[實用新型]擺動式水翼潮流能發電裝置

有效

• 申請號: 201420697457.8
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN204253265U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 徐建安;孫洪雨;寧獻良;孔德慧;李建正;王錫東;高昕
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F03B13/12
• 分類號: F03B13/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種發電裝置，具體地說是潮流發電裝置。

背景技術

伴隨著石油和煤炭等化石燃料的過度消耗，像潮流能、風能、太陽能等可再生能源的開發利用越來越受到世界各國的重視。潮流能作為海洋能的重要形式，與太陽能、風能相比，具有能量密度大、對環境污染小，變化有規律，可預測性好等優點，也被稱為世界未來十大清潔能源之一。目前，對潮流能的利用形式多為旋轉葉片的水輪機配合相應的發電機進行能量捕獲，然而這種潮流能量捕獲方式已經遇到一些指責，如：占地面積大，需要的潮流速度快，噪聲大，水輪機葉片旋轉速度快時會對周圍的海洋生物產生影響等。

海洋中的生物，如金槍魚、海豚、鯊魚等，利用尾部/鰭的擺動從周圍的水中獲得能量實現游動，具有效率高、噪聲低以及良好的水動力特性等特點。受此啟發，近年來，國外開展了一種新的基于擺動式水翼的流體能量捕獲技術研究，與現有的基于旋轉葉片的水輪機技術相比，這種基于擺動水翼的流體能量捕獲技術具有對環境影響小、噪聲小，捕能效率高以及可在淺水使用等優點，另外還具有翼片結構簡單，易于加工，捕能效率高等特點，大約為傳統旋轉水輪機4倍的捕能效率，在英國、愛爾蘭、美國、加拿大等國家較早的開展了這方面的基礎研究。我國擁有廣闊的潮流能海洋資源，目前對擺動式潮流能捕能技術卻一直未曾開展，在這方面，國內幾乎沒有公開的技術報道。國內關于擺動式利用四桿機構耦合實現水翼周期自動循環的還未見相關專利。

發明內容

本實用新型的目的在于提供利用四桿機構耦合實現水翼周期自動循環的擺動式水翼潮流能發電裝置。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型擺動式水翼潮流能發電裝置，其特征是：包括主支撐框架、副支撐框架、發電機(1)、旋轉軸(9)、擺動軸(15)、俯仰軸(24)、第一俯仰連桿(13)、第二俯仰連桿(27)、擺動連桿(12)，旋轉軸(9)、擺動軸(15)、俯仰軸(24)按照自上而下的順序依次安裝在主支撐框架里，擺動軸(15)和俯仰軸(24)通過其各自對應的軸承與主支撐框架配合，旋轉軸(9)包括第一段-第四段，第一段通過軸承與主支撐框架配合，第一段和第二段之間安裝第一組俯仰曲柄(11)，第一俯仰連桿(13)上端通過銷軸與第一組俯仰曲柄(11)相連，第二段和第三段之間安裝擺動曲柄(10)，擺動連桿(12)的上端通過銷軸與擺動曲柄(10)相連，第三段和第四段之間安裝第二組俯仰曲柄(7)，第二俯仰連桿(27)通過銷軸與第二組俯仰曲柄(7)相連，第四段通過軸承與主支撐框架配合，擺動軸(15)上安裝擺動擺桿(14)、大輪，擺動擺桿(14)和擺動連桿(12)通過銷軸相連，俯仰軸(24)上安裝第一俯仰擺桿(17)、第一帶輪、小輪、第二俯仰擺桿(25)，第一俯仰擺桿(17)和第二俯仰擺桿(25)的端部之間安裝翼片(22)，翼片上安裝第二帶輪(20)，第一帶輪和第二帶輪(20)上纏繞勻速同步帶(18)，小輪和大輪上纏繞增速同步帶(16)，第一俯仰擺桿(17)與第一俯仰連桿(13)通過銷軸相連，第二俯仰擺桿(25)和第二俯仰連桿(27)通過銷軸相連，發電機(1)安裝在副支撐框架上，發電機(1)與旋轉軸(9)的第四段相連。

本實用新型還可以包括：

1、所述的第一俯仰擺桿(17)包括依次相連的首段、中間段(21)和尾段，中間段(21)的兩端與首段和尾段采用正反牙螺紋結構相連，尾段上方設置成三角形支架，第一俯仰擺桿(17)的三角形支架與第一俯仰連桿(13)相連，第二俯仰擺桿(25)的結構與第一俯仰擺桿(17)相同。

2、擺動曲柄(10)與第一組俯仰曲柄(7)和第二組俯仰曲柄(11)均采用相差90度相角的布置方式。

3、在發電機(1)和旋轉軸(9)的第四段之間安裝飛輪(3)、增速箱(4)、扭矩計(5)。

4、大輪與小輪的傳動比為3:1，第一帶輪和第二帶輪(20)的傳動比為1:1。

本實用新型的優勢在于：

1.本擺動水翼潮流能捕能裝置，完全利用機械本身的運動特性實現裝置的周期運轉。具有結構簡單、安裝方便、傳動靈活及傳動效率高、噪聲小、易于淺水應用等優點，在未來的潮流能能量捕獲方面有很大的發展空間。

2.裝置完全利用了機械本身的運動特性，將控制翼型深沉運動的四桿和控制擺動運動的四桿進行了優化和分析，兩種運動的耦合可有效的實現翼型部分的自動周期循環，巧妙的將擺動曲柄和俯仰曲柄采用了相角相差90度的布置方式，有效的實效了擺動四桿對翼型攻角的控制。