CN102661229A - 由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置 - Google Patents

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曹玉升
马书燮
刘娟
曹龙
王艳红
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曹玉升
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Abstract

本发明涉及海洋发电领域的由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置，它由圆柱形水轮机、四棱柱形导向杆、发电机、密闭浮球及圆柱形水泵组成，将圆柱形水轮机和圆柱形水泵垂直于海水平面固定于海底；四棱柱形导向杆下端与圆柱形水轮机相连，上端与发电机相连，四棱柱形导向杆上下端之间穿着密闭浮球；传动杆的上端与密闭浮球相连，传动杆的下端连接着活塞插入圆柱形水泵内。其原理是密闭浮球遇到波浪沿四棱柱形导向杆上下移动，带动传动杆及活塞移动，使圆柱形水泵抽水与排水，推动圆柱形水轮机转动，带动发电机发电。本发明结构简单合理、造价低、经济环保、能量转化率高，实用性强。

Description

由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置
技术领域
本发明涉及一种由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置，适用于海上及大型湖泊有浪的水面上使用。
背景技术
目前利用海水波浪作动力发电的能量转换装置有：海洋波能发电机、利用海洋涌动能量建设海底发电厂、海洋波能发电装置等。各自具有不同的特点。海洋波能发电机，结构合理、能吸收海洋波浪涌动产生的能量，发电过程不会污染环境，但由浮漂接收过来的能量传到发电机，要经过多道环节转换，能量损失较大，发电机转动速度不均匀，输出的电流电压波动较大，需变电装置功率大，能量转化率低；利用海洋涌动能量建设海底发电厂，能很好的解决了落差和能量转化问题，发电不受海水涨潮、落潮因素的影响，但做功后的海水排回到海洋中却受涨潮落潮因素影响，活塞式水泵吸程小，能量转化率低且实施难度较大，投资较高；海洋波能发电装置，这种发电装置的发电机转速均匀，输出的电流电压比较稳定，变电设备功率小，但增加了进水管和蓄水库投资较大，压水机吸程小，能量转化率低。
发明内容
本发明提供一种由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置，不仅能实现环保发电，能量转化率高，还可有效解决现有技术存在的问题。
实现本发明所采取的技术方案是：该装置由圆柱形水轮机1、四棱柱形导向杆2、发电机3、密闭浮球4及圆柱形水泵5组成，首先将圆柱形水轮机1和圆柱形水泵5垂直海水平面6固定于海底7；四棱柱形导向杆2下端与圆柱形水轮机1相连、上端与发电机3相连、上下端之间套着密闭浮球4；传动杆8的上段支撑着密闭浮球4的上下壁，传动杆8的下端连接活塞9插入圆柱形水泵5内。
为了将密闭浮球4吸收的波浪能量经圆柱形水泵5有效地传递给圆柱形水轮机1，圆柱形水泵5上端为开口、下段经连通管10与圆柱形水轮机1下段连接相通；圆柱形水轮机1上端有法兰14且壁上有均匀分布的进出水孔11、以便圆柱形水泵5抽水与排水；为了使圆柱形水轮机1均匀转动，在圆柱形水轮机1内的传动轴15上固定着多组水轮叶片16和用固定块17固定的惯性轮18；为了使水轮叶片16在圆柱形水泵5抽水排水时只往一个方向转动，在水轮叶片16内设置偏离轴线位置的轴19与套在传动轴15上的圆柱筒20垂直连接；水轮叶片16靠近圆柱筒20一端的两侧有带螺丝的挡块21将圆柱筒20与传动轴15固定连接并控制水轮叶片16自身的偏转角度。
为了使发电机3顺畅接受圆柱形水轮机1传递的能量，四棱柱形导向杆2为中空方管形让传动轴15穿过且居中，四棱柱形导向杆2两端有法兰；为了方便装卸密闭浮球4，四棱柱形导向杆2上端的法兰22设在内侧，也将支撑并承载传动轴15的小固定板24和压力轴承23设置在内侧，四棱柱形导向杆2上端的法兰22与发电机3及其之间的过度法兰25均由螺栓13连接；四棱柱形导向杆2下端的法兰26下面有支撑并承载传动轴15的大固定12和压力轴承23；传动轴15自下而上依次穿过大固定板12和压力轴承23、小固定板24和压力轴承23经连轴器28与发电机3轴27连接；四棱柱形导向杆2下端法兰26、大固定板12和圆柱形水轮机1上端的法兰14经螺栓13连接。
为了使密闭浮球4腔体坚固且顺畅沿四棱柱形导向杆2上下移动，在密闭浮球4内设置有四棱柱形导向筒29并套在四棱柱形导向杆2上，传动杆8上段支撑着密闭浮球4的上下壁，传动杆8下端连接着活塞9插入圆柱形水泵5内。
本发明的有益效果，结构简单合理、造价低，波浪动势能均可吸收，能量转化率高。
附图说明
附图1为本发明的外部结构主视图；
附图2为本发明的外部结构侧视图；
附图3为本发明的外部结构俯视图；
附图4为附图1的A-A剖视图；
附图5为附图1的B-B剖视图；
附图6为附图1的C-C剖视图；
附图7为附图1的D-D剖视图；
附图8为附图2的E-E剖视图；
附图9为附图2的F-F剖视图(圆柱形水轮机1水轮叶片16内轴19与传动轴15结合处平面大样图)；
附图10为附图9的G-G剖视图(圆柱形水轮机1水轮叶片16内轴19与传动轴15结合处立面大样图)。
具体实施方式
本发明如附图1、2、3所示，该装置由圆柱形水轮机1、四棱柱形导向杆2、发电机3、密闭浮球4及圆柱形水泵5组成，首先将圆柱形水轮机1和圆柱形水泵5垂直于海水平面6固定于海底7；将圆柱形水轮机1下段部位与连通管10连接相通，圆柱形水轮机上端有法兰14且上段壁上有均匀分布的进出水孔11；在圆柱形水轮机1内传动轴15上固定着多组水轮叶片16和用固定块17固定的惯性轮18(如附图7、8所示)；为了使水轮叶片16在圆柱形水泵5抽水排水时只往一个方向转动，在水轮叶片16内设置有偏离轴线位置的轴19且与套在传动轴15上的圆柱筒20垂直相连；水轮叶片16靠圆柱筒20一端的两侧有带螺丝的挡块21将圆柱筒20与传动轴15固定连接并控制水轮叶片16自身的偏转角度(如附图9、10所示)。四棱柱形导向杆2为中空方管形让传动轴15穿过且居中，四棱柱形导向杆2上端的法兰22设置在内侧，也将支撑并承载传动轴15的小固定板24和压力轴承23设置在内侧，四棱柱形导向杆2上端的法兰22与发电机3及其之间的过度法兰25均由螺栓13连接；四棱柱形导向杆2下端的法兰26下面有支撑并承载传动轴15的大固定板12和压力轴承23；传动轴15自下而上依次穿过大固定板12和压力轴承23、小固定板24和压力轴承23经连轴器28与发电机3轴27连接；四棱柱形导向杆2下端的法兰、大固定板12和圆柱形水轮机1上端法兰经螺栓13连接(如附图3、4、5、6、7、8所示)。密闭浮球4内有四棱柱形导向筒29套在四棱柱形导向杆2上，传动杆8上段支撑着密闭浮球4的上下壁(如附图5、7、8所示)；传动杆8的下端连接着活塞插入圆柱形水泵5内，圆柱形水泵5上端开口，下段经连通管10与圆柱形水轮机1连接相通(如附图6、7、8所示)。
本发明工作原理：当海水波浪到来时波浪推动密闭浮球4沿四棱柱形导向杆2上升，带动传动杆8、活塞9向上运动，使圆柱形水泵5抽水，水从圆柱形水轮机1上段进水孔11进入，水流推动水轮叶片16转动，带动传动轴15转动，经连轴器28带动发电机转动发电。当海水波浪离开时，密闭浮球4沿四棱柱形导向杆2下降，推动传动杆8、活塞9向下运动，使圆柱形水泵5排水，水经连通管10进入圆柱形水轮机1自下而上流动，又推动了水轮叶片16，由于水轮叶片16内有偏离自身轴线位置的轴19，水轮叶片16发生自身偏转被挡块21挡住后，又开始绕传动轴15原来转动的方向转动，传动轴15又经连轴器28带动发电机3转动发电。再由惯性轮18的作用发电机3转速均匀。

Claims (5)

1.一种由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置，其特征在于：它由圆柱形水轮机(1)、四棱柱形导向杆(2)、发电机(3)、密闭浮球(4)及圆柱形水泵(5)组成，将圆柱形水轮机(1)和圆柱形水泵(5)垂直于海水平面(6)固定于海底(7)；四棱柱形导向杆(2)下端与圆柱形水轮机(1)相连，上端与发电机(3)相连，上下端之间套着密闭浮球(4)；传动杆(8)上端与密闭浮球(4)相连、下端连接活塞(9)插入圆柱形水泵(5)内。
2.根据权利要求1所述一种由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置，其特征在于：圆柱形水轮机(1)下段与连通管(10)连接相通，上段壁上有进出水孔(11)，圆柱形水轮机上端有法兰(14)；圆柱形水轮机(1)内有多组水轮叶片(16)和惯性轮(18)固定在传动轴(15)上；在水轮叶片(16)本身内有偏离轴线位置的轴(19)与套在传动轴(15)上的圆柱筒(20)垂直连接；水轮叶片(16)靠近圆柱筒(20)一端的两侧有带螺丝的挡块(21)将圆柱筒(20)与传动轴(15)连接。
3.根据权利要求1所述一种由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置，其特征在于：四棱柱形导向杆(2)为中空方管形让传动轴(15)穿过居中，四棱柱形导向杆(2)上端的法兰(22)设在内侧、也将支撑并承载传动轴(15)的小固定板(24)和压力轴承(23)设置在内侧，四棱柱导向杆(2)上端的法兰(22)与发电机(3)及其之间的过度法兰(25)均由螺栓(13)连接；四棱柱形导向杆(2)下端的法兰(26)下面有支撑并承载传动轴(15)的大固定板(12)和压力轴承(23)；传动轴(15)自下而上依次穿过大固定板(12)和压力轴承(23)、小固定板(24)和压力轴承(23)经连轴器(28)与发电机(3)轴(27)连接；四棱柱形导向杆(2)下端法兰(26)、大固定板(12)和圆柱形水轮机(1)上端的法兰(14)经螺栓(13)连接。
4.根据权利要求1所述一种由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置，其特征在于：密闭浮球(4)上下轴线位置有四棱柱形导向筒(29)套在四棱柱形导向杆(2)上；传动杆(8)上段支撑着密闭浮球(4)的上下壁。
5.根据权利要求1所述一种由圆柱和四棱柱及浮球几何体组成的发电环保机械装置，其特征在于：圆柱形水泵(5)上端为开口，下段与连通管(10)连接相通。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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