一种海陆双用的风力发电设备及其浮体双动力水车的制作方法

本发明涉及新能源，尤其是涉及一种海陆双用的风力发电设备及其浮体双动力水车。

背景技术：

1、风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

2、在现有专利中(公告号：cn107100796a，公告日：2017.08.29)公开了一种具有实时温度监测功能的新型风力发电装置，其发电装置内部设有行星齿轮增速箱，行星齿轮增速箱内部的行星齿轮系中各轮的齿数能可获得很大的传动比，即可对风力产生的动力进行增速，发电机即可产生较大的电能，提高风能的利用率。

3、但是，目前市面上的风力发电机还存在以下缺陷：

4、1、风力发电机的风叶均为单头固定，其刚性较差，强度低，因而限制了风叶设计时的长度和宽度；

5、2、风力发电机中的风叶具有变桨的功能，变桨用于稳定输出电压，风小调到最大或风大调最小，但是风速小于一定范围，即微风时就会通过刹车装置进行锁定，用于保护增速波箱，此时是无法发电的，需要使用风速装置进行检测，当检测到发电量可以达到需求后才松开刹车装置进行发电，导致风速较小时无法收集能量；

6、3、风叶旋转时通过增速波箱驱动发电机运转，增速波箱的成本高，而且工作时的噪音大；

7、4、风力发电机通过单钢架进行支撑，为了防止风力发电机发生倒塌，安装处地基的需求很高，单钢架是整体的结构，运输费用高。

8、此外，海洋能与潮汐能、海洋温差能、盐梯度能、洋流能等能源一样，是海洋能源中最丰富、最普遍、较难利用的资源之一，波浪能又是海洋能中所占比重较大的海洋能源，海水的波浪运动产波浪发电生十分巨大的能量。

9、火力发电主要利用化石能源，所以经济的快速增长同时也随之带来了各种越来越严重的环境问题，因此目前急需开发新的清洁能源来解决发电及环境问题，随着科学技术的不断发展，人们对于风能、太阳能及海洋能等新能源的研究的投入力度越来越大，发展速度也较快，可再生能源中，海洋能则是它的重要组成部分，它不仅蕴藏量巨大，而且取之不尽用之不竭，极具开发空间。

10、现有对于采集海洋能量进行发电的方案一般都是需要通过支架固定到海洋的底部，例如在现有专利中(公告号：cn110541784a，公告日：2019.12.06)公开了风浪双动力海面固定发电设备，其安装架体安装于水底，风浪发电装置安装于安装架体上且其还漂浮于水面上，安装难度很大，而且随着涨潮和退潮，海面高度的变化很大，无法保证风浪发电装置始终漂浮于水面，而且风浪发电装置利用海洋波浪能进行发电，而海风会与海浪会相互冲突，虽然设置有棘轮和棘爪用于避免发电机的转子沿反方向旋转，但是依旧会影响发电机转子的转动速度，导致发电效率低，而且其无法通过不同的组装方式应用于海洋和陆地。

11、为此有必要设计一种海陆双用的风力发电设备及其浮体双动力水车，通过不同的组装方式适用于海洋和陆地上。

技术实现思路

1、本发明为克服上述情况不足，提供了一种能解决上述问题的技术方案。

2、海陆双用的风力发电设备，包括风车架，风车架呈环形结构，风车架的底侧固定安装有若干个支撑杆，风车架的内侧转动配合安装有无轴风车；

3、无轴风车包括有风车环、支撑架和若干个第一扇叶，若干个第一扇叶圆形阵列布置成型在风车环的内侧，支撑架的外侧成型有若干个第二扇叶，第二扇叶的外端成型在风车环的内侧，第一扇叶和第二扇叶之间相互错开设置；

4、无轴风车的底侧带动连接有发电机。

5、作为本发明进一步的方案：无轴风车的底侧带动连接有水泵，风车环的外圈处成型有若干个重力水箱，若干个重力水箱之间相互圆形阵列布置，风车架的外侧固定安装有导水管，导水管的上端输水到右上位置的重力水箱处，水泵给导水管供水。

6、作为本发明进一步的方案：若干个支撑杆的底侧固定安装有底板，底板的下方固定安装有水箱，水泵连接在水箱和导水管之间。

7、作为本发明进一步的方案：水泵包括有低压水泵和高压水泵，低压水泵给导水管供水，高压水泵抽水到高处进行储存。

8、作为本发明进一步的方案：风车架的两侧均成型有向外扩展的锥面，两侧锥面的外侧一体成型设置有屏蔽罩，屏蔽罩呈环形结构，无轴风车设置在屏蔽罩内，导水管设置有两个，两个导水管分别安装在锥面和屏蔽罩之间的转角位置。

9、作为本发明进一步的方案：导水管的上端成型有一个或多个出水口，出水口位于无轴风车的右上方，导水管上安装有电动阀门。

10、作为本发明进一步的方案：还包括有单杆往复泵，单杆往复泵包括若干个分隔布置的柱体，柱体的底端固定安装在海底上，柱体内滑动配合安装有液压式活塞，柱体的外侧套设安装有漂浮体，漂浮体带动液压式活塞随着海洋的波浪能进行上下移动，单杆往复泵的侧边成型有输入水口，单杆往复泵的上端成型有输出水口，液压式活塞设置在输入水口和输出水口之间，输入水口和输出水口内均安装有止回阀，输出水口连通供水到导水管内。

11、作为本发明进一步的方案：发电机包括有主发电机、副发电机和电动机，无轴风车同时驱动主发电机、副发电机和电动机运转，副发电机电性连接安装有蓄电池，蓄电池给电动机供电。

12、作为本发明进一步的方案：风车架的底侧固定安装有转动盘，风车架的底侧设置有若干个底架，若干个底架圆形阵列布置在转动盘的底侧，底架的上端固定安装有转向轮，转动盘通过转向轮转动配合安装在若干个底架上。

13、作为本发明进一步的方案：风车架的顶端固定安装有风向装置和风速装置，还包括有主控终端，风向装置和风速装置信号连接到主控终端设置，主控终端控制水泵和发电机进行工作。

14、作为本发明进一步的方案：风车架的顶端固定安装有避雷针，避雷针绕开风车架进行接地设置。

15、作为本发明进一步的方案：风车架的两侧均固定安装有多条单绳，无轴风车位于两侧的多条单绳之间。

16、作为本发明进一步的方案：无轴风车设置有两个以上，两个以上的无轴风车均转动配合安装在风车架上，两个以上的无轴风车之间相互串联设置。

17、海陆双用的浮体双动力水车，可与上述的海陆双用的风力发电设备进行组装使用，包括固定底板，固定底板的底侧固定安装有若干个方形浮体；

18、固定底板的底侧固定安装有若干个水下基础块，水下基础块的上端成型有竖向滑槽，竖向滑槽内滑动配合安装有水车主轴，水车主轴上固定安装有浮体水车，浮体水车的两端均带动连接有往复泵。

19、作为本发明进一步的方案：往复泵包括高压泵和低压泵，高压泵的外端转动配合安装在固定底板内，浮体水车的两端均固定安装有曲柄轴，曲柄轴和高压泵的伸缩杆之间相互铰接配合，高压泵横向设置；

20、低压泵的顶端固定安装在固定底板的底侧，低压泵竖向设置，浮体水车端部和固定底板之间铰接配合安装有连架杆，低压泵的伸缩杆转动配合安装在连架杆上。

21、作为本发明进一步的方案：固定底板内成型有三角密封槽，高压泵的外端转动配合安装在三角密封槽内；

22、固定底板和水下基础块之间固定安装有防护网，浮体水车设置在防护网内；

23、浮体水车的外侧固定安装有若干个密封橡胶带，若干个密封橡胶带之间相互圆形阵列布置。

24、作为本发明进一步的方案：浮体水车上设置有若干个叶片，若干个叶片之间相互圆形阵列布置，若干个叶片上均成型有若干个方形通孔，若干个方形通孔之间相互等距离阵列布置，密封橡胶带覆盖住叶片的若干个方形通孔设置。

25、作为本发明进一步的方案：固定底板的外端铰接配合安装有连接杆，固定底板通过连接杆固定安装到海岸边或海上住房的围栏处，固定底板和连接杆之间固定连接有伸缩绳索。

26、作为本发明进一步的方案：固定底板的底侧固定安装有若干个防跳动杆，若干个防跳动杆之间相互等距离阵列布置，防跳动杆的底端固定安装有防跳动板，防跳动板和防跳动杆之间相互垂直设置。

27、与现有技术相比，本发明中海陆双用的风力发电设备的有益效果是：

28、1、无轴风车的设置可以减少风车运转时的受力情况，其中部无转轴设计，可承受的转速更高，实现稳定风力发电；

29、2、通过水泵将水箱中的水泵向重力水箱中实现加重无轴风车的右上部分，进而实现加快无轴风车的转速；

30、3、通过蓄电池蓄存电量在风量小时带动无轴风车进行加速，进而延长在无风环境下的发电时长；

31、4、无轴风车的底侧直接抵接带动发电机和水泵进行运转，减少传动摩擦，噪音降低。

32、与现有技术相比，本发明中海陆双用的浮体双动力水车的有益效果是：往复泵包括高压泵和低压泵，具有双动力，水车主轴在竖向滑槽内来回升降，进而带动低压泵运转，低压泵可用于泵水到重力水箱中实现加重无轴风车的效果，高压泵用于收集海浪的冲击能进行泵水或发电，实现有效回收海浪或河流的能量。

33、本发明中风力发电设备和浮体双动力水车可以相互组合装配，适用于不同的安装场所，同时各个零件拆卸后能够方便于搬运，通过不同的组装方式应用于平原发电、工厂发电、沿海风浪发电、防洪、阻隔河流等。

34、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。