CN101906770A - 潮汐海浪势能发电站动力传动系统 - Google Patents
潮汐海浪势能发电站动力传动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101906770A CN101906770A CN2010102124208A CN201010212420A CN101906770A CN 101906770 A CN101906770 A CN 101906770A CN 2010102124208 A CN2010102124208 A CN 2010102124208A CN 201010212420 A CN201010212420 A CN 201010212420A CN 101906770 A CN101906770 A CN 101906770A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- potential energy
- tide
- pinion
- lever
- sea wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 16
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 claims description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- 230000009189 diving Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003653 coastal water Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Abstract
本发明公开了一种潮汐海浪势能发电站动力传动系统，其包括：势能采集装置、换向装置和蓄能装置；其中，势能采集装置是平衡杠杆系统，杠杆一端随潮汐海浪上下运动，另一端把杠杆的上下运动转换成旋转运动并连接换向装置同时经输出主轴输出单向转动；该输出主轴经离合器、调速器和带锁止功能的棘轮将单向转动输入蓄能装置；蓄能装置为平面蜗卷盘簧组，该平面蜗卷盘簧组由多个平面蜗卷盘簧通过销连接拼接成，每个平面蜗卷盘簧一端连接在外圈上并由带锁止功能的棘轮带动同向卷动，另一端则带动该平面蜗卷盘簧组的输出心轴同向转动并经调速器输入发电机。本发明成功采集潮汐海浪势能用于发电，而且结构简单、成本低廉、对环境影响小、能量转化率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电站动力传动系统，尤其是一种潮汐海浪势能发电站动力传动系统。
背景技术
石化能源污染严重、来源有限，面临着日益枯竭的危险。相反，海洋能源是一种绿色清洁能源，它廉价洁净且取之不尽用之不竭。因此，如何有效利用浩瀚的海洋开发潮汐和海浪中蕴含的能量已成为当今各国争相研究的重要课题。现有的潮汐海浪电站仍然沿用河流发电站的水轮机，存在诸多缺点：一是因潮汐海浪运动方向不确定，导致能量转化率低、设备结构复杂；二是水轮机等主要金属部件长期直接暴露在高盐度的海水里，受腐蚀严重工作寿命短；三是发电站主体建造在海中，工程难度大、造价高，对海洋生态环境造成较大损害。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、建造容易、成本低廉、适应潮汐海浪运动且对海洋环境破坏程度小的潮汐海浪势能发电站动力传动系统。
为解决上述技术问题本发明的潮汐海浪势能发电站动力传动系统采用如下技术方案：该系统包括：势能采集装置、换向装置和蓄能装置；其中，势能采集装置是平衡杠杆系统，杠杆一端随潮汐海浪上下运动，另一端把杠杆的上下运动转换成旋转运动并连接换向装置同时经输出主轴输出单向转动；该输出主轴经离合器、调速器和带锁止功能的棘轮将单向转动输入蓄能装置；蓄能装置为平面蜗卷盘簧组，该平面蜗卷盘簧组由多个平面蜗卷盘簧通过销连接拼接成，每个平面蜗卷盘簧一端连接在外圈上并由带锁止功能的棘轮带动同向卷动，另一端则带动该平面蜗卷盘簧组的输出心轴同向转动并经调速器输入发电机。
平衡杠杆系统一端为半潜浮船，另一端为扇形齿轮副或者齿轮齿条副；半潜浮船为上下对称的空心半球形并通过活套与两根垂直导轨连接，该扇形齿轮副或者齿轮齿条副的从动齿轮连接动力输入轴。
换向装置包括正转机构和逆转机构，两机构各包括依次连接的主齿轮、棘轮、副齿轮；两主齿轮分别与固定在动力输入轴上的输入齿轮啮合，正转机构的副齿轮直接与固定在输出主轴上的输出齿轮啮合，逆转机构的副齿轮与第三副齿轮啮合，第三副齿轮与固定在输出主轴上的输出齿轮啮合。
本发明利用杠杆原理，当潮汐海浪造成水位上涨半潜浮船的上半部分达到设计排水线时，由于大气压力的作用，半潜浮船推动杠杆的一端向上运动；当潮汐海浪造成水位下落到半潜浮船下半部分的设计水线时，同样由于大气压力的作用，半潜浮船拉动杠杆的一端向下运动，从而采集到潮汐海浪造成水位变化形成的势能，并经换向装置转化成单向转动的机械能，然后压缩平面蜗卷盘簧形成弹性势能存储，根据需要设定释放能量的速度稳定带动发电机发电。
与传统海洋能发电站相比，利用了本发明的发电站，其主体建造在近海岸边，施工容易、对环境破坏小，主要部件不受海水腐蚀危害寿命长、建设和运行成本低，且系统组成简单、能量转化率高，只损失少量摩擦力功。
附图说明
图1是本发明潮汐海浪势能发电站动力传动系统的结构示意图。
图2是图1中势能采集装置的侧视结构简图。
图3是图1中蓄能装置的平面蜗卷盘簧组沿S-S线的剖视图。
图中：1半潜浮船，2扇形齿轮，3从动齿轮，4活套，5导轨，6杠杆轴，7杠杆，8支撑柱，9动力输入轴，10第一主齿轮，11第二主齿轮，12第一棘轮，13第二棘轮，14第一副齿轮，15第二副齿轮，16输入齿轮，17输出齿轮，18第三副齿轮，19输出主轴，20离合器，21第一调速器，22带锁止功能的棘轮，23平面蜗卷盘簧，24导杆轴，25外圈，26输出心轴，27第二调速器。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的潮汐海浪势能发电站动力传动系统包括：势能采集装置、换向装置和蓄能装置。
其中，势能采集装置是平衡杠杆系统，它一端为半潜浮船1，另一端为扇形齿轮2和从动齿轮3构成的扇形齿轮副，两端以支点为中心，通过配重使一端包括半潜浮船在内的总重量与另一端包括扇形齿轮的总重量这两者形成的力矩相等，以提高势能采集装置对潮汐和海浪引起的近岸水位的变化灵敏度；半潜浮船1为上下对称的空心半球形并通过活套4与两根垂直导轨5连接，使其适应潮汐海浪上下运动；半潜浮船1与杠杆7的连接处是导杆结构，杠杆轴6与杠杆7之间的连接是固定连接，杠杆轴的两根支撑柱8与杠杆轴6之间轴承联接；扇形齿轮副可由齿轮齿条副代替，其从动齿轮3连接动力输入轴9。平衡杠杆系统随潮涨潮落上下摆动，将不规则的海洋运动转换为从动齿轮3有规律的转动，然后带动穿过厂房的动力输入轴9传递动力至换向装置。
换向装置包括正转机构和逆转机构，两机构各包括依次连接的主齿轮10和11、棘轮12和13、副齿轮14和15，两主齿轮10和11分别与固定在动力输入轴9上的输入齿轮16啮合随其顺时针或逆时针转动；正转机构的第一副齿轮14直接与固定在输出主轴19上的输出齿轮17啮合，逆转机构的第二副齿轮15与第三副齿轮18啮合，第三副齿轮18与固定在输出主轴上19的输出齿轮17啮合。动力输入轴9的顺时针和逆时针交替的转动经换向装置从输出主轴19输出为单向转动，具体过程是：动力输入轴9带动输入齿轮16顺时针转动时，正转机构的第一主齿轮10逆时针转动，带动逆时针的第一棘轮12，第一副齿轮14逆时针转动带动输出齿轮17顺时针转动，第三副齿轮18逆时针转动，第二副齿轮15顺时针转动，而由于顺时针的第二棘轮13的作用，第二主齿轮11逆时针空转；动力输入轴9带动输入齿轮16逆时针转动时，逆转机构的第二主齿轮11顺时针转动，带动顺时针的第二棘轮13，第二副齿轮15顺时针转动，第三副齿轮18逆时针转动带动输出齿轮17顺时针转动，第一副齿轮14逆时针转动，而由于逆时针的第一棘轮12的作用，第一主齿轮10顺时针空转。
在输出齿轮17的带动下，输出主轴19经过离合器20、由第一调速器21调到设计转速，通过一个带锁止功能的棘轮22将顺时针转动输入蓄能装置。离合器20的作用是当蓄能装置蓄积能量已满负荷时使势能采集装置和换向装置空转，带锁止功能的棘轮22的作用是在没有动力输入时，防止蓄能装置反转。
如图3所示，蓄能装置为平面蜗卷盘簧组，该平面蜗卷盘簧组由多个平面蜗卷盘簧23通过销连接拼接成，每个平面蜗卷盘簧一端经导杆轴24连接在外圈25上并由带锁止功能的棘轮22带动同向顺时针卷动，另一端则带动该平面蜗卷盘簧组的输出心轴26同向转动并经由第二调速器27调到设计转速输入发电机。平面蜗卷盘簧23是一种以米为单位的有足够长度和强度的大型平面蜗卷盘簧，由它构成的平面蜗卷盘簧组至少能贮存一天内势能采集装置采集到的全部势能，同时也能提供大型发电机组全天候发电所需的能量。而且，根据负荷需要和发电站设计功率可以增加或减少构成平面蜗卷盘簧组的平面蜗卷盘簧23的数量。
实施本发明过程中，尽管潮位变化很慢，造成杠杆摆动位移也小，可是经杠杆和扇形齿轮副的放大，转换成从动齿轮的旋转运动后又经过换向装置和调速器的放大，完全可以提供足够的转速给蓄能装置。为产生足够的驱动力，半潜浮船设计排水量应在千吨级以上。本发明中的两个调速器均为齿轮变速器，起提升速度的作用。
Claims (3)
1.一种潮汐海浪势能发电站动力传动系统，其特征在于该系统包括：势能采集装置、换向装置和蓄能装置；所述势能采集装置是平衡杠杆系统，杠杆一端随潮汐海浪上下运动，另一端把杠杆的上下运动转换成旋转运动并连接换向装置同时经输出主轴输出单向转动；该输出主轴经离合器、调速器和带锁止功能的棘轮将单向转动输入蓄能装置；所述蓄能装置为平面蜗卷盘簧组，该平面蜗卷盘簧组由多个平面蜗卷盘簧通过销连接拼接成，每个平面蜗卷盘簧一端连接在外圈上并由所述带锁止功能的棘轮带动同向卷动，另一端则带动该平面蜗卷盘簧组的输出心轴同向转动并经调速器输入发电机。
2.根据权利要求1所述的潮汐海浪势能发电站动力传动系统，其特征在于：所述平衡杠杆系统一端为半潜浮船，另一端为扇形齿轮副或者齿轮齿条副；所述半潜浮船为上下对称的空心半球形并通过活套与两根垂直导轨连接，所述扇形齿轮副或者齿轮齿条副的从动齿轮连接动力输入轴。
3.根据权利要求2所述的潮汐海浪势能发电站动力传动系统，其特征在于：所述换向装置包括正转机构和逆转机构，两机构各包括依次连接的主齿轮、棘轮、副齿轮；两主齿轮分别与固定在所述动力输入轴上的输入齿轮啮合，正转机构的副齿轮直接与固定在所述输出主轴上的输出齿轮啮合，逆转机构的副齿轮与第三副齿轮啮合，第三副齿轮与固定在所述输出主轴上的输出齿轮啮合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102124208A CN101906770B (zh) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | 潮汐海浪势能发电站动力传动系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102124208A CN101906770B (zh) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | 潮汐海浪势能发电站动力传动系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101906770A true CN101906770A (zh) | 2010-12-08 |
| CN101906770B CN101906770B (zh) | 2011-11-30 |
Family
ID=43262344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102124208A Active CN101906770B (zh) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | 潮汐海浪势能发电站动力传动系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101906770B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102410133A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-04-11 | 刘新立 | 一种海能发电船 |
| CN102536617A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-07-04 | 张超良 | 潮汐发电装置 |
| CN103994019A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-08-20 | 刘阳和 | 水拨轮发电机组 |
| CN111287139A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-16 | 江苏科技大学 | 一种港口防波堤 |
| WO2022203645A1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | Евгений Адамович ЩЕПАНОВСКИЙ | Волновая энергетическая установка |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57186657A (en) * | 1981-05-13 | 1982-11-17 | Iwaji Nakamura | Device to rotate shaft gear left and right by transmitting wave motion |
| CN2358241Y (zh) * | 1998-10-13 | 2000-01-12 | 邹昌镇 | 平台式海浪发电装置 |
| CN101144459A (zh) * | 2007-11-02 | 2008-03-19 | 赵洪玲 | 海水潮汐发电装置 |
-
2010
- 2010-06-29 CN CN2010102124208A patent/CN101906770B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57186657A (en) * | 1981-05-13 | 1982-11-17 | Iwaji Nakamura | Device to rotate shaft gear left and right by transmitting wave motion |
| CN2358241Y (zh) * | 1998-10-13 | 2000-01-12 | 邹昌镇 | 平台式海浪发电装置 |
| CN101144459A (zh) * | 2007-11-02 | 2008-03-19 | 赵洪玲 | 海水潮汐发电装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102410133A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-04-11 | 刘新立 | 一种海能发电船 |
| CN102410133B (zh) * | 2011-05-09 | 2013-09-04 | 刘新立 | 一种海能发电船 |
| CN102536617A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-07-04 | 张超良 | 潮汐发电装置 |
| CN102536617B (zh) * | 2012-03-26 | 2015-04-15 | 张超良 | 潮汐发电装置 |
| CN103994019A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-08-20 | 刘阳和 | 水拨轮发电机组 |
| CN103994019B (zh) * | 2014-06-13 | 2016-03-23 | 刘阳和 | 水拨轮发电机组 |
| CN111287139A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-16 | 江苏科技大学 | 一种港口防波堤 |
| WO2022203645A1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | Евгений Адамович ЩЕПАНОВСКИЙ | Волновая энергетическая установка |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101906770B (zh) | 2011-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2640964B1 (en) | Device for converting the power of sea wave motion | |
| CN100417809C (zh) | 机械式波浪能发电转换装置 | |
| CN101906770B (zh) | 潮汐海浪势能发电站动力传动系统 | |
| CN201184269Y (zh) | 海浪发电装置 | |
| CN103470437B (zh) | 一种流体能量收集转换装置和能量传递输出装置及发电设备 | |
| CN102979661A (zh) | 一种采能单元和棘轮以及波力发动机 | |
| CN104141583A (zh) | 双向海洋能浮子采集机构 | |
| TWM473437U (zh) | 浪能發電機 | |
| CN109268195B (zh) | 海洋钻井平台的海浪摆叶式水力发电装置 | |
| CN201129266Y (zh) | 一种机械式波浪能发电转换装置 | |
| CN102384017A (zh) | 一种垂直轴水流发电系统 | |
| CN101771371A (zh) | 磁悬浮无摩擦双转子发电机 | |
| CN101892940B (zh) | 一种利用潮汐能的双向发电装置 | |
| CN101769224A (zh) | 波浪发电装置 | |
| KR20060130875A (ko) | 파력 발전장치 | |
| CN111089027A (zh) | 漂浮式浮筒连杆海浪发电设备 | |
| CN201504161U (zh) | 磁悬浮无摩擦双转子发电机 | |
| CN202381244U (zh) | 多级变速导流头叶轮波浪能发电装置 | |
| CN102705146A (zh) | 圆弧齿条式波能发动机 | |
| CN201347834Y (zh) | 波浪发电装置 | |
| CN203532154U (zh) | 流体能量收集转换装置和能量传递输出装置及发电设备 | |
| CN204140271U (zh) | 一种单向离合器海洋能双向采集机构 | |
| CN109209750B (zh) | 一种潮流能、波浪能耦合发电装置 | |
| CN201696208U (zh) | 利用潮汐能的双向发电装置 | |
| CN108223238B (zh) | 一种浪轮机及海洋浪轮机式水能发电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220114 Address after: 530800 Xinmin Road, Dahua Town, Dahua Yao Autonomous County, Hechi City, Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee after: Dahua Yao Autonomous County metrological verification and Testing Institute Address before: 530800 Dahua Forestry Bureau, No. 1, 1st lane, Xinmin Road, Dahua County, Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee before: Huang Zhongqian |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20101208 Assignee: Hechi Product Quality Inspection Institute Assignor: Dahua Yao Autonomous County metrological verification and Testing Institute Contract record no.: X2023980047640 Denomination of invention: Power transmission system of tidal wave potential power generation station Granted publication date: 20111130 License type: Common License Record date: 20231122 Application publication date: 20101208 Assignee: Hechi Food and Drug Inspection Institute Assignor: Dahua Yao Autonomous County metrological verification and Testing Institute Contract record no.: X2023980047607 Denomination of invention: Power transmission system of tidal wave potential power generation station Granted publication date: 20111130 License type: Common License Record date: 20231121 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |