[发明专利]一种风力助推-发电装置及方法

说明书

本发明公开一种风力助推‑发电装置及方法，包含底座和装置主体，底座上端设置轴承组件和电机，轴承组件的轴承座位于底座上端且轴承座的主体为轴承架；电机位于底座的上端，电机与传动齿轮连接，传动齿轮与轴承架的上端设置的齿条啮合；装置主体与齿条固定连接；在风力助推模式时，装置主体上安装滚筒帆结构，通过电机协调驱动传动齿轮及齿条转动，带动装置主体转动，使得滚筒帆结构转动，对船舶产生助推力；在发电模式时，所述装置主体上安装风力机叶片，风力机叶片在外部风力作用下转动，并带动齿条与传动齿轮转动，用以带动电机转动发电。本发明适应船舶在不同航行状态对风能的利用，大大提高了风能利用效率。

技术领域

本发明涉及新能源利用技术领域，特别涉及一种风力助推-发电装置及方法。

背景技术

风能是一种清洁、安全、可再生的绿色能源，利用风能对环境无污染，对生态无破坏，环保效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。风帆助航已开始在船舶上应用，但一套风帆装置只能在船舶航行时作为风帆助航使用。有些船舶如游艇、邮轮、渔船和工程作业船航行时间不长，经常需要长时间停航进行水上娱乐或生产作业。目前还没有一种装置既可以实现风力助推，又可以进行风力发电，使风能利用模式较为单一。

因此，需要设计一种装置既能进行风力助推，又可以实现风力发电，可以集风力发电、风力助推于一体的风力助推-发电装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚筒型风力助推-发电装置，其是基于滚筒型风帆装置的工作原理的模式可切换的船用风力助推-发电装置，可以根据不同的风向和不同的船舶运营方式，选择不同的工作模式；在船舶航行遇到有利风向时进行风力助推，在船舶停航或不利风向时进行风力发电，适应船舶在不同航行状态对风能的利用，大大提高了风能利用效率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种风力助推-发电装置，包含底座和置于所述底座之上的装置主体，所述底座的上端设置至少一个轴承组件和若干个电机，所述轴承组件包含轴承座，所述轴承座位于所述底座的上端且所述轴承座的主体为轴承架；所述电机位于所述底座的上端，每个电机与一传动齿轮连接，所述传动齿轮与所述轴承架的上端设置的齿条啮合，用以实现齿轮与齿条之间的传动过程；所述装置主体的至少部分与所述齿条固定连接；

在风力助推模式时，所述装置主体上安装可拆卸的滚筒帆结构，所述滚筒帆结构与所述齿条固定连接，通过所述电机协调驱动所述传动齿轮以及所述齿条转动，带动所述装置主体转动，使得所述滚筒帆结构转动，用以对船舶产生助推力；

在发电模式时，所述装置主体上安装可拆卸的风力机叶片，所述风力机叶片与所述齿条固定连接，所述风力机叶片在外部风力作用下转动，并带动所述齿条与所述传动齿轮转动，用以带动所述电机转动发电。

优选地，所述轴承组件还包含可滚动的若干个推力轴承块，所述推力轴承块置于所述轴承架上表面的开孔中，所述齿条转动时带动所述推力轴承块在所述轴承架上表面的开孔中滚动。

优选地，所述推力轴承块为圆柱形推力轴承块。

优选地，所述装置主体包含与所述齿条固定连接的若干个纵向支撑杆，所述纵向支撑杆与所述滚筒帆结构或风力机叶片固定连接，用以带动滚筒帆结构转动或跟随风力机叶片转动。

优选地，所述纵向支撑杆均与若干个横向支撑环固定连接。

优选地，所述纵向支撑杆的上部固定连接一顶部端板，所述顶部端板的下部与一中心轴的上部固定连接，所述中心轴的下部插入到一中心轴轴承组件的中心轴轴承内，所述中心轴轴承组件位于底座上端，所述中心轴轴承置于所述中心轴轴承组件中的中心轴轴承座的内侧。

优选地，所述中心轴轴承组件设置在环状结构的所述轴承座的内侧；所述底座、所述轴承组件和所述中心轴轴承组件的中心重合。