[發明專利]一種尾翼式海流能流致振動雙向搖轉發電裝置

在審

• 申請號: 202011361258.6
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112583202A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 白旭;孫萌;韓傳煜;譚舒銘
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H02K7/18
• 分類號: H02K7/18;H02K7/06;F03B13/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種尾翼式海流能流致振動雙向搖轉發電裝置，包括固定框架、流致振動板、離合器，所述流致振動板內設有貫穿軸，該貫穿軸的兩端設有離合器；所述離合器通過傳動結構連接發電機結構。本發明選用流致振動板作為繞流鈍體，洋流繞過鈍體時振動板雙向擺動，板在水流中受到的阻力較小，板表面設有防腐涂層，可以減少對板的腐蝕，保證裝置在水下的使用壽命。本發明加入超越離合器，振動板無論是順時針還是逆時針搖轉，離合器都能旋轉帶動發電機線圈切割磁感線發電，保證板在水下工作時，無論是順時針還是逆時針擺動，離合器都會隨之旋轉，從而能夠更大限度的對海流能進行捕獲，獲得更大的能量。

技術領域

本發明涉及一種發電裝置，尤其涉及一種尾翼式海流能流致振動雙向搖轉發電裝置。

背景技術

在生態環境日益惡化的今天，隨著資源能源的減少，海洋能源的開發利用越來越受到重視。海流能作為海洋能源中最易利用且持續可利用的能源備受關注。流致振動是一種自然界常見的振動現象，指水流流過固體時，剪切應力導致近壁面水流蜷曲成渦，誘發固體表面不同區域壓強變化，從而產生交替相間的流體力，使得固體發生往復運動的現象。流致振動現象廣泛的存在于空氣動力、水動力及海洋動力等相關的工程領域中，其對工程結構物有巨大的破壞作用。但是如果能將該振動能量有效地轉化為電能，一方面可以對能源進行利用，另一方面振動能量被搜集起來，對結構整體起到減振效果。目前應用于潛艇基本采用渦扇進行能源利用，形式太過單一且利用率低、轉化不穩定，故如何改變利用方式且提高利用率及穩定性，成為近幾年的熱門話題。

如圖1所示，目前技術提出一種PVDF彈性薄膜鰻魚“eel”型俘能器，薄膜置于垂直水流方向的平板后方，共振條件下薄膜在卡門渦街中的阻尼效應可忽略不計。流體繞過鈍體時產生的卡門渦街會帶動后側的柔性壓電材料發生扭動或擺動,進而實現發電。“eel”式壓電俘能發電裝置僅能為小型傳感器或者航標燈等提供電力支持，并不適用于潛艇等大型水下設備的供電，適用面較狹窄。鰻魚式壓電俘能裝置的核心在于壓電材料本身，只有突破與改善材料技術才能提高該設備運用的前景。

發明內容

發明目的：本發明旨在提供一種發電量大、發電效率高、結構穩定、生產方便的尾翼式海流能流致振動雙向搖轉發電裝置，以解決上述技術問題。

技術方案：本發明的尾翼式海流能流致振動雙向搖轉發電裝置，包括固定框架、流致振動板、離合器，所述流致振動板內設有貫穿軸，該貫穿軸的兩端設有離合器；所述離合器通過傳動結構連接發電機結構。

所述流致振動板上表面呈流線型或呈斜面。

所述離合器設于流致振動板兩端的端部，流致振動板的該端部呈圓柱形。

所述離合器包括上轉軸、外盤、內盤以及下轉軸；上轉軸頂部、底部分別與固定框架和外盤連接，外盤和內盤嵌套連接，下轉軸的頂部、底部分別與內盤和固定框架連接。

所述內盤包括爪輪，爪輪設有楔槽，槽內設有滾柱以及連接滾柱與爪輪的彈簧頂桿，彈簧頂桿設于槽的側壁。

所述傳動結構包括兩個聯軸器和聯軸器間的蝸桿傳動結構。

所述離合器的下轉軸連接聯軸器，由下轉軸帶動聯軸器轉動；所述聯軸器包括對稱設置的兩個半聯軸器和膜片，兩個半聯軸器與膜片交錯連接，即相鄰的連接螺栓方向相反。

所述聯軸器的下端連接蝸桿傳動結構，蝸桿傳動結構包括蝸桿、蝸輪以及輸出軸，蝸桿通過聯軸器與超越離合器下轉軸相接，由下轉軸帶動蝸桿轉動，蝸桿與蝸輪嚙合，蝸輪與輸出軸連接。

所述貫穿軸末端設有固定柱，固定柱上設有槽口，通過槽口與離合器連接。

所述傳動結構設于固定框架內。

有益效果：與現有技術相比，本發明具有如下顯著優點：