本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī),具體是一種風(fēng)電發(fā)電裝置及其方法。
背景技術(shù):
1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備,它的工作原理基于風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn),風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī),從而產(chǎn)生電能,風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常由風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、塔架組成;
2、由于沿海區(qū)域的氣候特征,設(shè)置于沿海區(qū)域的風(fēng)力發(fā)電機(jī)有著較高的發(fā)電效率,為了進(jìn)一步提高發(fā)電效率,風(fēng)力發(fā)電機(jī)往往設(shè)置于水深十到二十米之間的近海區(qū)域,雖然此海域內(nèi)有著更豐富的風(fēng)資源,但是存在當(dāng)風(fēng)浪較大時(shí),發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪容易被海水浸濕,導(dǎo)致海水中的海洋微生物附著在風(fēng)輪的表面,其代謝過程會(huì)造成生物污損,加劇金屬部件的腐蝕,并可能影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的問題;因此,針對(duì)上述問題提出一種風(fēng)電發(fā)電裝置及其方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,解決當(dāng)風(fēng)浪較大時(shí),發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪容易被海水浸濕,導(dǎo)致海水中的海洋微生物附著在風(fēng)輪的表面,其代謝過程會(huì)造成生物污損,加劇金屬部件的腐蝕,并可能影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的問題,本發(fā)明提出一種風(fēng)電發(fā)電裝置及其方法。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明所述的一種風(fēng)電發(fā)電裝置及其方法,包括底座;所述底座的頂端固定安裝有圓臺(tái),所述圓臺(tái)的頂端固定安裝有固定支撐柱,所述固定支撐柱的內(nèi)壁滑動(dòng)安裝有升降支撐柱,所述升降支撐柱的頂端固定安裝有風(fēng)輪裝置,所述底座的頂端設(shè)置有用于保護(hù)風(fēng)輪裝置的保護(hù)組件;
3、所述保護(hù)組件包括設(shè)置在底座頂端的升降板,所述升降板的頂端設(shè)置有用于防止底座被海洋生物腐蝕的分離組件,所述升降板的周側(cè)均勻設(shè)置有排水口,所述排水口皆開設(shè)于底座的外壁,所述升降板的底端均勻安裝有彈簧,所述彈簧的底端安裝有壓力傳感器,所述升降板與壓力傳感器通過彈簧連接,所述壓力傳感器固定安裝于底座內(nèi)壁的底端,所述壓力傳感器的上方固定安裝有電機(jī),所述電機(jī)的頂端固定安裝有抬升組件。
4、優(yōu)選的,所述抬升組件包括有固定安裝于電機(jī)頂端的第一抬升桿,所述第一抬升桿的外壁開設(shè)有曲形槽,所述第一抬升桿的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二抬升桿,所述第二抬升桿的頂端與固定支撐柱的內(nèi)壁固定連接,所述第二抬升桿的外壁對(duì)稱開設(shè)有z形槽,所述z形槽的內(nèi)壁皆滑動(dòng)安裝有驅(qū)動(dòng)桿,所述驅(qū)動(dòng)桿皆固定安裝于第三抬升桿的外壁,所述第三抬升桿的頂端穿過第二抬升桿并延伸至升降支撐柱的底端,所述第三抬升桿與升降支撐柱通過軸承連接。
5、優(yōu)選的,所述分離組件包括設(shè)置在升降板頂端的分離板,所述分離板設(shè)置有四個(gè),其中一個(gè)所述分離板的一側(cè)設(shè)置有輔助組件,其余三個(gè)所述分離板的一側(cè)皆固定安裝有第一連接座,所述第一連接座的一端皆轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第一伸縮桿,所述第一伸縮桿遠(yuǎn)離第一連接座的一端皆轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二連接座,所述第二連接座皆固定安裝于固定環(huán)的外壁,所述固定環(huán)固定安裝于固定支撐柱的外壁。
6、優(yōu)選的,所述輔助組件包括設(shè)置在分離板一側(cè)的第一輔助座,所述第一輔助座對(duì)稱安裝于分離板的一側(cè),所述第一輔助座的一端皆轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二伸縮桿,所述第二伸縮桿遠(yuǎn)離第一輔助座的一端皆轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有連接桿,所述連接桿皆滑動(dòng)安裝于導(dǎo)向管的內(nèi)壁,所述導(dǎo)向管皆固定安裝于圓臺(tái)的頂端,所述連接桿遠(yuǎn)離第二伸縮桿的一側(cè)皆轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第三伸縮桿,所述第三伸縮桿遠(yuǎn)離連接桿的一端皆轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二輔助座,所述第二輔助座皆固定安裝于其中一個(gè)分離板的一側(cè)。
7、優(yōu)選的,所述分離板的兩側(cè)皆固定安裝有導(dǎo)向板,所述導(dǎo)向板皆滑動(dòng)安裝于導(dǎo)向槽的內(nèi)壁,所述導(dǎo)向槽皆開設(shè)于底座的頂端,所述導(dǎo)向槽的頂端皆固定安裝有限位板。
8、優(yōu)選的,所述升降板的頂端到底座底端的最大距離大于分離板底端到底座底端的最大距離。
9、優(yōu)選的,所述分離板靠近圓臺(tái)的一側(cè)設(shè)置為圓弧狀,所述第一連接座底端的位置高于圓臺(tái)的頂端。
10、優(yōu)選的,所述連接桿的底端到導(dǎo)向管底端的最大距離小于導(dǎo)向管兩端之間的距離。
11、一種風(fēng)電發(fā)電裝置及其方法,具體實(shí)施方法包括以下步驟:
12、第一步:在風(fēng)浪較大,需要保護(hù)風(fēng)輪裝置不被海水浸濕時(shí),升降板收集海水,并通過海水的重力作用向靠近彈簧的方向移動(dòng),升降板擠壓彈簧,使得彈簧發(fā)生彈性形變,積攢彈性勢(shì)能,彈簧擠壓壓力傳感器,當(dāng)彈簧對(duì)壓力傳感器的壓力達(dá)到閾值時(shí),壓力傳感器發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)電機(jī),電機(jī)帶動(dòng)第一抬升桿轉(zhuǎn)動(dòng),第一抬升桿帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng),并通過曲形槽和z形槽對(duì)驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng)軌跡進(jìn)行限制,使得驅(qū)動(dòng)桿沿著z形槽向遠(yuǎn)離電機(jī)的方向移動(dòng),驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)第三抬升桿移動(dòng),第三抬升桿帶動(dòng)升降支撐柱移動(dòng),升降支撐柱帶動(dòng)風(fēng)輪裝置移動(dòng),從而增加風(fēng)輪裝置與海面之間的距離,保護(hù)風(fēng)輪裝置避免被海水浸濕;
13、第二步:在抬升風(fēng)輪裝置高度時(shí),風(fēng)輪裝置帶動(dòng)固定環(huán)向靠近風(fēng)輪裝置的方向移動(dòng),固定環(huán)帶動(dòng)第二連接座移動(dòng),第二連接座帶動(dòng)第一伸縮桿轉(zhuǎn)動(dòng),使得第一伸縮桿的另一端帶動(dòng)第一連接座向靠近圓臺(tái)的方向移動(dòng),第一連接座帶動(dòng)分離板移動(dòng),使得分離板抵接在圓臺(tái)的一側(cè);
14、第三步:在保護(hù)組件帶動(dòng)分離組件運(yùn)作時(shí),其中一個(gè)分離板帶動(dòng)第二輔助座移動(dòng),第二輔助座帶動(dòng)第三伸縮桿的一端移動(dòng),使得第三伸縮桿的另一端帶動(dòng)連接桿沿著導(dǎo)向管移動(dòng),連接桿帶動(dòng)第二伸縮桿的一端向遠(yuǎn)離導(dǎo)向管的方向移動(dòng),第二伸縮桿的另一端帶動(dòng)第一輔助座向靠近圓臺(tái)的方向移動(dòng),第一輔助座帶動(dòng)分離板移動(dòng);
15、第四步:在風(fēng)浪恢復(fù)平靜時(shí),升降板頂端的海水通過排水口流出升降板的頂端,此時(shí)彈簧釋放彈性勢(shì)能,發(fā)生彈性形變,推動(dòng)升降板向遠(yuǎn)離彈簧的方向移動(dòng),當(dāng)升降板復(fù)位時(shí),彈簧對(duì)壓力傳感器的壓力回到初始值時(shí),壓力傳感器發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)電機(jī),使電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)帶動(dòng)第一抬升桿轉(zhuǎn)動(dòng),使得第一抬升桿通過曲形槽與z形槽帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿沿著z形槽向靠近電機(jī)的方向移動(dòng),驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)第三抬升桿移動(dòng),第三抬升桿帶動(dòng)升降支撐柱移動(dòng),升降支撐柱帶動(dòng)風(fēng)輪裝置移動(dòng),從而使風(fēng)輪裝置復(fù)位;
16、第五步:在風(fēng)輪裝置復(fù)位時(shí),升降支撐柱帶動(dòng)固定環(huán)移動(dòng),固定環(huán)通過第二連接座、第一伸縮桿與第一連接座帶動(dòng)分離板向遠(yuǎn)離圓臺(tái)的方向移動(dòng),同時(shí)其中一個(gè)分離板通過輔助組件帶動(dòng)另一個(gè)分離板移動(dòng),從而通過分離板對(duì)升降板頂端殘留的海洋生物進(jìn)行分離,避免海洋生物的殘骸對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的表面造成腐蝕。
17、本發(fā)明的有益之處在于:
18、1.本發(fā)明通過設(shè)置保護(hù)組件,在風(fēng)浪較大時(shí),升降板的頂端容易收集大量海水,使得升降板通過海水的重力作用向靠近彈簧的方向移動(dòng),從而擠壓彈簧,使彈簧發(fā)生彈性形變,積攢彈性勢(shì)能,當(dāng)彈簧對(duì)壓力傳感器的壓力達(dá)到閾值時(shí),壓力傳感器發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)電機(jī),使得電機(jī)通過抬升組件抬升升降支撐柱與風(fēng)輪裝置,避免了當(dāng)風(fēng)浪較大時(shí),風(fēng)輪裝置容易被海水浸濕,導(dǎo)致海水中的海洋微生物附著在風(fēng)輪裝置的表面,海洋微生物在代謝過程中產(chǎn)生各種化學(xué)物質(zhì),這些物質(zhì)可能與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致嚴(yán)重的腐蝕,并可能影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的問題,減少了海洋環(huán)境對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的腐蝕效果,延長(zhǎng)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命,提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率;
19、2.本發(fā)明通過設(shè)置分離組件,在保護(hù)組件抬升升降支撐柱避免其被海水浸濕時(shí),固定支撐柱帶動(dòng)固定環(huán)移動(dòng),使固定環(huán)通過第二連接座、第一伸縮桿和第一連接座帶動(dòng)分離板向靠近圓臺(tái)的方向移動(dòng),并在升降板復(fù)位后,固定支撐柱帶動(dòng)固定環(huán)向靠近圓臺(tái)的方向移動(dòng),使得固定環(huán)帶動(dòng)分離板向遠(yuǎn)離圓臺(tái)的方向移動(dòng),將升降板頂端殘留的海洋生物推出升降板的頂端,避免了海洋生物容易殘留在升降板與底座形成的凹槽中,它們的生命活動(dòng)和死亡后留下的殘骸加速了材料的腐蝕,大大減少了風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用壽命的問題,減少了海洋生物對(duì)底座的影響,延長(zhǎng)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命。