CN103299067A - 流体动力发电装置 - Google Patents

Abstract

一种流体动力发电装置，其包括分别具有轴线竖直翼的第一翼组件和第二翼组件。第一梁组件和第二梁组件支撑第一翼组件和第二翼组件。第一滑动构件可滑动地连接至第一梁组件，并且第二滑动构件可滑动地连接至第二梁组件。轴线竖直翼可转动地连接至第一滑动构件和第二滑动构件中的一者。第一滑动连接件连接至第一滑动构件，而第二滑动连接件连接至第二滑动构件。机电部分具有通过第一传动带或第二传动带连接至发电机的第一调速轮和第二调速轮。第一调速轮连接杆和第二调速轮连接杆将第一滑动连接件或第二滑动连接件连接至第一调速轮或第二调速轮。水力使翼转动使得连接杆移位，从而导致调速轮和传动带的转动，由此操作发电机。

Description

流体动力发电装置

技术领域

本公开涉及一种流体动力发电装置，该流体动力发电装置将流水的能量转化为电能。

背景技术

本部分提供了与本公开相关的背景信息，这些信息并不一定是现有技术。

风叶/涡轮设计是众所周知的，其将以风形式的空气的速度转化为涡轮或者发电机的转动从而产生电能。空气转化系统通常限于安置在平稳风速常见的区域中，从而限制了空气转化系统的有效使用。水转化装置通常比空气转化装置更有效率，因为流动的水的能量密度是流动空气的能量密度的约832倍。流量的增加使能量输出以速度增加的平方的函数的方式增加。波浪能装置是已知的，其利用波浪的向上和向下运动来产生电能。但是，波浪装置可能需要距离岸边很远的距离，这增加了建造和维护波浪能装置的复杂性。水坝拦住或者基本上拦住水道，例如河流和溪流，并且通常引导储存的水柱或者水头通过转动的涡轮从而产生电能。但是，水坝可能产生严重的生态问题，并且建造和维护一般较昂贵。水坝还依赖于水柱的高度，并且因此通常需要被设置在可以储存最大可用储存水柱的地方，从而限制了水坝的安置地点。

发明内容

本部分提供了本公开的总体概述，并且本部分不是对本公开的整个范围或本公开的所有特征的全面公开。

根据一些实施方式，流体动力发电装置包括至少一个翼组件，所述至少一个翼组件具有至少一个轴线竖直翼。水平翼支撑梁组件具有可滑动地连接至所述翼支撑梁组件的至少一个滑动构件。枢转杆从所述至少一个翼伸出并且可转动地连接至所述至少一个滑动构件，使得所述至少一个翼能够随着所述至少一个滑动构件相对于所述翼支撑梁组件滑动而相对于所述枢转杆转动。机电部分具有调速轮，所述调速轮通过传动带可转动地连接至发电机。滑块连接件可滑动地连接至所述至少一个滑动构件。调速轮连接杆可转动地连接至所述滑块连接件和所述调速轮，使得由于作用在所述至少一个翼上的水流力所导致的所述至少一个滑动构件的滑动运动经由所述枢转杆传递而使所述至少一个滑动构件移位且通过所述调速轮连接杆作用而使所述调速轮转动并且经由所述传动带作用而使所述发电机转动。

根据其它实施方式，流体动力发电装置包括第一翼组件和第二翼组件，所述第一翼组件和所述第二翼组件分别具有轴线竖直翼。第一水平翼支撑梁组件和第二水平翼支撑梁组件分别支撑所述第一翼组件或所述第二翼组件。第一滑动构件可滑动地连接至所述第一翼支撑梁组件，并且第二滑动构件可滑动地连接至所述第二翼支撑梁组件。所述轴线竖直翼可转动地连接至所述第一滑动构件或者所述第二滑动构件中的一者。第一滑动连接件连接至所述第一滑动构件，并且第二滑动连接件连接至所述第二滑动构件。机电部分具有第一调速轮和第二调速轮，所述第一调速轮和所述第二调速轮各自通过第一传动带和第二传动带中的一者可转动地连接至发电机。第一调速轮连接杆将所述第一滑动连接件连接至所述第一调速轮，并且第二调速轮连接杆将所述第二滑动连接件连接至所述第二调速轮，使得导致所述第一翼组和所述第二翼组的所述轴线竖直翼转动的水力使所述第一调速轮和所述第二调速轮转动而由此操作所述发电机。

根据其它实施方式，枢转杆从所述至少一个翼伸出并且可转动地连接至所述至少一个滑动构件，使得所述至少一个翼能够随着所述至少一个滑动构件相对于所述翼支撑梁组件滑动而相对于所述枢转杆转动。机电部分包括调速轮、第一椭圆形构件和第二椭圆形构件，所述调速轮通过调速轮传动带可转动地连接至发电机，所述第一椭圆形构件能够与所述调速轮共同地转动，所述第二椭圆形构件通过第二传动带可转动地连接至所述第一椭圆形构件。滑块连接件可滑动地连接至所述至少一个滑动构件。调速轮连接杆可转动地连接至所述滑块连接件和所述调速轮，使得由于作用在所述至少一个翼上的力所导致的所述至少一个滑动构件的滑动运动经由所述枢转杆传递而使所述至少一个滑动构件移位且通过所述调速轮连接杆作用而使所述调速轮转动并且经由所述传动带作用而使所述发电机转动。

根据另外的实施方式，第一防波堤和第二防波堤将所述水平翼支撑梁组件支撑在所述第一防波堤与所述第二防波堤之间。枢转杆从所述多个翼中的各个翼伸出并且可转动地连接至所述至少一个滑动构件，使得所述多个翼中的每个翼能够随着所述至少一个滑动构件相对于所述翼支撑梁组件滑动从而使所述至少一个翼组件水平地朝向和远离所述第一防波堤移动而相对于所述枢转杆转动。机电部分具有调速轮，所述调速轮通过传动带可转动地连接至发电机，所述调速轮连结至所述至少一个翼组并且通过所述至少一个翼组件的水平运动而转动，从而操作所述发电机。

通过在此提供的说明，其它可应用领域将变得清楚。本发明内容部分中的说明和具体示例仅出于说明的目的而并非意在限制本公开的范围。

附图说明

此处描述的附图是仅出于对所选实施方式而非全部可能的实施进行示例说明的目的，而并非意在限定本公开的范围。

图1为本公开的流体动力发电装置的右后侧俯视立体图；

图2为图1的流体动力发电装置的左后侧俯视立体图；

图3为在对向的最大迎角处的本公开的翼的俯平面图；

图4为图1的流体动力发电装置的后视图；

图5为图1的流体动力发电装置的侧视图；

图6为图1的流体动力发电装置的机电部分的俯平面图；

图7为图6的机电部分的右前侧俯视立体图；

图8为图6的机电部分的左后侧俯视立体图；

图9为图1的流体动力发电装置在翼组件的第一操作位置处的俯平面图；

图10为图1的流体动力发电装置在翼组件的第二操作位置处的俯平面图；

图11为图1的流体动力发电装置在翼组件的第三操作位置处的俯平面图；

图12为图1的流体动力发电装置在翼组件的第四操作位置处的俯平面图；

图13为图1的流体动力发电装置的第一翼组件的左俯视立体图；

图14为示出图13的第一翼组件与压载箱的连接并且进一步示出第二翼组件的结构梁的左俯视立体图；

图15为进一步示出进口碎屑滤网和支撑轴筒的安装的左俯视立体图；

图16为进一步示出进口碎屑滤网和出口碎屑滤网两者的安装的图1的流体动力发电装置的右前侧俯视立体图；

图17为在图3的截面17处的局部横截面立体图；

图18为防波堤段的俯视立体图；

图19为在图6的截面19处截取的横截面立体图；

图20为用于由改进的多段防波堤支撑的流体动力发电装置的另一实施方式的右前侧俯视立体图；

图21为进一步示出不同压力管道系统和连接的细节的类似于图19的横截面立体图；

图22为图19的部件的侧视图；

图23为图6的区域23的前视立体图；

图24为改进用于在限定的水道或者运河中使用的部分经构造的流体动力发电装置的局部左后侧俯视立体图；

图25为图24的流体动力发电装置的局部右后侧俯视立体图；

图26为图24的流体动力发电装置的俯平面图；

图27为图26的区域27的左后侧俯视立体图；

图28为具有可转动副翼的本公开的另一翼设计的左后侧俯视立体图；

图29为取自图28的截面29处的左后侧俯视横截面立体图；

在附图中的若干视图中，对应的附图标记始终指示对应的零部件。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述示例实施方式。

提供示例实施方式以使得本发明公开充分并且向本领域技术人员完整传达了范围。阐述了许多特定细节，例如特定部件、装置、以及方法的示例，以提供对本公开的实施方式的全面的理解。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，不必采用特定细节，可以以许多不同的形式实施示例实施方式并且都不应当解释为对本公开的范围的限制。在一些示例实施方式中，不详细描述公知方法、公知装置结构以及公知技术。

在此使用的术语仅是为了描述特定的示例实施方式而并非意在限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也可用于包括复数形式，除非上下文另外清楚地表明。用语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包括性的并且因此指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。本文所述的方法步骤、过程和操作不应被解释成必需要求以所讨论或所说明的特定顺序来执行它们，除非明确表明为执行顺序。同样应该明白的是，可采用附加的或替代的步骤。

当元件或层被指为“在另一元件或层上”、或“接合至”、“连接至”或“附装至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上、或直接接合至、连接至或附装至另一元件或层，或者可存在居中的元件或层。相反，当元件被指为“直接在另一元件或层上”、或“直接接合至”、“直接连接至”或“直接附装至”另一元件或层时，可不存在居中元件或层。用于描述元件之间的关系的其他用语应当以相似的方式进行解释（例如“在…之间”对“直接在…之间”，“相邻”对“直接相邻”等）。如本文所使用的，用语“和/或”包括一个或更多个关联列举的项目中的任一和全部组合。

尽管本文会使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个区域、层和/或部分进行区分。诸如“第一”、“第二”、和其它数字术语之类的术语在本文中使用时并不意味着次序或顺序，除非通过上下文清楚地表明。由此，下面所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不脱离示例性实施方式的教示。

出于易于说明的目的，本文中会使用诸如“内”、“外”、“下方”、“下面”、“下”、“上方”、“上”等的空间上相对的术语，以如图中示出那样描述一个元件或特征与其它元件或特征的关系。空间上相对的术语可被理解为除了图中所示方位以外，还涵盖了装置在使用中或工作中的不同的方位。例如，如果图中的装置翻转，那么被描述为位于其它元件或特征的“下方”或“下面”的元件将被定向成位于该其它元件或特征的“上方”。由此，示例性术语“下方”可涵盖上方和下方这两个方位。该装置可以其它的方式定向（转动90度或处于其它方位），并且本文使用的空间上相对的描述符应该被相应地做出解释。

参照图1，流体动力发电装置10包括第一翼组件12和第二翼组件14中的每一者。机电部分16使用由第一翼组件12和第二翼组件14的运动产生的机械力来发电。第一翼组件12设置有多个第一轴线竖直翼18。第一轴线竖直翼18各自可转动地支撑在第一上翼支撑梁20与第一下翼支撑梁22之间。第一轴线竖直翼18中的每一个包括枢转杆24，枢转杆24从上下两侧延伸使得枢转杆24可转动地连接至第一上滑动构件26和第二下滑动构件76，参照图13示出并对此进行描述。

第一上翼支撑梁20的第一梁第一端部28连接至第一支撑轴30。第一上翼支撑梁20的第一梁第二端部31连接至第二支撑轴32。第一支撑轴30和第二支撑轴32各自连接至支撑轴筒34、34’中的一个，支撑轴筒34、34’分别固定地接收在第一多段防波堤36和对置的第二多段防波堤37中的一个中。第一多段防波堤36和第二多段防波堤37中的每一者是彼此的镜像构型并且每一个多段防波堤包括多个防波堤段（即，示出为第一防波堤段38、第二防波堤段40、第三防波堤段42、第四防波堤段44、第五防波堤段46、第六防波堤段48以及第七防波堤段50）。用于第一多段防波堤36和第二多段防波堤37的防波堤段数量可以根据流体动力发电装置10要在其中进行操作的水的深度来变化。

水在入流方向“A”上在流体动力发电装置10的上游端处被接收。随着第一翼组件12和第二翼组件14的各个翼转动，第一翼组件12和第二翼组件14中的每一者相对于第一翼移动方向“B”在相反的第二翼移动方向“C”上以从一侧至另一侧的运动移动。第一支撑轴30和第二支撑轴32分别可滑动地接收在第一多段防波堤36和第二多段防波堤37的支撑轴筒34、34’中以允许第一翼组件12和第二翼组件14在上升方向“D”上竖直上升和在下降方向“E”上反向地下降。在上升方向“D”或下降方向“E”上移动的能力允许流体动力发电装置10用于具有不同水深柱、季节性变化深度柱以及可能由于潮汐流而变化的水柱深度的区域中。

再次特别是参照第一翼组件12，各个第一轴线竖直翼18中的每一个一般通过使用第一翼组控制臂52连接并且间隔开，第一翼组控制臂52确保第一轴线竖直翼18中的每一者与所有其它第一轴线竖直翼18平行。第一翼组控制臂52又可转动地连接至第一翼组连接臂54。第一翼组连接臂54又连接至机电部分16的部件，将参照图6对此进行更多的描述。第一滑块连接件56固定至第一上滑动构件26并且因此与第一翼组件12一起在或第一翼移动方向“B”或第二翼移动方向“C”上移动。第一滑块连接件56可转动地连接至第一调速轮连接杆58，第一调速轮连接杆58又可转动地连接至机电部分16的第一调速轮60。

随着第一翼组件12在第一翼移动方向“B”或第二翼移动方向“C”上移动，第一滑块连接件56的同步滑动运动经由其使用第一调速轮连接杆58的连接导致第一调速轮60的绕轴自转。第一调速轮60通过使用第一调速轮传动带62连接至交流发电机64。由第一调速轮60进而交流发电机64的内部绕组（未示出）的连续转动生成的电能产生通过使用电力电力电缆66输送至其他位置的电能。电力电力电缆66通过使用靠近交流发电机64的电力电缆支撑装置65以及连接至第一多段防波堤36的电力电缆防护装置67支撑。

流体动力发电装置10还包括多个第二轴线竖直翼68，第二轴线竖直翼68以与第一轴线竖直翼18连接至第一翼组件12的方式相同的方式可转动地连接至第二翼组件14。因此，第二翼组件14基本上是第一翼组件12的复制。第二翼组件14包括第二上翼支撑梁70，第二上翼支撑梁70与第二下翼支撑梁72在空间上间隔开，多个第二轴线竖直翼可转动地连接在第二上翼支撑梁70与第二下翼支撑梁72之间。第二上滑动构件74可滑动地连接至第二上翼支撑梁70并且第二下滑动构件76可滑动地连接至第二下翼支撑梁72。每个第二轴线竖直翼68可转动地连接至第二上滑动构件74和第二下滑动构件76使得所述多个第二轴线竖直翼68可以类似地在第一翼移动方向“B”或第二翼移动方向“C”上移动。

第二上翼支撑梁70的第二梁第一端部78连接至第三支撑轴80。类似地，第二上翼支撑梁70的第二梁第二端部81连接至第四支撑轴82。第三支撑轴80和第四支撑轴82具有与第一支撑轴30和第二支撑轴32类似的功能从而允许第一翼组件12和第二翼组件14在上升方向“D”或下降方向“E”上相对于第一多段防波堤36和第二多段防波堤37向上和向下移动。为了实现这个目的，第三支撑轴80可滑动地接收在支撑轴筒84中并且第四支撑轴82可滑动地接收在连接至第二多段防波堤37的支撑轴筒84’（在此图中未明确示出）中。第二翼组控制臂86可转动地连接至第二轴线竖直翼68中的每一个并且发挥与第一翼组控制臂52相同的功能。第二翼组控制臂86可转动地连接至第二翼组连接杆88，第二翼组连接杆88的功能与第一翼组连接臂54的功能类似。第二滑块连接件90固定连接至第二上滑动构件74，因此第二滑块连接件90与第二上滑动构件74成整体地在第一翼移动方向“B”或第二翼移动方向“C”上滑动。第二调速轮连接杆92在第一端部处可转动地连接至第二滑块连接件90并且在第二端部处可转动地连接至第二调速轮94。因此，第二滑块连接件90的滑动使第二调速轮94绕轴自转，第二调速轮94通过使用第二调速轮传动带96连接至交流发电机64。第一翼组件12和第二翼组件14两者的连续运动通过各个第一轴线竖直翼18和第二轴线竖直翼68的转动将来自在入流方向“A”上流动的水的此转动能传递至交流发电机64用于产生电能。

第一翼组件12和第二翼组件14的联合形成翼式水车组件98，翼式水车组件98通过使用第一压载箱100和第二压载箱102在两端进行支撑，第一压载箱100和第二压载箱102分别靠近第一多段防波堤36和第二多段防波堤37中的一个定位。第一压载箱100和第二压载箱102提供在上升方向“D”上抬升翼式水车组件98所需的浮力，这允许翼式水车组件98兼容不同的水柱高度，正如前文指明的。

参照图2，第一压载箱100和第二压载箱102中的每一者具有弯曲的流入端和流出端，根据Bernoulli原理，通过引导来自流场“G”的流通过比流场“G”窄的流动狭道“F”由此使流的速度在流动狭道“F”中增加，弯曲的流入端和流出端使沿入流方向“A”进入的水流加速。这进一步增加了穿过每个第一轴线竖直翼18和第二轴线竖直翼68的水流力的大小。通过第一压载箱100的第一弯曲部104在流体动力发电装置10的进口端使流转向，压载箱100的第一弯曲部104连接至平面部106，平面部106在流体动力发电装置10的排出端处过渡至第二弯曲部108。类似地，第二压载箱102的第一弯曲部110将进入的水引导至平面部112，平面部112在平面部106与平面部112之间限定流动狭道“F”，平面部112接着第二弯曲部114，第二弯曲部114使流改变方向离开流体动力发电装置10。进入流体动力发电装置10的示例性水流由流场“G”的流场流动路径“H”、“H’”示出，流场“G”的流场流动路径“H”、“H’”如由该向流动路径“J”、“J’”示出的改变方向进入流动狭道“F”中。

多个支柱116如下所述用于在空间上间隔开并且结构上支撑上滑动构件和下滑动构件。支柱116、116’将第一上滑动构件26和第一下滑动构件27间隔开。支柱116’’（此图中不能清楚地看见）和支柱116’’’将第二上滑动构件74和第二下滑动构件76在空间上间隔开。

参照图3，示出了在相对于入流方向“A”的迎角α的两个极端位置处的示例性第一轴线竖直翼18。流体动力发电装置10的每一个翼包括前缘118和相反的后缘120。相反的第一翼表面122和第二翼表面124限定湿润表面，随着迎角α关于翼转动轴线126改变，湿润表面产生升力。每一个翼具有翼弦长度“K”并且翼转动轴线126沿着翼弦长度与前缘118在空间上隔开转动轴线间隔尺寸“L”。根据多个实施方式，转动间隔尺寸“L”的轴线定位在距离前缘118约翼弦长度的25%的位置处。翼间隔轴线128形成为接近后缘120，翼间隔轴线128是前文参照图1论述的第一翼组控制臂52和第二翼组控制臂86的可转动连接点。根据多个实施方式，迎角α在约0度至15度之间的范围以优化由翼产生的升力，从而提供了约30度的总运动角度范围β。最大迎角α和总运动角度范围β也可以凭制造商决定并且依据水流场的预期流速、所选轴线竖直翼的尺寸、轴线竖直翼的数量和间隔以及翼组件的数量而大于或者小于上文提供的值。

参照图4，如上文指出的，第一压载箱100和第二压载箱102允许翼式水车组件98根据在例如为河床或者渠床或者潮汐湖床的床132上方的水柱高度而在上升方向“D”或在下降方向“E”上移动。第一多段防波堤36和第二多段防波堤37的最下面的防波堤段接触床132并且可以相对于床132锚定。防波堤段的数量可以变化以允许翼式水车组件98在水面“M”至高于床132的最小组件高度“N”之间操作，其中，水面“M”完全地淹没翼式水车组件98，最小组件高度“N”在第一下翼支撑梁22和第二下翼支撑梁72与床132之间保持最小间隙空间“P”。最小间隙空间“P”设置成允许材料例如碎屑在翼式水车组件98下面有清理路径，这降低了材料阻塞单个翼的可能性。另外，已经发现，从河流或者小溪中流动的水可获得的能量的约80%位于上部50%的水柱中。因此，需要使翼式水车组件98在水柱中保持尽可能得高以充分利用在上部水柱区域处流动的最大流速的水。保持整个第一翼组件12和第二翼组件14的湿润表面区域的最小水面高度“Q”可以预设定以计算用以保持最小间隙空间“P”的第一多段防波堤36和第二多段防波堤37的防波堤段的数量。

参照图5，交流发电机64基本上位于第一支撑轴30与第三支撑轴80之间的中央位置使得第一调速轮传动带62与第二调速轮传动带96的长度可以保持基本上相等。连接至交流发电机64的发电机带轮组件134提供用于连接至第一调速轮传动带62和第二调速轮传动带96中的每一个的带轮。可滑动地接收第一支撑轴30和第三支撑轴80的支撑轴筒34、84基本上位于第一多段防波堤36内，如图所示。第二多段防波堤37也具有类似构型。在第一多段防波堤36和第二多段防波堤37的防波堤段中紧邻的防波堤之间限定有连接接头136。连接接头136可以凭安装者处置为密封的或者保持为防波堤段之间——例如在第一防波堤段38与第二防波堤段40之间——的面对面对接。诸如第一压载箱100的压载箱的总竖直排水量通过支撑轴筒34、84的长度以及因此通过可滑动地接收在支撑轴筒34、84中的第一支撑轴30和第三支撑轴80的长度进行控制。

参照图6，机电部分16包括第一操作部分138和第二操作部分140中的每一者。第一操作部分和第二操作部分中的每一者分别与第一翼组件12和第二翼组件14中的一个对应。第一操作部分138提供第一滑块连接件56的连接，第一滑块连接件56可相对于第一上翼支撑梁20的第一滑动构件纵向轴线142移动。转动式紧固件144使第一滑块连接件56与第一调速轮连接杆58可转动地接合。在第一调速轮连接杆58的第二端部处，转动销146将第一调速轮连接杆58可转动地连接至第一调速轮60。第一滑块连接件56在或第一翼移动方向“B”上或第二翼移动方向“C”上的滑动运动的相位设计为产生第一调速轮60的逆时针转动“R”。每个第一轴线竖直翼18——例如轴线竖直翼18’——通过使用转动式紧固件148连接至第一翼组控制臂52。转动式紧固件148之间的间隔尺寸保持恒定以使各个第一轴线竖直翼18保持相互平行。

第一翼组控制臂52通过使用转动式紧固件150可转动地连接至第一翼组连接臂54。第一调速轮60通过使用转动轴152可转动地支撑，转动轴152还被接收通过第一椭圆形构件154。第一椭圆形构件154与第一调速轮60联合转动。第二椭圆形构件155与第一椭圆形构件154在空间上隔开并且第二椭圆形构件155通过使用转动式紧固件158可转动地安装。第一椭圆形构件传动带159联接至第一椭圆形构件154和第二椭圆形构件155。第一调速轮60的转动使得第一椭圆形构件154联合转动并且进一步通过第一椭圆形构件传动带159使得第二椭圆形构件155同时转动。文中联合转动限定为连接的物件围绕共有转动轴线转动使得所述物件中的第一个物件例如调速轮60的每一度增加的转动导致所述物件中的第二个物件例如第一椭圆形构件154的围绕共有转动轴线的相等度数的增加的转动。

翼定向控制装置160包括L形臂162，L形臂162固定连接至第一上滑动构件26。因此，翼定向控制装置160与第一滑块连接件56一起在第一翼移动方向“B”或第二翼移动方向“C”上移动。翼定向控制装置160还包括椭圆形构件连接座164和力衰减组件168，椭圆形构件连接座164通过使用转动式紧固件166可转动地连接至L形臂162，力衰减组件168连接在L形臂162与转动式紧固件166的延伸构件之间。第二椭圆形构件155可转动地连接至椭圆形构件连接座164。第一椭圆形构件154和第二椭圆形构件155的转动使得椭圆形构件连接座164围绕转动式紧固件166逆时针转动，如图6所示。力衰减组件168设置成用以减弱并且抵抗此转动运动并且有助于使椭圆形构件连接座164返回至图6中示出的位置。第一翼组连接臂54也连接至椭圆形构件连接座164，参照图19对椭圆连接座164进行了更详细地展示和描述。第一调速轮60在逆时针转动方向“R”上的逆时针转动导致第一椭圆形构件154和第二椭圆形构件155的同时转动以及椭圆形构件连接座164的转动。

机电部分16的第二操作部分140包括与第一操作部分138基本上相同的部件，包括第二翼定向控制装置160’的使用。第二滑块连接件90相对于第二上翼支撑梁70的第二滑动构件纵向轴线170可滑动地布置。第二滑块连接件90在或第一翼移动方向“B”或第二翼移动方向“C”上的滑动运动使第二调速轮连接杆92以类似于第一调速轮连接杆58的平移运动的方式平移，由此导致第二调速轮94的在逆时针转动方向“R”上的逆时针转动。将第二调速轮连接杆92连接至第二调速轮94的转动销147被示出从转动销146的转动位置逆时针转动约90度。

在第一调速轮60和第二调速轮94的转动销146、147的连接位置之间的这90度的差别使第二轴线竖直翼68相对于第一轴线竖直翼18保持不一致的转动相位。如图6所示，转动销147位于十二点钟位置处，而转动销146位于三点钟位置处，第二翼定向控制装置160’的L形臂163相对于第二翼移动方向“C”而言位于最远平移位置。第二椭圆形构件155相对于第一椭圆形构件154转动约90度。可与第二调速轮94联合转动的第三椭圆形构件156相对于第一椭圆形构件154的定向转动约90度，并且相对于第三椭圆形构件156的绕第三椭圆形构件156的转动轴线的成角度转动，第四椭圆形构件157绕第四椭圆形构件157的转动轴线转动了约90度。第四椭圆形构件157通过使用第二椭圆形构件传动带161被连接以便与第三椭圆形构件156转动，第二椭圆形构件传动带161具有与第一椭圆形构件传动带159相同的功能。椭圆形构件连接座165被示出相对于所示的椭圆形构件连接座164的位置处于其在逆时针方向上的最远转动位置处。通过使第一轴线竖直翼18和第二轴线竖直翼68相互保持不一致的相位，水引发的作用在第一轴线竖直翼18或第二轴线竖直翼68上的力总是可用于提供保持第一翼组件12和第二翼组件14在第一翼移动方向“B”或第二翼移动方向“C”上从一侧至另一侧的运动并且由此保持第一调速轮60和第二调速轮94的转动所需的操作力。

如前文所述，第一调速轮60的转动使连接至交流发电机64de第一调速轮传动带62移位，并且第二调速轮94的转动类似地使同样连接至交流发电机64的第二调速轮传动带96转动，第二调速轮传动带96。由此，通过第一翼组件12和第二翼组件14的经过相位设计的构型实现交流发电机64的连续转动。第二椭圆形构件155围绕转动式紧固件158沿逆时针转动方向“S”转动。第四椭圆形构件157与第二椭圆形构件155类似地转动。随着椭圆形构件连接座164相对于转动式紧固件166转动，力衰减组件168产生回复力“T”，回复力“T”用以使椭圆形构件连接座164回复至所示出的位置。与力衰减组件168相同的力衰减组件169连接至L形臂163和椭圆形构件连接座165，并且被示出处于该力衰减组件169的转动后且弹簧受压缩的状态中。

参照图7，第一滑块连接件56包括连接凸缘172，连接凸缘172用于将第一滑块连接件56固定地连接至第一上滑动构件26。用于将第一滑块连接件56可转动地连接至第一调速轮连接杆58的转动式紧固件144使第一调速轮连接杆58在第一滑块连接件56的上表面174的上方留出间隙，使得第一调速轮连接杆58可以在第一调速轮连接杆58与第一调速轮60的连接处基本上水平定向。允许第一调速轮60与第一椭圆形构件154两者转动的转动轴152连接至轴连接结构176，轴连接结构176固定至第一上翼支撑梁20。垫片178可以用在第一调速轮连接杆58与第一调速轮60之间的连接处以进一步确保第一调速轮连接杆58基本上水平定向。第二调速轮连接杆92类似地连接至第二调速轮94并且由第二上翼支撑梁70所支撑。

参照图8并且再次参照图6，每个力衰减组件168、169包括减震器180，减震器180具有产生回复力“T”的外部安装的压缩弹簧182。力衰减组件168通过使用转动式紧固件184连接至L形臂162并且通过使用转动式紧固件186连接至椭圆形构件连接座164。应当注意，第一椭圆形构件154总是相对于第二椭圆形构件155约90度定向。正如前文指出的，在转动相位上的这种不同有助于保持调速轮的连续转动。

L形臂162进一步包括臂连接端188，臂连接端188固定连接至第一上滑动构件26。转动销190可相对于第一椭圆形构件155滑动并且用于将第一翼组连接臂54可转动地连接至可滑动地连接至第二椭圆形构件155的滑动结构192。由第二椭圆形构件155的转动导致第一翼组连接臂54的移位，第一翼组连接臂54的移位使所有第一轴线竖直翼18集体转动，第二椭圆形构件155又通过其经由椭圆形构件传动带159的连接随着第一调速轮60转动而转动。

交流发电机64可以通过使用第一支柱194和第二支柱196连接至第一压载箱100的结构。连接至第一支柱194和第二支柱196的第一支架198和第二支架200用于安装交流发电机64。第一支架198和第二支架200在发电机纵向轴线197与转动轴152的轴纵向轴线201和第二调速轮94（此图中未示出）的类似转动轴152’之间保持平行对准。

参照图9至12，图示了第一翼组件12和第二翼组件14中的每一者的标准操作循环。具体参照图9，第二翼组件14的第二轴线竖直翼68位于在第二翼移动方向“C”上的最远行程限度处。正如前文参照图6所述，这使得转动销146’处在第二调速轮94的十二点钟位置处。在此位置因为第二轴线竖直翼68的弦轴线131基本上平行于入流方向“A”，所以通过第二轴线竖直翼68产生基本上零升力。相反地，第一翼组件12的每个第一轴线竖直翼18定向在该第一轴线竖直翼18的弦轴线131相对于入流方向“A”约15度定向的最大迎角α处。由第一轴线竖直翼18所产生的力沿第二翼运动方向“C”作用，从而趋向于使转动销146离开相对于第一调速轮60的三点钟位置并且朝十二点钟位置转动。第一轴线竖直翼18在第二翼移动方向“C”上的进一步转动还将趋向于使转动销147移动离开所示的十二点钟位置，从而开始第二轴线竖直翼68在第一翼移动方向“B”上的行程。

具体参照图10，第一轴线竖直翼18已经达到在第二翼移动方向“C”上的最远行程限度处，从而使转动销146定位在相对于第一调速轮60的十二点钟位置处。第一轴线竖直翼18中的每一个的弦轴线131基本上平行于入流方向“A”，因此，第一轴线竖直翼18中的每一个不产生升力或者力。在此位置，第一调速轮连接杆58与第一滑动构件纵向轴线142基本上同轴对准。第二轴线竖直翼68中的每一个定向在最大迎角α’处，使第二轴线竖直翼68中的每一个的弦轴线131相对于入流方向“A”转动到约15度。这使转动销147定位在相对于第二调速轮94的九点钟位置处。由第二轴线竖直翼68中的每一个产生的升力或者水平力指向第一翼移动方向“B”，这倾向于在第一翼移动方向“B”上拉动第二翼组件14。

参照图11，第二轴线竖直翼68每个都已经到达其在第一翼移动方向“B”上的最远限度位置。这使转动销147定位在相对于第二调速轮94的六点钟位置处并且使第二轴线竖直翼68中的每一个定向成使得每一个第二轴线竖直翼68的弦轴线131基本上平行于入流方向“A”，由此第二轴线竖直翼68中的任一个都不产生力。第一轴线竖直翼18中的每一个现位于最大迎角α’处，使第一轴线竖直翼18中的每一个的弦轴线131相对于入流方向“A”成约15度定向，由此从第一轴线竖直翼18中的每一个产生最大的力或者升力。由第一轴线竖直翼18产生的力的方向此时在第一翼移动方向“B”上。这倾向于相对于第一调速轮60进一步将转动销146从示出的九点钟位置拉向六点钟位置。

现参照图12，第一轴线竖直翼18中的每一个已经达到其在第一翼移动方向“B”上的最远限度，由此将转动销146定位在相对于第一调速轮60的六点钟位置。在此位置，第一轴线竖直翼18都不产生任何升力或者力，因为这些第一轴线竖直翼18的弦轴线131均基本上平行于入流方向“A”定向。第二轴线竖直翼68中的每一个定向在迎角α处，使第二轴线竖直翼68中的每一个的弦轴线131相对于入流方向“A”约15度定位。因此，由第二轴线竖直翼68中的每一个产生的力在第二翼移动方向“C”上。这将转动销147相对于第二调速轮94定位在三点钟位置处。

参照图13，因为第一翼组件12和第二翼组件14各自在构造上基本上相同，关于第一翼组件12的下列描述同样适用于第二翼组件14。第一竖直框架构件202和第二竖直框架构件204连接在第一上翼支撑梁20的相对两端处并且基本上横向于第一上翼支撑梁20和第一下翼支撑梁22定向。第一竖直框架构件202和第二竖直构件204每一个都固定地连接至第一上翼支撑梁20和第一下翼支撑梁22。上压板206可以连接至第一上翼支撑梁20的底面。类似地，下压板208可以固定连接至第一下翼支撑梁22的冲上的表面。第一上滑动构件26由上压板206可滑动地接收并且第一下滑动构件27由下压板208可滑动地接收。支柱116、116’在第一上滑动构件26和第一下滑动构件27的相对的两端处固定连接在第一上滑动构件26和第一下滑动构件27之间。第一轴线竖直翼18中的每一个可转动地连接至第一上滑动构件26和第一下滑动构件27。然后，第一翼组控制臂52可转动地连接至第一轴线竖直翼18中的每一个。另外，第一翼组下控制臂210可以可转动地连接在第一轴线竖直翼18中的每一个的下端处。第一翼组控制臂52和第一翼组下控制臂210两者的使用保持各个第一轴线竖直翼18的平行构型并且防止翼的扭曲运动。然后，第一操作部分138连接至第一上翼支撑梁20，正如前文所述，第一上翼支撑梁20具有第一滑块连接件56和臂连接端188两者，第一滑块连接件56和臂连接端188两者固定连接至第一上滑动构件26。

参照图14，第一翼组件12和第二翼组件14分别使用连接至第一压载箱100的平面部106和第二压载箱102的平面部112的销连接至第一压载箱100和第二压载箱102。连接销211、211’使用在例如第一下翼支撑梁22和第二下翼支撑梁72与第一压载箱100的平面部106的相对的两个拐弯部之间的接合处。类似连接销接头形成在平面部106的上部处以及第二压载箱102的平面部112的每个拐弯部处。由此，第一上翼支撑梁20和第二上翼支撑梁70相对于平面部106、112的上表面受支撑。

参照图15，为了防止大碎屑例如漂浮的树枝等妨碍流体动力发电装置10的操作，碎屑滤网可以设置在流体动力发电装置10的进口端和下游端两者处。这些可以包括进口碎屑滤网212，进口碎屑滤网212连接至第一压载箱100和第二压载箱102的第一弯曲部104、110以及连接至第一上翼支撑梁20和第一下翼支撑梁22。进口碎屑滤网212可以通过紧固件或者例如通过经由焊接过程的永久性连接而进行连接。

参照图16，除了进口碎屑滤网212之外，基本上相同的出口碎屑滤网214可以连接至流体动力发电装置10的出口侧。进口碎屑滤网212和出口碎屑滤网214中的每一者各自包括多个水平第一杆构件216、216’和基本上垂直于水平第一杆构件216、216’定向的多个第二杆构件218、218’。第一和第二杆构件216、218和216’、218’可以焊接至彼此以及焊接至第一压载箱100和第二压载箱102。在第一和第二杆构件216、218和216’、218’之间的间隔可以基于第一翼组件12或者第二翼组件14的翼中的任两个之间的间隔进行选择，使得进入第一和第二杆构件216、218和216’、218’之间的碎屑应当能够在相邻翼之间自由穿行。

如图16进一步示出，第一多段防波堤36和第二多段防波堤37中的每一者包括第一凸对准构件220和第二凸对准构件222，第一凸对准构件220和第二凸对准构件222在每个单个防波堤段的面向上的表面223上伸出。第一凸对准构件220和第二凸对准构件222与在每个防波堤段的下表面上的匹配凹孔（未示出）对准并且对应。因此，第一凸对准构件220和第二凸对准构件222在相邻防波堤段之间的接合将防波堤段水平地锁在一起，这防止了各个防波堤段之间的水平移位。穿过每个防波堤段还设置有至少一个并且根据多个实施方式多个压载箱进口224。压载箱进口224可以用于允许进水流动从而利用水的重量作为第一多段防波堤36和第二多段防波堤37的附加质量。可替代地，密度较大的材料例如混凝土可以浇入压载箱进口224并且允许固定，这除了给第一多段防波堤36和第二多段防波堤37添加增加的质量，还因此将单个防波堤段锁定在一起。

参照图17并且再次参照图1和4，示出了第一轴线竖直翼18和第二轴线竖直翼68中每一者的常规几何形状。延伸贯穿翼整个高度的枢转杆24可转动地接收在枢转杆保持构件226内。枢转杆24的纵向轴线227垂直于第一上翼支撑梁20和第一下翼支撑梁22以及第二上翼支撑梁70和第二下翼支撑梁72定向。纵向轴线227限定第一轴线竖直翼18和第二轴线竖直翼68中的每一者的转动轴线。因此，纵向轴线227在流体动力发电装置10的安装位置中相对于支撑流体动力发电装置10的床132基本上竖直定向。因此，纵向轴线227的竖直定向限定文中提及的第一轴线竖直翼18和第二轴线竖直翼68的“轴线竖直”状态。

翼间隔轴228可转动地布置在靠近每一个翼的后缘120的轴保持构件230内。多个第一加强构件232固定至枢转杆保持构件226和轴保持构件230。为了提供靠近前缘118的附加刚度，前缘构件234平行于枢转杆保持构件226和轴保持构件230两者定位。多个第二加强构件236固定附接至前缘构件234和枢转杆保持构件226中的每一者。根据多个实施方式，每个单个第二加强构件236与一个第一加强构件232同轴对准。在第一翼表面122和第二翼表面124之间喷射聚合物泡沫238，并且因此基本上包围翼的所有内部构件。根据多个实施方式，聚合物泡沫238可以是发泡聚丙烯（EPP）材料。根据另外的实施方式，第一翼表面122和第二翼表面124的材料可以是热塑性聚烯烃（TPO）材料。用于第一轴线竖直翼18和第二轴线竖直翼68的内部支撑和加强构件的材料可以是金属，例如铝或者铁。

参照图18，每个防波堤段是相同的；因此，第一防波堤段38的下列描述同样适用于所有其它防波堤段。如上文描述的，第一防波堤段38包括第一凸对准构件220和第二凸对准构件222，第一凸对准构件220和第二凸对准构件222从面向上的表面223向上延伸。第一支撑轴筒间隙孔240限定通孔。多个第一支撑轴筒对准垫242相对于第一支撑轴筒间隙孔240的内径进一步向内延伸以对准支撑轴筒34或者支撑轴筒84。具有多个第二支撑轴筒对准垫246的第二支撑轴筒间隙孔244接收支撑轴筒34、84中的另一个。在面朝外的壁250中形成有凹部248，而在相反的面朝内的壁254上形成有第二凹部252。凹部248可以用于例如容置参照图1示出和描述的电力电缆66的一部分以及用于安装电缆防护装置67。第二凹部252可以用作用于第一压载箱100和第二压载箱102中的一个的引导装置。

参照图19并且再次参照图6，转动式紧固件158可转动地支撑第二椭圆形构件155，同时还保持在第二椭圆形构件155与椭圆形构件连接座164之间的间隔。正如前文指出的，第二椭圆形构件155使可转动地接收在第一翼组连接臂54的连接臂端部258的孔256中的转动销190转动。与转动销190完全相同的连接结构（未具体示出）设置用于将第二翼组连接杆88连接至椭圆形构件连接座165，椭圆形构件连接座165可转动地安装第四椭圆形构件157。转动销190连接至滑动结构192，滑动结构192固定连接至活塞杆260。活塞杆260固定至活塞262，活塞262可滑动地接收在活塞腔室264中，活塞腔室264由固定连接至第二椭圆形构件155的缸体266限定。活塞262在活塞腔室264中的轴向移位使转动销190移位以影响第一翼组连接臂54的位置。

参照图20并且再次参照图1和19，控制装置268由转动销190、滑动结构192、活塞杆260、活塞262、缸体266以及第二椭圆形构件155限定。控制装置268使第一翼组连接臂54移位以提供对第一翼组件12的迎角α的控制。类似的控制装置用于控制第二翼组件14的迎角。从缸体266延伸出来的凸缘270连接至第二椭圆形构件155的底面272以将缸体266非转动地固定至第二椭圆形构件155。提供例如来自加压空气源的流体压力以在活塞伸出方向“U”或活塞缩回方向“V”上移动活塞腔室264中的活塞262。通过第一活塞侧压力线274提供流体压力至缸体266以使活塞杆260在活塞伸出方向“U”上移动。相反地，通过第二活塞侧压力线276提供流体压力至缸体266以使活塞杆260在活塞缩回方向“V”上移动。

转动式紧固件158包括下列特征，其允许第二椭圆形构件155通过椭圆形构件传动带159的力相对于椭圆形构件连接座164转动。转动式紧固件158包括中空管状本体278，中空管状本体278具有内压力室280。管状本体278被固定而不能相对于第二椭圆形构件155转动，但是通过第一轴承组件282和第二轴承组件284相对于椭圆形构件连接座164转动地布置。第一流体压力供给线286将加压的流体输送至压力接头288，压力接头288通到管状本体278的内压力室280中。第一活塞侧压力线274通过管状本体278的壁连接至内压力腔280。第二流体压力供给线290连接至压力盖292并且将加压的流体输送至压力盖292，压力盖292固定至压力接头288。轴向延伸管294延伸通过管状本体278的内压力室280。压力密封件296设置在压力盖292与轴向延伸管294之间，因此内压力室280中的压力与轴向延伸管294隔离开。压力盖292固定至压力接头288，压力接头288固定至椭圆形构件连接座164的上表面298。第二活塞侧压力线276的一部分位于轴向延伸管294内且延伸通过轴向延伸管294，并且在压力密封件296处与内压力室280密封分离使得第二流体压力供给线290中的加压流体可以进入第二活塞侧压力线276。此构型允许椭圆形构件连接座164相对于第二椭圆形构件155转动，同时允许到缸体266的压力流体流并且将第一活塞侧压力线274与第二活塞侧压力线276之间的压力隔离开。

参照图21，第一活塞侧压力线274连接至缸体266的缸体第一端部300，并且第二活塞侧压力线276连接至缸体266的缸体第二端部302。穿过凸缘270可以形成间隙孔304以允许第一活塞侧压力线274的通过。

参照图22并且再次参照图1和图19至21，随着活塞杆260在活塞伸出方向“U”或活塞缩回方向“V”上移动，滑动结构192也通过相对于固定至第二椭圆形构件155的呈几何形状成形的对准杆306的滑动而伸出或者缩回。对准杆306可滑动地布置在形成于滑动结构192中的对应地呈几何形状成形的对准杆接收孔308中。对准杆306成形为防止滑动结构192在沿着对准杆306滑动时转动，并且因此对准杆306可以包括至少一个平坦表面或者非圆形形状。滑动结构192的伸出和缩回使第一翼组连接臂54的牵伸改变，第一翼组连接臂54将第一翼组件12的迎角改变多达约15度。

参照图23并且再次参照图1和4，流体动力发电装置310是从流体动力发电装置10通过使用第一多段防波堤312和第二多段防波堤314进行改型的。第一多段防波堤312和第二多段防波堤314互为镜像并且当需要较宽的基部或者“占地面积”来支撑流体动力发电装置310时可以使用，例如如果水的速度通常在速度范围的最高端值（例如4至5节（海里/小时））处，预料有小的冰载荷或者冰流动，或者如果床132的材料是软的，例如为沙或者泥材料，则可以使用。第一防波堤段316具有最小的封围体积/空间，并且每个相继的防波堤段——例如第二、第三以及第四防波堤段318、320、322——在封围体积/空间上连续地增加。第四防波堤段322（或者多段防波堤的定位在最下面的防波堤段）的面对床的表面324在任一防波堤段316、318、320、322中具有最大表面积。

仍参照图23并且再次参照图2，第一多段防波堤312和第二多段防波堤314也具有基本上平坦的第一表面326、326’，该基本上平坦的第一表面326、326’远离平面部328、328’延伸。基本上平坦的第二表面330、330’也远离平面部328、328’延伸。平坦的第一表面326、326’和平坦的第二表面330、330’强化由第一压载箱100和第二压载箱102的第一弯曲部104、110和第二弯曲部108、114所提供的功能，此功能包括将水流从流场“G”引导到流动狭道“F”中以使流动狭道“F”中的流动速度增加。类似于第一多段防波堤36和第二多段防波堤37，第一翼组件12和第二翼组件14通过使用支撑轴筒34、84连接至第一多段防波堤312和第二多段防波堤314。

参照图24，流体动力发电装置332被改型成安装于在流动方向“W”上接收水流的沟渠或者通道338的第一渐窄通道壁334和第二渐窄通道壁336之间。下翼梁340被改型成配装在由通道338的下壁342限定的间隔尺寸“X”内。连接至下翼梁340的通道壁支撑腿344成角度从而与第一渐窄通道壁334和第二渐窄通道壁336的角度或者斜度基本上匹配。通道壁支撑腿344连接至上翼梁346的外延部。上滑动构件347可转动地支撑第二或者后翼组件348。类似地，上滑动构件347’可转动地支撑第一或者前翼组件350。

每个翼组件348、350的翼的数量相对于前述实施方式可以减少从而与间隔尺寸“X”内的移动间隙相配。第一翼组件348和第二翼组件350中的每一个翼包括在翼后缘处的副翼352。副翼352进一步增加每个翼对水流的阻力并且由此产生附加的总翼转动力。支撑轴筒354、354’允许流体动力发电装置332的相对于限定在第一渐窄通道壁334的延伸部处的上表面356的竖直运动。类似地，支撑轴筒358、358’允许流体动力发电装置332的相对于限定在第二渐窄通道壁336的延伸部处的上表面360的竖直运动。

参照图25，水力发电装置332还包括第一分流器362和第二分流器364。第一分流器362和第二分流器364中的每一个包括入流分流器部分366、366’、中央平面部分368、368’以及出流分流器部分370、370’。根据多个实施方式，第一分流器362和第二分流器364的所述部分中的每一个也可以具有浮力箱的功能。在其它实施方式中，仅中央平面部分368、368’具有浮力箱的功能。机电部分372类似于机电部分16并且因此文中将不再进一步描述。交流发电机374由机电部分372提供动力，从而产生用于异地分配的电流。支撑轴376、376’将上翼梁346、346’的外侧端部连接至支撑轴筒354、354’并且由此允许由第一分流器362和第二分流器364的浮力箱提供的竖直移位。第一分流器362和第二分流器364的形状构造为有利地接触第一渐窄通道壁334和第二渐窄通道壁336的最大部分以使引导在中央平面部分368、368’之间的水的体积最大化。

参照图26，水力发电装置322还包括副翼定位系统378，副翼定位系统378用于定位各个副翼352。机电部分372包括翼组控制臂380，翼组控制臂380连接至翼组连接杆381，翼组控制臂380和翼组连接杆381一起提供后翼组件348的多个翼382的迎角。类似部件用于前翼组件350的翼的操作。通过后翼组件348和前翼组件350两者的各个翼382的运动转动的调速轮384、384’一起使交流发电机374转动。调速轮连接杆386连接在调速轮384与滑块连接件388之间。

副翼定位系统378还包括副翼传动杆390，副翼传动杆390还可转动地连接至滑块连接件388。副翼传动杆390连接成使第一副翼椭圆形构件392转动，第一副翼椭圆形构件392通过使用副翼传动带396使第二副翼椭圆形构件394转动。第二副翼椭圆形构件394可转动地连接至椭圆形构件连接座398，椭圆形构件连接座398可转动地连接至L形臂400。第二副翼椭圆形构件394的转动通过副翼控制臂402作用以使单独的后翼组件348或者前翼组件350中的各个翼382的副翼352集体转动。

参照图27，副翼传动杆390可以通过使用连接连杆404可转动地连接至轴406，第一副翼椭圆形构件392可转动地连接在轴406上。第一副翼椭圆形构件392还部分地容置在壳体408内，壳体408固定至上翼梁346。因此，轴406还可转动地穿过上翼梁346被接收。控制装置410在构造和操作上类似于前文参照图20描述的控制装置268，用于通过使用连接至副翼控制臂402的副翼连接杆412进行各个副翼352的渐进调整。

参照图28，各个副翼352通过使用副翼转动轴414连接至各个翼382。副翼转动轴414位于靠近翼382的后端416的位置处。因此，除翼382相对于枢转杆24’的转动和/或在翼间隔轴228’处的翼382的运动之外，各个副翼352还相对于翼382的转动。副翼352能够相对于限定贯穿翼382限定的轴线转动多达约60度。

参照图29，每一个翼382的内部细节包括轴保持构件418，轴保持构件418可滑动地且可转动地接收副翼转动轴414。类似于轴保持构件418的后竖直构件420通过使用多个基本上水平定向的副翼加强构件422连接至轴保持构件418。轴保持构件230’通过使用多个接合构件424固定连接至轴保持构件418。

本公开的流体动力发电装置提供多个优势。在低速水流场（小于或者等于约5节）中使用竖直翼设计以将流动水的力转化为电能时，通过使用封装在结实、有浮力的共聚物翼外壳中的内部例如铝制金属框架（海洋级），在翼结构上有较小的预应力，从而允许较轻、较低成本的构造。因为在水流场中竖直定向的翼在任何相位的翼移动过程中不会由于抵抗重力移动翼而损失水流的部分能量，所以与水平翼相比，竖直翼的使用提高了效率。使用本公开的正时的椭圆形传动系统允许一个或者更多个翼组中的翼在每组的行程的第一端开始移动，掠过一组或更多组翼的后部，然后使翼的迎角反向以在相反方向上使翼组件移动直到翼组件达到行程的另一端，在行程的另一端，翼组件反向并且再次开始移动，产生以正弦波形移动的连续循环。可以升高或者降低的中性浮力产生单元的使用将翼组件保持在流场的上（最高速度）流动区域中，这使能量输出最大化。

出于示例和说明的目的提供了以上对实施方式的描述。其并非详尽的或无意于限定本发明。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定的实施方式，而是在可应用的情况下能够互换并且能够在所选取的实施方式中使用，即使没有具体地示出或描述。同一方式还可以以多种形式改变。这些变型不应当被认为偏离本发明，并且期望所有这些变型都被包括在本发明的范围内。例如，本公开的翼被描述为竖直的，但是，在本公开的范围内，也可以使用偏离竖直变化的翼定向，包括使用倾斜至偏离竖直约45度的翼。文中描述了两组翼，但是本公开不限于任何翼组数量。可以使用一组、两组或者更多组翼。文中描述交流发电机，但是也可以使用直流发电机。

Claims (34)

1.一种流体动力发电装置，其包括：

至少一个翼组件，所述至少一个翼组件具有至少一个轴线竖直翼；

水平翼支撑梁组件，所述水平翼支撑梁组件具有可滑动地连接至所述翼支撑梁组件的至少一个滑动构件；

枢转杆，所述枢转杆从所述至少一个翼伸出并且可转动地连接至所述至少一个滑动构件，使得所述至少一个翼能够随着所述至少一个滑动构件相对于所述翼支撑梁组件滑动而相对于所述枢转杆转动；

机电部分，所述机电部分具有调速轮，所述调速轮通过传动带可转动地连接至发电机；

滑块连接件，所述滑块连接件连接至所述至少一个滑动构件；以及

调速轮连接杆，所述调速轮连接杆可转动地连接至所述滑块连接件和所述调速轮，使得由于作用在所述至少一个翼上的水流力经由所述枢转杆传递而使所述至少一个滑动构件移位所导致的所述至少一个滑动构件的滑动运动通过所述调速轮连接杆作用而使所述调速轮转动并且经由所述传动带作用而使所述发电机转动。

2.根据权利要求1所述的流体动力发电装置，其还包括第一椭圆形构件，所述第一椭圆形构件与所述调速轮一起连接至轴，使得所述第一椭圆形构件能够与所述调速轮共同转动。

3.根据权利要求2所述的流体动力发电装置，其还包括第二椭圆形构件，所述第二椭圆形构件通过转动式紧固件可转动地连接至翼定向控制装置，所述第二椭圆形构件通过第一椭圆形构件传动带连接至所述第一椭圆形构件以便转动。

4.根据权利要求3所述的流体动力发电装置，其还包括控制臂，所述控制臂可转动地连接至所述至少一个翼和所述翼定向控制装置。

5.根据权利要求4所述的流体动力发电装置，其中，所述翼定向控制装置包括：

缸体，所述缸体连接至所述第二椭圆形构件并且具有腔室；

活塞，所述活塞可滑动地接收在所述腔室中，并且操作成响应于接收在所述腔室中的加压流体而使活塞杆伸出或者缩回；以及

转动式紧固件，所述转动式紧固件将所述第二椭圆形构件可转动地连接至椭圆形构件连接座，所述活塞杆伸出或者缩回以改变所述控制臂的牵伸，从而使所述至少一个轴线竖直翼的迎角变化。

6.根据权利要求1所述的流体动力发电装置，其中，所述至少一个轴线竖直翼包括多个轴线竖直翼。

7.根据权利要求6所述的流体动力发电装置，其中，所述至少一个翼组件包括第一翼组件和第二翼组件，所述第一翼组件包括所述多个所述轴线竖直翼中的第一部分，并且所述第二翼组件包括所述多个所述轴线竖直翼中的第二部分。

8.根据权利要求1所述的流体动力发电装置，其还包括：

第一支撑轴和第二支撑轴，所述第一支撑轴和所述第二支撑轴分别连接于所述翼支撑梁的相反的第一端部处和第二端部处并且基本上垂直于所述翼支撑梁定向；以及

第一支撑轴筒和第二支撑轴筒，所述第一支撑轴筒和所述第二支撑轴筒分别可滑动地接收所述第一支撑轴和所述第二支撑轴中的一者。

9.根据权利要求8所述的流体动力发电装置，其还包括第一多段防波堤和第二多段防波堤，所述第一轴筒连接至所述第一多段防波堤并且所述第二轴筒连接至所述第二多段防波堤，使得所述至少一个翼组件能够通过所述第一支撑轴和所述第二支撑轴在所述第一支撑轴筒和第二支撑轴筒内的滑动运动而在上升方向和下降方向中的每一个方向上竖直地移动。

10.根据权利要求9所述的流体动力发电装置，其还包括：

第一压载箱，所述第一压载箱固定地连接至所述翼支撑梁的第一端部；以及

第二压载箱，所述第二压载箱固定地连接至所述翼支撑梁的第二端部，其中，由所述第一压载箱和所述第二压载箱所产生的浮力有助于在所述上升方向上的运动。

11.根据权利要求1所述的流体动力发电装置，还包括副翼，所述副翼可转动地连接至所述至少一个轴线竖直翼的翼后端并且能够独立于所述至少一个轴线竖直翼绕所述枢转杆的转动而转动。

12.根据权利要求11所述的流体动力发电装置，其还包括副翼控制装置，所述副翼控制装置包括：

副翼传动杆，所述副翼传动杆连接至所述滑动构件；

第一副翼椭圆形构件和第二副翼椭圆形构件，所述第一副翼椭圆形构件和所述第二副翼椭圆形构件通过副翼传动带可转动地连接；以及

副翼控制臂，所述副翼控制臂可转动地连接至所述副翼，并且能够响应于所述第一副翼椭圆形构件和所述第二副翼椭圆形构件的转动而移动。

13.一种流体动力发电装置，其包括：

第一翼组件和第二翼组件，所述第一翼组件和所述第二翼组件分别具有轴线竖直翼；

第一水平翼支撑梁组件和第二水平翼支撑梁组件，所述第一水平翼支撑梁组件和所述第二水平翼支撑梁组件分别支撑所述第一翼组件和所述第二翼组件中的一者；

第一滑动构件和第二滑动构件，所述第一滑动构件可滑动地连接至所述第一翼支撑梁组件，并且所述第二滑动构件可滑动地连接至所述第二翼支撑梁组件，所述轴线竖直翼可转动地连接至所述第一滑动构件或者所述第二滑动构件中的一者；

第一滑动连接件和第二滑动连接件，所述第一滑动连接件连接至所述第一滑动构件，所述第二滑动连接件连接至所述第二滑动构件；

机电部分，所述机电部分具有第一调速轮和第二调速轮，所述第一调速轮和所述第二调速轮各自通过第一调速轮传动带和第二调速轮传动带中的一者可转动地连接至发电机；以及

第一调速轮连接杆和第二调速轮连接杆，所述第一调速轮连接杆将所述第一滑动连接件连接至所述第一调速轮，所述第二调速轮连接杆将所述第二滑动连接件连接至所述第二调速轮，使得导致所述第一翼组和所述第二翼组的所述轴线竖直翼转动的水力使所述第一调速轮和所述第二调速轮转动而由此操作所述发电机。

14.根据权利要求13所述的流体动力发电装置，其还包括：

第一椭圆形构件，所述第一椭圆形构件与所述第一调速轮一起连接至第一轴，使得所述第一椭圆形构件能够与所述第一调速轮共同转动；以及

第二椭圆形构件，所述第二椭圆形构件通过第一椭圆形构件传动带可转动地连接至所述第一椭圆形构件，并且通过转动式紧固件可转动地连接至第一翼定向控制装置。

15.根据权利要求14所述的流体动力发电装置，其还包括：

第三椭圆形构件，所述第三椭圆形构件与所述第二调速轮一起连接至第二轴，使得所述第三椭圆形构件能够与所述第二调速轮共同转动；以及

第四椭圆形构件，所述第四椭圆形构件通过第二椭圆形构件传动带可转动地连接至所述第三椭圆形构件，并且通过转动式紧固件可转动地连接至第二翼定向控制装置。

16.根据权利要求15所述的流体动力发电装置，其还包括：

转动销，所述转动销成整体地连接至所述第二椭圆形构件和所述第四椭圆形构件中的每一者；以及

第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆可转动地连接至所述第一转动销并且连接至第一翼组控制臂，并且所述第二连接杆可转动地连接至所述第二转动销并且连接至第二翼组控制臂。

17.根据权利要求13所述的流体动力发电装置，其中：

所述第一水平翼支撑梁组件包括第一上翼梁和第一下翼梁；并且

所述第二水平翼支撑梁组件包括第二上翼梁和第二下翼梁。

18.根据权利要求17所述的流体动力发电装置，其中：

所述第一滑动构件进一步包括第一上滑动构件和第一下滑动构件，所述第一上滑动构件连接至所述第一上翼梁，所述第一下滑动构件连接至所述第一下翼梁；并且

所述第二滑动构件进一步包括第二上滑动构件和第二下滑动构件，所述第二上滑动构件连接至所述第二上翼梁，所述第二下滑动构件连接至所述第二下翼梁。

19.根据权利要求18所述的流体动力发电装置，其还包括枢转杆，所述枢转杆从每个所述轴线竖直翼伸出并且限定每个轴线竖直翼的转动轴线，各个所述轴线竖直翼的所述枢转杆可转动地连接至所述第一上滑动构件和所述第一下滑动构件两者或者可转动地连接至所述第二上滑动构件和所述第二下滑动构件两者。

20.根据权利要求13所述的流体动力发电装置，其中，所述第一翼组件的所述轴线竖直翼由于所述第一滑动构件能够独立于所述第二滑动构件滑动而能够相对于所述第二翼组件的所述轴线竖直翼独立地转动。

21.根据权利要求13所述的流体动力发电装置，其还包括第一翼组控制臂和第二翼组控制臂，所述第一翼组控制臂可转动地连接至所述第一翼组件的所述轴线竖直翼且能够移动而使所述第一翼组件的所述轴线竖直翼集体地转动，并且，所述第二翼组控制臂可转动地连接至所述第二翼组件的所述轴线竖直翼且能够移动而使所述第二翼组件的所述轴线竖直翼集体地转动。

22.根据权利要求13所述的流体动力发电装置，其还包括：

第一压载箱，所述第一压载箱固定地连接至所述第一水平翼支撑梁组件和所述第二水平翼支撑梁组件中的每一者；以及

第二压载箱，所述第二压载箱固定地连接至所述第一水平翼支撑梁组件和所述第二水平翼支撑梁组件中的每一者，其中，由所述第一压载箱和所述第二压载箱所产生的浮力有助于所述第一翼组件和所述第二翼组件在上升方向上的运动。

23.根据权利要求22所述的流体动力发电装置，其中，所述第一压载箱和所述第二压载箱中的每一者包括：

第一弯曲部分，所述第一压载箱的所述第一弯曲部分与所述第二压载箱的所述第一弯曲部分在其间限定流场；以及

平面部分，所述第一压载箱的所述平面部分与所述第二压载箱的所述平面部分在其间限定流动狭道，所述流动狭道比所述流场窄，由此使所述流动狭道中的水流速度较所述流场的进口水流速度增大。

24.一种流体动力发电装置，其包括：

翼组件，所述翼组件具有至少一个轴线竖直定向的翼；

水平翼支撑梁组件，所述水平翼支撑梁组件具有至少一个滑动构件，所述至少一个滑动构件可滑动地连接至所述翼支撑梁组件；

枢转杆，所述枢转杆从所述至少一个翼伸出并且可转动地连接至所述至少一个滑动构件，使得所述至少一个翼能够随着所述至少一个滑动构件相对于所述翼支撑梁组件滑动而相对于所述枢转杆转动；

机电部分，所述机电部分具有调速轮、第一椭圆形构件和第二椭圆形构件，所述调速轮通过调速轮传动带可转动地连接至发电机，所述第一椭圆形构件能够与所述调速轮共同地转动，所述第二椭圆形构件通过椭圆形构件传动带可转动地连接至所述第一椭圆形构件；

滑块连接件，所述滑块连接件可滑动地连接至所述至少一个滑动构件；以及

调速轮连接杆，所述调速轮连接杆可转动地连接至所述滑块连接件和所述调速轮，使得由于作用在所述至少一个翼上的力经由所述枢转杆传递而使所述至少一个滑动构件移位所导致的所述至少一个滑动构件的滑动运动通过所述调速轮连接杆作用而使所述调速轮转动并且经由所述传动带作用而使所述发电机转动。

25.根据权利要求24所述的流体动力发电装置，其还包括控制臂，所述控制臂可转动地连接至所述至少一个翼。

26.根据权利要求25所述的流体动力发电装置，其中，所述至少一个翼包括多个翼，各翼共同连接至所述控制臂，使得所述多个翼中的任何单个翼的迎角等于所述多个翼中的任何其他单个翼的迎角。

27.根据权利要求26所述的流体动力发电装置，其中，所述第二椭圆形构件通过转动式紧固件可转动地连接至翼定向控制装置，所述翼控制定向装置操作以使所述控制臂移位从而改变所述多个翼的迎角。

28.根据权利要求26所述的流体动力发电装置，其中，所述多个翼能够通过所述控制臂的移位而集体地移动，从而将所述翼定位在最大迎角与零迎角之间。

29.根据权利要求24所述的流体动力发电装置，其还包括第一防波堤和第二防波堤，所述第一防波堤和所述第二防波堤将所述水平翼支撑梁组件支撑在所述第一防波堤与所述第二防波堤之间。

30.根据权利要求29所述的流体动力发电装置，其中，所述第一防波堤和所述第二防波堤各自包括多个防波堤段，每个所述防波堤段具有第一凸对准构件和第二凸对准构件，所述第一凸对准构件和所述第二凸对准构件操作成接合所述多个防波堤段中的相继的防波堤段。

31.一种流体动力发电装置，其包括：

至少一个翼组件，所述至少一个翼组件具有多个轴线竖直翼；

水平翼支撑梁组件，所述水平翼支撑梁组件具有可滑动地连接至所述翼支撑梁组件的至少一个滑动构件；

第一防波堤和第二防波堤，所述第一防波堤和所述第二防波堤将所述水平翼支撑梁组件支撑在所述第一防波堤与所述第二防波堤之间；

枢转杆，所述枢转杆从所述多个翼中的各个翼伸出并且可转动地连接至所述至少一个滑动构件，使得所述多个翼中的每个翼能够随着所述至少一个滑动构件相对于所述翼支撑梁组件滑动从而使所述至少一个翼组件水平地朝向和远离所述第一防波堤移动而相对于所述枢转杆转动；

机电部分，所述机电部分具有调速轮，所述调速轮通过调速轮传动带可转动地连接至发电机，所述调速轮连结至所述至少一个翼组并且通过所述至少一个翼组件的水平运动而转动，从而操作所述发电机。

32.根据权利要求31所述的流体动力发电装置，其还包括滑块连接件，所述滑块连接件可滑动地连接至所述至少一个滑动构件。

33.根据权利要求32所述的流体动力发电装置，其还包括调速轮连接杆，所述调速轮连接杆可转动地连接至所述滑块连接件和所述调速轮两者。

34.根据权利要求33所述的流体动力发电装置，其还包括副翼，所述副翼通过使用副翼转动轴可转动地连接至所述多个轴线竖直翼中的各个轴线竖直翼，其中，作用于所述多个翼的水流力经由所述翼的所述枢转杆和所述副翼转动轴传递以使所述至少一个滑动构件移位并且由此使所述调速轮连接杆移位而使所述调速轮转动，从而使所述传动带转动而操作所述发电机。

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