CN111878297B - 一种往复式潮汐发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种往复式潮汐发电装置，包括装置本体、锚杆、驱动结构、浮球、牵引绳、啮合球、传动轮、第一转轴、第二转轴、卷收轮、回转结构和发电机本体。本发明的有益效果是：在海平面随潮汐上升时，位于牵引绳顶端的浮球会通过海水的浮力对牵引绳起到牵引作用，而牵引绳上依次等距设置的若干啮合球会与位于装置本体内部的传动轮相啮合，随着牵引绳被浮球牵引的同时驱动传动轮进行转动，传动轮通过第一转轴与发电机本体相连接，传动轮的转动即可实现发电，而牵引绳的另一端固定连接于卷收轮上，随着潮汐的退去，配合第二转轴另一端连接的回转结构，实现利用退潮时海水流动的能量对牵引绳卷收，同时对退潮时海流的能量进行电能的转换。

Description

一种往复式潮汐发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置，具体为一种往复式潮汐发电装置，属于潮汐发电技术领域。
背景技术
在海湾或感潮河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。潮汐作为一种自然现象，为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能；同时，水位逐渐升高，动能转化为势能。落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。建设潮汐电站，不需要移民，不淹没土地，没有环境污染问题，还可以结合潮汐发电发展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用项目。
在对潮汐能的利用时，传统的潮汐能发电装置通常利用潮汐的势能进行发电，浪费了海水流动的能量，使得对于潮汐能的利用率较低。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种往复式潮汐发电装置，能够同时对海水流动和潮汐过程中势能的变换进行利用，提高能量转换率。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种往复式潮汐发电装置，包括包括装置本体，所述装置本体的底侧固定连接有锚杆，所述装置本体的一侧安装有发电机本体，所述发电机本体的一端连接有驱动结构，所述驱动结构包括浮球、牵引绳、啮合球、传动轮、第一转轴、第二转轴和卷收轮，所述浮球的一端固定连接有所述牵引绳，所述牵引绳上依次固定连接有多个所述啮合球，所述发电机本体的一端固定连接有所述第一转轴，所述第一转轴的另一端固定连接有所述传动轮，所述传动轮的侧面与所述牵引绳上固定连接的所述啮合球相啮合，所述牵引绳的另一端缠绕于所述卷收轮的侧面，且所述牵引绳的另一端与所述卷收轮固定连接，所述卷收轮的中部固定连接有所述第二转轴，所述第二转轴与所述装置本体之间转动连接，所述第二转轴的另一端连接有回转结构。
优选的，即为了对滑动的啮合球进行清理，防止啮合球在滑动的同时将海水中的杂质带入装置内部，所述驱动结构还包括清洁刷，所述牵引绳的两侧均设有所述清洁刷，所述清洁刷固定连接于所述装置本体，所述清洁刷的另一端与所述牵引绳上设置的所述啮合球相抵触。
优选的，为了降低牵引绳以及牵引绳上设置的所述啮合球与装置本体之间的摩擦效果，所述驱动结构还包括导向轮，所述牵引绳的两侧均设有所述导向轮，所述导向轮与所述装置本体之间转动连接，且所述导向轮与所述牵引绳上设置的所述啮合球相啮合。
优选的，即为了对海水流动的能量进行利用，所述回转结构还包括涡轮和驱动轴，所述驱动轴与所述装置本体之间转动连接，所述驱动轴的一端固定连接有所述涡轮。
优选的，为了方便通过海水流动的能量对卷收轮进行驱动，从而实现牵引绳的卷收以及对海流能量的利用，所述回转结构还包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述驱动轴背离所述涡轮的一端固定连接，所述第二转轴背离所述卷收轮的一端固定连接有所述第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮之间相啮合。
优选的，为了防止浮球随海面上升时，驱动轴的转动对浮球的上升造成干扰，所述回转结构还包括滑槽，所述装置本体上开设有所述滑槽，所述第二转轴通过所述滑槽与所述装置本体滑动连接。
优选的，为了使得第一齿轮和第二齿轮之间可以自动回复至啮合状态，所述回转结构还包括弹簧和抵触块，所述抵触块与所述装置本体之间滑动连接，所述抵触块与所述第二转轴的侧面滑动连接，所述抵触块的另一端固定连接有所述弹簧，所述弹簧的另一端固定连接于所述装置本体。
本发明的有益效果是：在海平面随潮汐上升时，位于牵引绳顶端的浮球会通过海水的浮力对牵引绳起到牵引作用，而牵引绳上依次等距设置的若干啮合球会与位于装置本体内部的传动轮相啮合，随着牵引绳被浮球牵引的同时驱动传动轮进行转动，传动轮通过第一转轴与发电机本体相连接，传动轮的转动即可实现发电，而牵引绳的另一端固定连接于卷收轮上，随着潮汐的退去，配合第二转轴另一端连接的回转结构，实现利用退潮时海水流动的能量对牵引绳卷收，同时对退潮时海流的能量进行电能的转换，提高对于潮汐能的利用率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1所示的锚杆和驱动结构的连接结构示意图；
图3为图1所示的装置本体和驱动结构的连接结构示意图；
图4为图1所示的驱动结构和回转结构的连接结构示意图；
图5为图4所示的A部放大示意图。
图中：1、装置本体，2、锚杆，3、驱动结构，31、浮球，32、牵引绳，33、啮合球，34、清洁刷，35、传动轮，36、第一转轴，37、导向轮，38、第二转轴，39、卷收轮，4、回转结构，41、涡轮，42、驱动轴，43、第一齿轮，44、第二齿轮，45、弹簧，46、抵触块，47、滑槽，5、发电机本体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-5所示，一种往复式潮汐发电装置，包括装置本体1，所述装置本体1的底侧固定连接有锚杆2，所述装置本体1的一侧安装有发电机本体5，所述发电机本体5的一端连接有驱动结构3，所述驱动结构3包括浮球31、牵引绳32、啮合球33、传动轮35、第一转轴36、第二转轴38和卷收轮39，所述浮球31的一端固定连接有所述牵引绳32，所述牵引绳32上依次固定连接有多个所述啮合球33，所述发电机本体5的一端固定连接有所述第一转轴36，所述第一转轴36的另一端固定连接有所述传动轮35，所述传动轮35的侧面与所述牵引绳32上固定连接的所述啮合球33相啮合，所述牵引绳32的另一端缠绕于所述卷收轮39的侧面，且所述牵引绳32的另一端与所述卷收轮39固定连接，所述卷收轮39的中部固定连接有所述第二转轴38，所述第二转轴38与所述装置本体1之间转动连接，所述第二转轴38的另一端连接有回转结构4。
作为本发明的一种技术优化方案，所述驱动结构3还包括清洁刷34，所述牵引绳32的两侧均设有所述清洁刷34，所述清洁刷34固定连接于所述装置本体1，所述清洁刷34的另一端与所述牵引绳32上设置的所述啮合球33相抵触。
作为本发明的一种技术优化方案，所述驱动结构3还包括导向轮37，所述牵引绳32的两侧均设有所述导向轮37，所述导向轮37与所述装置本体1之间转动连接，且所述导向轮37与所述牵引绳32上设置的所述啮合球33相啮合。
作为本发明的一种技术优化方案，所述回转结构4还包括涡轮41和驱动轴42，所述驱动轴42与所述装置本体1之间转动连接，所述驱动轴42的一端固定连接有所述涡轮41。
作为本发明的一种技术优化方案，所述回转结构4还包括第一齿轮43和第二齿轮44，所述第一齿轮43与所述驱动轴42背离所述涡轮41的一端固定连接，所述第二转轴38背离所述卷收轮39的一端固定连接有所述第二齿轮44，所述第一齿轮43与所述第二齿轮44之间相啮合。
作为本发明的一种技术优化方案，所述回转结构4还包括滑槽47，所述装置本体1上开设有所述滑槽47，所述第二转轴38通过所述滑槽47与所述装置本体1滑动连接。
作为本发明的一种技术优化方案，所述回转结构4还包括弹簧45和抵触块46，所述抵触块46与所述装置本体1之间滑动连接，所述抵触块46与所述第二转轴38的侧面滑动连接，所述抵触块46的另一端固定连接有所述弹簧45，所述弹簧45的另一端固定连接于所述装置本体1。
本发明在使用时，首先将装置本体1置于海平面以下，并通过锚杆2将装置本体1进行固定，当海面涨潮时，海平面逐渐上升，使得浮球31在海面漂浮的同时位置逐渐随海平面一同上升，浮球31底端固定连接有牵引绳32，随着浮球31位置的上升，牵引绳32随着受到牵引力，牵引绳32上依次等距固定连接有若干啮合球33，而在装置本体1内部设置有传动轮35，随着牵引绳32以及牵引绳32上设置的所述啮合球33的移动，带动传动轮35发生转动，传动轮35通过第一转轴36与发电机本体5相连接，最终通过浮球31的浮起驱动传动轮35进行转动并通过发电机本体5进行电能的转换，而在退潮过程中，海平面逐渐下降，同时海水同时开始流动，随着海平面的下降，牵引绳32逐渐由绷紧状态变为松弛状态，此时由于海水的流动，会驱动下方的涡轮41进行转动，涡轮41另一端通过驱动轴42连接有第一齿轮43，第一齿轮43的转动会导致与第一齿轮43相啮合的第二齿轮44发生转动，从而通过第二转轴38带动卷收轮39对牵引绳32进行卷收，同时牵引绳32在卷收的过程中也会通过传动轮35驱动第一转轴36进行转动，实现电能的转化，另一方面，在涨潮过程中，受到牵引绳32的拉力，安装有卷收轮39的第二转轴38会压缩弹簧45并发生滑动，导致第一齿轮43与第二齿轮44之间解除啮合状态，从而保证牵引绳32的正常滑动。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种往复式潮汐发电装置，包括装置本体(1)，其特征在于：所述装置本体(1)的底侧固定连接有锚杆(2)，所述装置本体(1)的一侧安装有发电机本体(5)，所述发电机本体(5)的一端连接有驱动结构(3)，所述驱动结构(3)包括浮球(31)、牵引绳(32)、啮合球(33)、传动轮(35)、第一转轴(36)、第二转轴(38)和卷收轮(39)，所述浮球(31)的一端固定连接有所述牵引绳(32)，所述牵引绳(32)上依次固定连接有多个所述啮合球(33)，所述发电机本体(5)的一端固定连接有所述第一转轴(36)，所述第一转轴(36)的另一端固定连接有所述传动轮(35)，所述传动轮(35)的侧面与所述牵引绳(32)上固定连接的所述啮合球(33)相啮合，所述牵引绳(32)的另一端缠绕于所述卷收轮(39)的侧面，且所述牵引绳(32)的另一端与所述卷收轮(39)固定连接，所述卷收轮(39)的中部固定连接有所述第二转轴(38)，所述第二转轴(38)与所述装置本体(1)之间转动连接，所述第二转轴(38)的另一端连接有回转结构(4)；
所述回转结构(4)还包括涡轮(41)和驱动轴(42)，所述驱动轴(42)与所述装置本体(1)之间转动连接，所述驱动轴(42)的一端固定连接有所述涡轮(41)；
所述回转结构(4)还包括第一齿轮(43)和第二齿轮(44)，所述第一齿轮(43)与所述驱动轴(42)背离所述涡轮(41)的一端固定连接，所述第二转轴(38)背离所述卷收轮(39)的一端固定连接有所述第二齿轮(44)，所述第一齿轮(43)与所述第二齿轮(44)之间相啮合；
所述回转结构(4)还包括弹簧(45)和抵触块(46)，所述抵触块(46)与所述装置本体(1)之间滑动连接，所述抵触块(46)与所述第二转轴(38)的侧面滑动连接，所述抵触块(46)的另一端固定连接有所述弹簧(45)，所述弹簧(45)的另一端固定连接于所述装置本体(1)；
所述驱动结构(3)还包括清洁刷(34)，所述牵引绳(32)的两侧均设有所述清洁刷(34)，所述清洁刷(34)固定连接于所述装置本体(1)，所述清洁刷(34)的另一端与所述牵引绳(32)上设置的所述啮合球(33)相抵触；
所述驱动结构(3)还包括导向轮(37)，所述牵引绳(32)的两侧均设有所述导向轮(37)，所述导向轮(37)与所述装置本体(1)之间转动连接，且所述导向轮(37)与所述牵引绳(32)上设置的所述啮合球(33)相啮合；
所述回转结构(4)还包括滑槽(47)，所述装置本体(1)上开设有所述滑槽(47)，所述第二转轴(38)通过所述滑槽(47)与所述装置本体(1)滑动连接。
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