本實用新型涉及風力發(fā)電設備領域，具體是一種海上風力發(fā)電機漂浮式輔助發(fā)電裝置。

背景技術：

隨著對清潔能源的不斷開發(fā)利用，風能因具有無污染、取之不盡的特點被逐漸重視，由于陸地風較海上風相對較弱，所以出現(xiàn)了較多對海上風力發(fā)電機的研究，海上風力發(fā)電機不同于陸地發(fā)電機，其機艙不僅位于高空中，而且其由于位于海上，水平位置也較難到達，故海上風力發(fā)電機出現(xiàn)問題時維護成本更加高昂。故現(xiàn)在多為海上風力發(fā)電機配備較多的輔助發(fā)電設備，確保當風力發(fā)電機出現(xiàn)問題后短時間內(nèi)不會停止運轉(zhuǎn)，另外也會一定程度上增加海上風力發(fā)電機的發(fā)電量，所以，開發(fā)海上風力發(fā)電機輔助發(fā)電設備對提高其穩(wěn)定性具有重要的意義。

為了提高海上風力發(fā)電機的發(fā)電量且提高其穩(wěn)定性，現(xiàn)有技術多從控制方面進行研究，通過優(yōu)化風力發(fā)電機的控制算法達到優(yōu)化其運行的目的，使得風力發(fā)電機在運行過程中最大程度的吸收風能，達到最大風能利用率，但是由于風力發(fā)電機的風能利用系數(shù)有一個最大理論值，所以假設算法達到最優(yōu)解，風力發(fā)電機的風能利用率也是理論最大值，不會再有額外能量產(chǎn)生。專利號為CN 102214930 A的中國專利公開了風力渦輪發(fā)電機的控制，目的是提供用于控制風力渦輪發(fā)電機的方法和設備，該方法和設備容許對電力參考信號的變化進行快速響應，而不管外部控制回路的速度如何。專利號為CN 105545590 A的中國專利公開了一種風力發(fā)電機組的控制方法，當風電機組的運行狀態(tài)值與風電機組的設計安全閥值超過預先的設定范圍時，通過不停機而采取降低吸收功率系數(shù)和提高功率輸出的方法，降低葉輪動能、提高葉輪動能安全裕量，得到修正的風力發(fā)電機組控制參數(shù)，提高了風電機組響應速度，避免停機帶來的能量損耗和機械載荷，提高了風電機組的可利用率，避免全體停機帶來的總能量損耗以及大范圍功率波動對電網(wǎng)的沖擊，提高風電場的電網(wǎng)適應性。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術能量收集效率低和穩(wěn)定性低的不足，本實用新型提供一種海上風力發(fā)電機漂浮式輔助發(fā)電裝置。該發(fā)電裝置包括浮箱、支撐梁、固定殼體、滑動殼體和發(fā)電裝置。主要適用于海上風力發(fā)電機，由風能使海上產(chǎn)生的波動及浮動為動力源，利用浮力原理，海水浮動會帶動浮箱進行相應運動，浮箱進而帶動滑動殼體，由于滑動殼體與發(fā)電裝置固連，所以滑動殼體在進行相應滑動時，齒輪齒條機構(gòu)會是的電動機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能，該裝置將額外的風能進行收集，在一定程度上提高了海上風力發(fā)電機的風能利用效率，減小了發(fā)電成本，提高了經(jīng)濟性。

本實用新型是一種海上風力發(fā)電機漂浮式輔助發(fā)電裝置，其特征在于能收集風能帶動海上產(chǎn)生的動能，包括浮箱、支撐梁、固定殼體、滑動殼體和發(fā)電裝置。所述浮箱為環(huán)式箱體，中間設有浮箱安裝法蘭孔，浮箱為中空，通過海上對它的浮力提供該裝置的動力；所述支撐梁為上設有支撐梁安裝孔，用以將支撐梁安裝在海上風力發(fā)電機平臺上，支撐梁起到整體支撐的作用，其全部受力均有支撐梁承擔；所述固定殼體是與支撐梁連接的第一部件，固定殼體上設有與支撐梁安裝的固定殼體安裝座，并且設有齒條安裝孔用以安裝發(fā)電裝置中的齒條；所述滑動殼體與固定殼體配合組成一對滑動副，滑動殼體上設有滑動殼體安裝法蘭與浮箱連接，由浮箱帶動其滑動；所述發(fā)電裝置與滑動殼體固連在一起，當滑動殼體滑動時發(fā)電裝置會隨其一同進行滑動；由于發(fā)電裝置的齒條與固定殼體鉸接，所以當發(fā)電裝置隨滑動殼體運動時，齒輪齒條也會進行相應動作，齒輪會沿著齒條進程相應轉(zhuǎn)動，由于齒輪和大錐齒輪為同軸，所以齒輪也會帶動大錐齒輪轉(zhuǎn)動，進而帶動與大錐齒輪配合的小錐齒輪配合，小錐齒輪固定在電機軸上，進而帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，由此產(chǎn)生電能。由于風能的作用，會使得海面產(chǎn)生波動，通過浮箱與海水接觸，將海水的動能轉(zhuǎn)換為電能。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型一種海上風力發(fā)電機漂浮式輔助發(fā)電裝置的有益效果是，實現(xiàn)額外風能的收集，提高了海上風力發(fā)電機對風能的利用率，具有發(fā)電效率高、穩(wěn)定性好、成本低廉、使用壽命長等特點。

附圖說明

圖1是本實用新型一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型一種實施例的浮箱結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖2(A)是整體斷面剖視圖；

圖3是本實用新型一種實施例的支撐梁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型一種實施例的固定殼體結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖5是本實用新型一種實施例的滑動殼體結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖6是本實用新型一種實施例的發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖7是本實用新型一種實施例的工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及其附圖詳細敘述本實用新型。實施例是以本實用新型所述技術方案為前提進行的具體實施，給出了詳細的實施方式和過程。但本申請的權利要求保護范圍不限于下述的實施例描述。

本實用新型設計的一種海上風力發(fā)電機漂浮式輔助發(fā)電裝置(簡稱輔助發(fā)電裝置，參見圖1-7)，該輔助發(fā)電裝置主要吸收由風能引起的海上動能，主要包括浮箱1、支撐梁2、固定殼體3、滑動殼體4和發(fā)電裝置5；浮箱1(參見圖2)為中空狀、中間設置有通孔的結(jié)構(gòu)，具體設置有浮箱安裝法蘭孔1.1、浮箱中孔1.2、浮箱內(nèi)腔1.3，浮箱安裝法蘭孔1.1設置在浮箱1的中心部位，浮箱內(nèi)腔1.3為密封腔(參見圖2(A))，浮箱中孔1.2用于為滑動殼體4提供安裝空間；支撐梁2(參見圖3)設有支撐梁安裝孔2.1，用于將支撐梁2固定在風力安裝平臺上，支撐梁2起到支撐整體的作用；固定殼體3(參見圖4)上設有齒條安裝孔3.1和固定殼體安裝座3.2，固定殼體安裝座3.2用于將固定殼體3安裝在支撐梁2上，使二者不會產(chǎn)生相對運動，齒條安裝孔3.1用于固定安裝發(fā)電裝置5上的齒條5.1；滑動殼體4(參見圖5)上設有滑動殼體安裝法蘭4.1，用以和浮箱1上的浮箱安裝法蘭孔1.1配合，當浮箱1由于海水浮力作用時，會使得浮箱1帶動滑動殼體4上下滑動；發(fā)電裝置5安裝在固定殼體3、滑動殼體4之間的空間內(nèi)，其軸承座5.5固定在滑動殼體4的上口上。

發(fā)電裝置5(參見圖6)設有齒條5.1、齒輪5.2、大錐齒輪5.3、小錐齒輪5.4、軸承座5.5和發(fā)電機5.6，齒條5.1的上端與齒條安裝孔3.1固定連接，其下端與齒輪5.2嚙合連接并豎直延伸到軸承座5.5的下表面；齒輪5.2、大錐齒輪5.3、小錐齒輪5.4通過安裝裝置固定在軸承座5.5的上表面上，齒輪5.2與大錐齒輪5.3同軸連接，大錐齒輪5.3與小錐齒輪5.4嚙合連接，小錐齒輪5.4與安裝在軸承座5.5下表面上的發(fā)電機5.6同軸連接。

當滑動殼體4上下滑動時，整個發(fā)電裝置5會隨其上下滑動，由于齒條5.1與固定殼體3連接，所以齒條5.1不會產(chǎn)生滑動，齒輪5.2在與齒條5.1作用過程中會發(fā)生轉(zhuǎn)動，齒輪5.2和大錐齒輪5.3為同軸，所以大錐齒輪5.3也會轉(zhuǎn)動，與其配合的小錐齒輪5.4也會發(fā)生轉(zhuǎn)動，軸承座5.5對齒輪傳動提供支撐的作用，由于小錐齒輪5.4與發(fā)電機軸同軸，故發(fā)電機5.6會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，進而產(chǎn)生電量。

優(yōu)選的，所述浮箱1為環(huán)形中空狀結(jié)構(gòu)，浮箱安裝法蘭孔1.1設置于浮箱中孔1.2的底部。

優(yōu)選的，固定殼體3與滑動殼體4兩者安裝時，兩空腔相對設置。優(yōu)選的，固定殼體3可將滑動殼體4的上口完全覆蓋，防止沙塵、異物落入到發(fā)電裝置5中，影響發(fā)電效率甚至發(fā)生故障。

本實用新型提供的一種海上風力發(fā)電機漂浮式輔助發(fā)電裝置能有效收集由風能引起的海水的動能，具有發(fā)電效率高、穩(wěn)定性好、壽命長、控制方便等優(yōu)點。

本實用新型一種海上風力發(fā)電機漂浮式輔助發(fā)電裝置的工作原理和過程如下：由于風能的作用，海水將會產(chǎn)生浮動，有浮箱1為中空的，故海水會對其產(chǎn)生浮力的作用，當海水上升時，浮箱1帶動滑動殼體4滑動，進而帶動發(fā)電裝置5滑動，由于齒輪齒條的作用，使得發(fā)電機5.6產(chǎn)生電能，當海水下降的時候，由于裝置自身重力的作用，滑動殼體4會往相反的方向滑動，同樣由于齒輪齒條的作用仍會帶動發(fā)電機5.6轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能，如此往復實現(xiàn)對海水動能的收集。

利用本實用新型所述的技術方案，或本領域的技術人員在本實用新型技術方案的啟發(fā)下，設計出類似的技術方案，而達到上述技術效果的，均是落入本實用新型的保護范圍。