專利名稱：基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，尤其涉及一種基于三角帆動(dòng)力的豎直軸 海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該裝置通過(guò)三角帆船吸收風(fēng)能后轉(zhuǎn)化為傳動(dòng)部分的機(jī)械能，傳動(dòng)部分再 帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)發(fā)電的功能，本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前已有的海上風(fēng)力發(fā)電裝置一般均是以陸地上研發(fā)比較成熟的水平軸風(fēng)力發(fā) 電機(jī)為基礎(chǔ)，將水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)改裝后安裝在近岸淺灘上進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電，這類風(fēng)力發(fā)電 設(shè)備安裝布設(shè)時(shí)需要專用的船式吊車、直升飛機(jī)和水下固定設(shè)備等，使得整套風(fēng)力發(fā)電設(shè) 備的造價(jià)很高。而且這些用于安裝的設(shè)備本身不是為海洋風(fēng)電量身定做的，所以設(shè)備安裝 起來(lái)具有較大的限制，使得海上的風(fēng)能難以得到充分的利用?，F(xiàn)在也有一些是通過(guò)將水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接安裝在大型船體上進(jìn)行發(fā)電的， 以大型船體做為承載發(fā)電裝置的平臺(tái)，然后將大型船體開到外海，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的目 的。這類風(fēng)力發(fā)電設(shè)備是將發(fā)電裝置安裝在大型船體上的，導(dǎo)致安裝發(fā)電裝置的空間極其 有限，從而大大限制了發(fā)電量，同時(shí)也提高了設(shè)備的安裝和運(yùn)行費(fèi)用，提高了風(fēng)力發(fā)電的成 本。而用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的水平軸螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在諸多的缺點(diǎn)，具體如下a、現(xiàn)今的螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的尖速比(Tip Speed Ratio)大約在4、5左右，這 意味著風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片尖端的線速度是風(fēng)速的4、5倍，大型的螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片 回轉(zhuǎn)直徑有40米以上，而風(fēng)能有利用價(jià)值的風(fēng)速通常都在10米/秒以上，單張葉片的重 量重達(dá)數(shù)百公斤甚至一噸以上，從物理角度講，葉片將會(huì)受到巨大的離心力的作用，而且螺 旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片的受力模型是懸臂梁的結(jié)構(gòu)，這是一種內(nèi)力狀況比較差的受力模 型，因此對(duì)于葉片的材質(zhì)有非?？量痰囊蟆、葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件，其良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量和優(yōu) 越的性能對(duì)保證機(jī)組正常穩(wěn)定的運(yùn)行起到?jīng)Q定性的作用。惡劣的環(huán)境和長(zhǎng)期不停地運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì) 葉片具有如下的要求①比重輕且具有最佳的疲勞強(qiáng)度和機(jī)械性能，能經(jīng)受暴風(fēng)等極端惡 劣條件和隨機(jī)負(fù)荷的考驗(yàn)；②葉片的彈性、旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性及其振動(dòng)頻率特性曲線都正常，傳 遞給整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)荷穩(wěn)定性好；③耐腐蝕、紫外線照射和雷擊的性能好；④發(fā)電成本 較低，維護(hù)費(fèi)用最低；⑤質(zhì)量輕，生產(chǎn)安裝方便；⑥環(huán)保性好；⑦采用更薄、更有效的翼型。 而現(xiàn)實(shí)中對(duì)葉片的問(wèn)題是①現(xiàn)有材料成本較高；②對(duì)高科技材料性能認(rèn)識(shí)不足；③連接 和制造技術(shù)不成熟等。目前一些先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片都是碳纖維增強(qiáng)樹脂在非常嚴(yán)格的 條件下制造出來(lái)的，制造價(jià)格極其昂貴。同時(shí)，葉片還是一種易損品，葉片的損耗也是發(fā)電 成本之一，從而使得發(fā)電成本較高。綜上所述，一方面限制了螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的普及應(yīng) 用，另一方面也表明了再要擴(kuò)大螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的單機(jī)裝機(jī)容量是非常困難的。c、螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須要有機(jī)頭和塔架，在風(fēng)機(jī)葉片掃描的區(qū)域中的機(jī)頭和 塔架不可避免地會(huì)影響風(fēng)能的充分利用，事實(shí)上螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)在中心附近的風(fēng)能利用率本來(lái)就較低，這就給風(fēng)力發(fā)電機(jī)中有限的截風(fēng)面積帶來(lái)了一定的損失，而且這是無(wú)法 避免的，從而降低了發(fā)電效率。由此可見，現(xiàn)有的海上風(fēng)力發(fā)電裝置的建設(shè)費(fèi)用高，發(fā)電效率低，電價(jià)的成本高， 難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣，從而導(dǎo)致海上的風(fēng)力資源難以得到充分利用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合 理，設(shè)備投資少，建設(shè)費(fèi)用低，發(fā)電效率高的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上 風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括帶有主軸的發(fā)電機(jī)，其特點(diǎn)在于還包括主船體、帶有錨鏈的錨桿、帶有三 角帆的三角帆船體、帆角控制裝置和至少兩根橫臂，其中帆角控制裝置包括空心軸、軸承、 帶有從動(dòng)件的凸輪、凸輪支架、帆索和帶有主動(dòng)齒輪的伺服電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)安裝在主船體 中，所述橫臂的一端鉸接在三角帆船體上，該橫臂的另一端與發(fā)電機(jī)中的主軸相連；所述空 心軸固定在發(fā)電機(jī)上，所述主軸套裝在空心軸中，所述凸輪通過(guò)軸承安裝在空心軸上，所述 帆索的一端固定在從動(dòng)件上，該帆索的另一端固定在三角帆上，所述從動(dòng)件通過(guò)凸輪支架 連接在橫臂上；所述凸輪的外周邊緣帶有齒，所述伺服電機(jī)固定在主船體上，該伺服電機(jī)中 的主動(dòng)齒輪與凸輪相嚙合。由此使得本實(shí)用新型的能夠更加充分的利用海面上的風(fēng)能，提 高了資源的利用率。本實(shí)用新型所述帆角控制裝置中還包括帆索環(huán)，該帆索環(huán)固定在三角帆船體中， 所述帆索穿接在帆索環(huán)中。由此使得本實(shí)用新型中的帆索能夠更加方便的控制三角帆的角度。本實(shí)用新型所述每根橫臂上至少安裝有一個(gè)三角帆船體。本實(shí)用新型所述三角帆的形狀為直角三角形。本實(shí)用新型所述橫臂的結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)。由此使得本實(shí)用新型具有更好的抗浪 性。本實(shí)用新型所述橫臂的根數(shù)在4-10根之間，該橫臂呈輻射狀分布。本實(shí)用新型所述橫臂的另一端鉸接在主船體上。由此使得本實(shí)用新型具有更好的 抗浪性。本實(shí)用新型所述帆索環(huán)位于三角帆船體的中軸線上。本實(shí)用新型所述帆索的另一端固定在三角帆帆桁中遠(yuǎn)離桅桿的一端。本實(shí)用新型所述凸輪周邊邊緣的齒為直齒或者斜齒。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果本實(shí)用新型以三角帆船作為 收集轉(zhuǎn)化海上風(fēng)能的基礎(chǔ)，三角帆船通過(guò)橫臂與主船體上發(fā)電機(jī)主軸相連，兩個(gè)以上的三 角帆船圍繞主船呈環(huán)形分布。主船體可以通過(guò)錨桿和錨鏈與海底相連而實(shí)現(xiàn)在海上定位的 功能，在海風(fēng)的吹動(dòng)下，本實(shí)用新型中的三角帆船圍繞中心主船進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī) 工作，以此達(dá)到發(fā)電機(jī)發(fā)電的目的。本實(shí)用新型所發(fā)的電能可通過(guò)海底電纜傳至陸地，或者 就近用于海上作業(yè)的其他設(shè)備中。本實(shí)用新型中的從動(dòng)件通過(guò)凸輪支架固定在橫臂中心桁架上，從動(dòng)件隨橫臂一起 繞凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪的輪廓線會(huì)驅(qū)使從動(dòng)件按預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而拉動(dòng)帆索控制帆角的變化。本實(shí)用新型為使三角帆能在任意周向位置上都產(chǎn)生最大的驅(qū)動(dòng)橫臂轉(zhuǎn)動(dòng)的力， 利用凸輪機(jī)構(gòu)上從動(dòng)件的規(guī)律往復(fù)運(yùn)動(dòng)改變帆索的伸縮量，從而控制帆角的變化，確保三 角帆中的迎風(fēng)面積最大，同時(shí)整個(gè)設(shè)備可直接通過(guò)伺服電機(jī)改變凸輪的方向，當(dāng)海上的風(fēng) 向變化時(shí)，伺服電機(jī)會(huì)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸輪指向正確的位置，從而達(dá)到整個(gè)設(shè)備對(duì)風(fēng)的目 的。本實(shí)用新型中的凸輪通過(guò)軸承安裝在空心軸上，保證凸輪能夠繞空心軸上進(jìn)行轉(zhuǎn) 動(dòng)，在凸輪上帶有特定形狀的凸輪輪廓槽，此輪廓槽能夠保證從動(dòng)件在繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的 過(guò)程中按照一定規(guī)律做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而控制帆索的伸縮量。本實(shí)用新型中的凸輪是外邊緣 具有用于和主動(dòng)齒輪相嚙合的齒，即本實(shí)用新型中的凸輪是外邊緣具有齒的圓柱齒輪，此 齒輪與伺服電機(jī)端部的主動(dòng)齒輪相嚙合，這樣凸輪就可以在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繞空心軸轉(zhuǎn) 動(dòng)。本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)的上部用螺栓連接有一空心軸，且發(fā)電機(jī)中的主軸從空心軸中 穿過(guò)，但主軸與空心軸之間不接觸，凸輪通過(guò)軸承安裝在空心軸上，以此確保凸輪能夠繞空 心軸進(jìn)行自由的轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型充分結(jié)合了海上風(fēng)況及海情，對(duì)海洋風(fēng)電開發(fā)具有較大的意義，本實(shí) 用新型還具有以下特點(diǎn)1、設(shè)計(jì)建造費(fèi)用低本實(shí)用新型建造時(shí)可借助成熟的三角帆船技術(shù)和造船工業(yè)，將會(huì)節(jié)約大量的資金 和時(shí)間。設(shè)備不需要像水平軸風(fēng)力機(jī)一樣，要有高尖端、昂貴的技術(shù)材料做支撐。2、制造、安裝、運(yùn)輸和布設(shè)容易本實(shí)用新型可在船塢中建造，建成后可行駛、拖動(dòng)，解決了大型設(shè)備制造、安裝、運(yùn) 輸和布設(shè)困難的問(wèn)題。3、為遠(yuǎn)洋風(fēng)電開發(fā)奠定基礎(chǔ)本實(shí)用新型在工作時(shí)，整體漂浮在海面上，因此不受離岸遠(yuǎn)近以及海水深淺的影 響，為遠(yuǎn)洋風(fēng)電的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，突破了傳統(tǒng)風(fēng)電設(shè)備只能近岸淺灘布設(shè)安裝的弊端。這 也將大大增加我國(guó)乃至世界大洋中可開發(fā)利用風(fēng)能的總量。4、滿足深海化要求本實(shí)用新型的整個(gè)發(fā)電平臺(tái)通過(guò)錨鏈與錨桿固定浮動(dòng)的主船體，以此使平臺(tái)適應(yīng) 深?；惭b、布設(shè)和作業(yè)的要求。5、有效避免臺(tái)風(fēng)的破壞整個(gè)設(shè)備可拖動(dòng)和行駛，在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前，可以收起固定主船的錨，并將整套設(shè)備拖 入避風(fēng)港，或拖離臺(tái)風(fēng)的路徑，以此來(lái)避免臺(tái)風(fēng)對(duì)設(shè)備的破壞。6、經(jīng)濟(jì)效益顯著據(jù)中國(guó)氣象科學(xué)研究院的計(jì)算，中國(guó)海上風(fēng)能儲(chǔ)量約為750GW。海上的風(fēng)速大且穩(wěn) 定，利用小時(shí)數(shù)可達(dá)到3000h以上。同容量裝機(jī)，現(xiàn)有的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)比陸上的風(fēng)力發(fā)電 機(jī)的成本增加60%左右，電量卻增加50%以上。本實(shí)用新型不需要像水平軸風(fēng)力機(jī)一樣， 即無(wú)需高尖端、昂貴的技術(shù)材料做支撐。本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)建造時(shí)又可借助成熟的三角帆 船技術(shù)和造船工業(yè)，從而節(jié)約了大量的資金和時(shí)間。經(jīng)初步計(jì)算，采用本實(shí)用新型開發(fā)海洋 風(fēng)電時(shí)，開發(fā)成本又將比目前海上運(yùn)行的同等功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本低30%-50%。[0037]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，設(shè)備投資少，建設(shè)費(fèi)用低，發(fā)電效率高，能夠 適應(yīng)復(fù)雜的海洋環(huán)境。本實(shí)用新型的適用面廣，將大大減少工業(yè)、農(nóng)業(yè)對(duì)火電的依賴，甚至 改變未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，在風(fēng)電領(lǐng)域 將具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，市場(chǎng)前景廣闊。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中主船體、錨桿、錨鏈、橫臂和三角帆船體之間相互連接 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中帆角控制裝置放大后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中凸輪和主動(dòng)齒輪相互嚙合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖3中A處放大后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中橫臂兩端分別與主船體和三角帆船體相互鉸接的放 大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例參見圖1至圖6，本實(shí)施例中基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括帶有 主軸11的發(fā)電機(jī)1、主船體2、帶有錨鏈22的錨桿21、六根橫臂3、帶有三角帆5的三角帆 船體4和帆角控制裝置，其中帆角控制裝置包括空心軸61、軸承62、帶有從動(dòng)件64的凸輪 63、凸輪支架65、帆索66、帆索環(huán)67和帶有主動(dòng)齒輪69的伺服電機(jī)68。本實(shí)施例中的發(fā)電機(jī)1安裝在主船體2上，本實(shí)施例中的橫臂3為桁架結(jié)構(gòu)，橫臂 3的一端鉸接在三角帆船體4上，鉸接處為點(diǎn)b處，橫臂3的另一端鉸接在主船體2上，鉸接 處為點(diǎn)a處，且橫臂3的另一端與發(fā)電機(jī)1中的主軸11相連接，使得橫臂3在繞主船體2 進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，橫臂3可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)1上的主軸11進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)1的發(fā)電功 能。本實(shí)施例中的六根橫臂3均勻的分布在主船體2的周邊，六根橫臂3呈輻射狀分布，本 實(shí)用新型中橫臂3的根數(shù)也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，通常在4-10根之間，優(yōu)選為六根。 由于本實(shí)施例中橫臂3的兩端分別鉸接在主船體2和三角帆船體4上，由此解決了由于海 浪所引起的多自由度運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，以提高本實(shí)施例中海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的抗浪性，有利于本實(shí) 施例中的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)更加平穩(wěn)的進(jìn)行發(fā)電。本實(shí)施例中三角帆船體4的數(shù)量為六只，每根橫臂3上均固定有一只三角帆船體 4。當(dāng)然，本實(shí)用新型中可以在一根橫臂3上固定兩只以上的三角帆船體4，用于提高風(fēng)能的 利用率。本實(shí)施例中三角帆船體4上三角帆5的形狀為直角三角形，一條直角邊固定在桅 桿上，當(dāng)然，本實(shí)用新型中的三角帆5也可以為其他類型的三角形。本實(shí)施例中的三角帆5 可以繞桅桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而有利于提高本實(shí)施例中三角帆5的迎風(fēng)面積，確保三角帆5處于 最佳的角度，提高風(fēng)能的利用率。本實(shí)施例中的空心軸61固定在發(fā)電機(jī)1上，且主軸11套裝在空心軸61中，主軸 11與空心軸61之間不接觸，使得主軸11可以進(jìn)行自由的旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中的凸輪63通過(guò)軸承62安裝在空心軸61上，使得凸輪63能夠繞空心軸61進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，需要說(shuō)明的是，本實(shí)施 例中的凸輪63上帶有特定形狀的凸輪輪廓槽631，此輪廓槽631能夠保證從動(dòng)件64在繞凸 輪63的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中按一定規(guī)律往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)為公知常識(shí)。 本實(shí)施例中凸輪63的外周邊緣帶有直齒632，也就是說(shuō)本實(shí)施例中的凸輪63是外周邊緣帶 有直齒632的圓柱齒輪，當(dāng)然，本實(shí)用新型中凸輪63外周邊緣的齒也可以為其他類型，如斜 齒。本實(shí)施例中的帆索環(huán)67通過(guò)焊接固定在三角帆船體4的中軸線上，且處于三角帆 5帆桁的下部。本實(shí)施例中的帆索66穿接在帆索環(huán)67中，且該帆索66的一端固定在凸輪 63的從動(dòng)件64上，帆索66的另一端固定在三角帆5帆桁遠(yuǎn)離桅桿的一端。由于三角帆5 通過(guò)桅桿可以在三角帆船體4上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而從動(dòng)件64可以在繞凸輪63的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò) 程中按一定規(guī)律往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)帆索66在從動(dòng)件64的作用下控制三角帆5的角度，確 保三角帆船體4在繞主船體2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中三角帆船體4上的三角帆5的迎風(fēng)面積最 大化。本實(shí)施例中的從動(dòng)件64通過(guò)凸輪支架65而連接在橫臂3上，使得從動(dòng)件64隨橫 臂3 —起繞凸輪63轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪63的輪廓線會(huì)驅(qū)使從動(dòng)件64按預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從 而拉動(dòng)帆索66控制三角帆5帆角的變化。本實(shí)施例中的伺服電機(jī)68安裝在主船體2上，主動(dòng)齒輪69固定在伺服電機(jī)68的 主軸上，本實(shí)施例中伺服電機(jī)68上的主動(dòng)齒輪69與凸輪63上的直齒632相嚙合，使得伺 服電機(jī)68通過(guò)主動(dòng)齒輪69可以帶動(dòng)凸輪63繞空心軸61進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)海面上的風(fēng)向發(fā)生 變化時(shí)，伺服電機(jī)68會(huì)帶動(dòng)凸輪63進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸輪63指向正確的位置，從而通過(guò)凸輪63 來(lái)控制從動(dòng)件64的運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)從動(dòng)件64來(lái)調(diào)節(jié)三角帆5的帆角，最終達(dá)到有效利用風(fēng)能 的目的。本實(shí)施例中設(shè)置有三根錨桿21，該錨桿21均勻的固定在主船體2上，通過(guò)錨桿21 上的錨鏈22可以將本實(shí)施例中的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)定位在海面上，當(dāng)本實(shí)施例中的海上風(fēng) 力發(fā)電機(jī)通過(guò)錨桿21上的錨鏈22在海面上定位后，三角帆5在風(fēng)力的作用下帶動(dòng)三角帆 船體4繞主船體2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得三角帆船體4帶動(dòng)橫臂3繞主船體2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，最終橫臂 3帶動(dòng)發(fā)電機(jī)1的主軸11進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)1的發(fā)電功能。本實(shí)施例中的海上風(fēng) 力發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電量可以通過(guò)海底電纜7傳至陸地，或者就近用于海上作業(yè)的其他設(shè)備 中。本實(shí)用新型中的帆為三角帆5，通過(guò)三角帆5來(lái)接收風(fēng)能，從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)化電能， 本實(shí)用新型中的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)1上的主軸11呈豎直狀態(tài)，故稱本實(shí)用 新型中的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)是基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)。本說(shuō)明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明。本實(shí)用 新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采 用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍， 均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括帶有主軸的發(fā)電機(jī)，其特征在于還包括主船體、帶有錨鏈的錨桿、帶有三角帆的三角帆船體、帆角控制裝置和至少兩根橫臂，其中帆角控制裝置包括空心軸、軸承、帶有從動(dòng)件的凸輪、凸輪支架、帆索和帶有主動(dòng)齒輪的伺服電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)安裝在主船體中，所述橫臂的一端鉸接在三角帆船體上，該橫臂的另一端與發(fā)電機(jī)中的主軸相連；所述空心軸固定在發(fā)電機(jī)上，所述主軸套裝在空心軸中，所述凸輪通過(guò)軸承安裝在空心軸上，所述帆索的一端固定在從動(dòng)件上，該帆索的另一端固定在三角帆上，所述從動(dòng)件通過(guò)凸輪支架連接在橫臂上；所述凸輪的外周邊緣帶有齒，所述伺服電機(jī)固定在主船體上，該伺服電機(jī)中的主動(dòng)齒輪與凸輪相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所 述帆角控制裝置中還包括帆索環(huán)，該帆索環(huán)固定在三角帆船體中，所述帆索穿接在帆索環(huán) 中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所述每根橫臂上至少安裝有一個(gè)三角帆船體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所述三角帆的形狀為直角三角形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所述橫臂的結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所述橫臂的根數(shù)在4-10根之間，該橫臂呈輻射狀分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于 所述橫臂的另一端鉸接在主船體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所 述帆索環(huán)位于三角帆船體的中軸線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所 述帆索的另一端固定在三角帆帆桁中遠(yuǎn)離桅桿的一端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于所述凸輪周邊邊緣的齒為直齒或者斜齒。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于三角帆動(dòng)力的豎直軸海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)?，F(xiàn)有的海上風(fēng)力發(fā)電裝置難以充分利用海上風(fēng)力資源。本實(shí)用新型包括發(fā)電機(jī)，其特征在于還包括主船體、帶有錨鏈的錨桿、帶有三角帆的三角帆船體、帆角控制裝置和至少兩根橫臂，帆角控制裝置包括空心軸、軸承、帶有從動(dòng)件的凸輪、凸輪支架、帆索和帶有主動(dòng)齒輪的伺服電機(jī)，橫臂的一端鉸接在三角帆船體上，橫臂另一端與發(fā)電機(jī)中的主軸相連；空心軸固定在發(fā)電機(jī)上，主軸套裝在空心軸中，凸輪通過(guò)軸承安裝在空心軸上，帆索一端固定在從動(dòng)件上，帆索另一端固定在三角帆上；凸輪的外周邊緣帶有齒，主動(dòng)齒輪與凸輪相嚙合。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，設(shè)備投資少，發(fā)電效率高，風(fēng)能利用率高。
文檔編號(hào)F03D9/00GK201560898SQ20092031194
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者陳麗麗, 陳麗娜, 陳巖, 陳秀麗 申請(qǐng)人:陳秀麗