CN112031988B - 一种仿生多向型带状海流发电设备 - Google Patents

一种仿生多向型带状海流发电设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及海水发电设备技术领域，具体为一种仿生多向型带状海流发电设备，通过设置由万向节连接相互连接旋转叶构成的旋转带，其角度可变且能够实现动力传递，能够很好适应不同方向地海流，在设置时无需考虑海流的取向问题，在旋转带因海流倾斜、旋转的过程中均能够带动发电装置发电，具有实用意义和推广价值，预期能够产生良好的经济效益，包括旋转带、壳体、旋转发电装置、牵引发电装置、连接复位装置和导线。

Description

一种仿生多向型带状海流发电设备
技术领域
本发明涉及海水发电设备技术领域，具体为一种仿生多向型带状海流发电设备。
背景技术
传统发电主要采用化石燃料燃烧产生的热能转化得到，随着化石燃料的日渐枯竭以及环境的恶化，目前逐渐较多地实用可再生能源(例如水能、风能、潮汐能、地热能等)来发电。
地球上海洋总面积约为3.6亿平方公里，约占地球表面积的71％，海洋中的海流蕴含的总能量巨大，若能对其成功开发并加以利用，对于构建可持续发展的绿色节能环保社会将具有积极意义。
常见的潮汐能发电装置为水平轴水轮发电机和竖轴水轮发电机，其主要利用涨潮、退潮时的海流带动水轮机发电，传统的水轮机在正面迎向海流时的发电效率最高，当海流反向时水轮机的发电效率最低，由于海流具有多向性，因此无形中浪费了海流的许多能量，因此若是基于现有技术，研发一种能够适应不同方向海流的发电设备对于解决上述问题将具有积极意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种仿生多向型带状海流发电设备，以解决背景技术中所提到的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:包括旋转带、壳体、旋转发电装置、牵引发电装置、连接复位装置和导线，所述旋转带由复数个旋转叶首尾连接构成，各所述旋转叶上均设有复数个叶片，所述旋转带能够角度可变地实现动力传递，所述旋转带顶端设置有浮块，所述旋转带底部安装有轴承圈，所述旋转发电装置与所述牵引发电装置均安装于所述壳体内，所述旋转带底端与所述旋转发电装置的转子能够角度可变地实现动力传递，旋转叶末端设置有万向节，通过万向节实现角度可变地动力传递，所述连接复位装置的数量、位置均与所述牵引发电装置的数量、位置相匹配，所述连接复位装置包括连接绳、可伸缩杆和弹簧，所述可伸缩杆安装于所述壳体内，所述弹簧套设于所述可伸缩杆上，所述弹簧两端分别与所述可伸缩杆两端相连，所述连接绳中部缠绕于所述牵引发电装置的转子上，所述连接绳一端与所述轴承圈相连，所述连接绳另一端与所述可伸缩杆相连，所述旋转发电装置、所述牵引发电装置均与所述导线电连接。
优选的，所述旋转发电装置安装于所述壳体中部。
优选的，所述牵引发电装置等距地设置于所述壳体周向。
优选的，所述牵引发电装置的数量为4。
优选的，所述旋转叶的数量为3。
优选的，所述旋转叶上的叶片数量为4。
优选的，所述导线与所述壳体相连。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供的一种仿生多向型带状海流发电设备，当旋转带受到海流的冲击时，旋转带将会倾斜并产生旋转，使得位于靠近倾斜旋转带一侧位置的弹簧收缩复位，可伸缩杆长度变短，连接绳在收缩弹簧的作用下将会带动牵引发电装置的转子旋转实现发电；位于远离倾斜旋转带一侧位置的弹簧被拉长，带动可伸缩杆长度变长，连接绳将会带动牵引发电装置的转子反向旋转实现发电；旋转带在旋转时将会带动旋转发电装置的转子旋转使得旋转发电装置发电，由于旋转带上的旋转叶通过万向节进行连接，因此其能够很好地适应各个方向的海流，不存在取向问题。
本发明通过设置由万向节连接相互连接旋转叶构成的旋转带，其角度可变且能够实现动力传递，能够很好适应不同方向地海流，在设置时无需考虑海流的取向问题，在旋转带因海流倾斜、旋转的过程中均能够带动旋转发电装置、牵引发电装置发电。具有实用意义和推广价值，预期能够产生良好的经济效益。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明截面构造示意图；
图2为所述旋转叶正视构造示意图；
图3为图1中A部位放大图；
图4为图1中B部位放大图；
图5为所述旋转叶立体构造示意图(局部)；
图中：旋转带1、旋转叶11、叶片12、浮块13、轴承圈14、万向节15、壳体2、旋转发电装置3、牵引发电装置4、连接复位装置5、连接绳51、可伸缩杆52、弹簧53、导线6。
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。
实施例
结合图1-5，一种仿生多向型带状海流发电设备，包括旋转带1、壳体2、旋转发电装置3、牵引发电装置4、连接复位装置5和导线6，所述旋转带1由3个旋转叶11首尾连接构成，各所述旋转叶11上均设有3个叶片12，所述旋转带1末端设置有万向节15、通过万向节15实现角度可变地动力传递，所述旋转带1顶端设置有浮块13，所述旋转带1底部安装有轴承圈14，4个所述牵引发电装置4等距地设置于所述壳体2周向，所述旋转发电装置3安装于所述壳体2中部，所述旋转带1底端与所述旋转发电装置3的转子能够角度可变地实现动力传递，所述连接复位装置5的数量、位置均与所述牵引发电装置4的数量、位置相匹配，所述连接复位装置5包括连接绳51、可伸缩杆52和弹簧53，所述可伸缩杆52安装于所述壳体2内，所述弹簧53套设于所述可伸缩杆52上，所述弹簧53两端分别与所述可伸缩杆52两端相连，所述连接绳51中部缠绕于所述牵引发电装置4的转子上，所述连接绳51一端与所述轴承圈14相连，所述连接绳51另一端与所述可伸缩杆52相连，所述导线6与所述壳体2相连，所述旋转发电装置3、所述牵引发电装置4均与所述导线6电连接。
所述浮块13指的是能够漂浮的块状部件，在具体实施中可采用空心材料或轻质材料制成，其设置目的在于使旋转带1在海水中能够立起。
所述万向节15指的是现有技术中一种实现变角度动力传递的部件。
所述旋转发电装置3、所述牵引发电装置4均采用小型发电机，所述旋转发电装置3立式设置于壳体2内，所述牵引发电装置4卧式设置于壳体2内。
所述连接绳51指的是起到连接作用的绳状部件，其将轴承圈14与可伸缩杆52进行连接，在具体实施中采用钢丝绳。
所述可伸缩杆52指的现有技术中由金属带材或片材制成的杆体，其具有伸缩功能，长度可发生改变。
所述导线6与旋转发电装置3、牵引发电装置4电连接，其与设于终端的电池组相连，其设置目的在于将旋转发电装置3、牵引发电装置4产生的电流储存在电池组内，本发明主要用来保护机械构造，因此本发明不再进一步详细解释控制方式和电路连接，在具体实施中还可在本发明表面设置防护层，例如油漆、聚四氟乙烯等以提高其使用寿命。
本发明工作原理：当旋转带1受到海流的冲击时，旋转带1将会倾斜并产生旋转，使得位于靠近倾斜旋转带1一侧位置的弹簧53收缩复位，可伸缩杆52长度变短，连接绳51在收缩弹簧53的作用下将会带动牵引发电装置4的转子旋转实现发电；位于远离倾斜旋转带1一侧位置的弹簧53被拉长，带动可伸缩杆长度变长，连接绳51将会带动牵引发电装置4的转子反向旋转实现发电；旋转带1在旋转时将会带动旋转发电装置3的转子旋转使得旋转发电装置3发电，由于旋转带1上的旋转叶11通过万向节15进行连接，角度可变且能够实现动力传递，因此其能够很好地适应各个方向的海流，不存在取向问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种仿生多向型带状海流发电设备，其特征在于：
包括旋转带(1)、壳体(2)、旋转发电装置(3)、牵引发电装置(4)、连接复位装置(5)和导线(6)；
所述旋转带(1)由复数个旋转叶(11)首尾连接构成，各所述旋转叶(11)上均设有复数个叶片(12)，所述旋转带(1)能够角度可变地实现动力传递，所述旋转带(1)顶端设置有浮块(13)，所述旋转带(1)底部安装有轴承圈(14)；
所述旋转发电装置(3)与所述牵引发电装置(4)均安装于所述壳体(2)内；
所述旋转带(1)底端与所述旋转发电装置(3)的转子能够角度可变地实现动力传递，旋转叶(11)末端设置有万向节(15)，通过万向节(15)实现角度可变地动力传递；
所述连接复位装置(5)的数量、位置均与所述牵引发电装置(4)的数量、位置相匹配，所述连接复位装置(5)包括连接绳(51)、可伸缩杆(52)和弹簧(53)，所述可伸缩杆(52)安装于所述壳体(2)内，所述弹簧(53)套设于所述可伸缩杆(52)上，所述弹簧(53)两端分别与所述可伸缩杆(52)两端相连，所述连接绳(51)中部缠绕于所述牵引发电装置(4)的转子上，所述连接绳(51)一端与所述轴承圈(14)相连，所述连接绳(51)另一端与所述可伸缩杆(52)相连；
所述旋转发电装置(3)、所述牵引发电装置(4)均与所述导线(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种仿生多向型带状海流发电设备，其特征在于：所述旋转发电装置(3)安装于所述壳体(2)中部。
3.根据权利要求1所述的一种仿生多向型带状海流发电设备，其特征在于：所述牵引发电装置(4)等距地设置于所述壳体(2)周向。
4.根据权利要求1所述的一种仿生多向型带状海流发电设备，其特征在于：所述牵引发电装置(4)的数量为4。
5.根据权利要求1所述的一种仿生多向型带状海流发电设备，其特征在于：所述旋转叶(11)的数量为3。
6.根据权利要求1所述的一种仿生多向型带状海流发电设备，其特征在于：所述旋转叶(11)上的叶片(12)数量为4。
7.根据权利要求1所述的一种仿生多向型带状海流发电设备，其特征在于：所述导线(6)与所述壳体(2)相连。
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