[發(fā)明專利]潮流能的軸流發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210218332.8
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102777314A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊華;唐辰;李強(qiáng);李磊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院
• 主分類號: F03B13/26
• 分類號: F03B13/26;F03B3/04
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228
• 代理人: 李迎春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及潮流能技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種潮流能的軸流發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

我國的海洋能資源非常豐富，海島及周邊擁有豐富的可再生海洋能資源，如潮流能和波浪能等。潮流能是月球和太陽的引潮力使海水產(chǎn)生周期性的往復(fù)水平運(yùn)動時形成的動能，集中在岸邊、島嶼之間的水道或?yàn)晨冢绷髂馨l(fā)電則是直接利用漲落潮水的水流沖擊葉輪等機(jī)械裝置進(jìn)行發(fā)電。現(xiàn)有技術(shù)的潮流能發(fā)電機(jī)，葉輪的中心軸與發(fā)電機(jī)的輸入軸聯(lián)接。因此，現(xiàn)有技術(shù)的潮流能發(fā)電機(jī)存在以下的缺點(diǎn)：由于葉輪的中心軸的轉(zhuǎn)動速度很低，需要通過多級增速機(jī)來增速，再繼而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，但是：

1）由于增加了增速機(jī)，相應(yīng)就使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，因此，部件越多，可靠性越差，其中任何一個部件失效的話，就能造成整臺發(fā)電機(jī)的失效；

2）同時，增加了增速機(jī)后，由于增速機(jī)本身要消耗掉一部分的功率，因此，使整臺發(fā)電機(jī)的工作效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可靠性好，并且工作效率高的潮流能的軸流發(fā)電裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的潮流能的軸流發(fā)電裝置，包括安裝架、葉輪裝置、導(dǎo)流裝置和發(fā)電機(jī)，所述的安裝架安裝在水底，葉輪裝置轉(zhuǎn)動連接在安裝架上，發(fā)電機(jī)固定連接在安裝架上，葉輪裝置與發(fā)電機(jī)連接。所述的葉輪裝置上設(shè)有外齒圈，發(fā)電機(jī)的輸出軸上連接有與外齒圈嚙合的小齒輪，外齒圈與小齒輪的齒數(shù)比為30～50:1。

所述的安裝架包括立架、四個固定柱和兩根橫桿，每根橫桿的兩端分別連接兩個固定柱，四個固定柱安裝在水底，立架安裝在兩根橫桿上。

所述的葉輪裝置包括輪轂、葉片組和空心軸，葉片組的一端與空心軸連接，另一端與輪轂連接；所述的外齒圈位于輪轂的外圓周壁上。

所述的葉輪裝置與安裝架轉(zhuǎn)動連接是指，立架上沿圓周方向均勻設(shè)有多組限位裝置，每組限位裝置包括連接板、支撐軸、導(dǎo)輪和軸承，所述的連接板的一端與立架連接，另一端與支撐軸的中部套接，支撐軸的兩端分別各自通過軸承轉(zhuǎn)動連接有導(dǎo)輪，所述每個導(dǎo)輪均在靠外側(cè)邊緣的圓周面上具有凸緣，所述的輪轂的兩個端面卡接在兩個導(dǎo)輪上的凸緣內(nèi)。

所述的限位裝置的最佳數(shù)量為三組。

所述的導(dǎo)流裝置包括外導(dǎo)流套和內(nèi)導(dǎo)流套，所述的外導(dǎo)流套為兩個，分別位于立架的兩側(cè)，每個外導(dǎo)流套從內(nèi)到外為向外擴(kuò)的喇叭口狀，每個外導(dǎo)流套的外壁上沿圓周方向連接有多個掛板，掛板的數(shù)量與限位裝置的數(shù)量一致，多個掛板分別連接在多組限位裝置中的支撐軸的同一端；所述的內(nèi)導(dǎo)流套為兩個，分別位于空心軸的兩端，每個內(nèi)導(dǎo)流套呈子彈頭的形狀，其中尖的一頭朝外，另一頭固定連接在空心軸的端部。

采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）由于葉輪裝置中的外齒圈與發(fā)電機(jī)輸入軸上的小齒輪的齒數(shù)比為30～50:1，這種大齒數(shù)比使葉輪的轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)速的比值為1:30～50，換句話說，輪轂旋轉(zhuǎn)一圈，可以使小齒輪旋轉(zhuǎn)30～50圈，這樣，發(fā)電機(jī)的輸入軸可以相當(dāng)于葉輪30～50倍的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，大大提高發(fā)電機(jī)的電能輸出量，因此，即使在葉輪低轉(zhuǎn)速的情況下，也能轉(zhuǎn)換成較高的電能輸出，使潮流能發(fā)電機(jī)的工作性能更好；

2）另外，葉輪裝置的輪轂通過多組限位裝置來限位并與立架轉(zhuǎn)動連接，結(jié)構(gòu)簡單，而且輪轂轉(zhuǎn)動靈活；

3）在安裝架的兩側(cè)均連接了外導(dǎo)流套，這樣，即使潮流的方向有小的偏離，也能對葉輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力；同時，在空心軸的兩端均安裝了呈子彈頭形狀的內(nèi)導(dǎo)流套，使原本從空心軸的空心處穿過的潮流通過內(nèi)導(dǎo)流套的引導(dǎo)作用偏向周圍的區(qū)域，從而增加了對葉輪處的潮流的流速，使本裝置的發(fā)電效率更高；

4）將外導(dǎo)流套設(shè)計(jì)成從內(nèi)到外為向外擴(kuò)的喇叭口的形狀，是為了使水流進(jìn)入葉輪裝置的流速增大，也使本裝置的發(fā)電效率更高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明潮流能的軸流發(fā)電裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中A向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明局部的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、固定柱；2、橫桿；3、立架；4、發(fā)電機(jī)；5、小齒輪；6、外齒圈；7、輪轂；8、葉片組；9、內(nèi)導(dǎo)流套；10、空心軸；11、外導(dǎo)流套；12、凸緣；13、掛板；14、軸承；15、導(dǎo)輪；16、連接板；17、支撐軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。