小翼收合机构及海上风力发电机的制作方法

本发明涉及海上风力发电技术领域，尤其是涉及一种小翼收合机构及海上风力发电机。

背景技术：

海上风力发电，是利用海上风力资源发电的新型发电方式。在石油资源形势日益严峻的情况下，各国均将眼光投向了风力资源巨大的海域，欧洲多个国家已建立了多个海上风力发电厂而且规模巨大。中国也逐渐涉及海上风力发电领域，上海的海上风力发电厂2010年启用，香港欲建全球最大海上风力发电厂。

风力发电原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，以促使发电机发电。由于风力发电不涉及燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，因此是一种清洁环保的发电方式，特别是随着海洋资源的不断开发利用，目前海上风电场建设正在世界上形成一股热潮。

传统的海上风力发电机的叶片的扫风面积为固定不变，在遭受台风等恶劣天气情况时将承受巨大的荷载作用，使得发电装置面临较大的安全风险。针对上述情况，目前主要采取增大塔筒和基础的强度和刚度来解决问题，但这使得塔筒及基础的投资相当大，而且施工复杂、实施难度大。根据目前海上风力发电机的类型及其特点，可以发现存在以下不足之处，叶片的扫风面积固定不变，针对屹立于无垠海洋上的风力发电场而言，由于不能对叶片角度进行调整，在大风浪情况下极易造成叶片损坏，影响了海上风力发电机的使用寿命。在遭受台风等恶劣的自然环境作用时将面临较大的安全风险，并且不易收折，这样在面临自然灾害时将会受到重大经济损失，严重时造成不必要的危险。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供小翼收合机构及海上风力发电机，以缓解了现有技术中存在的当海上风力过大时风叶无法收折完全的技术问题。

第一方面，本发明提供的一种小翼收合机构，包括：叶片、收放驱动装置、第一支杆和第二支杆；

所述第一支杆的一端和第二支杆的一端均枢接在所述叶片的不同位置上，用于改变所述叶片与海平面的角度使其风向受力最大；

所述第一支杆另一端和所述第二支杆的另一端共同设置在所述收放驱动装置上。

进一步地，所述收放驱动装置包括：减速电机和丝杠；

所述减速电机与所述丝杠通过齿轮副连接，所述第一支杆另一端与所述第二支杆的另一端套接在所述丝杠上，且沿所述丝杠的轴向方向上运动。

进一步地，所述收放驱动装置还包括：摆动座；

所述减速电机固定于所述摆动座上。

进一步地，在所述摆动座内设置有使减小所述丝杠转动摩擦力的轴承。

进一步地，所述的小翼收合机构包括：支架；

所述收放驱动装置枢接在所述支架上。

进一步地，所述第一支杆、所述第二支杆与在所述叶片工作状态下呈三角形结构。

第二方面，本发明提供的一种海上风力发电机，包括大臂和第二方面的所述小翼收合机构；

所述大臂的一端与所述叶片枢接，且枢接的位置与所述第二支杆与所述叶片的枢接位置相同。

进一步地，所述收放驱动装置设置在所述大臂上。

进一步地，所述海上风力发电机包括：锚定装置；

所述锚定装置设置在所述大臂内，所述锚定装置用于固定所述叶片与所述大臂的相对位置。

进一步地，所述锚定装置包括：锚定装置底座和第三支杆；

所述第三支杆可滑动的设置在所述锚定装置底座上，在所述第三支杆设置有锚定撞块，当所述锚定撞块通过所述锚定装置底座时将所述锚定撞块与所述锚定装置底座锁定。

采用本发明提供的小翼收合机构及海上风力发电机具有以下有益效果：

本发明提供的小翼收合机构，包括：叶片、收放驱动装置、第一支杆和第二支杆；第一支杆的一端和第二支杆的一端均枢接在叶片的不同位置上，用于改变叶片与海平面的角度使其风向受力最大；第一支杆另一端和第二支杆的另一端共同设置在收放驱动装置上。

通过第一支杆与第二支杆的配合使用从而来达到控制叶片的运动的方向，第一支杆与第二支杆一端分别与叶片连接，另一端则在同一点处共同与收放驱动装置连接，通过收放驱动装置的运动而控制第一支杆和第二支杆的运动，进而第一支杆与第二支杆刚性运动推动叶片的位置改变，这样的连接方式更加简单，操作性强。使得叶片即使在海上风力较大的时候也可以灵活展开，使得适用范围更广，风力发电效率提高。

本发明提供的海上风力发电机，包括：大臂和小翼收合机构；大臂的一端与叶片枢接，且枢接的位置与第二支杆与叶片的枢接位置相同。该发明提供的海上风力发电机不但具有上述小翼收合机构具有的一切有益效果，还通过与大臂的配合，是叶片高度升高和降低的调节范围变大，同时还使得整体发电效果进一步提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的小翼收合机构的展开状态的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的小翼收合机构的收合状态的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的小翼收合机构的收放驱动装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的海上风力发电机结构示意图。

图标：100－叶片；200－收放驱动装置；210－减速电机；220－丝杠；230－摆动座；231－轴承；300－第一支杆；400－第二支杆；500－支架；600－大臂；700－锚定装置；710－锚定装置底座；720－第三支杆；721－锚定撞块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1为本发明实施例提供的小翼收合机构的展开状态的结构示意图；图2为本发明实施例提供的小翼收合机构的收合状态的结构示意图；图3为本发明实施例提供的小翼收合机构的收放驱动装置200的结构示意图；图4为本发明实施例提供的海上风力发电机结构示意

请参照图1、图2、图3和图4，下面将结合附图对本发明实施例提供的小翼收合机构及海上风力发电机做详细说明。

本发明实施例提供的一种小翼收合机构，包括：叶片100、收放驱动装置200、第一支杆300和第二支杆400；

第一支杆300的一端和第二支杆400的一端均枢接在叶片100的不同位置上，用于改变叶片100与海平面的角度使其风向受力最大；

第一支杆300另一端和第二支杆400的另一端共同设置在收放驱动装置200上。

通过第一支杆300与第二支杆400的配合使用从而来达到控制叶片100的运动的方向，第一支杆300与第二支杆400一端分别与叶片100连接，另一端则在同一点处共同与收放驱动装置200连接，通过收放驱动装置200的运动而控制第一支杆300和第二支杆400的运动，进而第一支杆300与第二支杆400刚性运动推动叶片100的位置改变，这样的连接方式更加简单，操作性强。使得叶片100即使在海上风力较大的时候也可以灵活展开，使得适用范围更广，风力发电效率提高。

具体地，收放驱动装置200包括：减速电机210和丝杠220；

减速电机210与丝杠220通过齿轮副连接，第一支杆300另一端与第二支杆400的另一端套接在丝杠220上，且沿丝杠220的轴向方向上运动。

需要说明的是，减速电机210通过齿轮副驱动丝杠220进行转动，且在丝杠220上设置有螺母，螺母与第一支杆300和第二支杆400的端部连接，从而通过丝杠220驱动螺母而运动，进而实现了第一支杆300与第二支杆400的共同运动。

优选地，收放驱动装置200还包括：摆动座230；

减速电机210固定于摆动座230上。

这里的摆动座230主要起到了对收放驱动装置200的摆动作用，避免了刚性连接，使得在丝杠220上移动的螺母出现变形或者运动不流畅等问题。

另外，在摆动座230内设置有使减小丝杠220转动摩擦力的轴承231。

需要说明的是，由于丝杠220是通过减速电机210带动传动齿轮转动，传动齿轮驱动丝杠220转动，这里不可避免的有多处因为摩擦而造成的损耗，为了避免摩擦损耗，则在摆动座230内设置有轴承231，这样将大大减小了丝杠220在摆动座230内转动时的摩擦损耗。

具体地，轴承231是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数。

其中，小翼收合机构包括：支架500；

收放驱动装置200枢接在支架500上。

这里设置的支架500对收放驱动装置200起到支撑作用，并且诶收放驱动装置200在支架500内转动，从而实现收放驱动装置200的运动，使得第一支杆300和第二支杆400进行运动，因此带动叶片100进行方向上的改变。

另外，第一支杆300、第二支杆400与在叶片100工作状态下呈三角形结构。

需要说明的是，当叶片100处于展开状态时，这时叶片100承受的风力最大，因此为了保证海上风力发电机的稳定性和安全性，则需要用于支撑叶片100的第一支杆300和第二支杆400与叶片100之间形成稳定的三角形结构，这样当叶片100呈展开状态时，结构更加稳定，从而减小了极端天气的情况下对风力发电机的伤害。

第二方面，本发明实施例提供的一种海上风力发电机，包括大臂600和第一方面小翼收合机构；

大臂600的一端与叶片100枢接，且枢接的位置与第二支杆500与叶片100的枢接位置相同。

需要说明的是，本发明提供的海上风力发电机，包括：大臂600和小翼收合机构；大臂600的一端与叶片100枢接，且枢接的位置与第二支杆500与叶片100的枢接位置相同。该发明提供的海上风力发电机不但具有上述小翼收合机构具有的一切有益效果，还通过与大臂600的配合，是叶片100高度升高和降低的调节范围变大，同时还使得整体发电效果进一步提升。

具体地，收放驱动装置200设置在大臂600上。

需要说明的是，上述大臂600的一端与第二支杆400的端部共同枢接在叶片100上，最佳位置为叶片100的中段，这样可以大大增加受力，另外在大臂600上设置有收放驱动装置200，从而通过收放驱动装置200使得大臂600和叶片100的运动造成一定的运动关系，可以简单的通过收放驱动装置200的工作驱动叶片100进行收合，从而实现了叶片100与大臂600之间随时在展开状态和收合状态切换。

另外，海上风力发电机包括：锚定装置700；

锚定装置700设置在大臂600内，锚定装置700用于固定叶片100与大臂600的相对位置。

需要说明的是，由于海上风力较大，为了使得叶片100可以稳定在每个工作状态下，保证叶片100的展开角度，则在大臂600内设置有锚定装置700，通过锚定装置700定位，保证叶片100与大臂600的一个相对位置。

另外，锚定装置700包括：锚定装置底座710和第三支杆720；

第三支杆720可滑动的设置在锚定装置底座710上，在第三支杆720设置有锚定撞块721，当锚定撞块721通过锚定装置底座710时将锚定撞块721与锚定装置底座710锁定。

需要说明的是，锚定装置700的工作过程通过第三支杆720上的锚定撞块721来固定，当锚定撞块721通过锚定装置700时，锚定装置700内的锁定机构将锚定撞块721进行锁定，从而实现了固定，这样第三支架500一端与第一支杆300和第二支杆400连接，另外一端与叶片100进行连接，这里与叶片100枢接点靠近叶片100的下部，比大臂600与叶片100的枢接点位置更靠近海平面。这里的固定位置的个数取决于第三支杆720上的锚定撞块721的个数，至少设置有两个，每个设置在第三支杆720的位置，实现无论叶片100在收合或者展开状态下均能实现固定。

以上对本发明的小翼收合机构及海上风力发电机进行了说明，但是，本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。