CN105756844B - 一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，包括发电机、驱动轴、第一垂直尾翼、转向座、支架、海流螺旋桨和马格努斯圆柱驱动器；所述发电机安装在驱动轴右部，发电机固定在装有第一垂直尾翼的转向座上，转向座通过轴承安装在支架上，所述海流螺旋桨安装在驱动轴左部，所述马格努斯圆柱驱动器安装在海流螺旋桨和发电机之间的驱动轴上，在马格努斯圆柱驱动器上设有马格努斯圆柱；还包括流线型罩壳和底座，所述支架固定在流线型罩壳内部，所述底座位于海底，所述流线型罩壳底部通过轴承与底座连接。本发明可使海流能发电装置转向灵活，适应不同方向的海流，使发电机获得最大推力，消除湍流危害，提高发电效率。

Description

一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置
技术领域
本发明涉及海流能发电技术领域，尤其是一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置。
背景技术
由流体力学知识可知，运动流体绕流旋转圆柱(或旋转圆柱在流体中运动)时，旋转圆柱必然会获得一个与流动方向垂直的升力，这是马格努斯效应的一个例子。利用马格努斯圆柱作驱动器，驱动海底洋流发电机的发电技术，可用取之不尽的海流能量发电，是开发绿色能源，发展低碳经济，保护人类生存环境的重要手段。因为风应力对海洋表层的作用，海底对海流、特别是潮流的摩擦效应，以及因水平压力不均匀而导致的海流铅直切变，引起海洋铅直湍流。现有技术中的马格努斯原理海底发电装置，在海底洋流方向变化产生湍流时，不能灵活调整方向，马格努斯圆柱驱动器不能获得海流稳定的推力和最大的推力，降低了发电机效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，可将海流的动能和势能转化为机械能带动发电机发电，具有在海底转向灵活，使马格努斯圆柱驱动器获得稳定的海流能推力，提高发电效率的特点。
本发明所采取的技术方案是：
一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，包括发电机、驱动轴、第一垂直尾翼、转向座、支架、海流螺旋桨和马格努斯圆柱驱动器；所述发电机安装在驱动轴右部，发电机固定在装有第一垂直尾翼的转向座上，转向座通过轴承安装在支架上，所述海流螺旋桨安装在驱动轴左部，所述马格努斯圆柱驱动器安装在海流螺旋桨和发电机之间的驱动轴上，在马格努斯圆柱驱动器上设有马格努斯圆柱；还包括流线型罩壳和底座，所述支架固定在流线型罩壳内部，所述底座位于海底，所述流线型罩壳底部通过轴承与底座连接。
上述利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，增设第二垂直尾翼，所述第二垂直尾翼有两片并竖直安装在流线型罩壳的上部表面。
上述利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，增设支撑座，所述支撑座固定在流线型罩壳下部，所述支撑座通过轴承与底座连接。
上述利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，所述马格努斯圆柱的外周设有圆弧形凸台，所述圆弧形凸台为长条状并与马格努斯圆柱的轴心方向一致。
上述利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，所述海流螺旋桨和马格努斯圆柱驱动器的数量均在1个以上。
上述利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，增设垫块，所述垫块与流线型罩壳的内底面固定连接，所述支架固定在垫块的上端平面。
本发明提供的一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，将底座设置在海底，流线型罩壳与底座之间通过轴承连接，马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置安装在流线型罩壳内，在流线型罩壳上面安装第二垂直尾翼，所述的发电装置可将海流的动能和势能转化为机械能带动发电机发电，可使海流螺旋桨产生的推力与马格努斯圆柱驱动器产生的助推力叠加在发电机上，使发电机获得最大推力，还可以使海流能发电装置转向灵活，适应不同方向的海流，消除湍流危害，提高发电效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的A部放大图；
图3为图1中的B-B断面图；
图4为图1的左视图。
图中各标号表示为：支撑座1、马格努斯圆柱2、右部海流螺旋桨3、从动伞齿轮4、主动伞齿轮5、左部海流螺旋桨6、左驱动轴7、齿轮箱8、转盘9、左侧驱动器10、中部驱动轴11、右侧驱动器12、右驱动轴13、流线型罩壳14、第二垂直尾翼15、发电机16、第一垂直尾翼17、转向座18、支架轴承19、支架20、垫块21、底座22、底座轴承23、圆弧形凸台24。
具体实施方式
参见图1、2和3。马格努斯圆柱驱动器包括结构相同的左侧驱动器10和右侧驱动器12，所述左侧驱动器10包括齿轮箱8、主动伞齿轮5、中部驱动轴11、转盘9、三个从动伞齿轮4和三个马格努斯圆柱2；所述主动伞齿轮5位于齿轮箱8内部左侧并与左驱动轴7连接，三个从动伞齿轮4均布在齿轮箱8内部并分别与主动伞齿轮5啮合；所述转盘9周面设有三个均布的径向孔，每个马格努斯圆柱2均为圆锥体，所述圆锥体的小端头穿过齿轮箱8外壳与从动伞齿轮4固定连接，圆锥体的小端头端部通过轴承安装在转盘9上的径向孔内；所述中部驱动轴11左端与转盘9右端同轴连接，中部驱动轴11右端与右侧驱动器12的主动伞齿轮5同轴连接，右侧驱动器12的中部驱动轴11的右端与右驱动轴13同轴连接。流线型罩壳14的右部直径大于左部直径，流线型罩壳14的左右两部分呈流线型连接。每个海流螺旋桨设有两个桨叶，第二垂直尾翼15为两片矩形或梯形平板，竖直安装在流线型罩壳14的上部表面。
工作原理：左部海流螺旋桨6和右部海流螺旋桨3通过海流的推力驱动左驱动轴7转动，使主动伞齿轮5带动从动伞齿轮4传动，马格努斯圆柱2在海流中自转，同时带动周围海流旋转，马格努斯圆柱2在自转的同时沿中部驱动轴11和右驱动轴13的轴心公转，所产生的马格努斯效应进一步提高中部驱动轴11和右驱动轴13的转速，驱动发电机8发电。在马格努斯圆柱2的外周设有圆弧形凸台24，可使马格努斯圆柱2带动更多的海水旋转，增强马格努斯效应。流线型罩壳14对内部海流可产生整流作用，使左部海流螺旋桨6、右部海流螺旋桨3、左侧驱动器10和右侧驱动器12始终受到稳定的海流冲击力，消除湍流危害，使发电机16输出最大功率。支撑座1通过轴承与底座22连接，使流线型罩壳14转动灵活；第一垂直尾翼17在流线型罩壳14内部可进行方向微调，第二垂直尾翼15有两片并竖直安装在流线型罩壳14的上部表面，针对外部海流变化可进行较大的方向调整，从而使整个海流能发电装置随时顺应海流方向变化，保证发电机在全天候海况获得最大推力，提高发电效率。

Claims (5)

1.一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，包括发电机(16)、驱动轴、第一垂直尾翼(17)、转向座(18)、支架(20)、海流螺旋桨和马格努斯圆柱驱动器；所述发电机(16)安装在驱动轴右部，发电机(16)固定在装有第一垂直尾翼(17)的转向座(18)上，转向座(18)通过轴承安装在支架(20)上，所述海流螺旋桨安装在驱动轴左部，所述马格努斯圆柱驱动器安装在海流螺旋桨和发电机(16)之间的驱动轴上，在马格努斯圆柱驱动器上设有马格努斯圆柱(2)；其特征在于：还包括流线型罩壳(14)和底座(22)，所述支架(20)固定在流线型罩壳(14)内部，所述底座(22)位于海底，所述流线型罩壳(14)底部通过轴承与底座(22)连接；
流线型罩壳(14)的右部直径大于左部直径，流线型罩壳(14)的左右两部分呈流线型连接；
设置第二垂直尾翼(15)，所述第二垂直尾翼(15)有两片并竖直安装在流线型罩壳(14)的上部表面。
2.根据权利要求1所述的一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，其特征在于：增设支撑座(1)，所述支撑座(1)固定在流线型罩壳(14)下部，所述支撑座(1)通过轴承与底座(22)连接。
3.根据权利要求2所述的一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，其特征在于：所述马格努斯圆柱(2)的外周设有圆弧形凸台(24)，所述圆弧形凸台(24)为长条状并与马格努斯圆柱(2)的轴心方向一致。
4.根据权利要求3所述的一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，其特征在于：所述海流螺旋桨和马格努斯圆柱驱动器的数量均在1个以上。
5.根据权利要求4所述的一种利用马格努斯圆柱驱动器的海流能发电装置，其特征在于：增设垫块(21)，所述垫块(21)与流线型罩壳(14)的内底面固定连接，所述支架(20)固定在垫块(21)的上端平面。
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