CN113074078A - 一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，涉及海洋发电领域，包括堤坝，所述堤坝的底端连接有底座，所述堤坝与底座之间开设有通孔，所述堤坝的两侧皆开设有闸门，且每组闸门皆与通孔的端部贴合，所述堤坝的内壁安装有发电机，所述通孔的内壁安装有限位座，所述限位座的中间连接有滑杆。本发明通过设置的转轮、底座以及排水门，在转轮作用滑动时，转轮能通过外壁开设的刮板能够对通孔内壁附着的淤泥以及寄生生物进行刮除，并将淤泥推入下料口内进入到排污管内，在发电时，打开排水门，海水从排污管内流过，对淤泥进行清除，能够有效的保持通孔内部的洁净，有效的叶轮外壁的通孔内易附着淤泥或者有寄生生物附着的问题。

Description

一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备
技术领域
本发明涉及海洋发电领域，具体为一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备。
背景技术
在日、月等天体的引潮力作用下海水有一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备周期性的涨落现象：到了一定时间，海水迅猛上涨，达到高潮；过后一些时间，上涨的海水又自行退去，留下一片沙滩，出现低潮。如此循环重复，永不停息。海水的这种运动现象就是潮汐，潮汐中蕴含大量的能量，其水位差表现为势能，其潮流的速度表现为动能，这两种能量都可以利用，是一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备可再生能源。
现有的潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类似，它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发电，通过水流带动叶轮转动，叶轮带动发电机转动产生电能，但是现有的叶轮与发电机之间的连接通常单向的，潮汐在潮涨潮落时，对叶轮的冲击方向相反，因此导致发电机产生的电能正负极相反，此时需要对外界的接电设备进行调整，以适应对应的发电流程，但是调试过程不够方便，需要添加多组设备进行运行维护，而且发电机经常正反转易导致发电机受损，影响发电设备正常使用，且发电过程中，叶轮的外壁通孔内很容易附着淤泥或者有寄生生物附着，导致叶轮转动不便。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，以解决在潮涨潮落时叶轮在水流的作用下转向相反产生的电能也相反不便收集、叶轮外壁的通孔内易附着淤泥或者有寄生生物附着的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，包括堤坝，所述堤坝的底端连接有底座，所述堤坝与底座之间开设有通孔，所述堤坝的两侧皆开设有闸门，且每组闸门皆与通孔的端部贴合，所述堤坝的内壁安装有发电机，所述通孔的内壁安装有限位座，所述限位座的中间连接有滑杆，所述滑杆的外侧套接有转轮，所述转轮的外壁开设有多组刮板，所述转轮的内壁开设有中心辊，且中心辊的外侧均匀分布有多组叶片，所述滑杆的外壁位于转轮的两侧皆开设有传动卡齿，且两组传动卡齿的外壁皆套接有皮带；
每组所述传动卡齿的靠近转轮的一侧皆开设有突出齿，所述中心辊的内壁开设有与突出齿相匹配的卡合槽。
通过采用上述技术方案，能够方便在转轮转动的同时，对转轮进行移动，使转轮与不同组的传动卡齿进行卡合。
本发明进一步设置为，所述底座的内壁开设有排污管，所述排污管的顶端开设有多组下料口，且每组下料口皆分布在传动卡齿的下方。
通过采用上述技术方案，通过下料口能够使刮除的淤泥顺利的进入到排污管内，从而保证通孔内壁的整洁。
本发明进一步设置为，所述排污管的两侧端口皆安装有排水门，所述排水门的侧面连接有推齿，所述底座的内部开设有与每组推齿相匹配的传动机构，所述传动机构由电机、输出轴以及输出齿轮构成。
通过采用上述技术方案，通过排水门能够将排污管与外界接通，从而使外界的海水能够进入到排污管内，对堆积的淤泥进行清除。
本发明进一步设置为，所述发电机的上方位于堤坝的内部安装有蓄电设备，所述发电机的输出端连接有传动杆，所述传动杆的外壁开设有齿轮，所述传动杆通过齿轮与一组所述皮带传动连接，所述传动杆的端部连接有传动齿。
通过采用上述技术方案，通过传动杆能够将转轮获取的扭矩传递至发电机内，使发电机产生电能，并通过蓄电设备对电能进行储存。
本发明进一步设置为，每组所述传动卡齿的一侧连接有固定座，所述固定座与通孔的内部固定连接，每组所述传动卡齿的外壁开设有皮带卡槽，所述传动卡齿通过皮带卡槽与皮带卡合连接。
通过采用上述技术方案，能对传动卡齿进行限位固定，防止转轮在移动时撞击传动卡齿，使传动卡齿发生偏移。
本发明进一步设置为，一组所述皮带的顶端延伸至堤坝的内壁连接有第一齿轮，所述第一齿轮的一侧通过连接轴连接有第二齿轮，所述第二齿轮的外壁与传动齿啮合，所述传动齿的转动方向与第二齿轮的转动方向相反。
通过采用上述技术方案，通过第一齿轮、第二齿轮以及传动齿，能够对出入的扭矩方向进行调整，使传动杆输入到电机的扭矩保持方向一致。
本发明进一步设置为，所述转轮的外壁连接有刮板，所述刮板的侧面突出并向通孔的内壁靠近，所述刮板的不与通孔的内壁直接贴合。
通过采用上述技术方案，通过刮板能够对通孔内的淤泥以及寄生生物进行刮除。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
1、本发明通过设置的转轮、限位座以及传动卡齿，在涨潮或者落潮时，海水会循环往复穿过通孔，并对通孔内的转轮进行推动，使转轮沿着滑杆滑动，并与对应的传动卡齿贴合，转轮内的叶片将海水的推力转化为转轮、传动卡齿以及皮带的扭矩，且一组皮带通过第一齿轮、第二齿轮以及传动齿与传动杆连接，另一组皮带直接与传动杆连接，从而在海水对转轮输出不同方向的扭矩时，能够对扭矩的方向进行调整，不管在涨潮还是落潮，都能够将扭矩同方向的输入到传动杆内，使传动杆始终保持同一转向，提高发电效率，有效解决在潮涨潮落时叶轮在水流的作用下转向相反产生的电能也相反不便收集的问题。
2、本发明通过设置的转轮、底座以及排水门，在转轮作用滑动时，转轮能通过外壁开设的刮板能够对通孔内壁附着的淤泥以及寄生生物进行刮除，并将淤泥推入下料口内进入到排污管内，在发电时，打开排水门，海水从排污管内流过，对淤泥进行清除，能够有效的保持通孔内部的洁净，有效的叶轮外壁的通孔内易附着淤泥或者有寄生生物附着的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的转轮结构示意图；
图3为本发明的传动卡齿安装结构示意图；
图4为本发明的传动卡齿剖面结构示意图；
图5为本发明的传动齿输出结构示意图；
图6为本发明的底座剖面结构示意图。
图中：1、堤坝；2、底座；201、下料口；202、排污管；3、通孔；4、闸门；5、发电机；501、蓄电设备；502、传动杆；6、转轮；601、中心辊；602、卡合槽；603、叶片；604、刮板；7、限位座；701、滑杆；8、传动卡齿；801、固定座；802、皮带卡槽；803、突出齿；9、皮带；10、第一齿轮；11、第二齿轮；12、传动齿；13、排水门；1301、传动机构；1302、推齿。
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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，如图1至图6所示，包括堤坝1，堤坝1的底端连接有底座2，底座2的内壁开设有排污管202，排污管202的顶端开设有多组下料口201，且每组下料口201皆分布在传动卡齿8的下方，堤坝1与底座2之间开设有通孔3，堤坝1的两侧皆开设有闸门4，且每组闸门4皆与通孔3的端部贴合，堤坝1的内壁安装有发电机5，通孔3的内壁安装有限位座7，限位座7的中间连接有滑杆701，滑杆701的外侧套接有转轮6，转轮6的外壁开设有多组刮板604，转轮6的内壁开设有中心辊601，且中心辊601的外侧均匀分布有多组叶片603，每当海水穿过通孔3对转轮6进行推动时，叶片603能够对海水的冲击转化为转轮6的转动；
滑杆701的外壁位于转轮6的两侧皆开设有传动卡齿8，且两组传动卡齿8的外壁皆套接有皮带9，每组传动卡齿8的靠近转轮6的一侧皆开设有突出齿803，中心辊601的内壁开设有与突出齿803相匹配的卡合槽602，每组传动卡齿8的一侧连接有固定座801，固定座801与通孔3的内部固定连接，每组传动卡齿8的外壁开设有皮带卡槽802，传动卡齿8通过皮带卡槽802与皮带9卡合连接，发电机5的上方位于堤坝1的内部安装有蓄电设备501，发电机5的输出端连接有传动杆502，传动杆502的外壁开设有齿轮，传动杆502通过齿轮与一组皮带9传动连接，传动杆502的端部连接有传动齿12，在转轮6沿着滑杆701滑动时，能够与各组传动卡齿8卡合，从而将转轮6的转动传递至各组传动卡齿8内，并通过传动卡齿8、皮带9同向的传递至传动杆502内，使发电机5能够进行发电，产生的电能传递至蓄电设备501内。
请参阅图2以及图4，转轮6的外壁连接有刮板604，刮板604的侧面突出并向通孔3的内壁靠近，刮板604的不与通孔3的内壁直接贴合，排污管202的两侧端口皆安装有排水门13，排水门13的侧面连接有推齿1302，底座2的内部开设有与每组推齿1302相匹配的传动机构1301，传动机构1301由电机、输出轴以及输出齿轮构成，能够对通孔3内的淤泥以及寄生生物进行刮除，使淤泥通过下料口201进入到排污管202内，并通过排水门13能够打开排污管202，使海水对淤泥进行清除。
请参阅图5，一组皮带9的顶端延伸至堤坝1的内壁连接有第一齿轮10，第一齿轮10的一侧通过连接轴连接有第二齿轮11，第二齿轮11的外壁与传动齿12啮合，传动齿12的转动方向与第二齿轮11的转动方向相反，能够将一组传动卡齿8的输出扭矩通过第一齿轮10、第二齿轮11以及传动齿12反向传递至传动杆502内，使发电机5能够始终保持同向转动。
本发明的工作原理为：在涨潮时靠近海水不断的上涨，海水到达最高点后，打开堤坝1两侧的闸门4，海水通过通孔3进入到堤坝1一侧的蓄水池中，且海水在进入通孔3时，海水的冲击力会推动转轮6沿着滑杆701向蓄水池方向滑动，直至与一组传动卡齿8贴合，且此时海水穿过叶片603，使转轮6转动，在转动的过程中，中心辊601外壁开设的卡合槽602也随之转动，直至卡合槽602与传动卡齿8外壁开设的多突出齿803对齐，在海水的推动下，卡合槽602与突出齿803卡合，从而使中心辊601通过卡合槽602与突出齿803带动传动卡齿8转动，传动卡齿8带动外壁连接的皮带9转动，皮带9内壁与传动杆502外壁开设的齿轮卡合，从而带动传动杆502转动，传动杆502带动发电机5的输出端转动，使发电机产生电能对蓄电设备501充电，进行涨潮蓄电；
当海水与蓄水池内的水保持平衡后，关闭堤坝1两侧的闸门4，当退潮后，海水下降，此时再次打开闸门4，蓄水池内的水通过通孔3排出，此时水流会推动转轮6沿着滑杆701向海水方向滑动，直至与另一组传动卡齿8卡合，并在海水、叶片603以及卡合槽602的作用下再次与另一组传动卡齿8上的突出齿803卡合，且海水推动叶片603进行与涨潮蓄电转动方向相反的转动，将转轮6的转动力通过第二组皮带9传递至第一齿轮10，第一齿轮10将扭矩传递至第二齿轮11，第二齿轮11与传动齿12啮合，从而将传动的扭矩再次变换方向传递至传动杆502内，使传动杆502转动的方向与涨潮蓄电时转动的方向相同，从而使发电机5能够进行同向发电，产生的电能能够再次被相同的蓄电设备501接收，无需对电能进行调整，提高了使用效率；
且在转轮6沿着滑杆701滑动时，转轮6外壁连接的刮板604会对通孔3内壁附着的淤泥或者寄生生物进行刮除，刮板不与通孔3的内壁直接贴合，并将淤泥推入到下料口201内，使淤泥堆积在排污管202内，当一段时间排污管202内的淤泥过多需要对淤泥进行清除，在进行发电过程时，启动排污管202两侧传动机构1301内的电机，电机的输出端通过齿轮带动推齿1302向下移动，使排水门13向下移动使排污管202与海水以及蓄水池接通，发电过程中部分水流会穿过排污管202，此时会带动淤泥从排污管202内排出，当淤泥排出完毕后，将排水门13再次关闭，对随后的淤泥进行收集，能够方便的对通孔3进行清理，避免通孔3内壁附着较多的杂质阻碍转轮6移动。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，包括堤坝（1），所述堤坝（1）的底端连接有底座（2），所述堤坝（1）与底座（2）之间开设有通孔（3），所述堤坝（1）的两侧皆开设有闸门（4），且每组闸门（4）皆与通孔（3）的端部贴合，所述堤坝（1）的内壁安装有发电机（5），其特征在于：所述通孔（3）的内壁安装有限位座（7），所述限位座（7）的中间连接有滑杆（701），所述滑杆（701）的外侧套接有转轮（6），所述转轮（6）的外壁开设有多组刮板（604），所述转轮（6）的内壁开设有中心辊（601），且中心辊（601）的外侧均匀分布有多组叶片（603），所述滑杆（701）的外壁位于转轮（6）的两侧皆开设有传动卡齿（8），且两组传动卡齿（8）的外壁皆套接有皮带（9）；
每组所述传动卡齿（8）的靠近转轮（6）的一侧皆开设有突出齿（803），所述中心辊（601）的内壁开设有与突出齿（803）相匹配的卡合槽（602）。
2.根据权利要求1所述的一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，其特征在于：所述底座（2）的内壁开设有排污管（202），所述排污管（202）的顶端开设有多组下料口（201），且每组下料口（201）皆分布在传动卡齿（8）的下方。
3.根据权利要求2所述的一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，其特征在于：所述排污管（202）的两侧端口皆安装有排水门（13），所述排水门（13）的侧面连接有推齿（1302），所述底座（2）的内部开设有与每组推齿（1302）相匹配的传动机构（1301），所述传动机构（1301）由电机、输出轴以及输出齿轮构成。
4.根据权利要求1所述的一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，其特征在于：所述发电机（5）的上方位于堤坝（1）的内部安装有蓄电设备（501），所述发电机（5）的输出端连接有传动杆（502），所述传动杆（502）的外壁开设有齿轮，所述传动杆（502）通过齿轮与一组所述皮带（9）传动连接，所述传动杆（502）的端部连接有传动齿（12）。
5.根据权利要求1所述的一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，其特征在于：每组所述传动卡齿（8）的一侧连接有固定座（801），所述固定座（801）与通孔（3）的内部固定连接，每组所述传动卡齿（8）的外壁开设有皮带卡槽（802），所述传动卡齿（8）通过皮带卡槽（802）与皮带（9）卡合连接。
6.根据权利要求1所述的一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，其特征在于：一组所述皮带（9）的顶端延伸至堤坝（1）的内壁连接有第一齿轮（10），所述第一齿轮（10）的一侧通过连接轴连接有第二齿轮（11），所述第二齿轮（11）的外壁与传动齿（12）啮合，所述传动齿（12）的转动方向与第二齿轮（11）的转动方向相反。
7.根据权利要求1所述的一种潮涨潮落同向海洋工程供电用发电设备，其特征在于：所述转轮（6）的外壁连接有刮板（604），所述刮板（604）的侧面突出并向通孔（3）的内壁靠近，所述刮板（604）的不与通孔（3）的内壁直接贴合。
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