CN201301775Y - 叶片背通型立式江河海底以及风力场中的发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种叶片背通型立式江河海底以及风力场中的发电装置，它是在白子刚2006年8月8日提交的<江河海底以及风力场中的发电装置>专利号：ZL200620132114.2基础上，将卧式改为立式，将固定尺寸大叶片分解为多个活动的小叶片，这种活动小叶片在不作功时，为背通状态，几乎不消耗能量，提高了能流利用率；为了安装方便，用海上石油钻井平台的结构，将地上地下结构，倒置为海下海上结构。技术方案要点是：地下部分由钢板或钢筋混凝土，组装成一个发电整流工作室，主轴接受来自外部的能量而旋转，主轴带动一个大齿轮，小齿轮带动变速齿轮箱，将能量传递到发电机而发电：地上部分组装成一个等边多边棱柱框来传递能量；叶片是柔性可卷片。

Description

叶片背通型立式江河海底以及风力场中的发电装置
技术领域：
本实用新型涉及一种叶片背通型立式江河海底以及风力场中的发电装置。
背景技术：
目前，公知的水力发电装置均为涡流式，公知的风力发电装置均为桨叶式叶片。涡流式结构复杂，需建大坝，不适合直接开发潮汐能和海洋能这些储量巨大的可再生能源，桨叶式造价昂贵，机构繁杂，能流利用率低。为此，白子刚于2006年8月8日提交了<江河海底以及风力场中的发电装置>，专利号：ZL200620132114.2，于2006年9月11日提交了<轻便旋转型江河海底以及风力场中通用发电装置>专利号ZL200620139283.9，其虽然解决了可在江河海底直接安装这一难题，但由于平行弧状叶片为固定尺寸叶片，无功状态时消耗一部分能流，叶片部分有待改进，其卧式结构，适用于流向稳定的介质，对风能、海能流向不稳定时，须加装变向机构，增加成本。
发明内容：
本实用新型的目的的是提供一种叶片背通型立式江河海底以及风力场中的发电装置，将卧式改为立式，将固定尺寸大叶片分解为多个活动小叶片，这种活动小叶片在无功状态时几乎不消耗能量，使滚筒式发电装置更具开发优势。
本实用新型的目的是这样实现的：地下部分由钢板或钢筋混凝土，组装成一个发电整流工作室，其中主轴接受来自外部的能量而旋转，主轴带动一个大伞齿轮，小伞齿轮带动变速齿轮箱，变速齿轮箱将能量传递到无刷直流永磁发电机而发电；地上部分由主轴连接盘、主轴、轴承、横梁、立柱、边框组装成一个等边多边棱柱框来传递能量；叶片是柔性可卷片，其一边卷成一圆筒，套在立柱上，在外力作用下正反转动；其另一对边由于有另一立柱阻挡而形成受力状态，为了加强这一受力，在立柱之间连结受力增强绳，多个小叶片在弧形横梁的引导下形成弧状大叶片，对发电机作功，而在无功状态时，则没有另一立柱阻挡，形成背通状态，减小阻力，提高了能流利用率；为了主轴稳定性和将静电引入地下，采用了主轴轴承帽加预应力钢丝绳和铜线结构。为能量传递框轻型化，设计了角度五通管接头。地上地下结构，采用海上石油钻井平台结构用支柱来倒置成海下海上结构。
由于采取了上述方案，减少了变向机构，轻化了结构，降低了成本，提高了能流利用率，提高了整机稳定性，适合直接开发风能、江流、海流这些储能巨大的可再生能源，因此简单即是生产力。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型纵剖面图。
图2是图1的俯视图。
图3是零件图A：支撑杆轴套销钉结构。图4是图3的左视图。图5是零件图B：支撑杆角度五通管接头。图6是图5的左视图。图7是零件图C：横梁轴套销钉结构。图8是零件图D：横梁角度五通管接头。图9是图8的左视图。图10是零件图E：叶片安装时态。图11是图10的左视图。
图中1.轴承帽加拉纤结构，2.立柱，3.横梁，4.主轴联接盘，5.分担承重盘，6.支撑杆，7.主轴，8.主承重盘，9.潜艇密封圈，10.地下室外壳，11.无刷直流永磁发电机，12.变速箱，13.小伞齿轮，14.主轴中部轴承，15.发电整流工作室，16.大伞齿轮，17.主轴下部轴承，18.潜艇进出口，19.边框，20.环保纸质延时断裂绳，21.受力增强绳，A：支撑杆轴套销钉结构，B：支撑杆角度五通管接头，C：横梁轴套销钉结构，D：横梁角度五通管接头，E：叶片安装时态。
具体实施方式：
在图中，地下室部分由地下室外壳(10)包裹，主轴(7)经过潜艇密封圈(9)进入发电整流工作室(15)内部，主轴中部轴承(14)和主轴下部轴承(17)协助主轴旋转。主轴(7)上连接的大伞齿轮(16)，带动小伞齿轮(13)旋转，小伞齿轮带动变速箱(12)离合变速后，对无刷直流永磁发电机(11)作功而发电。潜艇进出口(18)方便人员进出。
地上部分主轴(7)的分段连接由主轴联接盘(4)完成；等边棱柱框外部的重量由主承重盘(8)经支撑杆(6)承担，内部的重量由分担承重盘(5)经横梁(3)承担；横梁(3)的形状在俯视图上为圆弧状，画成直线的原因，是为了在纵剖面图上表达叶片受力和背通两种不同形态。立柱(2)的作用除了连横梁(3)和边框(19)外，主要是外面套装了叶片(E)来接受叶片产生的能量；立柱(2)之间用受力增强绳(21)连接，来强化叶片受力状态，而不影响叶片背通状态。
图10，图11，零件叶片(E)是柔性可卷片，叶片(E)有安装时态和展开时态，在整机安装时，不希望主轴施转，用一种环保纸质延时断裂绳(20)来捆扎叶片，这种绳用纸绳经环保水溶胶浸泡，干燥，形成延时断裂，叶片(E)的柔软挺括度由叶片的薄厚决定，叶片的一边减薄并卷成一圆筒套在立柱(2)上，并可在其上正反转动，叶片另一边由于被另一立柱阻挡，而形成受力状态，立柱之间受力增强绳(21)起附助阻挡作用。多个小叶片在弧形横梁(3)的引导下形成弧形大叶片；由于有一半的小叶片处于受力状态，一半的小叶片处于背通状态，叶片背通时几乎不消耗动力，因此提高了能流利用率。
为了主轴(7)能在外力作用下不倾斜，和将静电、雷电引入地下，不危及主机安全，采用了主轴轴承帽加拉纤结构(1)，避雷铜线也经预应力钢丝绳拉纤引入地下。为了等边多边棱柱能量传递框的轻型化，在机械强度允许的情况下，尽量采用管结构，为此设计了图3，图4，零件A：主承重盘(8)与支撑杆(6)连接的轴套销钉结构。图5，图6，零件B：支撑杆(6)与立柱(2)边框(19)连接角度五通管接头。图7，零件C：分担承重盘(5)与横梁(3)连接的轴套销钉结构。这里的∠α与图8的∠β相配合，共同决定横梁(3)的弧形形状。图8，图9，零件D：横梁(3)与边框(19)立柱(2)连接角度五管接头，这里的∠γ决定了等边多边形内角的形状。
以上的地上地下结构，在用于水电时，为了安装方便，采用海上石油钻井平台结构，用支柱来倒置成海下海上结构。

Claims (1)

  1. 一种叶片背通型立式江河海底以及风力场中的发电装置，其特征是：地下部分由钢板或钢筋混凝土，组装成一个发电整流工作室，主轴接受来自外部的能量而旋转，主轴带动一个大齿轮，小齿轮带动变速齿轮箱，变速齿轮箱将能量传递到无刷直流永磁发电机而发电；地上部分由主轴连接盘、主轴、轴承、横梁、立柱、边框组装成一个等边多边棱柱框来传递能量；叶片是柔性可卷片，其一边卷成一圆筒，套在立柱上，在外力作用下正反转动；在立柱之间连接受力增强绳；多个小叶片在弧形横梁的引导下，形成弧形的大叶片，而在没有另一立柱阻挡时，形成背通状态；采用了主轴轴承帽加预应力钢丝绳和铜线结构；设计了角度五通管接头；地上地下结构倒置成海下海上结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102536592A (zh) * 2012-04-03 2012-07-04 余虹仪 百叶立轴式流水发动机
RU2508467C2 (ru) * 2012-04-11 2014-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") университет" (ОрелГТУ) Погружная моноблочная микрогидроэлектростанция
CN107091195A (zh) * 2017-05-25 2017-08-25 宋朋东 百页风力发电机

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