一种风电发电装置及其方法与流程

本发明涉及风力发电机，具体是一种风电发电装置及其方法。

背景技术：

1、风力发电机是一种将风能转换为电能的设备，它的工作原理基于风力驱动风轮旋转，风轮的旋转通过机械传动系统传递给发电机，从而产生电能，风力发电机通常由风轮、发电机、塔架组成；

2、由于沿海区域的气候特征，设置于沿海区域的风力发电机有着较高的发电效率，为了进一步提高发电效率，风力发电机往往设置于水深十到二十米之间的近海区域，虽然此海域内有着更丰富的风资源，但是存在当风浪较大时，发电机的风轮容易被海水浸湿，导致海水中的海洋微生物附着在风轮的表面，其代谢过程会造成生物污损，加剧金属部件的腐蚀，并可能影响风力发电机正常运行的问题；因此，针对上述问题提出一种风电发电装置及其方法。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决当风浪较大时，发电机的风轮容易被海水浸湿，导致海水中的海洋微生物附着在风轮的表面，其代谢过程会造成生物污损，加剧金属部件的腐蚀，并可能影响风力发电机正常运行的问题，本发明提出一种风电发电装置及其方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种风电发电装置及其方法，包括底座；所述底座的顶端固定安装有圆台，所述圆台的顶端固定安装有固定支撑柱，所述固定支撑柱的内壁滑动安装有升降支撑柱，所述升降支撑柱的顶端固定安装有风轮装置，所述底座的顶端设置有用于保护风轮装置的保护组件；

3、所述保护组件包括设置在底座顶端的升降板，所述升降板的顶端设置有用于防止底座被海洋生物腐蚀的分离组件，所述升降板的周侧均匀设置有排水口，所述排水口皆开设于底座的外壁，所述升降板的底端均匀安装有弹簧，所述弹簧的底端安装有压力传感器，所述升降板与压力传感器通过弹簧连接，所述压力传感器固定安装于底座内壁的底端，所述压力传感器的上方固定安装有电机，所述电机的顶端固定安装有抬升组件。

4、优选的，所述抬升组件包括有固定安装于电机顶端的第一抬升杆，所述第一抬升杆的外壁开设有曲形槽，所述第一抬升杆的内壁转动安装有第二抬升杆，所述第二抬升杆的顶端与固定支撑柱的内壁固定连接，所述第二抬升杆的外壁对称开设有z形槽，所述z形槽的内壁皆滑动安装有驱动杆，所述驱动杆皆固定安装于第三抬升杆的外壁，所述第三抬升杆的顶端穿过第二抬升杆并延伸至升降支撑柱的底端，所述第三抬升杆与升降支撑柱通过轴承连接。

5、优选的，所述分离组件包括设置在升降板顶端的分离板，所述分离板设置有四个，其中一个所述分离板的一侧设置有辅助组件，其余三个所述分离板的一侧皆固定安装有第一连接座，所述第一连接座的一端皆转动安装有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆远离第一连接座的一端皆转动安装有第二连接座，所述第二连接座皆固定安装于固定环的外壁，所述固定环固定安装于固定支撑柱的外壁。

6、优选的，所述辅助组件包括设置在分离板一侧的第一辅助座，所述第一辅助座对称安装于分离板的一侧，所述第一辅助座的一端皆转动安装有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆远离第一辅助座的一端皆转动安装有连接杆，所述连接杆皆滑动安装于导向管的内壁，所述导向管皆固定安装于圆台的顶端，所述连接杆远离第二伸缩杆的一侧皆转动安装有第三伸缩杆，所述第三伸缩杆远离连接杆的一端皆转动安装有第二辅助座，所述第二辅助座皆固定安装于其中一个分离板的一侧。

7、优选的，所述分离板的两侧皆固定安装有导向板，所述导向板皆滑动安装于导向槽的内壁，所述导向槽皆开设于底座的顶端，所述导向槽的顶端皆固定安装有限位板。

8、优选的，所述升降板的顶端到底座底端的最大距离大于分离板底端到底座底端的最大距离。

9、优选的，所述分离板靠近圆台的一侧设置为圆弧状，所述第一连接座底端的位置高于圆台的顶端。

10、优选的，所述连接杆的底端到导向管底端的最大距离小于导向管两端之间的距离。

11、一种风电发电装置及其方法，具体实施方法包括以下步骤：

12、第一步：在风浪较大，需要保护风轮装置不被海水浸湿时，升降板收集海水，并通过海水的重力作用向靠近弹簧的方向移动，升降板挤压弹簧，使得弹簧发生弹性形变，积攒弹性势能，弹簧挤压压力传感器，当弹簧对压力传感器的压力达到阈值时，压力传感器发送信号启动电机，电机带动第一抬升杆转动，第一抬升杆带动驱动杆移动，并通过曲形槽和z形槽对驱动杆移动轨迹进行限制，使得驱动杆沿着z形槽向远离电机的方向移动，驱动杆带动第三抬升杆移动，第三抬升杆带动升降支撑柱移动，升降支撑柱带动风轮装置移动，从而增加风轮装置与海面之间的距离，保护风轮装置避免被海水浸湿；

13、第二步：在抬升风轮装置高度时，风轮装置带动固定环向靠近风轮装置的方向移动，固定环带动第二连接座移动，第二连接座带动第一伸缩杆转动，使得第一伸缩杆的另一端带动第一连接座向靠近圆台的方向移动，第一连接座带动分离板移动，使得分离板抵接在圆台的一侧；

14、第三步：在保护组件带动分离组件运作时，其中一个分离板带动第二辅助座移动，第二辅助座带动第三伸缩杆的一端移动，使得第三伸缩杆的另一端带动连接杆沿着导向管移动，连接杆带动第二伸缩杆的一端向远离导向管的方向移动，第二伸缩杆的另一端带动第一辅助座向靠近圆台的方向移动，第一辅助座带动分离板移动；

15、第四步：在风浪恢复平静时，升降板顶端的海水通过排水口流出升降板的顶端，此时弹簧释放弹性势能，发生弹性形变，推动升降板向远离弹簧的方向移动，当升降板复位时，弹簧对压力传感器的压力回到初始值时，压力传感器发送信号启动电机，使电机反向转动，电机带动第一抬升杆转动，使得第一抬升杆通过曲形槽与z形槽带动驱动杆沿着z形槽向靠近电机的方向移动，驱动杆带动第三抬升杆移动，第三抬升杆带动升降支撑柱移动，升降支撑柱带动风轮装置移动，从而使风轮装置复位；

16、第五步：在风轮装置复位时，升降支撑柱带动固定环移动，固定环通过第二连接座、第一伸缩杆与第一连接座带动分离板向远离圆台的方向移动，同时其中一个分离板通过辅助组件带动另一个分离板移动，从而通过分离板对升降板顶端残留的海洋生物进行分离，避免海洋生物的残骸对风力发电机的表面造成腐蚀。

17、本发明的有益之处在于：

18、1.本发明通过设置保护组件，在风浪较大时，升降板的顶端容易收集大量海水，使得升降板通过海水的重力作用向靠近弹簧的方向移动，从而挤压弹簧，使弹簧发生弹性形变，积攒弹性势能，当弹簧对压力传感器的压力达到阈值时，压力传感器发送信号启动电机，使得电机通过抬升组件抬升升降支撑柱与风轮装置，避免了当风浪较大时，风轮装置容易被海水浸湿，导致海水中的海洋微生物附着在风轮装置的表面，海洋微生物在代谢过程中产生各种化学物质，这些物质可能与金属表面发生化学反应，导致严重的腐蚀，并可能影响风力发电机正常运行的问题，减少了海洋环境对风力发电机的腐蚀效果，延长了风力发电机的使用寿命，提高了风力发电机的发电效率；

19、2.本发明通过设置分离组件，在保护组件抬升升降支撑柱避免其被海水浸湿时，固定支撑柱带动固定环移动，使固定环通过第二连接座、第一伸缩杆和第一连接座带动分离板向靠近圆台的方向移动，并在升降板复位后，固定支撑柱带动固定环向靠近圆台的方向移动，使得固定环带动分离板向远离圆台的方向移动，将升降板顶端残留的海洋生物推出升降板的顶端，避免了海洋生物容易残留在升降板与底座形成的凹槽中，它们的生命活动和死亡后留下的残骸加速了材料的腐蚀，大大减少了风力发电机使用寿命的问题，减少了海洋生物对底座的影响，延长了风力发电机的使用寿命。

技术特征：

1.一种风电发电装置，其特征在于：包括底座(100)；所述底座(100)的顶端固定安装有圆台(101)，所述圆台(101)的顶端固定安装有固定支撑柱(102)，所述固定支撑柱(102)的内壁滑动安装有升降支撑柱(103)，所述升降支撑柱(103)的顶端固定安装有风轮装置(104)，所述底座(100)的顶端设置有用于保护风轮装置(104)的保护组件(200)；

2.根据权利要求1所述的一种风电发电装置，其特征在于：所述抬升组件(206)包括有固定安装于电机(205)顶端的第一抬升杆(207)，所述第一抬升杆(207)的外壁开设有曲形槽(208)，所述第一抬升杆(207)的内壁转动安装有第二抬升杆(209)，所述第二抬升杆(209)的顶端与固定支撑柱(102)的内壁固定连接，所述第二抬升杆(209)的外壁对称开设有z形槽(210)，所述z形槽(210)的内壁皆滑动安装有驱动杆(211)，所述驱动杆(211)皆固定安装于第三抬升杆(212)的外壁，所述第三抬升杆(212)的顶端穿过第二抬升杆(209)并延伸至升降支撑柱(103)的底端，所述第三抬升杆(212)与升降支撑柱(103)通过轴承连接。

3.根据权利要求1所述的一种风电发电装置，其特征在于：所述分离组件(300)包括设置在升降板(201)顶端的分离板(301)，所述分离板(301)设置有四个，其中一个所述分离板(301)的一侧设置有辅助组件(400)，其余三个所述分离板(301)的一侧皆固定安装有第一连接座(302)，所述第一连接座(302)的一端皆转动安装有第一伸缩杆(303)，所述第一伸缩杆(303)远离第一连接座(302)的一端皆转动安装有第二连接座(304)，所述第二连接座(304)皆固定安装于固定环(305)的外壁，所述固定环(305)固定安装于固定支撑柱(102)的外壁。

4.根据权利要求3所述的一种风电发电装置，其特征在于：所述辅助组件(400)包括设置在分离板(301)一侧的第一辅助座(401)，所述第一辅助座(401)对称安装于分离板(301)的一侧，所述第一辅助座(401)的一端皆转动安装有第二伸缩杆(402)，所述第二伸缩杆(402)远离第一辅助座(401)的一端皆转动安装有连接杆(403)，所述连接杆(403)皆滑动安装于导向管(404)的内壁，所述导向管(404)皆固定安装于圆台(101)的顶端，所述连接杆(403)远离第二伸缩杆(402)的一侧皆转动安装有第三伸缩杆(405)，所述第三伸缩杆(405)远离连接杆(403)的一端皆转动安装有第二辅助座(406)，所述第二辅助座(406)皆固定安装于其中一个分离板(301)的一侧。

5.根据权利要求3所述的一种风电发电装置，其特征在于：所述分离板(301)的两侧皆固定安装有导向板(306)，所述导向板(306)皆滑动安装于导向槽(307)的内壁，所述导向槽(307)皆开设于底座(100)的顶端，所述导向槽(307)的顶端皆固定安装有限位板(308)。

6.根据权利要求3所述的一种风电发电装置，其特征在于：所述升降板(201)的顶端到底座(100)底端的最大距离大于分离板(301)底端到底座(100)底端的最大距离。

7.根据权利要求3所述的一种风电发电装置，其特征在于：所述分离板(301)靠近圆台(101)的一侧设置为圆弧状，所述第一连接座(302)底端的位置高于圆台(101)的顶端。

8.根据权利要求4所述的一种风电发电装置，其特征在于：所述连接杆(403)的底端到导向管(404)底端的最大距离小于导向管(404)两端之间的距离。

9.一种风电发电装置的发电方法，其特征在于，利用权利要求1-8所述的一种风电发电装置，具体实施方法包括以下步骤：

技术总结
本发明属于风力发电机技术领域，具体的说是一种风电发电装置及其方法，包括底座；所述底座的顶端固定安装有圆台，所述圆台的顶端固定安装有固定支撑柱，所述固定支撑柱的内壁滑动安装有升降支撑柱，所述升降支撑柱的顶端固定安装有风轮装置，所述底座的顶端设置有用于保护风轮装置的保护组件；通过设置保护组件，避免了风浪较大时，风轮装置容易被海水浸湿，导致海水中的海洋微生物附着在风轮装置的表面，海洋微生物在代谢过程中产生各种化学物质，这些物质可能与金属表面发生化学反应，导致严重的腐蚀，并可能影响风力发电机正常运行的问题，减少了海洋环境对风力发电机的腐蚀效果，延长了风力发电机的使用寿命，提高了风力发电机的发电效率。

技术研发人员：张雪枫,刘博,黄柏学,申思,刘城,杨杰
受保护的技术使用者：华能（临高）新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5