力裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)艙310和葉片330轉(zhuǎn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)向制動(dòng)H 212內(nèi)圓配裝在轉(zhuǎn)向齒輪410外圓周圍，由液壓控制轉(zhuǎn)向齒輪410松緊，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)放松轉(zhuǎn)向制動(dòng)H 212，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向確定后，由轉(zhuǎn)向制動(dòng)H 212將葉片330的傾轉(zhuǎn)角定位。
[0036]所述斜塔體220呈后掠狀斜置在塔架座210頂端，順風(fēng)向傾斜對(duì)風(fēng)，后掠式的翼形斜塔體220和下風(fēng)式后置布局的葉片330，在風(fēng)力作用下形成風(fēng)舵效應(yīng)，使塔架座210、斜塔體220和主機(jī)能自行對(duì)風(fēng)，當(dāng)塔架座210與漂浮平臺(tái)100制動(dòng)時(shí)(塔架座210內(nèi)設(shè)置有制動(dòng)裝置)風(fēng)向可帶動(dòng)漂浮平臺(tái)100在水面上自由轉(zhuǎn)動(dòng)；塔架座210不制動(dòng)時(shí)，斜塔體220帶塔架座210可隨風(fēng)在漂浮平臺(tái)100上獨(dú)自轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0037]所述塔架座210內(nèi)設(shè)置有方向電機(jī)211，所述方向電機(jī)211與塔架座210連接:當(dāng)無(wú)風(fēng)或只有微弱風(fēng)力的時(shí)候，可開(kāi)啟動(dòng)方向電機(jī)211，帶動(dòng)塔架座210、斜塔體220相對(duì)于漂浮平臺(tái)100轉(zhuǎn)動(dòng)尋找方向便于維修和安裝。
[0038]所述拉索機(jī)構(gòu)包括長(zhǎng)拉索510、外拉索520、設(shè)置在塔架座210上的拉索電機(jī)530和設(shè)置在桁架110上的拉索粧540，所述長(zhǎng)拉索510 —端連接至設(shè)置在U型槽230上的拉鎖環(huán)，另一端與拉索電機(jī)530連接，外拉索520的一端與拉索粧540連接，另一端設(shè)置有拉索鉤521:正常風(fēng)力狀態(tài)下，由拉索電機(jī)530收緊長(zhǎng)拉索510垂直于斜塔體220后避風(fēng)，跟隨塔架座210同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)需要張緊拉索時(shí)，塔架座210制動(dòng)鎖定漂浮平臺(tái)100，停止相對(duì)于漂浮平臺(tái)100自由旋轉(zhuǎn)，長(zhǎng)拉索510由拉索電機(jī)530放長(zhǎng)至與外拉索520上的拉索鉤521連接，然后啟動(dòng)拉索電機(jī)530回收長(zhǎng)拉索510 ;所述翼形斜塔體220結(jié)構(gòu)前后方向有很強(qiáng)抗折性，左右方向抗折性較低，為解決這一問(wèn)題，在斜塔體220左右兩側(cè)設(shè)置拉索系統(tǒng)，在抗強(qiáng)風(fēng)大浪時(shí)，長(zhǎng)拉索510在拉索電機(jī)530帶動(dòng)下與外拉索520對(duì)接張緊增加斜塔體220兩側(cè)的強(qiáng)度，應(yīng)對(duì)左右方向的沖擊力。
[0039]如圖2-4所示，本抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站的運(yùn)作過(guò)程如下:在正常風(fēng)力的情況下，風(fēng)從斜塔體220的前方吹來(lái)，經(jīng)過(guò)水平的支撐架240和后掠的斜塔體220，再吹向葉片330，斜塔體220順風(fēng)后掠狀斜置在塔架座210頂端，塔架座210、斜塔體220連同主機(jī)、葉片330隨風(fēng)相對(duì)于漂浮平臺(tái)100轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)塔架座210制動(dòng)后，塔架座210、斜塔體220和主機(jī)、葉片330隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)可帶動(dòng)漂浮平臺(tái)100跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0040]所述葉片轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，是在風(fēng)速過(guò)大的情況下，將正常旋轉(zhuǎn)的葉片330和機(jī)艙310調(diào)整至迎風(fēng)向前傾轉(zhuǎn)，減少風(fēng)力影響，其具體操作是:動(dòng)力裝置啟動(dòng)帶葉片動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的小齒輪420，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪410，將U型槽230中的機(jī)艙310連同葉片330向前偏轉(zhuǎn)以降低動(dòng)力載荷。
[0041]如圖4-5所示，所述葉片轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，在風(fēng)速繼續(xù)增強(qiáng)時(shí)，持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片330呈水平狀，進(jìn)一步減少迎風(fēng)面積，使強(qiáng)風(fēng)對(duì)其影響降至最低，葉片330水平調(diào)整后，經(jīng)主機(jī)上的剎車制動(dòng)，再由支撐架240上的葉片鎖250幫助鎖定葉片330，使葉片330加強(qiáng)牢固性，增加對(duì)強(qiáng)風(fēng)的抵御力。
[0042]所述在海上強(qiáng)風(fēng)環(huán)境中，不可避免地出現(xiàn)大浪，特別是海上臺(tái)風(fēng)襲擊時(shí)伴有破壞力更大的狂浪，水的密度遠(yuǎn)大于空氣，浪濤對(duì)緊貼海面的漂浮平臺(tái)100破壞力極大，對(duì)于這種惡劣環(huán)境，最有效的方法是沉降到深水區(qū)避開(kāi)浪濤湍流層影響。
[0043]如圖4所示，所述浮筒120內(nèi)設(shè)置有進(jìn)排水栗，進(jìn)排水栗與進(jìn)排水閥連接:正常海況下，漂浮平臺(tái)100上浮緊貼海面工作；當(dāng)出現(xiàn)大浪時(shí)，通過(guò)打開(kāi)進(jìn)排水閥和進(jìn)排水栗，使得浮筒120進(jìn)水壓艙降低浮力，然后啟動(dòng)絞車收纜繩130，將漂浮平臺(tái)100沉降到預(yù)定深度后，啟動(dòng)進(jìn)排水栗排水恢復(fù)浮力使纜繩130張緊，增強(qiáng)漂浮平臺(tái)100在水中穩(wěn)定性。
[0044]為了防止在大浪時(shí)，如系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致漂浮平臺(tái)100無(wú)法預(yù)期沉降進(jìn)行保護(hù)時(shí)損壞風(fēng)力電站，本抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站還包括可施行備用的整體應(yīng)急自沉保護(hù)方案:
[0045]所述應(yīng)急自沉保護(hù)方案，浮筒120設(shè)置有備用艙底門，備用艙底門與動(dòng)力裝置連接，需沉降時(shí)，開(kāi)啟浮筒120的備用艙底門進(jìn)水自沉，避免產(chǎn)生嚴(yán)重事故，待臺(tái)風(fēng)過(guò)后再將漂浮平臺(tái)100排水上浮進(jìn)行清理維修后再次使用。
[0046]所述漂浮平臺(tái)100沉降的深度以葉片330不受浪高影響為限，即以水平葉片330 (此時(shí)葉片330已在轉(zhuǎn)向裝置帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)至水平狀態(tài))盡可能接近浪尖的距離來(lái)定位，或在海床深度充許的范圍內(nèi)，使漂浮平臺(tái)100沉降的深度盡可能遠(yuǎn)離海面，風(fēng)力恢復(fù)正常后，浮筒120排水松纜繩130，使漂浮平臺(tái)100上浮，轉(zhuǎn)向裝置的帶動(dòng)葉片330恢復(fù)垂直狀態(tài)正常對(duì)風(fēng)工作。
[0048]如圖8所示，本發(fā)明中，所述風(fēng)力電站可以采用各種結(jié)構(gòu)形式，可以單獨(dú)一臺(tái)和多臺(tái)組合的形式設(shè)置于一個(gè)大型漂浮平臺(tái)100上，大型的漂浮平臺(tái)100更有利于增加在水中的穩(wěn)定性，多個(gè)風(fēng)力電站可采用三角形或W形的排列陣列設(shè)置。
[0049]本抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站中，所有的控制動(dòng)作均采用微電子自動(dòng)控制，自動(dòng)化程度高，滿足要求。
[0050]本抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站在系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致漂浮平臺(tái)100無(wú)法預(yù)期沉降時(shí)，可應(yīng)急實(shí)施保護(hù)性的整體自沉。
[0051]本抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，便于安裝和施工，后續(xù)維護(hù)簡(jiǎn)便，具有較強(qiáng)的抗臺(tái)風(fēng)性能，適用范圍廣，能在不適宜豎立固定塔架的海域建立使用。
[0052]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站，其特征在于，包括支撐和穩(wěn)定整個(gè)風(fēng)力電站的漂浮平臺(tái)(100)、設(shè)置有葉片(330)的主機(jī)、用于把主機(jī)支撐在漂浮平臺(tái)(100)上的支撐機(jī)構(gòu)和用于控制葉片(330)在不同風(fēng)速時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至不同迎風(fēng)面迎風(fēng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)； 所述葉片(330)設(shè)置在整流罩(320)上，通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)調(diào)整，可從正常垂直的迎風(fēng)姿態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榍皟A式迎風(fēng)姿態(tài)和水平式迎風(fēng)姿態(tài)避免強(qiáng)風(fēng)的損害； 所述漂浮平臺(tái)(100)，是通過(guò)進(jìn)、排水收纜繩(130)方式沉降到的深水區(qū)避免大浪的損害; 所述支撐機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在漂浮平臺(tái)(100)上的塔架座(210)、設(shè)置在塔架座(210)頂部的斜塔體(220)、設(shè)置在斜塔體(220)上部的U型槽(230)和用于鎖定經(jīng)轉(zhuǎn)向呈水平狀態(tài)的葉片(330)的支撐架(240)，所述支撐架(240)設(shè)置在U型槽(230)上，所述斜塔體(220)的剖面結(jié)構(gòu)為翼型流線體；所述主機(jī)設(shè)置在U型槽(230)內(nèi)，并在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在U型槽(230)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；支撐架(240)的端部設(shè)置有鎖定旋轉(zhuǎn)至水平狀態(tài)的葉片(330)的葉片鎖(250)ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站，其特征在于，所述漂浮平臺(tái)(100)是由浮筒(120)、桁架(110)組成，浮筒(120)設(shè)置有實(shí)現(xiàn)進(jìn)水自沉保護(hù)的備用艙底門，所述備用艙底門與動(dòng)力裝置連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站，其特征在于，所述桁架(110)上設(shè)置有塔架座(210)，塔架座(210)內(nèi)設(shè)置有軸承座、平面軸承(111)，塔架座(210)由平面軸承(111)支撐，塔架座(210)與軸承座之間的間隙設(shè)置有防止海水進(jìn)入軸承座內(nèi)的密封圈(112);所述塔架座(210)內(nèi)設(shè)置有制動(dòng)塔架座(210)不能相對(duì)于漂浮平臺(tái)(100)轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站，其特征在于，所述在斜塔體(220)上部的U型槽(230)設(shè)有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，U型槽(230)兩側(cè)面有安裝主機(jī)的轉(zhuǎn)軸通孔，機(jī)艙(310)通過(guò)花鍵轉(zhuǎn)軸(311)穿過(guò)U型槽(230)上的轉(zhuǎn)軸通孔安裝在U型槽(230)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括套在花鍵轉(zhuǎn)軸(311)上的轉(zhuǎn)向齒輪(410)和與轉(zhuǎn)向齒輪(410)嚙合的小齒輪(420)，所述機(jī)艙(310)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接；所述轉(zhuǎn)向齒輪(410)外圓與控制轉(zhuǎn)向齒輪(410)鎖定和解鎖的轉(zhuǎn)向制動(dòng)器(212)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站，其特征在于，所述抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站還包括增強(qiáng)斜塔體(220)左右方向抗折性的拉索機(jī)構(gòu)，所述拉索機(jī)構(gòu)包括長(zhǎng)拉索(510)、外拉索(520)、設(shè)置在塔架座上的拉索電機(jī)(530)和設(shè)置在漂浮平臺(tái)(100)上的拉索粧(540)，所述長(zhǎng)拉索(510) —端連接至設(shè)置在U型槽(230)上的拉索環(huán)，另一端與拉索電機(jī)(530)連接，外拉索(520)的一端與拉索粧(540)連接，另一端設(shè)置有在需要拉緊拉索時(shí)與長(zhǎng)拉索(510)連接的拉索鉤(521)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站，其特征在于，所述葉片鎖(250)包括設(shè)置在支撐架(240)的端部的鎖座(251)、設(shè)置在鎖座(251)上的鎖軸(252)和設(shè)置在鎖軸(252)上的鎖鉤(253)，所述鎖鉤(253)包括U型框、設(shè)置在U型框一端部的第一折鉤和設(shè)置在U型框另一端部的第二折鉤，所述第一折鉤和第二折鉤互相平行當(dāng)延伸方向相反，所述葉片鎖(250)與驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)鎖軸(252)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片(330)鎖緊的葉片鎖(250)電機(jī)連 bo VTf
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站通過(guò)自動(dòng)控制葉片在不同風(fēng)速時(shí)實(shí)現(xiàn)不同的對(duì)風(fēng)角，在遇到臺(tái)風(fēng)時(shí)控制葉片旋轉(zhuǎn)至水平，以最小的迎風(fēng)面抵抗臺(tái)風(fēng)，利用停止葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)葉片鎖固鎖水平葉片，進(jìn)一步加強(qiáng)本風(fēng)力電站的抗風(fēng)性能；還通過(guò)設(shè)置漂浮平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)沉降，有效地避開(kāi)海浪造成的湍流沖擊，進(jìn)一部加強(qiáng)本風(fēng)力電站的穩(wěn)定性；在系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致漂浮平臺(tái)無(wú)法預(yù)期沉降時(shí)，還可以啟動(dòng)備用自沉保護(hù)；本抗臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力電站結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，便于安裝和施工，后續(xù)維護(hù)簡(jiǎn)便，具有較強(qiáng)的抗臺(tái)風(fēng)性能，適用范圍廣，能在不適宜豎立固定塔架的海域建立使用。
【IPC分類】F03D11/00, F03D11/04, F03D7/04, B63B35/44, F03D1/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105114262
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510466933
【發(fā)明人】丁健威, 謝曉山
【申請(qǐng)人】佛山市騰龍?jiān)垂?jié)能環(huán)保科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月30日