CN102635484B - 叶片式海流能发电装置 - Google Patents

Abstract

一种叶片式海流能发电装置，包括浮体、防水罩、皮带、发电机、夹头、主轴、叶片、导向机构、皮带轮。主轴安装在压块与浮体之间作为整个装置的支撑，整个装置左右对称，防水罩固定安装在浮体上方的入水口一侧，导向机构通过轴承作用安装在主轴上，皮带两端分别连接皮带轮与发电机，发电机固定安装在浮体上，皮带轮固定安装在导向机构上，夹头安装在导向机构上，叶片固定安装在夹头上。

Description

叶片式海流能发电装置

技术领域

本发明涉及水力发电设备，尤其是叶片式海流能发电装置，属于机械工程领域。

背景技术

由于化石资源的过度开采濒临枯竭以及由其带来的环境问题日益严重，清洁的可再生能源已得到全世界的重视。海洋面积占地球面积的71％，蕴藏着巨大的能源。海流能发电由来已久，开始利用的形式很多，以叶片机械为主，从结构上可以分为垂直轴式和水平轴式两种。但是目前这两种海流能发电装置都存在安装困难、发电效率低、成本大、环境条件要求苛刻等缺点，因此研究一种结构简单、安装方便、成本低、适用范围广的海流能发电装置是一个亟待开发的课题。

发明内容

本发明目的在于提供一种叶片式海流能发电装置，本装置可以应用在任何有一定海流流速的海域，通过吸收海水的动能将其转化为电能，实现海流能发电，为人类利用海流能提供了一种新的途径。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种叶片式海流能发电装置，其特征在于可以利用海水的平流运动进行发电，装置由浮体、防水罩、皮带、发电机、夹头、主轴、叶片、导向机构、皮带轮组成。主轴安装在压块与浮体之间作为整个装置的支撑，整个装置左右对称，防水罩固定安装在浮体上方，导向机构通过轴承安装在主轴上，皮带两端分别连接皮带轮与发电机，发电机固定安装在浮体上，皮带轮固定安装在导向机构上，夹头安装在导向机构上，叶片固定安装在夹头上。

本发明与背景技术相比具有的有益效果是：

(1)装置结构简单、可靠性高、维修方便。

(2)可以在任何有水流的地方使用，不受海流方向与大小的限制。

(3)由于装置安装在浮体上，因此可以根据海流状况随时改变吸收装置的位置，具有很强的灵活性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的叶片、夹头及导向机构的结构示意图。

图3为本发明的运动原理示意图。

图中标号：

浮体1、防水罩2、皮带3、发电机4、夹头5、主轴6、叶片7、导向机构8、皮带轮9、压块10、端盖I11、端盖II12、导向机构输出轴13。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，主轴6安装在压块10与浮体1之间作为整个装置的支撑，整个装置左右对称，防水罩2固定安装在浮体上方，导向机构8通过轴承安装在主轴6上，皮带3两端分别连接皮带轮9与发电机4，发电机4固定安装在浮体1上，皮带轮9固定安装在导向机构8上，夹头5安装在导向机构8上，叶片7固定安装在夹头5上。

整个装置安装在浮体1上，主轴6安装在浮体1上作为整个装置的支撑；导向机构8通过轴承安装在主轴6上，从而可以使导向机构8绕着主轴6旋转；叶片7通过夹头5安装在导向机构8上，叶片7受到水流的冲击可以带动导向机构8绕着主轴6旋转，而导向机构8由于其内部的特殊结构可以反过来使叶片7产生自转，自转的速度与叶片7公转的速度相同，且方向相反，这样就保证了叶片7始终垂直于水面，从而使装置吸收海流动能的效率大大增加；皮带轮9安装在导向机构8上，可以随着导向机构8的旋转而旋转，皮带3另一端连接发电机4的输入轴，从而带动发电机4发电；防水罩2安装在浮体上，通过防水罩2可以保证水流平稳的进入，并且可以防止水流飞溅。

如图2所示，叶片7通过螺栓安装在夹头5上，夹头5焊接在导向机构输出轴13上，由于导向机构8内部的特殊结构，导向机构8输出轴在整个装置运动过程中既做绕着主轴的公转运动，其自身又自转，且公转角度与自转角度大小一样，方向相反，因此其相对于水平面始终垂直，而叶片7和导向机构输出轴13是固联的，因此叶片7运动和和导向机构输出轴13是一致的，从而保证叶片7在运动过程中也始终垂直于水面。

如图3所示为本发明理想工作状态简图，直箭头所示为水流方向，当水流方向为由右向左时，叶片7接受水流的冲击，由于叶片7是通过夹头5安装在导向机构8上的，叶片受到水流冲击的时候，会使导向机构8绕着主轴6做旋转运动，皮带轮9安装在导向机构8上，导向机构8的转动会带动皮带轮9做旋转运动，再通过皮带3的作用将这种旋转运动传递到发电机4上，带动发电机4发电。在导向机构8绕着主轴6做旋转运动的同时，由于导向机构8内部的特殊结构，会保证叶片7在运动的过程中相对于水平面的角度变化始终为零，即叶片7是始终垂直于水面的，因此，叶片接受水流冲击的面积始终是最大的，并且在出水时阻力最小，海流能的利用效率大大提高。

Claims (5)

1.一种叶片式海流能发电装置，包括浮体、防水罩、皮带、发电机、夹头、主轴、叶片、导向机构、皮带轮；其特征在于：主轴(6)安装在压块(10)与浮体(1)之间作为整个装置的支撑，整个装置左右对称，防水罩(2)固定安装在浮体(1)上方，导向机构(8)通过轴承安装在主轴(6)上，皮带(3)两端分别连接皮带轮(9)与发电机(4)，发电机(4)固定安装在浮体上(1)，皮带轮(9)固定安装在导向机构(8)上，夹头(5)安装在导向机构(8)上，叶片(7)固定安装在夹头(5)上，夹头(5)焊接在导向机构输出轴(13)上，导向机构输出轴(13)在整个装置运动过程中既做绕着主轴的公转运动，其自身又自转，且公转角度与自转角度大小一样，方向相反；叶片(7)和导向机构输出轴(13)是固联的，叶片(7)运动和导向机构输出轴(13)是一致的，从而保证叶片(7)在运动过程中也始终垂直于水面。 

2.根据权利要求1所述的一种叶片式海流能发电装置，其特征在于：所述的导向机构(8)为三瓣式机构。 

3.根据权利要求1所述的一种叶片式海流能发电装置，其特征在于：导向机构(8)与发电机(4)之间通过皮带(3)连接，并且两侧均有皮带(3)连接发电机(4)进行发电。 

4.根据权利要求1所述的一种叶片式海流能发电装置，其特征在于：装置安装有防水罩(2)进行防护。 

5.根据权利要求1所述的一种叶片式海流能发电装置，其特征在于：叶片(7)为有弧度的内凹形叶片。 

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