[发明专利]船用风力助推与风力发电可切换的装置有效

专利信息
申请号: 201910133319.4 申请日: 2019-02-22
公开(公告)号: CN109667720B 公开(公告)日: 2020-06-16
发明(设计)人: 胡以怀;仇光伟;闫国华;张华武 申请(专利权)人: 上海海事大学;中航鼎衡造船有限公司
主分类号: F03D9/25 分类号: F03D9/25;F03D9/32;F03D3/06;B63H9/06
代理公司: 上海元好知识产权代理有限公司 31323 代理人: 包姝晴;徐雯琼
地址: 201306 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 风力 助推 发电 切换 装置
【权利要求书】:

1.一种船用风力助推与风力发电可切换的装置,能够在风力助推模式与风力发电模式切换,其特征在于,

两个风力机叶片(1)由支撑架(3)承载,所述支撑架(3)与立轴(2)连接;模式切换时在至少一个风力机叶片(1)自身旋转后对其锁定,使这两个风力机叶片(1)的迎风面的法线夹角落在风力助推模式相应的阈值范围内,或是落在风力发电模式相应的阈值范围内;

风力助推模式下,步进电机(7)通过锥形卡环(6)与所述立轴(2)啮合,以使立轴(2)转动,进而通过支撑架(3)带动两个风力机叶片(1)整体转动来调整风帆角;

风力发电模式下,所述锥形卡环(6)取出而使所述步进电机(7)与立轴(2)脱离;两个风力机叶片(1)整体转动,并通过支撑架(3)带动所述立轴(2)转动,进而通过与立轴(2)连接的盘式电机(5)进行发电;

其中,所述锥形卡环(6)、步进电机(7)位于装置的底座(5)上;所述立轴(2)下部穿过锥形卡环(6)进入装置的底座(5),与位于底座(5)内的盘式电机(51)连接;

所述锥形卡环(6)包含两个半圆的锥形体(61),顶部分别设有凸肩(62);两个锥形体(61)在风力助推模式下合拢并包围着立轴(2),使锥形卡环(6)的内齿面与立轴(2)的齿面啮合,且该锥形卡环(6)的外齿面与步进电机(7)的齿面啮合;两个锥形体(61)在风力发电模式下分离以取出锥形卡环(6),使该锥形卡环(6)与立轴(2)、步进电机(7)脱离。

2.如权利要求1所述船用风力助推与风力发电可切换的装置,其特征在于,

可自身旋转的每个风力机叶片(1),其纵向的两边分别设有若干锁紧孔(11);该风力机叶片(1)自身旋转后靠近立轴(2)这一边的锁紧孔(11),由立轴(2)上与之相应设置的一组锁紧机构(8)来锁定。

3.如权利要求2所述船用风力助推与风力发电可切换的装置,其特征在于,

每一组包含从上到下间隔设置的多个锁紧机构(8);每个所述锁紧机构(8)的外壳横向布置,外壳一端的外部连接至立轴(2),内部设有绕了线圈(83)的电磁铁(84),所述线圈(83)通过开关与电源连接;该锁紧机构(8)的活动连接杆(81)从外壳的另一端插入外壳内,所述活动连接杆(81)的第一端与电磁铁(84)之间设有弹簧(82);

断开开关使线圈(83)失电时,所述活动连接杆(81)被弹簧(82)弹出,使该活动连接杆(81)的第二端插入到风力机叶片(1)的锁紧孔(11)内;闭合开关使线圈(83)得电时,所述活动连接杆(81)的第一端被电磁铁(84)吸住,使该活动连接杆(81)的第二端从风力机叶片(1)的锁紧孔(11)脱离。

4.如权利要求1~3中任意一项所述船用风力助推与风力发电可切换的装置,其特征在于,

模式切换时在至少一个风力机叶片(1)自身旋转并对其锁定后,两个风力机叶片(1)的迎风面在风力助推模式下朝着同一方向,而在风力发电模式下朝着相反的方向。

5.如权利要求1所述船用风力助推与风力发电可切换的装置,其特征在于,

所述底座(5)内,分别在盘式电机(51)上下方设置有滚动轴承(52、53);该盘式电机(51)放置在一底部承载结构(54)上,该底部承载结构(54)环绕在下方的滚动轴承(53)外围。

6.如权利要求1所述船用风力助推与风力发电可切换的装置,其特征在于,

所述支撑架(3)包含设置在两侧的两个纵杆;两个所述风力机叶片(1)各自通过若干支撑杆(4)对应地安装至所述支撑架(3)的两个纵杆处;模式切换时至少一个风力机叶片(1)是绕着其对应纵杆所在的轴线进行自身旋转。

7.如权利要求6所述船用风力助推与风力发电可切换的装置,其特征在于,

所述风力机叶片(1)为半圆柱的弧形片状;

每个风力机叶片(1)的内侧从上到下间隔地设置有若干组支撑杆(4);每一组有多个支撑杆(4),各支撑杆(4)的一端连接至支撑架(3)的纵杆,另一端径向散开,相应地连接至风力机叶片(1)的内侧。

8.如权利要求6或7所述船用风力助推与风力发电可切换的装置,其特征在于,

所述支撑架(3)为方框结构,还包含两个横杆,对两个所述纵杆的顶端和底端进行连接;所述立轴(2)与支撑架(3)的固定点位于两个横杆的中间;

所述支撑杆(4)绕着纵杆转动,并带动所述风力机叶片(1)转动;或者,所述纵杆自转,并带动所述支撑杆(4)及风力机叶片(1)转动。

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