CN101761441A

CN101761441A - 水流发电装置

Info

Publication number: CN101761441A
Application number: CN200810249553A
Authority: CN
Inventors: 王树杰; 李冬
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-06-30

Abstract

本发明涉及一种液力发动机，尤其涉及一种带有叶片转子的液力发动机。本发明的水流发电装置，包括浮体以及与之连接的发电装置，发电装置与水轮机连接，水轮机包括水轮机支架以及设置在水轮机支架内左右对称的两个转子，转子上设置柔性叶片，左、右两个转子设置的柔性叶片方向相反；水轮机支架连接锚泊设备。本发明的有益效果是可以在较低水流流速情况下，给水下仪器装置提供持续的电能供给，由于采用双转子结构，克服了自转影响，因而结构具有非常好的稳定性。

Description

水流发电装置

技术领域

本发明涉及一种液力发动机，尤其涉及一种带有叶片转子的液力发动机。

背景技术

二十一世纪以来，海洋越来越多的受到国际社会和科学组织的关注，海洋技术得到了快速发展。科学家设计出了各种水下工作的仪器、装置用来水下勘探、观测，以实现对海洋资源的开发和利用。众所周知，现代的各种水下装置通常采用电能驱动，这就为水下工作装置的设计带来了一个难题。首先，这些水下装置有时需要在远海、深海中使用，由于远离电网，它们工作所需电能若采用电网供电，其输送将是个棘手的问题；其次，有些水下供电装置需要长期的水下连续运行，对电能需求的连续性提出了特殊要求，要能保证电能的持续补给。

目前水下仪器设备的供电大都采用蓄电池。这样能够满足水下仪器设备进行短期水下工作的需求，但是如果要实现长期的连续水下工作，需要定期的对其进行充电，需要设备浮出水面，这就增加了装置本身结构的复杂性和装置布设的复杂性，尤其对于常年锚固于海底的装置。为了增加持续供电的能力，现有专利中有通过新型蓄电池系统增加电能容量：如2007年7月25日授权公告的中国专利，公告号为CN2927332，其公开了一种水下设备用锂电池供电单元，包括单个或多个串联或并联的锂电池、封装锂电池的容器、在容器内固定锂电池的固定件或填充物，一个或多个安装于容器上用于充电和向外输出电能的水下电缆插座，连接各锂电池和水下电缆插座的导线，虽然具有重量轻体积小的优点，但仍然需要定期的进行充电，不能解决持续供电的缺陷。

现有技术中也有采用水下发电的装置，如2002年10月2日授权公告的中国专利，公告号为CN2514138Y，其公开了一种漂浮式发电机，由漂浮体、发电机组及叶轮组组成，叶轮组通过叶轮轴与发电机组连接，叶轮组安装于漂浮体上，叶轮组中每组叶片共有两个，叶轮组中水流作用于叶片上的有效面积可以通过改变两个叶片间的相对位置进行调整。但其结构复杂，发电效率不高，系统不稳定。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种水流发电装置，该装置可以在较低水流速度下发电，将其同水下仪器设备相连，给其供给电能，可以实现电能的持续供给。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括浮体以及与之连接的发电装置，发电装置与水轮机连接，水轮机包括水轮机支架以及设置在水轮机支架内左右对称的两个转子，转子上设置柔性叶片，左、右两个转子设置的柔性叶片方向相反；水轮机支架连接锚泊设备。

左、右两转子分别通过转子轴固定在风机支架上，两转子轴分别与发电装置连接。发电装置包括箱体与箱盖，箱体下部设置两个轴孔，左、右转子轴通过轴孔伸入箱体内；右转子轴连接大带轮，大带轮通过皮带或链条带动小带轮将运动传递到中间轴上；左转子轴连接大齿轮，大齿轮带动安装在中间轴上的小齿轮将运动变向并传递到中间轴上；中间轴通过两个轴承座固定于焊接在箱体内的支架上；中间轴的上端与一个大带轮连接，大带轮通过皮带或链条带动发电机转动，发电机通过电机座固定于支架上。转子轴与轴孔贯通处通过装有骨架油封的端盖密封，端盖通过螺栓固定在箱体上。箱体下部焊接固定支架，固定支架与风机支架通过螺栓连接。箱体与箱盖通过螺栓连接。

浮体与发电装置直接连接或通过牵引线连接。支架通过锚泊设备固定于海底，可以通过调整锚泊设备或牵引线的长度来实现发电装置与浮体之间的间距。发电装置与水轮机的位置可以互换。

柔性叶片采用三角形或梯形结构。具体的说来，水轮机转子截面为正多边形、侧面为矩形，水轮机转子结构形式采用竖直安装方式，两个转子成轴对称安装在支架左右两边，选择两个转子转向相反克服自转对系统的影响，保证了发电装置的良好稳定性。在水流作用下产生的动力通过转子轴传递到传动系统，因转子反向安装，需要将其中一个传动轴的旋转方向进行反向，然后一起通过传动系统带动发电机发电。

本发明的有益效果是可以在较低水流流速情况下，给水下仪器装置提供持续的电能供给，由于采用双转子结构，克服了自转影响，因而结构具有非常好的稳定性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的发电装置示意图。

具体实施方式

可持续水下供电的水流发电装置包括浮体5、发电装置2、锚泊设备4、转子支架6、左转子3、右转子7、左转子轴13、右转子轴22、发电机25。两个水轮机转子3、7分别与其转子轴13、21连接，通过传动系统连接发电机25，传动系统和发电机25密封于发电装置2内，发电装置2固定于转子支架6之上、浮体5之下，水下仪器设备1可固定于浮体5之上，整个系统通过锚泊设备4锚泊固定。

发电装置2为一长方体，上部有箱盖8，箱体9下部焊接着一个固定支架21，固定支架21同转子支架6上的法兰盘相配合，用螺栓固定即可将箱体9与转子支架6定位和连接在一起。箱体9下部设置两个轴孔，使左、右转子轴13、22伸入其中，通过装有骨架油封15的端盖14密封，端盖14通过螺栓固定在箱体9上。左转子轴13安装大齿轮12，大齿轮12带动安装在中间轴16上的小齿轮18，将运动变向并传递到中间轴16上；右转子轴22上端连接着右大带轮23，右大带轮23通过皮带20带动小带轮17将运动传递到中间轴16上。中间轴16通过两个轴承座11固定于焊接于箱体9内的框架19上。中间轴16的轴径下端与小带轮17、小齿轮18连接，最上端与一个左大带轮10连接，左大带轮10通过皮带20实现将两个转子的共同运动传递至发电机25，并带动其发电。发电机25固定于电机座24上，电机座24固定于框架19上，这种结构的好处是无须将轴承放置在箱壁上，省去了两个端盖，既降低了加工难度，又能使箱体更好的密封。

Claims

1.一种水流发电装置，包括浮体以及与之连接的发电装置，发电装置与水轮机连接，其特征在于水轮机包括水轮机支架以及设置在水轮机支架内左右对称的两个转子，转子上设置柔性叶片，左、右两个转子设置的柔性叶片方向相反；水轮机支架连接锚泊设备。

2.根据权利要求1所述的水流发电装置，其特征在于浮体与发电装置直接连接或通过牵引线连接。

3.根据权利要求1所述的水流发电装置，其特征在于柔性叶片采用三角形或梯形结构。

4.根据权利要求1所述的水流发电装置，其特征在于左、右两转子分别通过转子轴固定在风机支架上，两转子轴分别与发电装置连接。

5.根据权利要求4所述的水流发电装置，其特征在于发电装置包括箱体与箱盖，箱体下部设置两个轴孔，左、右转子轴通过轴孔伸入箱体内；右转子轴连接大带轮，大带轮通过皮带或链条带动小带轮将运动传递到中间轴上；左转子轴连接大齿轮，大齿轮带动安装在中间轴上的小齿轮将运动变向并传递到中间轴上；中间轴通过两个轴承座固定于焊接在箱体内的支架上；中间轴的上端与一个大带轮连接，大带轮通过皮带或链条带动发电机转动，发电机通过电机座固定于支架上。

6.根据权利要求5所述的水流发电装置，其特征在于转子轴与轴孔贯通处通过装有骨架油封的端盖密封，端盖通过螺栓固定在箱体上。

7.根据权利要求5所述的水流发电装置，其特征在于箱体下部焊接固定支架，固定支架与风机支架通过螺栓连接。

8.根据权利要求5所述的水流发电装置，其特征在于箱体与箱盖通过螺栓连接。