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一种用于波力发电装置的海洋防台风系统的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

一种用于波力发电装置的海洋防台风系统的制作方法

1.本实用新型涉及海洋工程技术领域,特别涉及一种用于波力发电装置的海洋防台风系统。


背景技术:

2.人类正在利用各种手段来探测、开发和利用海洋中蕴藏丰富的资源,从而对新能源进行进一步地了解并加以利用,由此而产生众多海洋仪器、设备等被安置在远离大陆的海区。最为常见的是利用海洋环境进行发电的设备,例如波力发电装置。由于海洋气候不稳定,海洋上容易出现极端的天气,风暴乃至台风等海洋灾害时常发生。当台风来临时,海平面上的众多海洋仪器将会遭受恶劣环境的侵袭,导致设备损坏,还可能造成海洋废物的产生。


技术实现要素:

3.针对上述现有技术,本实用新型在于提供一种用于波力发电装置的海洋防台风系统,在台风来临时响应防台风动作,确保设备安全。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的:
5.一种用于波力发电装置的海洋防台风系统,包括用于安装波力发电装置的浮体,所述浮体连接有防风模块,所述防风模块包括锚固块、牵引机、充气机、气囊和风速检测装置,所述锚固块设于水底,所述锚固块通过所述牵引机与所述浮体连接,所述充气机安装于所述浮体上用于向所述气囊充气,所述气囊罩住浮体上的波力发电装置,所述风速检测装置与控制器信号连接,所述控制器分别与充气机、牵引机信号连接,在台风环境下所述控制器控制所述充气机向所述气囊内充气,并所述牵引机将所述浮体向水面下方拉动。
6.进一步的,所述牵引机包括收卷器和钢丝绳,所述收卷器设于所述浮体上,所述钢丝绳一端与锚固块连接,另一端与收卷器的卷盘连接,所述收卷器与所述控制器连接。
7.进一步的,还包括锚泊机构,所述锚泊机构包括锚机、锚链和拉力锚,所述锚机通过所述锚链与所述拉力锚连接。
8.进一步的,所述锚泊机构的数量至少为三个,且三个所述锚泊机构的拉力锚的落点呈三角形分布。
9.进一步的,所述气囊上设置有单向出气阀。
10.进一步的,还包括单向导通阀,所述单向导通阀设于波力发电装置的水管内。
11.进一步的,所述锚固块包括重块和设于所述重块底部的多个锚爪。
12.进一步的,所述锚固块包括基座、上锥形头、下锥形头、电机和竖直片,所述基座为外径与上锥形头、下锥形头的底面直径相同的圆柱体,所述上锥形头转动连接在所述基座的顶部,所述下锥形头转动连接在所述基座的底部,所述上锥形头与下锥形头的外侧面均设有沿圆柱体轴向旋进的螺旋片,所述基座的外周与通过连接片与所述竖直片连接,所述基座与所述钢丝绳连接,所述电机和设于所述基座内,并驱动所述上锥形头和下锥形头转
动。
13.进一步的,所述上锥形头中部设有通孔,所述基座设有从所述通孔穿出的连杆,所述连杆套有套筒,所述套筒与所述上锥形头连接,所述套筒底部设有第一齿圈,所述下锥形头顶部设有第二齿圈,所述电机设有与所述第一齿圈和第二齿圈啮合的齿轮。
14.进一步的,所述上锥形头的螺旋片为分体式螺旋片,所述分体式螺旋片下端与所述基座转动连接,上端与所述连杆转动连接,所述上锥形头外侧壁设有与所述分体式螺旋片配合的卡槽,所述上锥形头的通孔内侧设有滑槽,所述套筒设有滑块,所述滑槽与滑块滑动连接,所述上锥形头底部通过电动伸缩杆与所述基座连接。
15.本实用新型的有益效果在于:通过锚固块将浮体固定于海洋中,当防御控制部监测到台风来临时,牵引机使浮体与锚固块拉紧,从而避免台风天气将浮体吹走,有益于节约海洋设备的维修费用,降低海洋浮体被台风等海洋灾害彻底摧毁的几率,大大延长其工作寿命。在台风来临时,下发控制信号至充气机,使气囊充气膨胀,从而使波力发电装置包覆于气囊内部,并在牵引机的驱动下,向锚固块移动至海平面以下的预定距离中,避免台风对波力发电装置的破坏性影响,提高对波力发电装置防护能力。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例1的一种用于波力发电装置的海洋防台风系统结构示意图;
18.图2为本实用新型实施例2的一种用于波力发电装置的海洋防台风系统结构示意图;
19.图3为本实用新型实施例2的锚固块结构示意图;
20.图4为本实用新型实施例3的锚固块结构示意图;
21.图中,1浮体,2锚固块,3牵引机,4充气机,5气囊,6风速检测装置,7控制器,8收卷器,9钢丝绳,10锚机,11锚链,12拉力锚,13单向出气阀, 14单向导通阀,15重块,16锚爪,17基座,18上锥形头,19下锥形头,20电机,21竖直片,22螺旋片,23连接片,24通孔,25连杆,26套筒,27第一齿圈,28第二齿圈,29齿轮,30卡凸,31卡槽,32滑槽,33滑块,34电动伸缩杆。
具体实施方式
22.为了更好理解本实用新型技术内容,下面提供具体实施例,并结合附图对本实用新型做进一步的说明。
23.实施例1
24.参见图1,一种用于波力发电装置的海洋防台风系统,包括用于安装波力发电装置的浮体1,所述浮体1连接有防风模块,所述防风模块包括锚固块2、牵引机3、充气机4、气囊5和风速检测装置6,所述锚固块2设于水底,所述锚固块2通过所述牵引机3与所述浮体1连接,所述充气机4安装于所述浮体1 上用于向所述气囊5充气,所述气囊5罩住浮体1上的波
力发电装置,所述风速检测装置6与控制器7信号连接,所述控制器7分别与充气机4、牵引机3信号连接,在台风环境下所述控制器7控制所述充气机4向所述气囊5内充气,并所述牵引机3将所述浮体1向水面下方拉动。
25.波力发电装置可以是现有技术中的任意一种,例如安装于浮体1上的水平管波力发电装置,其一般包括由水平管和竖直管构成的水管、在竖直管内形成的气室、气室上方的空气透平、与空气透平配合安装的发电机20以及储电装置。浮体1可以是现有技术中的任意一种,可以但不仅限于是中小型船舱等。
26.锚固块2可以是现有技术中的任意一种锚固系统,例如重型铁块等。将波力发电装置安装在浮体1上进行发电,波力发电装置发出的电还可以向牵引机3、充气机4、风速检测装置6和控制器7等用电设备供电。风速检测装置6检测环境的风速,当发生台风时风速检测装置6检测到环境的风速过大,将检测结果传输至控制器7,在风速达到预设值时控制器7控制充气机4和牵引机3工作,充气机4向气囊5内充气是气囊5鼓起,波力发电装置设于气囊5内,气囊5 完全罩住浮体1上的波力发电装置,接着牵引机3工作将浮体1拉到水面下方的预设距离,避免浮体1受台风影响被吹走。
27.预定距离可以是水下例如距离海面30米、50米、80米、100米等。避免台风对波力发电装置的破坏性影响,提高对波力发电装置防护能力。
28.风速检测装置6可以是现有技术中的任意一种,例如常用的台风监测器、风力传感器等。控制器7可以是现有技术中的微机芯片或plc控制柜等。风速检测装置6用于检测风力情况并将检测结果反馈至控制器7,控制器7根据检测结果下发相应的控制指令至牵引机3工作。
29.具体的,所述牵引机3包括收卷器8和钢丝绳9,所述收卷器8设于所述浮体1上,所述钢丝绳9一端与锚固块2连接,另一端与收卷器8的卷盘连接,所述收卷器8与所述控制器7连接。收卷器8工作时将钢丝绳9卷收在卷盘上,从而将浮体1向锚固块2拉动,使得浮体1沉入水面下方。
30.具体的,还包括锚泊机构,所述锚泊机构包括锚机10、锚链11和拉力锚 12,所述锚机10通过所述锚链11与所述拉力锚12连接。通过锚泊机构将浮体 1固定,从而对浮体1的防台风性能其辅助作用。
31.可选的,所述锚泊机构的数量至少为三个,且三个所述锚泊机构的拉力锚 12的落点呈三角形分布。通过落点呈三角形分布的三个拉力锚12的设置,能够提高锚泊模块对浮体1的固定作用,从而对浮体1的防台风性能其辅助作用。
32.具体的,所述气囊5上设置有单向出气阀13。通过单向出气阀13的设置,能够在气囊5下降过程中内部持续增压时进行气压调节,避免气囊5内外压差过大造成损坏,确保对波力发电装置的保护性能。
33.具体的,还包括单向导通阀14,所述单向导通阀14设于波力发电装置的水管内。通过单向导通阀14的设置,能够在波力发电装置被气囊5覆盖时,避免水流涌入,确保气囊5对波力发电装置的密封性能。
34.具体的,所述锚固块2包括重块15和设于所述重块15底部的多个锚爪16。确保对浮体1等设备的固定作用。
35.实施例2
36.参见图2~3,本实施例与实施例1的区别在于,所述锚固块2包括基座17、上锥形头18、下锥形头19、电机20和竖直片21,所述基座17为外径与上锥形头18、下锥形头19的底面直径相同的圆柱体,所述上锥形头18转动连接在所述基座17的顶部,所述下锥形头19转动连接在所述基座17的底部,所述上锥形头18与下锥形头19的外侧面均设有沿圆柱体轴向旋进的螺旋片22,所述基座17的外周与通过连接片23与所述竖直片21连接,所述基座17与所述钢丝绳9连接,所述电机20和设于所述基座17内,并驱动所述上锥形头18和下锥形头19转动。
37.所述基座17为外径与上锥形头18、下锥形头19的底面直径相同的圆柱体,确保在上锥形头18和下锥形头19转动上下移动的稳定性。所述上锥形头18转动连接在所述基座17的顶部,所述下锥形头19转动连接在所述基座17的底部,所述上锥形头18与下锥形头19的外侧面均设有沿圆柱体轴向旋进的螺旋片22,所述电机20和设于所述基座17内,电机20转动时带动上锥形头18和下锥形头19转动,上锥形头18和下锥形头19均设有螺旋片22,电机20正转时在下锥形头19的螺旋片22作用下钻入海底的沙床中,电机20反转是在上锥形头18 的螺旋片22作用下从海底的沙床中钻出。所述基座17的外周与通过连接片23 与所述竖直片21连接,竖直片21可以防止基座17转动,提高基座17的稳定性,确保下锥形头19和上锥形头18可以顺利的钻入海底的沙床或钻出海底的沙床。所述基座17与所述钢丝绳9连接,锚固块2钻入海底后提高稳定的固定力,不需要设置很长的锚桩结构,减轻了锚固块2的总量。并且在钻入海底的沙床后锚固块2的顶部被沙床盖住,在没有转动的情况下锚固块2向上拔起的阻力大,提高了系统的固定稳定性。不需要设置很重的锚固块2,在需要转移安装位置时,将锚固块2从海底钻出,利用浮体1自身的浮力可以将锚固块2提升,并转移固定位置,解决现有技术中锚固块2质量过轻无法固定浮体1,质量过重有无法依靠浮体1自身浮力转移锚固块2的矛盾。
38.可选的,所述上锥形头18中部设有通孔24,所述基座17设有从所述通孔 24穿出的连杆25,所述连杆25套有套筒26,所述套筒26与所述上锥形头18 连接,所述套筒26底部设有第一齿圈27,所述下锥形头19顶部设有第二齿圈 28,所述电机20设有与所述第一齿圈27和第二齿圈28啮合的齿轮29。钢丝绳9连接在连杆25上,连杆25从基座17的中心向上穿出,使得钢丝绳9与锚固块2的连接在在其中心的上方。在下方锚固块2时,锚固块2呈竖直的状态下方,便于锚固块2钻入海底的沙床中。连杆25套有套筒26,套筒26再与上锥形头18连接,使得上锥形头18转动稳定。套筒26底部设有第一齿圈27,下锥形头19顶部设有第二齿圈28,电机20的输出轴设有与第一齿圈27和第二齿圈 28啮合的齿轮29,通过齿轮29带动第一齿圈27和第二齿圈28转动。
39.实施例3
40.参见图4,本实施例与实施例1的区别在于,所述上锥形头18的螺旋片22 为分体式螺旋片22,所述分体式螺旋片22下端与所述基座17转动连接,上端与所述连杆25转动连接,所述上锥形头18外侧壁设有与所述分体式螺旋片22 配合的卡槽31,所述上锥形头18的通孔24内侧设有滑槽32,所述套筒26设有滑块33,所述滑槽32与滑块33滑动连接,所述上锥形头18底部通过电动伸缩杆34与所述基座17连接。分体式螺旋片22可以与上锥形头18分离,上锥形头18可以相对套筒26上下互动,套筒26转动时带动上锥形头18转动。在锚固块2钻入沙床后,上锥形头18向下滑动与分体式螺旋片22分离,锚固块2 上部的结构复杂度增加,在
分体式螺旋片22的内部形成中空,空腔内灌入泥沙,提高了锚固块2的固定。在需要向上钻出沙床时,电动伸缩杆34伸长,将上锥形头18顶起复位,分体式螺旋片22内侧卡入卡槽31内,转动上锥形头18时带动分体式螺旋片22转动,将锚固块2钻出沙床。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。