一种海上风力发电用可根据风力大小调整发电机转速的设备的制作方法

1.本发明涉及发电领域，尤其涉及一种海上风力发电用可根据风力大小调整发电机转速的设备。


背景技术：

2.随着化石燃料的日渐枯竭，可再生能源逐渐被人类利用，可再生能源是绿色低碳能源，可再生能源包括风能、太阳能、水能等，它们都可以用于发电，利用可再生能源发电对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。
3.由于海上的风能资源比陆地丰富，因此海上风力发电更具有优势，海上风力发电设备是安装在海上的，由于海上风的情况复杂，风的方向随时会发生改变，传统的海上风力发电设备不能适用于不同方向的风，造成风能的利用不充足，同时风大小是变化多端的，若风力增强，由于传统的发电设备的不具备及时降速的功能，导致发电设备极易损坏，且当强大的台风来临时，若不使发电机停止转动，其同样易损坏，导致不能正常工作。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对以上问题，提出一种能够充分地利用不同方向的风发电、可以及时有效地根据风力减慢发电机的转动速度、可以及时有效地根据风力使发电机停止转动的海上风力发电用可根据风力大小调整发电机转速的设备，以解决上述背景技术中提出的传统设备不能适用于不同方向的风、不具备及时降速的功能、无法及时地使发电机停止转动的问题。
5.本发明的技术实施方案为：一种海上风力发电用可根据风力大小调整发电机转速的设备，包括有开槽支架、保护壳、发电机、开孔圆盘、卡杆、第一复位弹簧、变速组件、开槽连接杆、八面滑动轴、归位弹簧、单向传动组件和螺旋转杆：
6.保护壳，开槽支架上固定连接有保护壳，保护壳呈封闭的矩形空腔结构；
7.发电机，开槽支架上安装有发电机，发电机位于保护壳内部，发电机用于发电；
8.开孔圆盘，发电机输出轴一端固定连接有开孔圆盘，开孔圆盘与保护壳转动式连接，开孔圆盘顶部呈环状分布滑动式连接有十二圆孔；
9.卡杆，开孔圆盘顶部呈环状分布滑动式连接有十二卡杆；
10.第一复位弹簧，卡杆与开孔圆盘之间连接有第一复位弹簧；
11.变速组件，开孔圆盘上设有变速组件，变速组件用于及时调整发电机的转速；
12.开槽连接杆，开槽支架上转动式连接有开槽连接杆；
13.八面滑动轴，开槽连接杆上滑动式连接有八面滑动轴；
14.归位弹簧，八面滑动轴与开槽连接杆之间连接有两对归位弹簧；
15.单向传动组件，开槽支架上设有单向传动组件，单向传动组件用于使开槽连接杆及其上装置单向转动；
16.螺旋转杆，单向传动组件上通过螺栓固定连接有用于驱动的螺旋转杆，螺旋转杆
用于驱动该设备运作。
17.在本发明一个较佳实施例中，螺旋转杆上部采用螺旋状，用于接收不同角度的风，起提高风能的利用效率的作用。
18.在本发明一个较佳实施例中，变速组件包括有齿圈、开孔滑盘、第二复位弹簧、十字圆盘支撑架、行星轮支架、太阳轮一、行星轮一、行星轮二和太阳轮二，开孔圆盘顶部转动式连接有齿圈，齿圈上滑动式连接有开孔滑盘，卡杆卡入开孔滑盘上，开孔滑盘与齿圈之间呈环形分布式连接有十二第二复位弹簧，齿圈上转动式连接有十字圆盘支撑架，八面滑动轴穿过十字圆盘支撑架，十字圆盘支撑架底部联接有行星轮支架，行星轮支架上转动式连接有太阳轮一，行星轮支架上转动式连接有一对行星轮一，行星轮一与太阳轮一啮合，行星轮一与齿圈啮合，行星轮支架上转动式连接有一对行星轮二，行星轮二与齿圈啮合，十字圆盘支撑架与行星轮支架之间共同转动式连接有太阳轮二，太阳轮二与行星轮二啮合，八面滑动轴与太阳轮二滑动式配合，八面滑动轴穿过太阳轮二。
19.在本发明一个较佳实施例中，单向传动组件包括有十字轴支架、棘轮轴、锥齿轮一、锥齿轮二、棘爪、扭力弹簧和矩形限位杆，开槽支架内部固定连接有十字轴支架，开槽连接杆上转动式连接有棘轮轴，棘轮轴与螺旋转杆通过螺栓固定连接，棘轮轴穿过十字轴支架，十字轴支架上对称转动式连接有锥齿轮一，棘轮轴穿过锥齿轮一，处于下方的锥齿轮一与开槽连接杆联接，十字轴支架一侧转动式连接有锥齿轮二，锥齿轮二与锥齿轮一啮合，锥齿轮一上转动式连接有棘爪，棘爪与棘轮轴接触，棘爪与锥齿轮一之间连接有扭力弹簧，锥齿轮一上联接有矩形限位杆，矩形限位杆与棘爪接触。
20.在本发明一个较佳实施例中，还包括有离心组件，离心组件设于开槽连接杆上，离心组件包括有三角开槽盘、矩形滑动杆和第三复位弹簧，开槽连接杆上固定连接有三角开槽盘，三角开槽盘上周向分布滑动式连接有三矩形滑动杆，矩形滑动杆与三角开槽盘之间连接有第三复位弹簧。
21.在本发明一个较佳实施例中，还包括有下压组件，下压组件设于十字圆盘支撑架上，下压组件包括有矩形开槽架、楔形下压架、第四复位弹簧、n型开槽架、l型齿条架、第五复位弹簧、滑动齿块、第六复位弹簧、开槽圆盘架和调节齿轮，十字圆盘支撑架顶部固定连接有矩形开槽架，矩形开槽架上滑动式连接有楔形下压架，楔形下压架与矩形开槽架之间连接有第四复位弹簧，开槽支架上联接有n型开槽架，n型开槽架上滑动式连接有l型齿条架，l型齿条架与楔形下压架接触，l型齿条架与n型开槽架之间连接有第五复位弹簧，l型齿条架上滑动式连接有滑动齿块，滑动齿块与l型齿条架之间对称连接有第六复位弹簧，开槽连接杆上转动式连接有开槽圆盘架，开槽圆盘架外部固定连接有调节齿轮，调节齿轮与l型齿条架啮合。
22.在本发明一个较佳实施例中，还包括有急停组件，急停组件设于开槽圆盘架上，急停组件包括有t型开槽架、弧形推动杆、第七复位弹簧、滑动球杆、第八复位弹簧、带弧形下压架和第九复位弹簧，开槽支架上固定连接有t型开槽架，开槽圆盘架上周向分布滑动式连接有六弧形推动杆，弧形推动杆与开槽圆盘架之间连接有第七复位弹簧，t型开槽架上滑动式连接有滑动球杆，滑动球杆与其中一弧形推动杆接触，滑动球杆与t型开槽架之间连接有第八复位弹簧，t型开槽架上滑动式连接有带弧形下压架，带弧形下压架与滑动球杆接触，带弧形下压架与开孔滑盘转动式连接，带弧形下压架与t型开槽架之间连接有第九复位弹
簧。
23.在本发明一个较佳实施例中，还包括有稳定组件，稳定组件设于开槽支架上，稳定组件包括有稳定环架和第十复位弹簧，开槽支架上滑动式连接有稳定环架，稳定环架与螺旋转杆滑动式连接，稳定环架与l型齿条架接触，稳定环架与开槽支架之间连接有两对第十复位弹簧。
24.在本发明一个较佳实施例中，还包括有二维码，开槽支架外部固定连接有二维码。
25.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
26.螺旋转杆可以接收不同方向的风，使螺旋转杆能够以不同的方向转动，当螺旋转杆及其上装置顺转或逆转时，开槽连接杆及其上装置均会逆转并带动发电机发电，实现了能够充分地利用不同方向的风进行发电的目的。
27.当风力正常时，行星轮二会转动并带动齿圈及其上装置转动，当风力增强时，行星轮一会转动并带动齿圈及其上装置转动，由于行星轮一比行星轮二大，使得风力增强时的发电机转动速度不会太快，以防止发电机由于转速过快而损坏，达到了可以及时有效地根据风力减小发电机的转动速度的效果。
28.当台风来临时，开孔圆盘及其上装置会停止转动，使得发电机停止发电，以及时地保护发电机，实现了可以及时有效地根据风力使发电机停止转动的目的。
附图说明
29.图1为本发明的第一种立体结构示意图。
30.图2为本发明的第二种立体结构示意图。
31.图3为本发明的部分立体结构示意图。
32.图4为本发明的第一种部分剖视立体结构示意图。
33.图5为本发明变速组件的部分剖视立体结构示意图。
34.图6为本发明的第二种部分剖视立体结构示意图。
35.图7为本发明变速组件的拆分立体结构示意图。
36.图8为本发明的第三种部分剖视立体结构示意图。
37.图9为本发明单向传动组件的立体结构示意图。
38.图10为本发明离心组件的部分立体结构示意图。
39.图11为本发明离心组件的立体结构示意图。
40.图12为本发明下压组件的部分立体结构示意图。
41.图13为本发明下压组件的部分拆分立体结构示意图。
42.图14为本发明变速组件的部分立体结构示意图。
43.图15为本发明急停组件的立体结构示意图。
44.图16为本发明急停组件的部分立体结构示意图。
45.图17为本发明稳定组件的立体结构示意图。
46.其中，上述附图包括以下附图标记：1、开槽支架，2、保护壳，31、发电机，32、开孔圆盘，33、卡杆，34、第一复位弹簧，4、变速组件，41、齿圈，42、开孔滑盘，43、第二复位弹簧，44、十字圆盘支撑架，45、行星轮支架，46、太阳轮一，47、行星轮一，48、行星轮二，49、太阳轮二，5、开槽连接杆，61、八面滑动轴，62、归位弹簧，7、单向传动组件，71、十字轴支架，72、棘轮
轴，73、锥齿轮一，74、锥齿轮二，75、棘爪，76、扭力弹簧，77、矩形限位杆，8、螺旋转杆，9、离心组件，91、三角开槽盘，92、矩形滑动杆，93、第三复位弹簧，10、下压组件，101、矩形开槽架，102、楔形下压架，103、第四复位弹簧，104、n型开槽架，105、l型齿条架，106、第五复位弹簧，107、滑动齿块，108、第六复位弹簧，109、开槽圆盘架，1010、调节齿轮，11、急停组件，111、t型开槽架，112、弧形推动杆，113、第七复位弹簧，114、滑动球杆，115、第八复位弹簧，116、带弧形下压架，117、第九复位弹簧，12、稳定组件，121、稳定环架，122、第十复位弹簧，13、二维码。
具体实施方式
47.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
48.实施例1
49.一种海上风力发电用可根据风力大小调整发电机转速的设备，如图1
‑
9所示，包括有开槽支架1、保护壳2、发电机31、开孔圆盘32、卡杆33、第一复位弹簧34、变速组件4、开槽连接杆5、八面滑动轴61、归位弹簧62、单向传动组件7和螺旋转杆8，开槽支架1上固定连接有保护壳2，保护壳2呈封闭的矩形空腔结构，开槽支架1上安装有用于发电的发电机31，发电机31位于保护壳2内部，发电机31输出轴一端固定连接有开孔圆盘32，开孔圆盘32顶部呈环状分布滑动式连接有十二圆孔，开孔圆盘32与保护壳2转动式连接，开孔圆盘32顶部呈环状分布滑动式连接有十二卡杆33，卡杆33与开孔圆盘32之间连接有第一复位弹簧34，开孔圆盘32上设有用于及时调整发电机31的转速的变速组件4，开槽支架1上转动式连接有开槽连接杆5，开槽连接杆5上滑动式连接有八面滑动轴61，八面滑动轴61与开槽连接杆5之间连接有两对用于带动八面滑动轴61复位的归位弹簧62，开槽支架1上设有单向传动组件7，单向传动组件7上通过螺栓固定连接有用于驱动的螺旋转杆8。
50.变速组件4包括有齿圈41、开孔滑盘42、第二复位弹簧43、十字圆盘支撑架44、行星轮支架45、太阳轮一46、行星轮一47、行星轮二48和太阳轮二49，开孔圆盘32顶部转动式连接有齿圈41，齿圈41内部呈齿状，齿圈41上滑动式连接有开孔滑盘42，卡杆33卡入开孔滑盘42上，开孔滑盘42与齿圈41之间呈环形分布式连接有十二用于带动开孔滑盘42复位的第二复位弹簧43，齿圈41上转动式连接有十字圆盘支撑架44，八面滑动轴61穿过十字圆盘支撑架44，十字圆盘支撑架44底部联接有行星轮支架45，行星轮支架45上转动式连接有太阳轮一46，行星轮支架45上转动式连接有一对行星轮一47，太阳轮一46位于两行星轮一47之间，行星轮一47与太阳轮一46啮合，行星轮一47与齿圈41啮合，行星轮支架45上转动式连接有一对行星轮二48，行星轮二48与齿圈41啮合，十字圆盘支撑架44与行星轮支架45之间共同转动式连接有太阳轮二49，太阳轮二49位于两行星轮二48之间，太阳轮二49与行星轮二48啮合，八面滑动轴61与太阳轮二49滑动式配合，八面滑动轴61穿过太阳轮二49。
51.单向传动组件7包括有十字轴支架71、棘轮轴72、锥齿轮一73、锥齿轮二74、棘爪75、扭力弹簧76和矩形限位杆77，开槽支架1内部固定连接有十字轴支架71，开槽连接杆5上转动式连接有棘轮轴72，棘轮轴72与螺旋转杆8通过螺栓固定连接，棘轮轴72采用双棘轮结构，棘轮轴72穿过十字轴支架71，十字轴支架71上对称转动式连接有锥齿轮一73，棘轮轴72穿过锥齿轮一73，处于下方的锥齿轮一73与开槽连接杆5联接，十字轴支架71一侧垂直转动
式连接有锥齿轮二74，锥齿轮二74位于两锥齿轮一73之间，锥齿轮二74与锥齿轮一73啮合，锥齿轮一73上转动式连接有棘爪75，棘爪75与棘轮轴72接触，棘爪75与锥齿轮一73之间连接有扭力弹簧76，锥齿轮一73上联接有用于对棘爪75进行限位的矩形限位杆77，矩形限位杆77与棘爪75接触。
52.将开槽支架1及其上装置通过螺栓连接在海上的桩上，风会吹动螺旋转杆8，使得螺旋转杆8及其上装置转动，当螺旋转杆8及其上装置顺转时，棘轮轴72会带动处于上方的棘爪75及其上装置顺转，从而使得处于上方的锥齿轮一73通过锥齿轮二74带动处于下方的锥齿轮一73及其上装置逆转，进而使得开槽连接杆5及其上装置逆转，当螺旋转杆8及其上装置逆转时，通过处于上方的棘爪75与扭力弹簧76的配合，处于上方的棘爪75及其上装置不会转动，同时棘轮轴72会带动处于下方的棘爪75及其上装置逆转，从而使得当螺旋转杆8及其上装置顺转或逆转时，开槽连接杆5及其上装置均会逆转，开槽连接杆5会带动八面滑动轴61及其上装置逆转并使其通过行星轮二48带动齿圈41及其上装置转动，从而使发电机31将机械能转化为电能，同时保护壳2可以保护发电机31，以实现利用海风发电的目的。
53.当风力增强时，手动按压八面滑动轴61向下运动并使其与太阳轮一46套接，归位弹簧62随之会被压缩，从而使得八面滑动轴61带动太阳轮一46及其上装置转动，太阳轮一46会通过行星轮一47带动齿圈41及其上装置转动，由于行星轮一47比行星轮二48大，使得齿圈41的转动速度减慢，以防止由于开孔圆盘32及其上装置转动速度过快而导致发电机31的损坏，当风力恢复正常时，松开八面滑动轴61，归位弹簧62随之会复位并带动八面滑动轴61复位，达到了可以在风力强时减慢发电机31的转速的效果，重复上述操作可以再次使用该设备利用海风发电并根据风力调整发电机31的转速。
54.实施例2
55.在实施例1的基础之上，如图10
‑
13所示，还包括有离心组件9，离心组件9设于开槽连接杆5上，离心组件9包括有三角开槽盘91、矩形滑动杆92和第三复位弹簧93，开槽连接杆5上固定连接有三角开槽盘91，三角开槽盘91上呈周向分布式开有三矩形滑槽，三角开槽盘91上周向分布滑动式连接有三矩形滑动杆92，矩形滑动杆92呈矩形结构，矩形滑动杆92与三角开槽盘91之间连接有第三复位弹簧93。
56.还包括有下压组件10，下压组件10设于十字圆盘支撑架44上，下压组件10包括有矩形开槽架101、楔形下压架102、第四复位弹簧103、n型开槽架104、l型齿条架105、第五复位弹簧106、滑动齿块107、第六复位弹簧108、开槽圆盘架109和调节齿轮1010，十字圆盘支撑架44顶部固定连接有矩形开槽架101，矩形开槽架101呈矩形，矩形开槽架101上滑动式连接有楔形下压架102，楔形下压架102与矩形开槽架101之间连接有用于带动楔形下压架102复位的第四复位弹簧103，开槽支架1上联接有n型开槽架104，n型开槽架104底部开有滑槽，n型开槽架104上滑动式连接有l型齿条架105，l型齿条架105与楔形下压架102接触，l型齿条架105与n型开槽架104之间连接有第五复位弹簧106，l型齿条架105上滑动式连接有滑动齿块107，滑动齿块107与l型齿条架105之间对称连接有第六复位弹簧108，开槽连接杆5上转动式连接有开槽圆盘架109，开槽圆盘架109内部周向分布式开有矩形孔，开槽圆盘架109外部固定连接有调节齿轮1010，调节齿轮1010位于l型齿条架105一侧，调节齿轮1010与l型齿条架105啮合。
57.当风力增强时，开槽连接杆5及其上装置的转动速度会增大，矩形滑动杆92随之会
在离心力的作用下向四周运动并使其套在开槽圆盘架109内部，第三复位弹簧93随之会被拉伸，从而使得矩形滑动杆92带动开槽圆盘架109及其上装置逆转并令调节齿轮1010带动l型齿条架105及其上装置运动，第五复位弹簧106随之会被压缩，l型齿条架105会挤压楔形下压架102向下运动并令其挤压八面滑动轴61向下运动，第四复位弹簧103与归位弹簧62随之会被压缩，代替人手动按压八面滑动轴61，当风力恢复正常时，第三复位弹簧93随之会复位并带动矩形滑动杆92复位，矩形滑动杆92随之会与开槽圆盘架109分离，第五复位弹簧106随之会复位并带动l型齿条架105及其上装置复位，第四复位弹簧103随之会复位并带动楔形下压架102复位，实现了可以自动地根据风力减小发电机31的转动速度的目的。
58.实施例3
59.在实施例2的基础之上，如图14
‑
16所示，还包括有急停组件11，用于及时地将动力切断的急停组件11设于开槽圆盘架109上，急停组件11包括有t型开槽架111、弧形推动杆112、第七复位弹簧113、滑动球杆114、第八复位弹簧115、带弧形下压架116和第九复位弹簧117，开槽支架1上固定连接有t型开槽架111，开槽圆盘架109上周向分布滑动式连接有六弧形推动杆112，弧形推动杆112一侧呈弧面结构，弧形推动杆112与开槽圆盘架109之间连接有第七复位弹簧113，t型开槽架111上滑动式连接有滑动球杆114，滑动球杆114靠近开槽圆盘架109一侧呈圆球状，滑动球杆114与其中一弧形推动杆112接触，滑动球杆114与t型开槽架111之间连接有第八复位弹簧115，t型开槽架111上滑动式连接有带弧形下压架116，带弧形下压架116下部开有弧形滑槽，带弧形下压架116与滑动球杆114接触，带弧形下压架116与开孔滑盘42转动式连接，带弧形下压架116与t型开槽架111之间连接有第九复位弹簧117。
60.当台风来临时，弧形推动杆112会在离心力的作用下向四周运动并使其挤压滑动球杆114运动，第七复位弹簧113随之会被拉伸，第八复位弹簧115随之会被压缩，同时滑动球杆114会推动带弧形下压架116及其上装置向上运动并使开孔滑盘42与卡杆33分离，第九复位弹簧117与第二复位弹簧43随之会被压缩，从而使得开孔滑盘42不会将动力传递给卡杆33，以实现及时地将动力切断的目的，进而可以保护发电机31，当风力恢复时，弧形推动杆112及其上装置随之会相继反向复位，使发电机31继续运作。
61.实施例4
62.在实施例3的基础之上，如图17所示，还包括有稳定组件12，用于增强螺旋转杆8的稳定性的稳定组件12设于开槽支架1上，稳定组件12包括有稳定环架121和第十复位弹簧122，开槽支架1上滑动式连接有用于辅助支撑螺旋转杆8的稳定环架121，稳定环架121下部采用一对楔形杆状结构，稳定环架121与螺旋转杆8滑动式连接，稳定环架121与l型齿条架105接触，稳定环架121与开槽支架1之间连接有两对第十复位弹簧122。
63.当l型齿条架105由于风力增强而运动时，l型齿条架105会推动稳定环架121向上运动并使其套在螺旋转杆8较上的位置，第十复位弹簧122随之会被压缩，以增大稳定环架121对螺旋转杆8的支撑力，防止螺旋转杆8由于强风而倾倒，当l型齿条架105由于风力恢复正常而复位时，第十复位弹簧122随之会复位并带动稳定环架121复位，达到了可以有效地增强螺旋转杆8的稳定性的目的。
64.实施例5
65.在实施例4的基础之上，如图1所示，还包括有二维码13，开槽支架1外部固定连接
有二维码13，二维码13用于为工作人员了解该设备的工作情况提供便利。
66.人通过使用扫描设备扫描二维码13，可以了解到该设备的工作情况。
67.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。