一种海上风机柱桩发电装置的制作方法

1.本发明具体涉及一种海上风机柱桩发电装置。


背景技术：

2.在全球能源趋紧和节能减排双重重压之下，新的可再生能源受到无比青睐，其中的风力发电更是得到了大范围应用，风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为，相较陆上风机而言，海上风机具有对环境的负面影响较少，风速更为稳定，因此海上风机的建设受到越来越多国家的重视，有必要提出一种发电效率高、成本可控的海上风机发电装置。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的目的是针对目前技术中的不足，提出了一种海上风机柱桩发电装置，通过在风机柱桩上安装发电装置，吸收波浪能，通过机械装置转化为电能，提高海上风机的发电效率，最大程度地利用海洋资源进行发电。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明提出了一种海上风机柱桩发电装置，其特征在于：包括有风机桩柱，所述风机桩柱为中空结构，所述风机桩柱上设置有通风孔和水孔，所述通风孔位于海平面上方，所述水孔位于海平面下方，所述风机桩柱内设置有导流罩以及振子，所述导流罩固定安装在水孔和通风孔之间，所述导流罩内部安装有两根导杆，两根导杆固定在导流罩内，两根导杆上分别套设有拉簧，所述振子插入在两导杆上，所述振子抵于拉簧设置，还包括有位于风机桩柱内的发电机、小锥齿轮、棘轮锥齿轮组、构形棘爪、直线形棘爪、复位弹簧、摇杆以及连杆，所述棘轮锥齿轮组包括有棘轮、转轴以及大圆锥齿轮，所述棘轮和大圆锥齿轮分别固定安装在转轴上，所述小锥齿轮安装在发电机轴上，所述大圆锥齿轮与小锥齿轮啮合，所述摇杆以及连杆设置有两组，分别对称安装，所述摇杆一端与转轴通过铰链连接，摇杆另一端与连杆为铰链连接，所述连杆另一端与振子通过铰链连接，所述构形棘爪和直线形棘爪分别固定连接在连杆的端部，所述构形棘爪和直线形棘爪分别与连杆为铰链连接，所述棘轮上设置有轮齿，所述构形棘爪勾住棘轮上的轮齿设置，所述直线形棘爪抵于棘轮上的轮齿设置，所述构形棘爪、直线形棘爪与摇杆之间分别设置有复位弹簧。
5.作为本方案的一种改进：还包括有风机，所述风机位于海平面上方，所述风机包括有固定杆和风叶，所述固定杆固定连接在风机桩柱上。
6.作为本方案的一种改进：还包括有导杆上支撑和导杆下支撑，所述导杆上支撑位于导流罩上方，所述导杆下支撑位于导流罩底壁，两根导杆的两端部分别固定在导杆上支撑和导杆下支撑上。
7.作为本方案的一种改进：所述拉簧的一端固定连接在导杆上支撑上，所述振子抵于拉簧的另一端。
8.作为本方案的一种改进：还包括有发电机支撑架，所述发电机支撑架固定安装在
风机桩柱内，所述发电机安装在发电机支撑架内。
9.作为本方案的一种改进：所述振子上方设置有连接块，所述连接块上设置有安装孔，所述摇杆的一端通过铰链安装在安装孔内。
10.有益效果：
11.充分利用海上风机的中空柱桩进行发电，提高了海上风机的发电效率；通过在中空风机桩柱上开设上下孔及安装导流罩，提高桩柱内海水的起伏幅度，提高了发电效率；通过双棘爪的设计将振子的往复运动转换为单向的旋转运动；通过拉簧的设计提高振子的振动幅度，从而提高发电效率。
附图说明
12.图1为本发明整体结构示意图；
13.图2为风机桩柱内部发电装置结构示意图；
14.图3为发电装置局部示意图；
15.图4为振子往下运动时构形棘爪勾动棘轮逆时针转动状态图；
16.图5为振子往上走时直线形棘爪推动棘轮逆时针转动状态图；
17.图6为棘轮锥齿轮组立体结构示意图。
18.附图标记列表：1、风机；2、风机桩柱；3、发电机；4、小锥齿轮；5、棘轮锥齿轮组；5
‑
1、棘轮；5
‑
2、转轴；5
‑
3、大圆锥齿轮；6、构形棘爪；7、复位弹簧；8、摇杆；9、通风孔；10、连杆；11、振子；12、导流罩；13、导柱下支撑；14、水孔；15、导杆；16、拉簧；17、导柱上支撑；18、直线形棘爪；19、电机支撑架。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语
″
前
″
、
″
后
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
上
″
和
″
下
″
指的是附图中的方向，词语
″
内
″
和
″
外
″
分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
20.如图1
‑
6一种海上风机柱桩发电装置，包括有风机桩柱2，所述风机桩柱2为中空结构，所述风机桩柱2上设置有通风孔9和水孔14，所述通风孔9位于海平面上方，所述水孔14位于海平面下方，所述风机桩柱2内设置有导流罩12以及振子11，所述导流罩12固定安装在水孔14和通风孔9之间，所述导流罩12内部安装有两根导杆15，两根导杆15固定在导流罩12内，两根导杆15上分别套设有拉簧16，所述振子11插入在两导杆15上，所述振子11抵于拉簧16设置，还包括有位于风机桩柱2内的发电机3、小锥齿轮4、棘轮锥齿轮组5、构形棘爪6、直线形棘爪18、复位弹簧7、摇杆8以及连杆10，所述棘轮锥齿轮组5包括有棘轮5
‑
1、转轴5
‑
2以及大圆锥齿轮5
‑
3，所述棘轮5
‑
1和大圆锥齿轮5
‑
3分别固定安装在转轴5
‑
2上，所述小锥齿轮4安装在发电机3轴上，所述大圆锥齿轮5
‑
3与小锥齿轮4啮合，所述摇杆8以及连杆10设置有两组，分别对称安装，所述摇杆8一端与转轴5
‑
2通过铰链连接，摇杆8另一端与连杆10为铰链连接，所述连杆10另一端与振子11通过铰链连接，所述构形棘爪6和直线形棘爪18分别固定连接在连杆10的端部，所述构形棘爪6和直线形棘爪18分别与连杆10为铰链连接，所述棘轮5
‑
1上设置有轮齿，所述构形棘爪6勾住棘轮5
‑
1上的轮齿设置，所述直线形棘爪18抵于
棘轮5
‑
1上的轮齿设置，所述构形棘爪6、直线形棘爪18与摇杆8之间分别设置有复位弹簧7；还包括有风机1，所述风机1位于海平面上方，所述风机1包括有固定杆和风叶，所述固定杆固定连接在风机桩柱2上。
21.本发明的工作原理：
22.利用海洋能发电即经济又不占用土地，也不污染环境，具有极高的利用价值，在波浪力的作用下，导流罩12内的水柱作强迫振动，从而带动振子11做上下振动，振子11上下运动，通过构形棘爪6和直线形棘爪18，将带动棘轮5
‑
1做单向逆时针转动；棘轮5
‑
1转动带动大圆锥齿轮5
‑
3转动，通过齿轮副带到小锥齿轮4转动，从而带动发电机3轴转动，将波浪能转化为电能。
23.本发明通过采用构形棘爪6和直线形棘爪18实现棘轮5
‑
1的单向转动，构形棘爪6和直线形棘爪18的形状不一样，构形棘爪6为钩形；直线形棘爪18为直线形；当振子11向上运动时，直线形棘爪18推动棘轮5
‑
1逆时针转动，此时构形棘爪6在棘轮5
‑
1齿背上轻轻滑动；当振子11向下运动时，构形棘爪6勾动棘轮5
‑
1做逆时针运动，此时直线形棘爪18在棘轮5
‑
1轮齿齿背上轻轻滑动；通过构形棘爪6和直线形棘爪18结构可以实现棘轮5
‑
1的单向运动，并结合锥齿轮组的啮合，提高了电机转速，从而提高发电效率。
24.在本实施例中：还包括有导杆15上支撑和导杆15下支撑，所述导杆15上支撑位于导流罩12上方，所述导杆15下支撑位于导流罩12底壁，两根导杆15的两端部分别固定在导杆15上支撑和导杆15下支撑上。
25.在中空的风机桩柱2的下部安装波浪量能发电装置，桩柱壁上在高于海平面上方开设有3～4个通风孔9，桩柱壁上在低于海平面下方开设有3～4个水孔14，导流罩12固定安装在水孔14和通风孔9之间；导流罩12内部安装有两根导杆15，两根导杆15固定在导杆15上支撑和下支撑上，振子11插入在两导杆15上，在导流罩12内的海水水柱振荡下可沿导杆15上下运动。
26.在本实施例中：还包括有发电机3支撑架，所述发电机3支撑架固定安装在风机桩柱2内，所述发电机3安装在发电机3支撑架内。
27.发电机3安装在发电机3支撑架上，小锥齿轮4安装在发电机轴上；棘轮锥齿轮组安装在风机桩柱2内部，且大圆锥齿轮5
‑
3与小锥齿轮4啮合；摇杆8、连杆10、复位弹簧7左右各有两个，对称安装；左侧摇杆8一端与棘轮锥齿轮组的转轴5
‑
2为铰链连接；左侧摇杆8另一端与左侧连杆10及钩形棘爪为复合铰链连接，复位弹簧7安装在棘爪和左侧摇杆8之间；左侧连杆10另一端与振子11上端为铰链连接；同理；右侧摇杆8一端与棘轮锥齿轮组的转轴5
‑
2为铰链连接；右侧摇杆8另一端与右侧连杆10及直线形棘爪18为复合铰链连接，复位弹簧7安装在直线形棘爪18和右侧摇杆8之间；右侧连杆10另一端与振子11上端为铰链连接。
28.充分利用中空风机桩柱2进行发电，提高了海上风机1的发电效率；通过在中空风机桩柱2上开设水孔14和通风孔9及安装导流罩12，提高的桩柱内海水的振动幅度，提高了发电效率；
29.在水孔14、通风孔9和导流罩12的作用下，可以使罩内的海水水柱振荡效果更好；
30.与海水水柱接触的振子11随着导流罩12内的水柱波浪做起伏运动，将波浪能转换为振子11的上下运动；
31.通过设置有棘轮锥齿轮组，将振子11的往复运动转换为单向的旋转运动；通过发
电机3将机械传动装置传递过来的机械能转换为电能。
32.在本实施例中：所述拉簧16的一端固定连接在导杆15上支撑上，所述振子11抵于拉簧16的另一端。
33.在导柱上端安装拉簧16，根据海况选择合适的弹簧刚度，使振子11在波浪能和弹簧力的联合作用下，达到最佳振动效果，从而最大化的利用波浪能发电，提高发电效率。
34.在本实施例中：所述振子11上方设置有连接块，所述连接块上设置有安装孔，所述摇杆8的一端通过铰链安装在安装孔内。
35.振子11上设置有用于牵动振子11震动的连接块，通过将摇杆8铰接安装在安装孔中，即可实现振子11震动，带动摇杆8摇动，从而实现棘轮锥齿轮组5的转动。
36.本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
37.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。