CN107605651A - 一种大陆架涌浪潮汐发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大陆架涌浪潮汐发电机，包含：底座，设于海水底面，所述底座上表面的两端分别设有一个或多个第一立柱安装孔，所述底座上表面中间还设有内凹弧面；立柱，设为多个，一一对应穿设于底座上表面两端的第一立柱安装孔并与之固定连接；导向支架，所述导向支架两端分别设有与第一立柱安装孔位置对应设置的第二立柱安装孔，所述立柱分别穿设于导向支架两端的第二立柱安装孔，所述立柱与导向支架之间活动连接，且所述导向支架下表面还设有增加浮力的橡胶圈；发电机组，包括固定安装于导向支架上侧的发电机以及与发电机输入端转动连接的叶轮机。本发明结构简单、发电成本低廉、能有效利用涌浪能并适用于无礁石有大陆架的地区使用。

Description

一种大陆架涌浪潮汐发电机

技术领域

本发明涉及一种潮汐能发电设备领域，特别涉及一种大陆架涌浪潮汐发电机。

背景技术

随着社会经济的快速发展，人们对电力的需求变得越来越大。但是目前世界上环境污染问题突出，传统能源日趋枯竭，新能源、清洁能源的利用在加速发展。其中的太阳能、风能、波浪能发电日益受到关注。

比较太阳能和风能，波浪能的发电技术相对落后很多，主要是利用波浪能目前还没有具备高效、低廉的优秀技术。

波浪能主要来自于海浪能，如今海浪能发电的主要问题是：效率大多比较低，发电装置制造成本大多比较高，可靠性及稳定性大多比较差等，直接影响到海浪发电的推广运用；直到今天，海浪能的开发利用仍然落后于太阳能、风能、潮汐能的利用。

现有的潮汐发电发大部分采用的是双库转换和强水流，该发电机不适用于具有大陆架的沿海区域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、便于加工制作、发电成本低廉、能有效利用涌浪的并适用于无礁石有大陆架的地区使用的大陆架涌浪潮汐发电机。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种大陆架涌浪潮汐发电机，包括：

底座，设于海水底面，所述底座上表面的两端分别单独设有一个或多个第一立柱安装孔；

立柱，设为多个，一一对应穿设于底座上表面两端的第一立柱安装孔并与之固定连接，并且延伸至海水顶面以上；

导向支架，所述导向支架两端分别设有与第一立柱安装孔位置对应设置的第二立柱安装孔，所述立柱分别穿设于导向支架两端的第二立柱安装孔，所述立柱与导向支架之间活动连接；

发电机组，包括固定安装于导向支架上侧的发电机以及与发电机输入端转动连接的叶轮机。

为了能够使发电机组在低水位时，叶轮也处于水中并接受涌浪的冲击产生动力，优选的技术方案是，所述底座上表面中间还设有内凹弧面。

为了能够使叶轮在水中接受涌浪的冲击产生机械能，并将机械能传送给发电机，再由发电机将机械能转换为电能，优选的技术方案是，所述叶轮机包括通过联轴器与发电机输入端连接的转轴、设于远离发电机的转轴一端并与内凹弧面相配合的叶轮。

为了便于叶轮与转轴之前的安装和对其的检修，优选的技术方案是，所述叶轮包括设于中心的轮毂和均匀设于轮毂四周的叶片，所述轮毂中心设有与转轴相配合的通孔，所述远离发电机的转轴一端穿设于轮毂中间的通孔并与之连接。

为了使叶轮顺流时展开，逆流时翘起，从而减少叶轮做功的阻力、提高其动力效率，优选的技术方案是，所述叶片设为多组，每组叶片包括固定连接设于轮毂上的固定叶片、连接设置于固定叶片底部的活动叶片，所述固定叶片与活动叶片在同一平面上并通过合页连接，所述固定叶片远离轮毂的一端设为向另一组固定叶片倾斜。当有涌浪时，一侧的一组叶片的活动叶片张开接收水流的冲击，另一侧的一组活动叶片由于水流的冲击而向同组的固定叶片方向闭合，从而分散涌浪的冲击，增加叶轮的动能从而提高动力效率。

为了使发电机组可以根据涌浪水位的高低调整发电机组的高度，当涌浪冲击导向支架时，导向支架上的发电机组可以根据水位高低上浮，使优选的技术方案是，所述导向支架下表面还设有增加浮力的橡胶圈。本发明提供的一种大陆架涌浪潮汐发电机，可以漂浮在不同水位的水面上，根据不同的涌浪进行上下浮动，接收涌浪对叶轮的冲击，从而达到持续发电的目的。

为了使导向支架在水位高于立柱高度时不脱离立柱，优选的技术方案是，所述立柱远离底座的一端设有限位块。

为了解决转轴和叶轮之间的径向移动和轴向移动并便于对转轴和叶轮的检修，优选的技术方案是，所述转轴远离发电机一端设有第一键，所述第一键的另一侧面设有第一顶丝安装孔，所述转轴靠近发电机的一端设有第二键，所述第二键的另一侧面设有第二顶丝安装孔。

为了解决转轴和叶轮之间的径向移动和轴向移动并便于对转轴和叶轮的检修，优选的技术方案是，所述轮毂内侧的通孔一侧设有与转轴上的键相配合的键槽，所述轮毂外表面设有与转轴上的第一顶丝安装孔相配合的第二顶丝安装孔。所述转轴和叶轮分别通过转轴上的键与叶轮上的键槽配合解决两者之间的径向移动以及通过第一销穿设于叶轮上的第二顶丝安装孔和转轴上的第一顶丝安装孔解决两者之间的轴向移动，从而转轴与叶轮之间连接。

为了使发电机和转轴连接和解决发电机和转轴径向移动和轴向移动，并便于对发电机和转轴的检修，优选的技术方案是，所述发电机一端设有输出轴，所述输出轴远离发电机的一端上设有键，所述键的另一侧面还设有顶丝安装孔。

为了使发电机和转轴连接并解决发电机和转轴径向移动和轴向移动，优选的技术方案是，所述联轴器包括第一壳体、第二壳体，所述第一壳体与第二壳体连接面上设有第一密封面，所述第二壳体与第一壳体连接面上设有与第一密封面相配合的第二密封面，所述第一壳体与第二壳体之间通过螺栓连接，所述第一壳体、第二壳体中心位置均设有通孔，所述第一壳体通孔内表面设有与转轴设有的第二键配合的第一键槽，所述第一壳体外表面还设有第一顶丝安装孔，所述第二壳体通孔内表面设有与发电机输出轴上的键配合的第二键槽，所述第二壳体外表面还设有第二顶丝安装孔。所述联轴器的第一壳体分别通过转轴上的第二键与联轴器第一壳体上的第一键槽配合以及通过销分别穿设于联轴器第一壳体上的第一顶丝安装孔和转轴上的第二顶丝安装孔，使转轴与联轴器之间固定连接。所述联轴器的第二壳体分别通过发电机输出轴上的键与联轴器第二壳体上的第二键槽配合以及通过销分别穿设于联轴器第二壳体上的第二顶丝安装孔和发电机输出轴上的顶丝安装孔，使发电机与联轴器之间固定连接。

为了避免海水对发电机的腐蚀，优选的技术方案是，所述发电机组还包括设于发电机四周的防护密封罩，所述防护密封罩设为防水、防腐蚀。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：该大陆架涌浪潮汐发电机结构简单、便于加工制作、发电成本低廉、能有效利用涌浪能并适用于无礁石有大陆架的地区使用。该发明适用于不能使用常规的双库转换和强水流的潮汐发电装置的沿海地区，本发明的导向支架安装于立柱上，并能在立柱上上下滑动，并在导向支架下设有增加浮力的橡胶圈，使整个发电机组可以根据涌浪的大小上下浮动。在低水位时，发电机组中的叶轮等均在低水位，接受低水位中涌浪的冲击从而发电；在高水位时，发电机组中的叶轮等均在高水位，接受高水位中涌浪的冲击从而发电。本发明提供的一种大陆架涌浪潮汐发电机，可以漂浮在不同水位的水面上，根据不同的涌浪进行上下浮动，接收涌浪对叶轮的冲击，从而达到持续发电的目的。同时本发明中发电机组中的叶片，当有涌浪时一侧的一组叶片的活动叶片张开接收水流的冲击，另一侧的一组活动叶片由于水流的冲击而向同组的固定叶片方向闭合，从而分散涌浪的冲击，增加叶轮的动能从而提高动力效率；该叶片顺流时展开，逆流时翘起，从而减少叶轮做功的阻力、提高其动力效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种大陆架涌浪潮汐发电机在低水位时的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种大陆架涌浪潮汐发电机在高水位时的结构示意图；

图3为图1的侧面结构示意图；

图4为图2的俯视结构示意图；

图5为图2的发电机组的结构示意图；

图6为图5中叶轮的结构示意图；

图7为图5中叶轮工作状态时的结构示意图；

图8为图7的俯视结构示意图；

图9为图5中转轴和叶轮的连接结构示意图；

图10为图5中转轴的结构示意图；

图11为图5中发电机的结构示意图；

图12为图5中联轴器的结构示意图；

图13为本发明提供的另一种实施例在低水位时的结构示意图；

图14为图13装置在高水位时的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1至图4所示，本发明提供的一种大陆架涌浪潮汐发电机包括：

底座1，设于海水底面，所述底座1上表面的两端分别单独设有一个或多个第一立柱安装孔1-1；

立柱2，设为多个，一一对应穿设于底座1上表面两端的第一立柱安装孔1-1并与之固定连接，并且延伸至海水顶面以上；

导向支架3，所述导向支架3两端分别设有与第一立柱安装孔1-1位置对应设置的第二立柱安装孔3-1，所述立柱2分别穿设于导向支架3两端的第二立柱安装孔3-1，所述立柱2与导向支架3之间活动连接；

发电机组，包括固定安装于导向支架3上侧的发电机4以及与发电机4输入端转动连接的叶轮机。

为了能够使发电机组在低水位时，叶轮也处于水中并接受涌浪的冲击产生动力，本发明优选的实施方案是，所述底座1上表面中间还设有内凹弧面1-2。

为了能够使叶轮在水中接受涌浪的冲击产生机械能，并将机械能传送给发电机，再由发电机将机械能转换为电能，本发明优选的实施方案是，所述叶轮机包括通过联轴器9与发电机4输入端连接的转轴5、设于远离发电机4的转轴5一端并与内凹弧面1-2相配合的叶轮6。

为了便于叶轮与转轴之前的安装和对其的检修，本发明优选的实施方案是，所述叶轮6包括设于中心的轮毂6-1和均匀设于轮毂6-1四周的叶片6-2，所述轮毂6-1中心设有与转轴5相配合的通孔6-11，所述远离发电机的转轴5一端穿设于轮毂6-1中间的通孔6-11并与之连接。

为了使叶轮顺流时展开，逆流时翘起，从而减少叶轮做功的阻力、提高其动力效率，本发明优选的实施方案是，所述叶片6-2设为多组，每组叶片包括固定连接设于轮毂6-1上的固定叶片6-21、连接设置于固定叶片6-21底部的活动叶片6-22，所述固定叶片6-21与活动叶片6-22在同一平面上并通过合页7连接，所述固定叶片6-21远离轮毂6-1的一端设为向另一组固定叶片6-21倾斜。当有涌浪时，一侧的一组叶片的活动叶片6-22张开接收水流的冲击，另一侧的一组活动叶片6-22由于水流的冲击而向同组的固定叶片6-21方向闭合，从而分散涌浪的冲击，增加叶轮的动能从而提高动力效率。

为了使发电机组可以根据涌浪水位的高低调整发电机组的高度，当涌浪冲击导向支架时，导向支架上的发电机组可以根据水位高低上浮，使优选的技术方案是，本发明优选的实施方案是，所述导向支架3下表面还设有增加浮力的橡胶圈3-2。本发明提供的一种大陆架涌浪潮汐发电机，可以漂浮在不同水位的水面上，根据不同的涌浪进行上下浮动，接收涌浪对叶轮的冲击，从而达到持续发电的目的。

为了使导向支架在水位高于立柱高度时不脱离立柱，本发明优选的实施方案是，所述立柱2远离底座的一端设有限位块2-1。

如图5至图10所示，为了解决转轴和叶轮之间的径向移动和轴向移动并便于对转轴和叶轮的检修，本发明优选的实施方案是，所述转轴5远离发电机4一端设有第一键5-1，所述第一键5-1的另一侧面设有第一顶丝安装孔5-2，所述转轴5靠近发电机4的一端设有第二键5-3，所述第二键5-3的另一侧面设有第二顶丝安装孔5-4。

为了解决转轴和叶轮之间的径向移动和轴向移动并便于对转轴和叶轮的检修，本发明优选的实施方案是，所述轮毂6-1内侧的通孔6-11一侧设有与转轴上的键5-1相配合的键槽6-12，所述轮毂6-1外表面设有与转轴上的第一顶丝安装孔5-2相配合的第二顶丝安装孔6-13。所述转轴5和叶轮4分别通过转轴5上的键5-1与叶轮上的键槽6-12配合解决两者之间的径向移动以及通过第一销10-1穿设于叶轮6上的第二顶丝安装孔6-13和转轴5上的第一顶丝安装孔5-2解决两者之间的轴向移动，从而转轴5与叶轮6之间连接。

如图11至图12所示，为了使发电机和转轴连接和解决发电机和转轴径向移动和轴向移动，并便于对发电机和转轴的检修，本发明优选的实施方案是，所述发电机4一端设有输出轴4-1，所述输出轴4-1远离发电机4的一端上设有键4-11，所述键4-11的另一侧面还设有顶丝安装孔4-12。

为了使发电机和转轴连接并解决发电机和转轴径向移动和轴向移动，优选的技术方案是，本发明优选的实施方案是，所述联轴器9包括第一壳体9-1、第二壳体9-2，所述第一壳体9-1与第二壳体9-2连接面上设有第一密封面9-11，所述第二壳体9-2与第一壳体9-1连接面上设有与第一密封面9-11相配合的第二密封面9-21，所述第一壳体9-1与第二壳体9-2之间通过螺栓连接，所述第一壳体9-1、第二壳体9-2中心位置均设有通孔，所述第一壳体9-1通孔内表面设有与转轴5设有的第二键5-3配合的第一键槽9-12，所述第一壳体9-1外表面还设有第一顶丝安装孔9-13，所述第二壳体9-2通孔内表面设有与发电机输出轴4-1上的键4-11配合的第二键槽9-22，所述第二壳体9-2外表面还设有第二顶丝安装孔9-23，所述联轴器9的第一壳体9-1分别通过转轴5上的第二键5-3与联轴器第一壳体9-1上的第一键槽9-12配合以及通过销10-2分别穿设于联轴器第一壳体9-1上的第一顶丝安装孔9-13和转轴上的第二顶丝安装孔5-4，使转轴5与联轴器9之间固定连接。所述联轴器9的第二壳体9-2分别通过发电机输出轴4-1上的键4-11与联轴器第二壳体9-2上的第二键槽9-22配合以及通过销10-3分别穿设于联轴器第二壳体9-2上的第二顶丝安装孔9-23和发电机输出轴4-1上的顶丝安装孔4-12，使发电机4与联轴器9之间固定连接。

为了避免海水对发电机的腐蚀，本发明优选的实施方案是，所述发电机组还包括设于发电机4四周的防护密封罩8，所述防护密封罩8设为防水、防腐蚀。

实施例2

实施例2与实施例1相同之处不在赘述，参见图13、图14，不同之处在于，所述立柱2设为多节可伸缩的，所述立柱2分别穿设于导向支架3两端的第二立柱支架安装孔3-1，所述导向支架3固定安装于可伸缩的立柱2远离底座的一端。所述导向支架3两端下表面与底座1的接触面设有减震垫3-3。所述可伸缩的立柱2可以接受涌浪的冲击上下滑动，导向支架3下方设有增加浮力的橡胶圈，使整个发电机组可以根据涌浪的大小上下浮动；高水位时，发电机组中的叶轮等均在高水位，接受高水位中涌浪的冲击从而发电。高水位转换为低水位时，导向支架3下方的橡胶圈暂时失去作用，使整个发电机组靠自重使立柱下滑收起，从而使发电机组中的叶轮等均在低水位，接受低水位中涌浪的冲击从而发电；同时所述导向支架3两端下表面与底座1的接触面设有减震垫3-3，避免水位过低时，发电机组靠自重下滑速度较快，使导向支架3撞击到底座1上导致该发电装置的损坏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，包括：

底座(1)，设于海水底面，所述底座(1)上表面的两端分别单独设有一个或多个第一立柱安装孔(1-1)，所述底座(1)上表面中间还设有内凹弧面(1-2)；

立柱(2)，设为多个，一一对应穿设于底座(1)上表面两端的第一立柱安装孔(1-1)并与之固定连接，并且延伸至海水顶面以上；

导向支架(3)，所述导向支架(3)两端分别设有与第一立柱安装孔(1-1)位置对应设置的第二立柱安装孔(3-1)，所述立柱(2)分别穿设于导向支架(3)两端的第二立柱安装孔(3-1)，所述立柱(2)与导向支架(3)之间活动连接，且所述导向支架(3)下表面还设有增加浮力的橡胶圈(3-2)；

发电机组，包括固定安装于导向支架(3)上侧的发电机(4)以及与发电机(4)输入端转动连接的叶轮机。

2.根据权利要求1所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述叶轮机包括通过联轴器(9)与发电机(4)输入端连接的转轴(5)、设于远离发电机(4)的转轴(5)一端并与内凹弧面(1-2)相配合的叶轮(6)。

3.根据权利要求2所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述叶轮(6)包括设于中心的轮毂(6-1)和均匀设于轮毂(6-1)四周的叶片(6-2)，所述轮毂(6-1)中心设有与转轴(5)相配合的通孔(6-11)，所述远离发电机的转轴(5)一端穿设于轮毂(6-1)中间的通孔(6-11)并与之连接。

4.根据权利要求3所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述叶片(6-2)设为多组，每组叶片包括固定连接设于轮毂(6-1)上的固定叶片(6-21)、连接设置于固定叶片(6-21)底部的活动叶片(6-22)，所述固定叶片(6-21)与活动叶片(6-22)在同一平面上并通过合页(7)连接，所述固定叶片(6-21)远离轮毂(6-1)的一端设为向另一组固定叶片(6-21)倾斜。

5.根据权利要求1所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述立柱(2)远离底座的一端设有限位块(2-1)。

6.根据权利要求1所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述转轴(5)远离发电机(4)一端设有第一键(5-1)，所述第一键(5-1)的另一侧面设有第一顶丝安装孔(5-2)，所述转轴(5)靠近发电机(4)的一端设有第二键(5-3)，所述第二键(5-3)的另一侧面设有第二顶丝安装孔(5-4)。

7.根据权利要求1所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述轮毂(6-1)内侧的通孔(6-11)一侧设有与转轴上的键(5-1)相配合的键槽(6-12)，所述轮毂(6-1)外表面设有与转轴上的第一顶丝安装孔(5-2)相配合的第二顶丝安装孔(6-13)。

8.根据权利要求1所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述发电机(4)一端设有输出轴(4-1)，所述输出轴(4-1)远离发电机(4)的一端上设有键(4-11)，所述键(4-11)的另一侧面还设有顶丝安装孔(4-12)。

9.根据权利要求1所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述联轴器(9)包括第一壳体(9-1)、第二壳体(9-2)，所述第一壳体(9-1)与第二壳体(9-2)连接面上设有第一密封面(9-11)，所述第二壳体(9-2)与第一壳体(9-1)连接面上设有与第一密封面(9-11)相配合的第二密封面(9-21)，所述第一壳体(9-1)与第二壳体(9-2)之间通过螺栓连接，所述第一壳体(9-1)、第二壳体(9-2)中心位置均设有通孔，所述第一壳体(9-1)通孔内表面设有与转轴(5)设有的第二键(5-3)配合的第一键槽(9-12)，所述第一壳体(9-1)外表面还设有第一顶丝安装孔(9-13)，所述第二壳体(9-2)通孔内表面设有与发电机输出轴(4-1)上的键(4-11)配合的第二键槽(9-22)，所述第二壳体(9-2)外表面还设有第二顶丝安装孔(9-23)。

10.根据权利要求1所述的一种大陆架涌浪潮汐发电机，其特征在于，所述发电机组还包括设于发电机(4)四周的防护密封罩(8)，所述防护密封罩(8)设为防水、防腐蚀。