[发明专利]一种机械式海上风机能量转化装置

说明书

一种机械式海上风机能量转化装置，本申请风机的支撑杆穿过支撑座，主动齿轮套在支撑座上，旋转连接件套在支撑座上，风机的支撑杆穿过旋转连接件，从动齿轮与机架用固定铰链连接，从动齿轮与主动齿轮为齿轮副连接，扇形齿轮与机架为固定铰链连接，连杆一端与从动齿轮活动铰链连接，连杆另一端与扇形齿轮为活动铰链连接，运动齿条与运动齿条导轨为导轨副连接，齿条杆与齿条杆导轨为导轨副连接，扇形齿轮与运动齿条为齿轮副连接，辅助齿轮与运动齿条在铰链孔处为活动铰链连接，辅助齿轮分别与固定齿条和连杆齿条为齿轮副连接，齿条杆与电机动子固连在一起。本申请充分利用了风机支撑杆在风、浪的作用下的陀螺转动，将这种转动转化成了电能。

技术领域

本发明涉及能量转化装置领域，特别是涉及一种机械式海上风机能量转化装置。

背景技术

上风力发电已经成为当下有效实用的新型可再生能源，如何充分利用海上风机的运动进行能源的再生成为当务之急。现有的海上风机的能量的转化都局限在风机叶片的转动，忽略了风机支撑杆的运动，海上风机的支撑杆在风能及波浪能的作用下将做陀螺式转动。如果能将这一部分运动合理运用转化为电能，则能进一步提高风机的发电效率，使发电成本大幅降低。针对这一现象，本专利设计的能量转化装置可实现将风机支撑杆的陀螺式转动转化为电能。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种机械式海上风机能量转化装置，可实现将风机支撑杆的陀螺式转动转化为电能，充分利用了风机支撑杆在风、浪的作用下的陀螺转动，将这种转动转化成了电能，为达此目的，本发明提供一种机械式海上风机能量转化装置，包括风机、旋转连接件、固定齿条、辅助齿轮、电机动子、直线电机、齿条杆、运动齿条、齿条杆导轨、运动齿条导轨、扇形齿轮、连杆、从动齿轮、主动齿轮、压盖和支撑座，所述支撑座的中部为通孔，所述支撑座的上部有一段外螺纹，所述支撑座的中部有轴环，所述支撑座固定在海底机架上，所述风机包括叶片、风机电机和支撑杆，所述叶片等角度绕支撑杆的中心线一周，所述叶片通过连接架固定在支撑杆顶端，所述风机的支撑杆中部有风机电机，所述风机的支撑杆的下部分穿过支撑座的通孔并埋入海底，所述主动齿轮空套在支撑座上，并用轴环进行轴向定位，所述旋转连接件空套在支撑座上与主动齿轮上端面重合接触，并用一组螺栓与主动齿轮固定在一起使主动齿轮与旋转连接件能够同轴转动，所述风机的支撑杆穿过旋转连接件上部的一字槽，所述压盖与支撑座上部的外螺纹连接，所述从动齿轮与机架用固定铰链连接，所述从动齿轮与主动齿轮为齿轮副连接，所述扇形齿轮与机架为固定铰链连接，所述连杆一端与从动齿轮活动铰链连接，所述连杆另一端与扇形齿轮为活动铰链连接，所述固定齿条与机架固定，所述运动齿条导轨与机架固定，所述运动齿条与运动齿条导轨为导轨副连接，所述齿条杆导轨与机架固定，所述齿条杆与齿条杆导轨为导轨副连接，所述扇形齿轮与运动齿条为齿轮副连接，所述运动齿条后部有导轨凹槽，所述运动齿条上部左边有一段轮齿；所述运动齿条右部有铰链孔，所述辅助齿轮与运动齿条在铰链孔处为活动铰链连接，所述辅助齿轮分别与固定齿条和运动齿条为齿轮副连接，所述齿条杆有光轴部分、齿条部分及导轨凹槽部分组成，所述齿条杆与电机动子固连在一起，所述电机动子在直线电机内做往复直线运动，所述直线电机固定在机架上。

本发明的进一步改进，所述主动齿轮和轴环及压盖之间装有推力轴承，装上推力轴承减少摩擦阻力。

本发明的进一步改进，所述风机为垂直轴风机，本申请风机可以根据需要采用水平轴风机。

本发明一种机械式海上风机能量转化装置，具有如下特点；

本申请旋转连接件，风机支撑杆在风及波浪的作用下将会沿转轴做陀螺运动，通过旋转连接件可以俘获风机支撑杆的运动，将这种运动转化成齿轮的转动，从而为能量的转化提供了基础。

本申请大大地提高了电机动子的运动行程和速度，本专利采用了辅助齿轮与双齿条的设计，通过这种设计，可使电机动子的直线往复运动的行程增加一倍，并提高了电机动子的运动速度；实现了将风机支撑杆的小角度的摆动转变为电机动子的大行程的往复运动，提高了电机动子的运动速度，从而使电机达到最佳发电状态。