海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于發電設備，特別涉及一種海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺。
【背景技術】
[0002]目前，作為一種新型無污染清潔能源，海上風電技術已得到廣泛的重視。海上風電場選址一般要求具有一定風速和較強的風力，而在這種環境下海水流動也比較頻繁，所以海上風電場也是潮流能資源富集的地方。相應的將海上風電開發與潮流能利用結合在一起能夠更高效的擴充海上風電場的發電能力，提高海上風電的整體經濟性。
[0003]在一種海上風電與海洋波浪能聯合發電裝置及基于海上風電機組的插式波浪能發電系統(專利號201210313817.5)中，均提出了在海上風力機漂浮平臺下方安裝潮流能風力發電機;一種海上風電和海洋潮流能聯合發電裝置(專利號201510426864.4)，其選用了水平軸風力發電機與水平軸的潮流發電機，但是由于海上風能和潮流能均為典型的不穩定能源，流向多變，對于水平軸風力機增加偏航裝置的技術相對成熟，但對于潮流發電機，由于其需要水下作業，增加偏航裝置相對困難，同時該種形式的發電裝置將發電機組置于半空與海底，增加了海上作業的工作難度。對于以上缺點，海上風電廠(專利號201020629831.2)提出了水渦輪機與風力機渦輪機同時與垂直旋轉軸連接使發電機運轉，但是風能與潮流能是兩種差異很大的能量形式，風能流速快，能量密度小，潮流能流速小，能量密度大，將兩種發電機連接在一個轉軸上實現同一轉速顯然不合理，輕者降低能量利用率，重則造成轉軸損壞，發生生產事故。
【發明內容】
[0004]本發明創造的目的就是針對上述現有技術存在的問題，設計提供一種新結構的海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺，達到增大海上風電場發電能力、降低搭建安裝成本、提高海上風電經濟性和安全性的目的。
[0005]本發明創造的目的是這樣實現的:海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺包括垂直軸風力機和漂浮平臺，在所述漂浮平臺的上、下側部上分別安裝垂直軸風力機和支撐塔筒總成，風機固定拉索的兩端分別固連在垂直軸風力機和漂浮平臺上，在漂浮平臺內部中心部位上從上至下依次配裝風機變速箱、發電機轉子與發電機定子及水動力變速箱，所述發電機定子位于發電機轉子圓周外部，所述風機變速箱和水動力變速箱分別與發電機轉子連接，在所述支撐塔筒總成內部可轉動的安裝水動力傳動軸，所述水動力傳動軸的上端部與水動力變速箱連接，所述垂直軸風力機的風力機動力傳動軸與風機變速箱連接，在所述水動力傳動軸的下端部位上通過水渦輪轉軸可轉動的安裝支撐梁，直線翼水葉片安裝在支撐梁外端部上，水渦輪安裝在水渦輪轉軸上，在所述的水渦輪轉軸和漂浮平臺上分別安裝水渦輪固定拉索和平臺固定拉索。
[0006]本發明創造具有如下優勢:采用垂直軸式的升阻復合型葉片，更適用于低速流動且能量大的潮流;利用其對來流方向無要求的特點，在任意流動方向的潮流下都能轉動實現發電;風輪與水下渦輪采用同一臺發電機，降低的平臺成本;發電機直接安裝在平臺上而不置于半空或海底，使平臺更加穩定，搭建更加方便;電機、變速箱均在平臺上，運行過程中抽海水進行水冷，使其保持在穩定工作狀態，增長使用壽命;通過改變轉軸的轉向實現風輪剎車，減少剎車裝置，使結構簡單，成本降低。
【附圖說明】
[0007]圖1是海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺總體結構示意圖；
[0008]圖2是圖1的俯向視圖；
[0009]圖3是圖1的仰向視圖；
[0010]圖4是圖1中A部放大圖。
[0011]圖中件號說明:
[0012]1、垂直軸式風力機、2、風力機動力傳動軸、3、風機固定拉索、4、風機變速箱、5、發電機轉子、6、漂浮平臺、7、發電機定子、8、水動力變速箱、9、水動力傳動軸、10、支撐塔筒總成、11、水渦輪轉軸、12、水渦輪固定拉索、13、水渦輪、14、支撐梁、15、直線翼水葉片、16、平臺固定拉索。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明創造實施方案進行詳細描述。一種海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺包括垂直軸風力機I和漂浮平臺6，在所述漂浮平臺6的上、下側部上分別安裝垂直軸風力機I和支撐塔筒總成10，風機固定拉索3的兩端分別固連在垂直軸風力機I和漂浮平臺6上，在漂浮平臺6內部中心部位上從上至下依次配裝風機變速箱4、發電機轉子5與發電機定子7及水動力變速箱8，所述發電機定子7位于發電機轉子5圓周外部，所述風機變速箱4和水動力變速箱8分別與發電機轉子5連接，在所述支撐塔筒總成10內部可轉動的安裝水動力傳動軸9，所述水動力傳動軸9的上端部與水動力變速箱8連接，所述垂直軸風力機I的風力機動力傳動軸2與風機變速箱4連接，在所述水動力傳動軸9的下端部位上通過水渦輪轉軸11可轉動的安裝支撐梁14，直線翼水葉片15安裝在支撐梁14外端部上，水渦輪13安裝在水渦輪轉軸11上，在所述的水渦輪轉軸11和漂浮平臺6上分別安裝水渦輪固定拉索12和平臺固定拉索16。在所述漂浮平臺6上設置由海水流動系統構成的發電機及水動力變速箱8、風機變速箱4的水冷卻機構。
[0014]工作使用時，漂浮平臺6漂浮在海面上，直線翼水葉片15及水渦輪13位于海水中，利用平臺固定拉索16和水渦輪固定拉索12與陸地的連接分別將漂浮平臺6和水渦輪轉軸11定位。正常工作情況下，風力機動力傳動軸2的轉速大于水渦輪轉軸11的轉速，且二者轉向相同，通過風機變速箱4與水動力變速箱8的調節，使二者輸出端的轉速相同，轉向相同，實現發電功能；當遭遇風浪天氣需制動停機時，調節風機變速箱4與水動力變速箱8的輸出端轉向，使其反向，實現制動，避免事故發生。
【主權項】
1.一種海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺，包括垂直軸風力機(I)和漂浮平臺(6)，其特征在于:在所述漂浮平臺(6)的上、下側部上分別安裝垂直軸風力機(I)和支撐塔筒總成(10)，風機固定拉索(3)的兩端分別固連在垂直軸風力機(I)和漂浮平臺(6)上，在漂浮平臺(6)內部中心部位上從上至下依次配裝風機變速箱(4)、發電機轉子(5)與發電機定子(7)及水動力變速箱(8)，所述發電機定子(7)位于發電機轉子(5)圓周外部，所述風機變速箱(4)和水動力變速箱(8)分別與發電機轉子(5)連接，在所述支撐塔筒總成(10)內部可轉動的安裝水動力傳動軸(9)，所述水動力傳動軸(9)的上端部與水動力變速箱(8)連接，所述垂直軸風力機(I)的風力機動力傳動軸(2)與風機變速箱(4)連接，在所述水動力傳動軸(9)的下端部位上通過水渦輪轉軸(11)可轉動的安裝支撐梁(14)，直線翼水葉片(15)安裝在支撐梁(14)外端部上，水渦輪(13)安裝在水渦輪轉軸(I I)上，在所述的水渦輪轉軸(11)和漂浮平臺(6)上分別安裝水渦輪固定拉索(12)和平臺固定拉索(16)。2.根據權利要求1所述的海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺，其特征在于:在所述漂浮平臺(6)上設置由海水流動系統構成的發電機及水動力變速箱(8)、風機變速箱(4)的水冷卻機構。
【專利摘要】海上風能與海洋潮流能聯合發電平臺屬于發電設備；在漂浮平臺的上、下側部上分別安裝垂直軸風力機和支撐塔筒總成，在漂浮平臺內部從上至下依次配裝風機變速箱、發電機轉子與發電機定子及水動力變速箱，風機變速箱和水動力變速箱分別與發電機轉子連接，水動力傳動軸安裝在支撐塔筒總成上，垂直軸風力機的風力機動力傳動軸和水動力傳動軸分別與風機變速箱和水動力變速箱連接，在水動力傳動軸上通過水渦輪轉軸、支撐梁安裝直線翼水葉片，水渦輪安裝在水渦輪轉軸上；本發明實現了將海上風能與海洋潮流能在同一發電平臺上發電作業，具有結構新穎、合理、簡單、降低制造成本、發電量大、使用安全可靠的特點。
【IPC分類】F03D80/60, F03D13/25, F03D7/06, F03D3/00, F03D15/10, B63B35/44, F03B13/26, F03D9/25, F03B3/12
【公開號】CN105649884
【申請號】
【發明人】扈青麗, 周志宏, 王紹龍
【申請人】扈青麗
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月30日