[發明專利]一種潮流發電裝置

有效

• 申請號: 201710091303.2
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106677975B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 李增亮;孫召成;董祥偉;張琦;馮龍;李樂樂;范春永;胥曰強;杜明超;于然
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F03B13/26
• 分類號: F03B13/26;F03B15/00;F03B11/00;F03B3/12
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技術領域

本發明涉及發電技術領域，尤其涉及一種潮流發電裝置。

背景技術

地球上有大約71％的面積被海洋覆蓋，海洋不僅為人類提供航運、水產等便捷與服務，還蘊藏著豐富的礦產和巨大的能量。而且，海洋能源是一種清潔可再生的能源，如果能將其充分開發利用，將極大的緩解目前的能源危機和全球氣候變暖問題。尤其是潮流能的開發利用具有以下優點：海水密度是空氣的800多倍，能量密度集中；潮流流動具有可預測性，對于特定海域，潮流流動表現出極強的規律性。潮流能獲能裝置作為潮流能電站的關鍵部分，直接影響整個系統的性能，當水流方向與水輪機軸線平行時效率最高，但是當海流變向，兩者夾角增大時，水輪機發電效率急劇下降，同時，潮流能發電裝置都安放在海底，人工進行轉向的話不僅費時費力，且海底海流流向變化多端，方向多變，如何準確實時測量海底海流流向并將發電裝置轉向其實現水輪機軸線與水流方向平行的難度不僅大且不容易實現。現有的潮流發電機的朝向都是固定的，在潮流流向發生變動時，潮流發電機的發電效率大幅降低。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供一種潮流發電裝置，用于在潮流流向發生變動時，可以調整潮流發電機的朝向，提高潮流發電機的發電效率。

為實現上述目的，本發明提供了一種潮流發電裝置，包括主水輪機、測向水輪機組、轉動軸、第一軸承、第二軸承、密封罩、底座、固定支架、第一傳動齒輪、定位齒輪、轉動軸限位組件、轉動軸驅動組件、控制柜；所述密封罩包括側壁、與所述側壁相接的頂部，所述側壁的底部與所述底座相固定形成一容置空間，所述頂部設置有通孔；所述底座朝向所述頂部的第一側面設置有所述固定支架，所述固定支架設置在所述容置空間內，所述第一軸承設置在所述固定支架上，所述第二軸承設置在所述第一側面的中心位置，所述通孔、所述第一軸承和所述第二軸承的連線與所述第一側面相垂直；所述第一軸承固定在所述轉動軸上，所述第二軸承固定在所述轉動軸的第一端，所述轉動軸的第二端透過所述通孔伸出所述密封罩的外側，所述轉動軸與密封罩在通孔處設有機械密封；在所述第一軸承和所述第二軸承之間設置有所述第一傳動齒輪和所述定位齒輪，所述第一傳動齒輪和所述定位齒輪安裝在所述轉動軸上；所述轉動軸驅動組件設置在所述容置空間內，所述轉動軸驅動組件與所述第一傳動齒輪相接，所述轉動軸限位組件設置在所述容置空間內，所述轉動軸限位組件與所述定位齒輪相接；所述主水輪機固定在所述轉動軸的第二端，所述測向水輪機組設置在所述主水輪機和所述密封罩之間，所述測向水輪機組固定在所述轉動軸上，所述測向水輪機組包括設置在不同方位的至少兩個測向水輪機；所述控制柜用于根據所述測向水輪機組的前后兩端相鄰水輪機之間發電電流的大小關系驅動所述轉動軸驅動組件和所述轉動軸限位組件，所述轉動軸驅動組件和所述轉動軸限位組件帶動所述轉動軸轉動用于調整所述主水輪機的朝向。

可選的，所述轉動軸驅動組件包括設置在所述第一側面上的步進電機、受所述步進電機驅動的聯軸器、設置在所述聯軸器另一端的第二傳動齒輪，所述第二傳動齒輪與所述第一傳動齒輪相嚙合；所述轉動軸限位組件包括設置在所述第一側面上的定位基座、設置在所述定位基座上的電磁鐵、位于所述電磁鐵一側的彈簧、位于所述彈簧另一側的磁鐵，所述電磁鐵在所述彈簧的作用下對所述定位齒輪進行限位，所述電磁鐵產生的磁場用于迫使所述磁鐵克服所述彈簧的彈力解除對所述定位齒輪的限位。

可選的，所述定位基座包括固定在所述第一側面上的第一水平固定部、垂直設置在所述第一水平固定部上的第一豎直支撐部、垂直設置在所述第一豎直支撐部上的凸軸，所述磁鐵為環形磁鐵，所述環形磁鐵套設在所述凸軸上，所述環形磁鐵固定在所述凸軸靠近所述第一豎直支撐部的一端，所述環形磁鐵遠離所述第一豎直支撐部的一側與彈簧相接，所述彈簧套設在所述凸軸上，所述電磁鐵為中空結構，所述電磁鐵套設在所述凸軸上，所述電磁鐵位于所述彈簧遠離所述磁鐵的一側，所述電磁鐵的另一側用于對所述定位齒輪進行限位。

可選的，所述固定支架包括垂直設置在所述第一側面上的第二豎直支撐部、第三豎直支撐部、第四豎直支撐部、第五豎直支撐部、設置在所述第二豎直支撐部頂端的第二水平固定部、設置在所述第三豎直支撐部頂端的第三水平固定部、設置在所述第四豎直支撐部頂端的第四水平固定部、設置在所述第五豎直支撐部頂端的第五水平固定部，所述第二水平固定部、所述第三水平固定部、所述第四水平固定部、所述第五水平固定部均固定在所述第一軸承的外側，且所述第二水平固定部、所述第三水平固定部、所述第四水平固定部、所述第五水平固定部對稱設置。