[發(fā)明專利]一種無死點(diǎn)的振蕩水翼式潮流能發(fā)電結(jié)構(gòu)體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110232038.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN112983723B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何廣華;趙志謙;楊豪;汪鵬;莫惟杰;王威;朱一舟;謝鴻飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號(hào): F03B13/18
• 分類號(hào): F03B13/18;F03B13/26;F03B11/00
• 代理公司: 深圳匯策知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44487
• 代理人: 遲芳

一種無死點(diǎn)的振蕩水翼式潮流能發(fā)電結(jié)構(gòu)體。現(xiàn)有水翼式潮流能發(fā)電裝置在克服死點(diǎn)問題尚無解決方式。本發(fā)明包括立板、傳動(dòng)桿、轉(zhuǎn)輪、彈性滑塊體和兩個(gè)水翼片，立板豎直設(shè)置，傳動(dòng)桿、轉(zhuǎn)輪和彈性滑塊體均設(shè)置在立板同一側(cè)面上，彈性滑塊體與立板滑動(dòng)配合，轉(zhuǎn)輪設(shè)置在彈性滑塊體的下方；長桿體的一端鉸接有兩個(gè)水翼片，長桿體通過第一軸體與立板相鉸接，長桿體的另一端通過第二軸體與中桿體的一端相鉸接，第三軸體依次穿過中桿體的另一端和短桿體一端后設(shè)置在轉(zhuǎn)輪的外側(cè)面上，短桿體的另一端通過第四軸體與彈性滑塊體相鉸接。本發(fā)明用于潮流發(fā)電。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明具體涉及一種無死點(diǎn)的振蕩水翼式潮流能發(fā)電結(jié)構(gòu)體。

背景技術(shù)：

潮流能發(fā)電裝置主要采用三種形式：水平軸式，豎直軸式和振蕩水翼式。其中，水平軸式和豎直軸式水輪機(jī)是目前大型潮流能發(fā)電裝備采用的主要方式。但是，由于水輪機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝維護(hù)成本高，對(duì)水深要求高，其安裝應(yīng)用受到極大的限制。而振蕩水翼式發(fā)電裝置利用具有一定攻角的水翼使迎面與背面形成壓差，產(chǎn)生升沉和俯仰運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。由于具有發(fā)電效率高、適用于淺水、對(duì)環(huán)境影響小、輸出功率穩(wěn)定、對(duì)流速要求低等優(yōu)點(diǎn)，振蕩水翼式發(fā)電裝置得到了廣泛的研究。

水翼運(yùn)動(dòng)可以分為升沉和俯仰運(yùn)動(dòng)，水翼發(fā)電裝置是將水翼的往復(fù)升沉運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為單向轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，主要采用的機(jī)械結(jié)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。但是，當(dāng)水翼帶動(dòng)搖桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置，而現(xiàn)有水翼式潮流能發(fā)電裝置在克服死點(diǎn)問題上沒有很好的解決方案。

克服裝置死點(diǎn)常用的方法有加裝飛輪或采用錯(cuò)位排列的機(jī)構(gòu)。利用飛輪克服死點(diǎn)時(shí)，由于飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，在機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)需要較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此需要的啟動(dòng)流速大，限制了發(fā)電裝置的應(yīng)用海域，并且飛輪的設(shè)計(jì)需要通過精確計(jì)算，使得飛輪需要專門加工，可替換性差。用于傳遞水翼升沉和俯仰運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)往往對(duì)空間位置有較高的要求，使得飛輪的尺寸不能隨意設(shè)計(jì)，這大大增加了設(shè)計(jì)難度。而采用錯(cuò)位排列的方式克服死點(diǎn)時(shí)，機(jī)構(gòu)不能保持完全對(duì)稱，在需要對(duì)稱機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)合下，錯(cuò)位排列的方式會(huì)受到限制。因此，如何能以一種簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)克服結(jié)構(gòu)死點(diǎn)，是振蕩水翼式發(fā)電裝置中亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容：

為解決上述背景技術(shù)中提及的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無死點(diǎn)的振蕩水翼式潮流能發(fā)電結(jié)構(gòu)體。

一種無死點(diǎn)的振蕩水翼式潮流能發(fā)電結(jié)構(gòu)體，包括立板、傳動(dòng)桿、轉(zhuǎn)輪、彈性滑塊體和兩個(gè)水翼片，所述立板豎直設(shè)置，傳動(dòng)桿、轉(zhuǎn)輪和彈性滑塊體均設(shè)置在立板同一側(cè)面上，彈性滑塊體與立板滑動(dòng)配合，轉(zhuǎn)輪設(shè)置在彈性滑塊體的下方；

所述傳動(dòng)桿包括長桿體、中桿體、短桿體、第一軸體、第二軸體、第三軸體和第四軸體，長桿體的一端鉸接有兩個(gè)水翼片，長桿體通過第一軸體與立板相鉸接，長桿體的另一端通過第二軸體與中桿體的一端相鉸接，第三軸體依次穿過中桿體的另一端和短桿體一端后設(shè)置在轉(zhuǎn)輪的外側(cè)面上，短桿體的另一端通過第四軸體與彈性滑塊體相鉸接，轉(zhuǎn)輪輪中心至第四軸體軸心之間的距離、轉(zhuǎn)輪輪中心至第二軸體軸心之間的距離以及轉(zhuǎn)輪輪中心至第一軸體之間的距離依次遞減。

作為優(yōu)選方案：所述彈性滑塊體包括上滑座、直線光軸、滑塊、下滑座、上彈簧和下彈簧，所述上滑座和下滑座從上至下依次設(shè)置在立板的側(cè)面上，上滑座和下滑座之間設(shè)置有直線光軸，滑塊套裝在直線光軸上且其沿直線光軸的長度方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，上彈簧套裝在直線光軸上且其處于上滑座和滑塊之間，下彈簧套裝在直線光軸上且其處于下滑座和滑塊之間。

作為優(yōu)選方案：立板的側(cè)面上加工有配合上滑座的第一弧形滑道，立板的側(cè)面上加工有配合下滑座的第二弧形滑道。

作為優(yōu)選方案：第一弧形滑道和第二弧形滑道對(duì)應(yīng)的圓心角相等，第一弧形滑道對(duì)應(yīng)的圓心角小于且等于15度。

作為優(yōu)選方案：長桿體、中桿體和短桿體長度比為9:2:3。

作為優(yōu)選方案：長桿體的一端加工有連接孔，連接孔內(nèi)穿設(shè)有第五軸體，第五軸體的兩端各連接有一個(gè)水翼片。