端穿过避让槽111延伸至一个固定箱110的内部，弧杆121的一端滑动套接有限位件120，限位件120的一端与一个固定箱110的内侧壁固连，限位件120的底面与摇臂141的一侧壁之间固连有复位弹簧122，复位弹簧122与弧杆121滑动套接，弧杆121用于限制摇臂141反向偏转的角度，同时对复位弹簧122进行支撑，复位弹簧122用于推动摇臂141反向偏转。
32.固定箱110的一外侧壁固连有滑槽件113，滑槽件113与紧邻平面板二152滑动连接，通过滑槽件113对平面板二152进行支撑,侧板153的另一外侧壁固连有端板1531，端板1531的外侧壁为弧形面，降低侧板153对水流的阻力，便于侧板153对水流分流,四个浮筒
210中位置与对角位置的两个浮筒210之间均固连有固定架二230，增加四个浮筒210之间的连接强度。
33.工作原理：当外界风力吹动叶轮机310的扇叶转动时，会给叶轮机310一个推力，使得叶轮机310向后倾斜，漂浮座200的迎风端上翘，背面端下沉，风力吹的海洋表层水同向移动，表层水推动迎面位置的推动板140，推动板140上的多个叶片143之间闭合，推动板140克服对应复位弹簧122向上偏转，推动板140的顶端通过变速齿箱130带动主轴杆160转动，主轴杆160转动通过锥齿轮一181带动锥齿轮二183转动，锥齿轮一181通过圆齿轮一184带动圆齿轮二186转动，圆齿轮二186带动螺杆170转动，螺杆170转动通过与内螺纹套171的旋合连接，使得连接有内螺纹套171的一个侧板153靠向另一个侧板153移动，两个侧板153之间的距离变近，从而挤压弹性板154，使得弹性板154的弯曲度变大，由于弹性板154的弯曲，使得水流经过压力调节板150时，会对压力调节板150提供一个向下的压力，且弹性板154的弯曲度越大，水流提供的压力就越大。
34.而位于水流背面的下压机构100，由于其推动板140“背对”水流(即水流吹过推动板140时，多个叶片143被偏转打开)，水流具有推动推动板140反向偏转的趋势，但是由于弧杆121对摇臂141的限制，使得推动板140无法反向转偏转，使背对水流的推动板140保持在初始位置，从而使水流背面的下压机构100中的弹性板154的弯曲度维持初始状态不变，也就使得位于水流背面的下压机构100中弹性板154的弯曲度低于迎面位置的弹性板154的弯曲度，使得迎面下压机构100提供的向下压力大于背面下压机构100提供的下压力，实现对漂浮座200的迎面端提供一个向下的合力，从而下压漂浮座200的迎面端，减小漂浮座200迎面端的翘起角度，且当风力越大时，水流流速越大，多个下压机构100产生的对漂浮座200迎面端向下的合力也越大，从而减小漂浮座200的倾斜角度，提高基站整体的抗倾斜能力和稳定性。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种海上风力发电基站，包括漂浮座(200)，所述漂浮座(200)的顶面中间位置固连有塔筒(300)，所述塔筒(300)的顶端安装有叶轮机(310)，其特征在于，漂浮座(200)包括四个附浮筒(210)，且相邻两个浮筒(210)之间固连有下压机构(100)，四个所述浮筒(210)与塔筒(300)的底端之间固连有固定架一(220)，所述下压机构(100)包括两个固定箱(110)，两个所述固定箱(110)的一外侧壁之间设置有压力调节板(150)，所述固定箱(110)的另一外侧壁与紧邻的浮筒(210)外侧壁固连，所述压力调节板(150)包括两个侧板(153)，且其中一个侧板(153)的一侧壁顶侧固连有平面板一(151)，另一侧板(153)的一侧壁顶侧固连有平面板二(152)，两个所述侧板(153)的底端之间转动连接有弹性板(154)，所述平面板一(151)与平面板二(152)之间滑动套接，所述平面板一(151)的两端分别与紧邻的固定箱(110)固连，两个所述固定箱(110)之间转动连接有主轴杆(160)，所述主轴杆(160)用于改变两个侧板(153)之间距离，且一个固定箱(110)的底端转动连接有用于带动主轴杆(160)转动的推动板(140)。2.根据权利要求1所述的一种海上风力发电基站,其特征在于，两个所述侧板(153)中的一个侧板(153)一侧壁两端均转动连接有螺杆(170)，另一侧板(153)的一侧壁两端均固连有螺纹套(171)，所述螺纹套(171)与紧邻螺杆(170)旋合连接，所述螺杆(170)与主轴杆(160)之间传动连接有传动模块(180)，所述传动模块(180)包括锥齿轮一(181)和固定件(182)，所述锥齿轮一(181)与主轴杆(160)固定套接，所述固定件(182)的一端与主轴杆(160)转动套接，所述固定件(182)的另一端固连有连接件(185)，所述连接件(185)的顶端与紧邻位置的螺杆(170)转动套接，所述固定件(182)的环形外侧壁一端转动套接有锥齿轮二(183)，所述固定件(182)的环形外侧壁另一端转动套接有圆齿轮一(184)，且圆齿轮一(184)与锥齿轮二(183)之间固定连接，所述螺杆(170)的外侧壁对应圆齿轮一(184)上方位置固定套接有圆齿轮二(186)，所述锥齿轮一(181)与锥齿轮二(183)啮合，所述圆齿轮一(184)与圆齿轮二(186)啮合。3.根据权利要求1所述的一种海上风力发电基站,其特征在于，所述下压机构(100)中的一个固定箱(110)的底端开设有避让槽(111)，且一个固定箱(110)的内底面一侧固连有转动座(112)，所述转动座(112)与推动板(140)的顶端转动连接，所述主轴杆(160)的一端贯穿一个固定箱(110)的一外侧壁并延伸至固定箱(110)的内部，且一个固定箱(110)的一内侧壁固连有变速齿箱(130)，所述变速齿箱(130)的输入端与推动板(140)的顶端固连，且变速齿箱(130)的输出端与主轴杆(160)的一端固连。4.根据权利要求3所述的一种海上风力发电基站,其特征在于，所述推动板(140)包括摇臂(141)，所述摇臂(141)的顶端穿过避让槽(111)延伸至一个固定箱(110)的内壁，且摇臂(141)的顶端与变速齿箱(130)输入端和转动座(112)顶端均转动连接，所述摇臂(141)的底端固连有框板(142)，所述框板(142)的两侧内侧壁之间等距转动连接有多个叶片(143)，且多个叶片(143)之间呈“鱼鳞状”相互覆盖。5.根据权利要求4所述的一种海上风力发电基站,其特征在于，所述摇臂(141)的一外侧壁固连有弧杆(121)，所述弧杆(121)的一端穿过避让槽(111)延伸至一个固定箱(110)的内部，所述弧杆(121)的一端滑动套接有限位件(120)，所述限位件(120)的一端与一个固定箱(110)的内侧壁固连，所述限位件(120)的底面与摇臂(141)的一侧壁之间固连有复位弹簧(122)，所述复位弹簧(122)与弧杆(121)滑动套接。
6.根据权利要求1所述的一种海上风力发电基站,其特征在于，所述固定箱(110)的一外侧壁固连有滑槽件(113)，所述滑槽件(113)与紧邻平面板二(152)滑动连接。7.根据权利要求1所述的一种海上风力发电基站,其特征在于，所述侧板(153)的另一外侧壁固连有端板(1531)，所述端板(1531)的外侧壁为弧形面。8.根据权利要求1所述的一种海上风力发电基站,其特征在于，四个所述浮筒(210)中位置与对角位置的两个浮筒(210)之间均固连有固定架二(230)。

技术总结
本发明涉及漂浮式风力发电站技术领域，具体涉及一种海上风力发电基站，包括漂浮座，所述漂浮座的顶面中间位置固连有塔筒，所述塔筒的顶端安装有叶轮机，漂浮座包括四个附浮筒，且相邻两个浮筒之间固连有下压机构，四个所述浮筒与塔筒的底端之间固连有固定架一。本发明中，通过压力机构的设置，表层水推动迎面位置的推动板向上偏转，使得弹性板的弯曲度变大，弹性板的弯曲度越大，水流提供的压力就越大，而位于水流背面的下压机构，由于其推动板“背对”水流，弹性板弯曲度不变，实现对漂浮座的迎面端提供一个向下的合力，从而下压漂浮座的迎面端，减小漂浮座迎面端的翘起角度，从而减小整体倾斜度，增加整体的稳定性。增加整体的稳定性。增加整体的稳定性。


技术研发人员：孙健伟
受保护的技术使用者：哈尔滨商业大学
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/5/4