[发明专利]一种运营能源自足的斜拉桥

说明书

技术领域

本发明属于风力资源利用领域，涉及一种利用风力发电装置实现自足供电的桥梁设计。

背景技术

目前用电设备的供电来源主要包括火力供电、太阳能供电以及风力供电等几种，上述供电来源在具体使用时往往各有弊端，以桥梁系统的供电为例，以往桥梁上的照明系统等设备的用电均由火力发电机厂提供电力，其成本很高，且火力发电容易造成空气污染；若采用太阳能电池板供电，由于目前技术水平限制，成本也很高，不适合大面积推广使用；若采用风能转化为蓄电池储能，则蓄电池需要经常更换，且可造成环境污染；因此有必要提供一种能够产生清洁能源且成本合理的发电装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜拉桥结构，利用风能产生清洁的电能，供桥梁用电设备使用。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种运营能源自足的斜拉桥，包括桥梁主塔、位于主塔两侧的主梁、桥梁用电设备以及风力发电机装置，所述风力发电机装置整体安装于主塔及主梁中，包风力发电模块、空压发电模块以及用电检测器，所述风力发电模块输出端分别连接所述空压发电模块与所述用电检测器，所述空压发电模块存储所述风力发电模块的能量，空压发电模块的输出端连接所述用电检测器，所述用电检测器输出端与用电设备相连接。

所述风力发电机模块包括叶轮、主轴、齿轮箱以及风力发电机，所述主轴上端与叶轮相连接，主轴下端与齿轮箱输入轴相连接，齿轮箱输出轴与风力发电机输入轴相连接，风力发电机电源输出端分别与用电检测器以及空压发电模块相连。

所述叶轮为垂直轴叶轮，包括垂直的主轴以及设于所述主轴四周的三至四片叶片。

所述叶轮包括四个垂直均布配置的叶片，所述四个垂直均布配置的叶片通过上、下横向轴分别与主轴上端相连接成一体。

所述空压发电模块包括空气压缩机、高压储气罐、减压器以及气动涡轮发电机，所述风力发电机输出端与空气压缩机输入端相连接，空气压缩机输出端与高压储气罐进气端相连接，高压储气罐排气端与减压器输入端相连接，减压器输出端与气动涡轮发电机进气端相连接，所述气动涡轮发电机模块连接所述用电检测器。

所述主轴上端及与其相连接的叶轮均伸出设置于所述主塔上端的外部，主轴主体部分、齿轮箱、风力发电机、空气压缩机、减压器以及气动涡轮发电机分别自上而下地安装在主塔内。

所述连接在空气压缩机和减压器之间的高压储气罐及用电检测器均安装在主梁内。

桥梁用电设备安装在主梁上部。

所述斜拉桥两侧分别设有拉索，所述拉索的一端固定于所述主塔两侧，另一端分别安装固定于主梁上。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明公开了一种运营能源自足的斜拉桥，通过在桥梁主塔内安装的结构紧凑的风力发电机、空压设备和气动涡轮发电机就可直接发电，形成供斜拉桥用电的一套组合装置，风力发电装置与桥梁现有结构有效结合，充分利用斜拉桥中的空间，外形美观，无需单独建造风力发电塔，节约了桥梁建设成本。

本发明所示的风力发电装置利用风能产生清洁的电能，通过叶轮、主轴，经齿轮箱带动风力发电机转动发电，供用电设备使用，多余的电能则驱动空气压缩机运转，将空气压缩储存在高压储气罐内，当需要利用由高压空气转化而成的电能时，将高压储气罐中的高压气体排出，经减压器调节高压空气压力后推动气动涡轮发电机转动发电，达到给用电设备使用的目的，无碳排量，无空气污染。

附图说明

图1为本发明一实施例的外部安装连接结构三维示意图；

图2为图1所示实施例的内外的安装连接结构三维示意图；

其中，叶轮1、主轴2、齿轮箱3、风力发电机4、空气压缩机5、高压储气罐6、减压器7、气动涡轮发电机8、用电检测器9、桥梁用电设备10、主塔11、主梁12、拉索13、电线14。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明公开了一种应用风力发电装置实现运营能源自足的斜拉桥，斜拉桥包括桥梁用电设备10如路灯等照明设备、主塔11、主梁12、拉索13以及风力发电机装置，桥梁用电设备10安装在主梁12上部；两侧拉索13的一端安装在主塔11两侧，两侧拉索13另一端分别安装固定在主塔11两侧的主梁12上。