CN113882996A - 一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及潮汐发电领域，尤其涉及一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，包括有固定杆、固定圆环座、固定托架、固定卡环、浮动发电组件等；固定杆上固定安装有固定圆环座，两固定圆环座上共同设置有固定托架，固定卡环固定安装于固定杆上，固定卡环上设置有浮动发电组件。在海浪及拉力弹簧的作用下，浮块能够上下往复运动，从而使得耐腐蚀皮带左右往复运，进而耐腐蚀皮带拉动带轮及发电轴反复转动，使得发电轴持续转动使发电机一持续发电。

Description

一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机

技术领域

本发明涉及潮汐发电领域，尤其涉及一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机。

背景技术

汹涌的海浪运动能够产生巨大的、永恒的和环保的能量，其中潮汐能是海水周期性涨落运动中所具有的能量，潮汐涨落使海洋表面产生波浪具有动能和势能，其水位差表现为势能，其潮流的速度表现为动能，潮汐能是海洋能中最主要的能源之一，是一种最易于直接利用、取之不竭的可再生清洁能源，它的开发和利用对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。

潮汐发电的主要的原理是利用天体引潮力导致海水发生水平流动的动能来制造电能，由于潮水的流动与河水的流动不同，潮水的流动是不断变换方向的，现有的潮汐发电形式通常采用单库单向电站发电，单库单向电站发电只用一个水库，仅在涨潮或落潮时发电，发电效率较低，且电站容易被海洋生物附着或缠绕，导致对其进行清理的成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种在涨潮和落潮时均能进行发电、涨潮时两发电机能够同时发电、能够提高发电效率、能够对海洋生物进行清理的基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，以解决上述背景技术中提出单库单向电站发电仅在涨潮或落潮时发电、发电效率较低、电站中附着或缠绕的海洋生物难以清理的问题。

本发明的技术实施方案为：一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，包括有固定杆、固定圆环座、固定托架、固定卡环、浮动发电组件和往复发电组件；

固定圆环座，固定杆上固定安装有固定圆环座；

固定托架，两固定圆环座上共同设置有固定托架，固定托架起将两固定圆环座及固定杆联接的作用；

固定卡环，固定卡环固定安装于固定杆上；

浮动发电组件，固定卡环上设置有浮动发电组件，浮动发电组件用于依靠浮力使发电机发电；

往复发电组件，固定杆上设有往复发电组件，往复发电组件用于使第二个发电机发电。

在本发明一个较佳实施例中，浮动发电组件包括有海洋耐腐蚀安全绳、浮块、耐腐蚀皮带、发电机一、发电轴、带轮、限制弧座和拉力弹簧，固定卡环上套接有海洋耐腐蚀安全绳，两海洋耐腐蚀安全绳一端共同套接有浮块，浮块上套接有两耐腐蚀皮带，耐腐蚀皮带穿过固定圆环座，固定托架上固定安装有发电机一，发电机一输入轴两端设置有发电轴，发电轴与固定圆环座转动式连接，发电轴上固定连接有带轮，同侧耐腐蚀皮带与带轮相互接触，固定圆环座上固接有限制弧座，耐腐蚀皮带一端固定连接有拉力弹簧，拉力弹簧一端与固定卡环联接。

在本发明一个较佳实施例中，海洋耐腐蚀安全绳和耐腐蚀皮带均为碳纤维制成，碳纤维是一款非常出色的耐腐蚀材料，在海水浸泡作用下，一般难以将其腐蚀，进而保证设备能够长期使用。

在本发明一个较佳实施例中，往复发电组件包括有固定导向杆、滑动支座、发电壳体、固定限制板、滑动限位杆、往复升降杆、转动轴、转盘、连杆和发电机二，固定杆上固定连接有固定导向杆，两固定导向杆上共同滑动式连接有滑动支座，滑动支座上固定安装有发电壳体，滑动支座上对称设置有固定限制板，固定限制板上滑动式连接有滑动限位杆，滑动限位杆顶端与浮块固接，浮块底面固定连接有往复升降杆，往复升降杆穿过发电壳体，发电壳体上转动式连接有转动轴，转动轴上固接有转盘，转盘上转动式连接有连杆，连杆与往复升降杆转动式连接，滑动支座上固定安装有发电机二，发电机二输入轴与转动轴一端固接。

在本发明一个较佳实施例中，还包括有低海面发电组件，一处固定杆上设有低海面发电组件，低海面发电组件包括有弯形杆、浮盘、固定导板、移动齿条、受力板、旋转齿轮和挡板，一处固定杆上固定连接有弯形杆，弯形杆上滑动式连接有浮盘，浮盘上固定连接有两固定导板，两固定导板上滑动式连接有移动齿条，移动齿条两端固定连接有受力板，一处发电轴上固接有旋转齿轮，移动齿条顶面固定连接有挡板。

在本发明一个较佳实施例中，还包括有快速复位组件，弯形杆上设置有快速复位组件，快速复位组件包括有斜板、L形板、摩擦限制杆和挤压弹簧，移动齿条顶面设置有斜板，弯形杆上固定连接有L形板，L形板上滑动式连接有摩擦限制杆，摩擦限制杆与L形板之间连接有挤压弹簧。

在本发明一个较佳实施例中，还包括有去除组件，去除组件设置在固定圆环座上，去除组件包括有低刮板和活动刮板，低刮板设置在固定圆环座上，低刮板与耐腐蚀皮带接触，活动刮板转动式连接于固定圆环座上，耐腐蚀皮带贯穿活动刮板。

在本发明一个较佳实施例中，还包括有微生物刮除组件，微生物刮除组件设于发电壳体两侧，微生物刮除组件包括有导向板、一字槽拉杆和刮杆，导向板固定安装于发电壳体两侧，两导向板上共同滑动式连接有一对刮杆，浮块上固定连接有两对一字槽拉杆，一字槽拉杆与刮杆限位配合。

本发明具有以下优点：

在海浪及拉力弹簧的作用下，浮块能够上下往复运动，从而使得耐腐蚀皮带左右往复运，进而耐腐蚀皮带拉动带轮及发电轴反复转动，使得发电轴持续转动使发电机一持续发电。

通过浮块的作用，往复升降杆上下往复运动能够使转盘及转动轴持续性的往复转动，转动轴带动发电机二输入轴持续转动使其发电，提高发电效率。

通过挤压弹簧的作用，摩擦限制杆对斜板及其上装置施加阻力，避免受力板及其上装置受海浪冲击力影响逐渐朝远离沙滩方向运动，使得受力板及其上装置不会与中心偏离，保证发电轴能够持续转动使发电机一发电。

通过设置的低刮板和活动刮板，能够将耐腐蚀皮带表面及其上缠绕的海洋生物刮除，避免海洋生物卡入带轮中，使带轮能够顺利转动，进而保证发电机一的发电效率。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明浮动发电组件的第一种部分立体结构示意图。

图4为本发明浮动发电组件的第二种部分立体结构示意图。

图5为本发明浮动发电组件的第三种部分立体结构示意图。

图6为本发明往复发电组件的部分立体结构示意图。

图7为本发明往复发电组件的部分剖视立体结构示意图。

图8为本发明低海面发电组件的部分立体结构示意图。

图9为本发明低海面发电组件的立体结构示意图。

图10为本发明快速复位组件的立体结构示意图。

图11为本发明快速复位组件的部分立体结构示意图。

图12为本发明去除组件的立体结构示意图。

图13为本发明微生物刮除组件的立体结构示意图。

图14为本发明微生物刮除组件的部分立体结构示意图。

附图中各零部件的标记如下：1、固定杆，2、固定圆环座，3、固定托架，4、固定卡环，5、浮动发电组件，51、海洋耐腐蚀安全绳，52、浮块，53、耐腐蚀皮带，54、发电机一，55、发电轴，56、带轮，57、限制弧座，58、拉力弹簧，6、往复发电组件，61、固定导向杆，62、滑动支座，63、发电壳体，64、固定限制板，65、滑动限位杆，66、往复升降杆，67、转动轴，68、转盘，69、连杆，610、发电机二，7、低海面发电组件，71、弯形杆，72、浮盘，73、固定导板，74、移动齿条，75、受力板，76、旋转齿轮，77、挡板，8、快速复位组件，81、斜板，82、L形板，83、摩擦限制杆，84、挤压弹簧，9、去除组件，91、低刮板，92、活动刮板，10、微生物刮除组件，101、导向板，102、一字槽拉杆，103、刮杆。

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1

一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、12和图13所示，包括有固定杆1、固定圆环座2、固定托架3、固定卡环4、浮动发电组件5和往复发电组件6，固定杆1上固定安装有固定圆环座2，两固定圆环座2上共同设置有固定托架3，固定卡环4固定安装于固定杆1上，固定卡环4上设置有用于使发电机发电的浮动发电组件5，固定杆1上设有用于使另一发电机发电的往复发电组件6。

浮动发电组件5包括有海洋耐腐蚀安全绳51、浮块52、耐腐蚀皮带53、发电机一54、发电轴55、带轮56、限制弧座57和拉力弹簧58，固定卡环4上套接有海洋耐腐蚀安全绳51，远离固定卡环4的两海洋耐腐蚀安全绳51一端共同套接有浮块52，浮块52上套接有两耐腐蚀皮带53，耐腐蚀皮带53穿过固定圆环座2，固定托架3上固定安装有用于发电的发电机一54，发电机一54输入轴两端设置有发电轴55，发电轴55与固定圆环座2转动式连接，发电轴55上固定连接有带轮56，同侧耐腐蚀皮带53与带轮56相互接触，耐腐蚀皮带53用于拉动带轮56及发电轴55反复转动，使得发电机一54持续发电，固定圆环座2上固接有限制弧座57，限制弧座57用于对耐腐蚀皮带53进行限位，远离浮块52的耐腐蚀皮带53一端固定连接有拉力弹簧58，拉力弹簧58一端与固定卡环4联接。

往复发电组件6包括有固定导向杆61、滑动支座62、发电壳体63、固定限制板64、滑动限位杆65、往复升降杆66、转动轴67、转盘68、连杆69和发电机二610，固定杆1上固定连接有固定导向杆61，两固定导向杆61上共同滑动式连接有滑动支座62，滑动支座62上固定安装有发电壳体63，滑动支座62上对称设置有固定限制板64，固定限制板64上滑动式连接有滑动限位杆65，固定限制板64用于对滑动限位杆65进行限制，滑动限位杆65顶端与浮块52固接，浮块52底面固定连接有往复升降杆66，往复升降杆66用于对浮块52进行支撑，往复升降杆66穿过发电壳体63，发电壳体63上转动式连接有转动轴67，转动轴67上固接有转盘68，转盘68上转动式连接有连杆69，连杆69与往复升降杆66转动式连接，滑动支座62上固定安装有用于发电的发电机二610，发电机二610输入轴与转动轴67一端固接。

此设备设置在海滩上，浮块52漂浮在海面上，当海水涨潮时，海浪经过此设备会对浮块52造成冲击，海浪会推动浮块52向斜上方运动，浮块52会拉动耐腐蚀皮带53，使得拉力弹簧58被拉伸，限制弧座57对耐腐蚀皮带53进行限位，耐腐蚀皮带53带动带轮56及发电轴55转动，发电轴55转动带动发电机一54输入轴转动使其发电。随之被拉伸的拉力弹簧58复位拉动耐腐蚀皮带53复位，耐腐蚀皮带53拉动浮块52向下运动复位，通过海浪及拉力弹簧58的作用，浮块52会上下往复运动，从而使得耐腐蚀皮带53左右往复运，进而耐腐蚀皮带53拉动带轮56及发电轴55反复转动，使得发电机一54持续发电。

当浮块52向斜上方运动时，浮块52会带动滑动限位杆65及其上装置朝靠近沙滩方向运动，同时浮块52会带动滑动限位杆65及往复升降杆66向上运动，往复升降杆66通过连杆69带动转盘68及转动轴67转动，转动轴67带动发电机二610输入轴转动使其发电。浮块52上下往复运动带动往复升降杆66上下往复运动，使得转盘68及转动轴67持续转动，使得发电机二610输入轴持续转动发电。当海浪较大时，海浪会将浮块52推至较高处，固定限制板64能够对滑动限位杆65进行限制，避免将设备内部零部件损坏。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图8、图9和图10所示，还包括有低海面发电组件7，一处固定杆1上设有低海面发电组件7，低海面发电组件7用于使发电机一54继续发电，低海面发电组件7包括有弯形杆71、浮盘72、固定导板73、移动齿条74、受力板75、旋转齿轮76和挡板77，一处固定杆1上固定连接有弯形杆71，弯形杆71上滑动式连接有浮盘72，弯形杆71用于将浮盘72挡住，浮盘72上固定连接有两固定导板73，两固定导板73上滑动式连接有移动齿条74，移动齿条74两端固定连接有受力板75，一处发电轴55上固接有旋转齿轮76，移动齿条74顶面固定连接有挡板77，固定导板73用于将挡板77挡住。

当海水涨潮时，海水会产生浮力使浮盘72浮起，弯形杆71将浮盘72挡住。当海水退潮时，浮块52失去浮力，由于往复升降杆66对浮块52进行支撑时其不会向下运动，浮盘72及其上装置失去浮力会向下运动，使得移动齿条74与旋转齿轮76相互啮合，海水退潮产生海浪会推动受力板75及移动齿条74左右往复运动，固定导板73会将挡板77挡住，避免移动齿条74左右往复运动行程过大，移动齿条74会带动旋转齿轮76及发电轴55转动，发电轴55转动带动发电机一54输入轴转动使其继续发电。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图10和图11所示，还包括有快速复位组件8，弯形杆71上设置有快速复位组件8，快速复位组件8用于使发电机一54持续发电，快速复位组件8包括有斜板81、L形板82、摩擦限制杆83和挤压弹簧84，移动齿条74顶面设置有斜板81，弯形杆71上固定连接有L形板82，L形板82上滑动式连接有摩擦限制杆83，摩擦限制杆83用于对斜板81及其上装置施加阻力，摩擦限制杆83与L形板82之间连接有挤压弹簧84。

海水退潮时海浪产生的动力势能会逐渐减小，因此开始退潮时海浪对受力板75造成的冲击力度更大，海浪推动受力板75及其上装置朝远离沙滩方向运动时，斜板81会与摩擦限制杆83相互接触，斜板81会推动摩擦限制杆83向上运动，通过挤压弹簧84的作用，摩擦限制杆83对斜板81及其上装置施加阻力，避免受力板75及其上装置受海浪冲击力影响逐渐朝远离沙滩方向运动，使得受力板75及其上装置不会与中心偏离，保证发电轴55能够持续转动。当受力板75及其上装置朝靠近沙滩方向运动时，摩擦限制杆83与斜板81分离，摩擦限制杆83不会对斜板81及其上装置施加阻力，被压缩的挤压弹簧84复位带动摩擦限制杆83向下运动复位。

实施例4

在实施例3的基础之上，如图12所示，还包括有去除组件9，去除组件9设置在固定圆环座2上，去除组件9用于将海洋生物刮除，去除组件9包括有低刮板91和活动刮板92，低刮板91设置在固定圆环座2上，低刮板91与耐腐蚀皮带53接触，低刮板91用于将耐腐蚀皮带53表面的海洋生物刮除，活动刮板92转动式连接于固定圆环座2上，耐腐蚀皮带53贯穿活动刮板92，活动刮板92用于将耐腐蚀皮带53上缠绕的海洋生物刮除。

低刮板91能够将耐腐蚀皮带53表面的海洋生物刮除，避免腐蚀皮带与带轮56之间的摩擦力不足，耐腐蚀皮带53左右往复运动时，活动刮板92能够将耐腐蚀皮带53上缠绕的海洋生物刮除，避免海洋生物被卡入带轮56中，保证发电机一54的发电效率。

实施例4

在实施例3的基础之上，如图13和图14所示，还包括有微生物刮除组件10，微生物刮除组件10设于发电壳体63两侧，微生物刮除组件10用于将发电壳体63表面附着的海洋生物刮除，微生物刮除组件10包括有导向板101、一字槽拉杆102和刮杆103，导向板101固定安装于发电壳体63两侧，两导向板101上共同滑动式连接有一对刮杆103，刮杆103用于将发电壳体63表面附着的海洋生物刮除，浮块52上固定连接有两对一字槽拉杆102，一字槽拉杆102与刮杆103限位配合。

浮块52上下往复运动会带动一字槽拉杆102上下往复运动，一字槽拉杆102带动刮杆103上下往复运动，通过导向板101的作用，使得刮杆103沿着发电壳体63侧面上下往复运动，刮杆103将发电壳体63表面附着的海洋生物刮除，避免海洋生物将发电壳体63腐蚀，节约人工对其进行维修的成本。

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 (8)

1.一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，其特征是，包括有固定杆、固定圆环座、固定托架、固定卡环、浮动发电组件和往复发电组件；

固定圆环座，固定杆上固定安装有固定圆环座；

固定托架，两固定圆环座上共同设置有固定托架，固定托架起将两固定圆环座及固定杆联接的作用；

固定卡环，固定卡环固定安装于固定杆上；

浮动发电组件，固定卡环上设置有浮动发电组件，浮动发电组件用于依靠浮力使发电机发电；

往复发电组件，固定杆上设有往复发电组件，往复发电组件用于使第二个发电机发电。

2.按照权利要求1所述的一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，其特征是，浮动发电组件包括有海洋耐腐蚀安全绳、浮块、耐腐蚀皮带、发电机一、发电轴、带轮、限制弧座和拉力弹簧，固定卡环上套接有海洋耐腐蚀安全绳，两海洋耐腐蚀安全绳一端共同套接有浮块，浮块上套接有两耐腐蚀皮带，耐腐蚀皮带穿过固定圆环座，固定托架上固定安装有发电机一，发电机一输入轴两端设置有发电轴，发电轴与固定圆环座转动式连接，发电轴上固定连接有带轮，同侧耐腐蚀皮带与带轮相互接触，固定圆环座上固接有限制弧座，耐腐蚀皮带一端固定连接有拉力弹簧，拉力弹簧一端与固定卡环联接。

3.按照权利要求2所述的一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，其特征是，海洋耐腐蚀安全绳和耐腐蚀皮带均为碳纤维制成，碳纤维是一款非常出色的耐腐蚀材料，在海水浸泡作用下，一般难以将其腐蚀，进而保证设备能够长期使用。

4.按照权利要求2所述的一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，其特征是，往复发电组件包括有固定导向杆、滑动支座、发电壳体、固定限制板、滑动限位杆、往复升降杆、转动轴、转盘、连杆和发电机二，固定杆上固定连接有固定导向杆，两固定导向杆上共同滑动式连接有滑动支座，滑动支座上固定安装有发电壳体，滑动支座上对称设置有固定限制板，固定限制板上滑动式连接有滑动限位杆，滑动限位杆顶端与浮块固接，浮块底面固定连接有往复升降杆，往复升降杆穿过发电壳体，发电壳体上转动式连接有转动轴，转动轴上固接有转盘，转盘上转动式连接有连杆，连杆与往复升降杆转动式连接，滑动支座上固定安装有发电机二，发电机二输入轴与转动轴一端固接。

5.按照权利要求4所述的一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，其特征是，还包括有低海面发电组件，一处固定杆上设有低海面发电组件，低海面发电组件包括有弯形杆、浮盘、固定导板、移动齿条、受力板、旋转齿轮和挡板，一处固定杆上固定连接有弯形杆，弯形杆上滑动式连接有浮盘，浮盘上固定连接有两固定导板，两固定导板上滑动式连接有移动齿条，移动齿条两端固定连接有受力板，一处发电轴上固接有旋转齿轮，移动齿条顶面固定连接有挡板。

6.按照权利要求5所述的一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，其特征是，还包括有快速复位组件，弯形杆上设置有快速复位组件，快速复位组件包括有斜板、L形板、摩擦限制杆和挤压弹簧，移动齿条顶面设置有斜板，弯形杆上固定连接有L形板，L形板上滑动式连接有摩擦限制杆，摩擦限制杆与L形板之间连接有挤压弹簧。

7.按照权利要求6所述的一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，其特征是，还包括有去除组件，去除组件设置在固定圆环座上，去除组件包括有低刮板和活动刮板，低刮板设置在固定圆环座上，低刮板与耐腐蚀皮带接触，活动刮板转动式连接于固定圆环座上，耐腐蚀皮带贯穿活动刮板。

8.按照权利要求7所述的一种基于海洋潮汐能开发利用技术的发电机，其特征是，还包括有微生物刮除组件，微生物刮除组件设于发电壳体两侧，微生物刮除组件包括有导向板、一字槽拉杆和刮杆，导向板固定安装于发电壳体两侧，两导向板上共同滑动式连接有一对刮杆，浮块上固定连接有两对一字槽拉杆，一字槽拉杆与刮杆限位配合。

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