一种便于平衡自矫正的海上风力发电机及其矫正方法
阅读说明：本技术 一种便于平衡自矫正的海上风力发电机及其矫正方法 (Offshore wind driven generator convenient for balance self-correction and correction method thereof ) 是由 逯志国 徐志程 于 2021-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种便于平衡自矫正的海上风力发电机,底板内滑动连接有滚动球,滚动球内固定贯穿有立柱,立柱的顶端固定连接有塔柱,塔柱的顶端设有风力发电组,立柱的底端设有用于使立柱保持竖直状态的控制组件,底板内以立柱为圆心环形等距排布有多个均通过更换组件固定连接在底板底部的浮筒,本发明结构紧凑,通过转动转动杆能够轻松的更换浮筒,在底板出现倾斜时通过承重锥块能够保持立柱的竖直状态,避免立柱受到底板的影响而出现倾斜,另外还可以通过转动弧形卡块解除弧形卡块对滚动球的阻挡,便于对受到磨损的滚动球进行更换。(The invention relates to an offshore wind driven generator convenient for balance self-correction, wherein a bottom plate is internally and slidably connected with a rolling ball, an upright post is fixedly penetrated in the rolling ball, the top end of the upright post is fixedly connected with a tower column, the top end of the tower column is provided with a wind power generation set, the bottom end of the upright post is provided with a control component for keeping the upright post in a vertical state, and a plurality of buoys which are fixedly connected to the bottom of the bottom plate through replacing components are annularly and equidistantly distributed in the bottom plate by taking the upright post as a circle center.)
技术领域
本发明属于海上风力发电机技术领域，涉及一种便于平衡自矫正的海上风力发电机及其矫正方法。
背景技术
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。目前，风力发电项目大部分是在陆地上的。随着风力发电技术的发展，海上风力发电已逐渐成为风电发展的新领域。因为海上风资源丰富，而且不会受土地使用的限制。由于海上的风力资源远优于陆上的，远海区风力资源又优于海岸带的浅海区，所以风力发电走向远海是必然的方向。现在的海上风电项目多位于近海区域，采用的是固定式基础。发展远海深海区域风力发电，浮式基础则是必然的选择。
现有技术中，但现有的浮式风力发电机位于海上的稳定性差，受到波浪和大风的影响容易发生摇晃、倾斜等现象，且无法根据海上风浪的情况及时调整稳定性，而且浮式风力发电机依托于浮筒漂浮与海面，浮筒长时间处于海中容易受到海水的侵蚀，无法及时进行更换浮筒，从而导致浮式风力发电机不能正常运行。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决现有浮式风力发电机中浮筒更换困难、稳定性较差、不能自行调整平衡，导致浮筒长时间处于海中容易受到海水侵蚀，影响其使用寿命的问题，提供一种便于平衡自矫正的海上风力发电机及其矫正方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种便于平衡自矫正的海上风力发电机，包括底板，所述底板内滑动连接有滚动球，所述滚动球内固定贯穿有立柱，所述立柱的顶端固定连接有塔柱，所述塔柱的顶端设有风力发电组，所述立柱的底端设有用于使立柱保持竖直状态的控制组件，所述底板内以立柱为圆心环形等距排布有多个均通过更换组件固定连接在底板底部的浮筒。
进一步，所述控制组件包括固定连接在立柱底端的绳索，所述绳索的底端转动连接有承重锥块，所述立柱的外壁固定套设有圆环，所述底板内以立柱为圆心环形等距设有多个滚球，所述滚球的顶部固定连接有套筒，所述套筒内滑动连接有套杆，所述套筒的底部内壁固定连接有与套杆底端固定连接的第一弹簧，所述套杆的顶端与圆环转动连接。
进一步，所述更换组件包括设置在底板内的夹持槽和移动槽，所述底板内设有两个相对称的矩形通孔，且矩形通孔分别与夹持槽和移动槽相连通，所述移动槽内呈横向转动连接有双向丝杠，所述双向丝杠的外壁螺纹套设有两个相对称的滑板，且滑板的底端滑动贯穿矩形通孔，所述浮筒内设有夹槽，两个所述滑板相互靠近的一侧均设有延伸至夹槽内的弧形夹块。
进一步，所述双向丝杠的外壁固定套设有第一伞齿轮，所述底板的顶部转动连接有转动杆，所述转动杆的底端转动贯穿移动槽的顶部内壁并固定连接有第二伞齿轮，且第二伞齿轮和第一伞齿轮相啮合。
进一步，所述承重锥块的外壁环形等距设有多个第一连接板，水流经过承重锥块，水流通过第一连接板可以使承重锥块发生转动，进而能够避免承重锥块受到水流的冲击进行大幅度移动，进而防止立柱出现倾斜状态。
进一步，所述底板内以立柱为圆心环形等距设有多个滑槽，所述滑槽内滑动连接有限位块，所述限位块远离滚动球的一端固定连接有与滑槽一侧内壁固定连接的第二弹簧，所述滚动球的外壁以立柱为圆心环形等距设有多个与限位块相配合的卡槽，通过限位块和卡槽能够对滚动球进行定位。
进一步，所述弧形夹块内以浮筒为圆心环形等距设有多个第一滑轮，所述浮筒内设有滑轮槽，且第一滑轮延伸至滑轮槽中并和滑轮槽滚动接触，通过第一滑轮和滑轮槽能够使浮筒在水流的作用下进行转动。
进一步，所述浮筒的外壁环形等距设有多个第二连接板，当水流来袭时，通过第二连接板可以使浮筒进行自转。
进一步，所述底板的底部设有圆槽，所述圆槽相互远离的一侧内壁均固定连接有基座，两个所述基座的两侧均转动连接有弧形卡块，两个所述弧形卡块的底部均固定连接有两个相对称的固定座，两个相邻所述固定座内螺纹贯穿有同一个螺杆，通过弧形卡块能够对滚动球进行阻挡，方便滚动球出现磨损后进行更换。
一种便于平衡自矫正的海上风力发电机的矫正方法，包括以下步骤：
S1、将底板放至指定位置，拧松螺杆，解除对两个弧形卡块的连接，转动弧形卡块，能够将滚动球和立柱安装至底板中，此时限位块受到第二弹簧的弹力，滑动至卡槽中，对滚动球进行定位；
S2、转动转动杆，带动第二伞齿轮转动，且第二伞齿轮和第一伞齿轮相啮合，进而带动双向丝杠转动，由于双向丝杠和滑板螺纹连接，滑板开始向两侧移动，解除对浮筒的夹持，方便更换浮筒；
S3、当波浪来袭时，水流经过浮筒，水流通过第二连接板能够使浮筒发生转动，浮筒转动的过程中，能够一定程度的抵消水流的冲击，能够保持底板的稳定性；
S4、当波浪来袭时，水流经过承重锥块，水流通过第一连接板能够使承重锥块发生转动，进而能够避免承重锥块受到水流的冲击进行大幅度移动，进而防止立柱出现倾斜状态；
S5、当底板发生倾斜时，通过承重锥块能够使立柱处于竖直状态，而滚动球在底板中发生转动，避免立柱随着底板发生倾斜。
本发明的有益效果在于：
1、本发明所公开的一种便于平衡自矫正的海上风力发电机，通过转动转动杆带动第二伞齿轮转动，且第二伞齿轮和第一伞齿轮相啮合，进而带动双向丝杠转动，由于双向丝杠和滑板螺纹连接，滑板开始向两侧移动，解除对浮筒的夹持，方便更换浮筒。
2、本发明所公开的一种便于平衡自矫正的海上风力发电机，通过在弧形夹块内设有第一滑轮，当水流经过浮筒时，通过第二连接板可以使浮筒发生转动，浮筒转动的过程中，可以保持底板的稳定性。
3、本发明所公开的一种便于平衡自矫正的海上风力发电机，通过在底板内设有多个限位块，当底板处于平衡状态时，限位块延伸至卡槽中，保持立柱和底板的垂直状态，避免立柱出现倾斜。
4、本发明所公开的一种便于平衡自矫正的海上风力发电机，通过在底板内设有滚动球，且立柱的底端设有绳索和承重锥块，当风浪来袭使底板发生倾斜时，通过承重锥块能够使立柱处于竖直状态，而滚动球在底板中发生转动，避免立柱随着底板发生倾斜。
5、本发明所公开的一种便于平衡自矫正的海上风力发电机，结构紧凑，通过转动转动杆能够轻松的更换浮筒，在底板出现倾斜时通过承重锥块能够保持立柱的竖直状态，避免立柱受到底板的影响而出现倾斜，另外还可以通过转动弧形卡块解除弧形卡块对滚动球的阻挡，便于对受到磨损的滚动球进行更换。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明一种便于平衡自矫正的海上风力发电机的主视剖视图；
图2为本发明一种便于平衡自矫正的海上风力发电机的俯视图；
图3为本发明一种便于平衡自矫正的海上风力发电机中移动槽的侧视剖视图；
图4为本发明图1中A处放大图；
图5为本发明图1中B处放大图；
图6为本发明图4中C处放大图；
图7为本发明一种便于平衡自矫正的海上风力发电机中套筒的剖视图；
图8为本发明一种便于平衡自矫正的海上风力发电机中弧形夹块的三维结构图；
图9为本发明一种便于平衡自矫正的海上风力发电机中滚动球的三维结构图；
图10为本发明一种便于平衡自矫正的海上风力发电机中底板的局部主视剖视图；
图11为本发明一种便于平衡自矫正的海上风力发电机中底板的仰视图。
附图标记：1、底板；2、滚动球；3、立柱；4、绳索；5、承重锥块；6、塔柱；7、风力发电组；8、滚球；9、套筒；10、套杆；11、圆环；12、夹持槽；13、浮筒；14、矩形通孔；15、移动槽；16、双向丝杠；17、第一伞齿轮；18、转动杆；19、第二伞齿轮；20、滑板；21、弧形夹块；22、夹槽；23、第一弹簧；24、第一滑轮；25、滑轮槽；26、滑槽；27、第二弹簧；28、限位块；29、卡槽；30、圆槽；31、基座；32、弧形卡块；33、固定座；34、螺杆；35、第一连接板；36、第二连接板。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
如图1-9所示的一种便于平衡自矫正的海上风力发电机，包括底板1，底板1内滑动连接有滚动球2，滚动球2内固定贯穿有立柱3，立柱3的顶端固定连接有塔柱6，塔柱6的顶端设有风力发电组7，立柱3的底端设有用于使立柱3保持竖直状态的控制组件，底板1内以立柱3为圆心环形等距排布有多个均通过更换组件固定连接在底板1底部的浮筒13。
本发明中，控制组件包括固定连接在立柱3底端的绳索4，绳索4的底端转动连接有承重锥块5，立柱3的外壁固定套设有圆环11，底板1内以立柱3为圆心环形等距设有多个滚球8，滚球8的顶部固定连接有套筒9，套筒9内滑动连接有套杆10，套筒9的底部内壁固定连接有与套杆10底端固定连接的第一弹簧23，套杆10的顶端与圆环11转动连接。
本发明中，通过在底板1内设有滚动球2，且立柱3的底端设有绳索4和承重锥块5，当风浪来袭使底板1发生倾斜时，通过承重锥块5能够使立柱3处于竖直状态，而滚动球2在底板1中发生转动，避免立柱3随着底板1发生倾斜。
本发明中，更换组件包括设置在底板1内的夹持槽12和移动槽15，底板1内设有两个相对称的矩形通孔14，且矩形通孔14分别与夹持槽12和移动槽15相连通，移动槽15内呈横向转动连接有双向丝杠16，双向丝杠16的外壁螺纹套设有两个相对称的滑板20，且滑板20的底端滑动贯穿矩形通孔14，浮筒13内设有夹槽22，两个滑板20相互靠近的一侧均设有延伸至夹槽22内的弧形夹块21。
本发明中，双向丝杠16的外壁固定套设有第一伞齿轮17，底板1的顶部转动连接有转动杆18，转动杆18的底端转动贯穿移动槽15的顶部内壁并固定连接有第二伞齿轮19，且第二伞齿轮19和第一伞齿轮17相啮合。
本发明中，通过转动转动杆18带动第二伞齿轮19转动，且第二伞齿轮19和第一伞齿轮17相啮合，进而带动双向丝杠16转动，由于双向丝杠16和滑板20螺纹连接，滑板20开始向两侧移动，解除对浮筒13的夹持，方便更换浮筒13。
本发明中，承重锥块5的外壁环形等距设有多个第一连接板35，水流经过承重锥块5，水流通过第一连接板35可以使承重锥块5发生转动，进而能够避免承重锥块5受到水流的冲击进行大幅度移动，进而防止立柱3出现倾斜状态。
本发明中，底板1内以立柱3为圆心环形等距设有多个滑槽26，滑槽26内滑动连接有限位块28，限位块28远离滚动球2的一端固定连接有与滑槽26一侧内壁固定连接的第二弹簧27，滚动球2的外壁以立柱3为圆心环形等距设有多个与限位块28相配合的卡槽29，通过限位块28和卡槽29能够对滚动球2进行定位。
本发明中，通过在底板1内设有多个限位块28，当底板1处于平衡状态时，限位块28延伸至卡槽29中，保持立柱3和底板1的垂直状态，避免立柱3出现倾斜。
本发明中，弧形夹块21内以浮筒13为圆心环形等距设有多个第一滑轮24，浮筒13内设有滑轮槽25，且第一滑轮24延伸至滑轮槽25中并和滑轮槽25滚动接触，通过第一滑轮24和滑轮槽25能够使浮筒13在水流的作用下进行转动。
本发明中，通过在弧形夹块21内设有第一滑轮24，当水流经过浮筒13时，通过第二连接板36可以使浮筒13发生转动，浮筒13转动的过程中，可以保持底板1的稳定性。
本发明中，浮筒13的外壁环形等距设有多个第二连接板36，当水流来袭时，通过第二连接板36可以使浮筒13进行自转。
实施例二
本实施例作为上一实施例的进一步改进，如图1-11所示，一种便于平衡自矫正的海上风力发电机，包括底板1，底板1内滑动连接有滚动球2，滚动球2内固定贯穿有立柱3，立柱3的顶端固定连接有塔柱6，塔柱6的顶端设有风力发电组7，立柱3的底端设有用于使立柱3保持竖直状态的控制组件，底板1内以立柱3为圆心环形等距排布有多个均通过更换组件固定连接在底板1底部的浮筒13。
本发明中，控制组件包括固定连接在立柱3底端的绳索4，绳索4的底端转动连接有承重锥块5，立柱3的外壁固定套设有圆环11，底板1内以立柱3为圆心环形等距设有多个滚球8，滚球8的顶部固定连接有套筒9，套筒9内滑动连接有套杆10，套筒9的底部内壁固定连接有与套杆10底端固定连接的第一弹簧23，套杆10的顶端与圆环11转动连接。
本发明中，通过在底板1内设有滚动球2，且立柱3的底端设有绳索4和承重锥块5，当风浪来袭使底板1发生倾斜时，通过承重锥块5能够使立柱3处于竖直状态，而滚动球2在底板1中发生转动，避免立柱3随着底板1发生倾斜。
本发明中，更换组件包括设置在底板1内的夹持槽12和移动槽15，底板1内设有两个相对称的矩形通孔14，且矩形通孔14分别与夹持槽12和移动槽15相连通，移动槽15内呈横向转动连接有双向丝杠16，双向丝杠16的外壁螺纹套设有两个相对称的滑板20，且滑板20的底端滑动贯穿矩形通孔14，浮筒13内设有夹槽22，两个滑板20相互靠近的一侧均设有延伸至夹槽22内的弧形夹块21。
本发明中，双向丝杠16的外壁固定套设有第一伞齿轮17，底板1的顶部转动连接有转动杆18，转动杆18的底端转动贯穿移动槽15的顶部内壁并固定连接有第二伞齿轮19，且第二伞齿轮19和第一伞齿轮17相啮合。
本发明中，通过转动转动杆18带动第二伞齿轮19转动，且第二伞齿轮19和第一伞齿轮17相啮合，进而带动双向丝杠16转动，由于双向丝杠16和滑板20螺纹连接，滑板20开始向两侧移动，解除对浮筒13的夹持，方便更换浮筒13。
本发明中，承重锥块5的外壁环形等距设有多个第一连接板35，水流经过承重锥块5，水流通过第一连接板35可以使承重锥块5发生转动，进而能够避免承重锥块5受到水流的冲击进行大幅度移动，进而防止立柱3出现倾斜状态。
本发明中，底板1内以立柱3为圆心环形等距设有多个滑槽26，滑槽26内滑动连接有限位块28，限位块28远离滚动球2的一端固定连接有与滑槽26一侧内壁固定连接的第二弹簧27，滚动球2的外壁以立柱3为圆心环形等距设有多个与限位块28相配合的卡槽29，通过限位块28和卡槽29能够对滚动球2进行定位。
本发明中，通过在底板1内设有多个限位块28，当底板1处于平衡状态时，限位块28延伸至卡槽29中，保持立柱3和底板1的垂直状态，避免立柱3出现倾斜。
本发明中，弧形夹块21内以浮筒13为圆心环形等距设有多个第一滑轮24，浮筒13内设有滑轮槽25，且第一滑轮24延伸至滑轮槽25中并和滑轮槽25滚动接触，通过第一滑轮24和滑轮槽25能够使浮筒13在水流的作用下进行转动。
本发明中，通过在弧形夹块21内设有第一滑轮24，当水流经过浮筒13时，通过第二连接板36可以使浮筒13发生转动，浮筒13转动的过程中，可以保持底板1的稳定性。
本发明中，浮筒13的外壁环形等距设有多个第二连接板36，当水流来袭时，通过第二连接板36可以使浮筒13进行自转。
本发明中，底板1的底部设有圆槽30，圆槽30相互远离的一侧内壁均固定连接有基座31，两个基座31的两侧均转动连接有弧形卡块32，两个弧形卡块32的底部均固定连接有两个相对称的固定座33，两个相邻固定座33内螺纹贯穿有同一个螺杆34，通过弧形卡块32能够对滚动球2进行阻挡，方便滚动球2出现磨损后进行更换。
实施例二相对于实施例一的优点在于：底板1的底部设有圆槽30，圆槽30相互远离的一侧内壁均固定连接有基座31，两个基座31的两侧均转动连接有弧形卡块32，两个弧形卡块32的底部均固定连接有两个相对称的固定座33，两个相邻固定座33内螺纹贯穿有同一个螺杆34，通过弧形卡块32能够对滚动球2进行阻挡，方便滚动球2出现磨损后进行更换。
一种便于平衡自矫正的海上风力发电机的矫正方法，包括以下步骤：
S1、将底板1放至指定位置，拧松螺杆34，解除对两个弧形卡块32的连接，转动弧形卡块32，能够将滚动球2和立柱3安装至底板1中，此时限位块28受到第二弹簧27的弹力，滑动至卡槽29中，对滚动球2进行定位；
S2、转动转动杆18，带动第二伞齿轮19转动，且第二伞齿轮19和第一伞齿轮17相啮合，进而带动双向丝杠16转动，由于双向丝杠16和滑板20螺纹连接，滑板20开始向两侧移动，解除对浮筒13的夹持，方便更换浮筒13；
S3、当波浪来袭时，水流经过浮筒13，水流通过第二连接板36能够使浮筒13发生转动，浮筒13转动的过程中，能够一定程度的抵消水流的冲击，能够保持底板1的稳定性；
S4、当波浪来袭时，水流经过承重锥块5，水流通过第一连接板35能够使承重锥块5发生转动，进而能够避免承重锥块5受到水流的冲击进行大幅度移动，进而防止立柱3出现倾斜状态；
S5、当底板1发生倾斜时，通过承重锥块5能够使立柱3处于竖直状态，而滚动球2在底板1中发生转动，避免立柱3随着底板1发生倾斜。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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