CN202203031U - 机械臂传动式潮汐发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种机械臂传动式潮汐发电装置，其主要是：平台下周面设立柱，该立柱所限区域内设浮体，该浮体为箱体，并且箱体重+压载物重等于1/2箱体排开水体积的重量。由三根铰接在一起的金属杆组成的机械臂下端铰接在浮体的连接件上，上端与一设在主动齿轮辐板上的横轴铰接。该机械臂相邻的两根金属杆分别与一个液压件的两端相连。上述主动齿轮与从动塔形齿轮的小齿轮相啮合，该从动塔形齿轮小齿轮的齿距大于大齿轮的齿距，末级从动塔形齿轮的大齿轮则与发电机变速箱的输入齿轮相啮合，该变速箱的输出齿轮与发电机转子相连。本实用新型结构简单、容易加工制造、投资少；不受自然环境的局限。

Description

机械臂传动式潮汐发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，特别是潮汐发电装置。 
背景技术
目前潮夕发电装置是在海湾筑水密坝，形成库容，坝上设有闸门，闸门处设有水轮发电机组，通过潮汐涨落冲击水轮机机组进行发电。它的不足之处是：海湾筑坝投资太大，施工困难，而且还要受自然环境局限，使潮汐发电很难普及。 
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种容易加工制造、投资少、不受自然环境局限的机械臂传动式潮汐发电装置。 
本实用新型主要是由平台、立柱、浮体、机械臂、齿轮组、变速箱及发电机组成。其中，载物及操作用的平台顶面可以是一个平板，也可以是由框架构成的平面，该平台可以是各种几何形状，其下周边固定在4-8根立柱的上端，该立柱的下端设在海床上，其可以是立柱下端以桩的形式直接固定在海床上，也可以是立柱下端与设在海床上的压载舱相连，该压载舱是由金属（外设防腐层）制成的箱体，箱体内设有压载物如混凝土、铁块、水或其他重物，该压载舱可作为整个设备的基座。该立柱可采用多种材质如全金属、钢筋水泥或由金属筒（外设防腐层）及其内的混凝土组成的。在上述立柱所限的区域内设有浮体，该浮体为金属（外设防腐层）制成的箱体，箱体内设有压载物如混凝土、铁块、水或其他重物，并且箱体重+压载物重等于1/2箱体排开水体积的重量，也就是等于1/2箱体所产生的浮力，以便使其在落潮时产生下落的重力。最好该浮体与立柱相邻的部位设有滑动副，该滑动副既可减少浮体上下移动的阻力，同时又可使浮体与立柱保持一定的间距，使浮体只能随潮汐位差上下移动，不能产生除此之外的位移，以保持设在浮体上的机械臂在规定范围内运动。该机械臂是由三根铰接在一起的金属杆组成的，其下端铰接在浮体的连接件上，其上端穿过上述平台与之对应通孔，与一横轴铰接，该横轴设在主动齿轮辐板上，其可以是垂直固定在齿轮辐板上，也可以是插在主动齿轮辐板的通孔内。该机械臂相邻的两根金属杆分别与一个液压件的两端相连，其中，与中、下金属杆相连的液压件可根据潮汐位差调整两根金属杆夹角并将其定位，以达到调整机械臂长度的目的；而与中、上金属杆相连的液压件在产生交流电时仅起支撑作用，在产生直流电时不仅起支撑作用，还起换向作用。当涨潮时，浮体的浮力推动机械臂整体向上移，于是，横轴便驱使主动齿轮向上转动，当横轴转到主动齿轮最高位时，横轴便自动下落，又往回转，迫使整套系统都反转，该双向转动产生交流电，这是一种发电方式。另一种发电方式是：机械臂上端铰接的横轴设在主动齿轮辐板上与之同心的弧形通孔内，该弧形通孔后部还设有一个与其相连并向运行前方及轮缘倾斜的支孔，横轴插在支孔内。当横轴转到主动齿轮最高位时，操纵液压件将横轴移到条孔前部过中线，于是横轴又驱使主动轮同向继续转动，当接近主动齿轮最低点时，再操纵液压件将横轴移到条孔前部过中线，迫使主动齿轮朝一个方向单向转动，产生直流电。上述主动齿轮与从动塔形齿轮（塔形齿轮为两同轴的直径不等且端面相连的齿轮）的小齿轮相啮合，该从动塔形齿轮小齿轮的齿距大于大齿轮的齿距。上述从动塔形齿轮根据直径大小可以是1-5组，以实现多级提速。末级从动塔形齿轮的大齿轮则与发电机变速箱的输入齿轮相啮合。该变速箱也可实现提速，其与上述从动塔形齿轮共同作用，当传递到变速箱的输出齿轮轴时，其转速可达到发电机组所需的2000-3000转/分。上述变速箱的输出齿轮轴与发电机转子相连。上述主动齿轮和从动塔形齿轮的转轴均分别设在支架上。最好主动齿轮为相同的两个，它们之间设间断的连杆，横轴同时穿过两主动齿轮的条形通孔，使之同步转动。上述机械臂设在两主动齿轮之间，于是与主动齿轮相连的从动塔形齿轮为四组，与之对应的齿轮箱及发电机为四组。 
当涨潮时，海水上涨，浮体随之向上移动，建立起稳定的浮力，通过机械臂驱动主动齿轮随之转动，再通过多级从动塔形齿轮传动，末级从动齿轮的速度可达10转/分，再通过变速箱后传递到发电机转子上的转速约为2000-3000转/分，可实现潮汐发电。当落潮时，齿条下降，建立起稳定的重力，齿轮转动方向相反，其发电过程与涨潮同理。机组容量的配置则根据浮体排开体积的大小而定。 
本实用新型与现有技术相比具有如下优点： 
1、结构简单、容易加工制造、投资少；
2、不受自然环境的局限，只要在8-10米的海域都可建造，特别适合在偏远的海岛等地区使用。
附图说明
图1是本实用新型的主视示意简图。
图2是本实用新型的俯视局剖示意简图。 
图3是图2中Ｉ局部放大示意简图。 
图4是图1中Ⅱ局部放大示意简图。 
具体实施方式 在图1和图2所示的机械臂传动式潮汐发电装置的示意简图中，该平台1为矩形，其下周边四个角及长边的中部固定在6根立柱2的上端，该立柱的下端与设在海床上的压载舱3相连，该压载舱是由外设防腐层的金属制成的箱体，箱体内设有混凝土压载物。该立柱是由外设防腐层的金属筒及其内的混凝土组成的。在上述立柱所限的区域内设有浮体4，该浮体为外设防腐层金属制成的箱体，箱体内设有混凝土压载物，并且箱体重+压载物重等于1/2箱体排开水体积的重量，也就是等于1/2箱体所产生的浮力。该浮体与立柱相邻的部位设有滑动副，该滑动副有一个固定在立柱上的滑道5，与该滑道对应的滑轮6通过连接件7固定在浮体上，如图3所示。机械臂8是由三根铰接在一起的金属杆组成的，其下端铰接在浮体的连接件9上，其上端穿过上述平台与之对应通孔，与一横轴10铰接，该横轴设在主动齿轮11辐板上，其是插在主动齿轮辐板上与之同心的弧形通孔后部还设有一个与其相连并向运行前方及轮缘倾斜的支孔。该机械臂相邻的两根金属杆分别与一个液压件12的两端相连，如图4所示。上述主动齿轮与从动塔形齿轮的小齿轮13相啮合，该从动塔形齿轮小齿轮的齿距大于大齿轮14的齿距。上述从动塔形齿轮是1组。末级从动塔形齿轮的大齿轮则与发电机变速箱15的输入齿轮16相啮合。该变速箱也可实现提速，其与上述从动塔形齿轮共同作用，当传递到变速箱的输出齿轮轴时，其转速可达到发电机组所需的2000-3000转/分。上述变速箱的输出齿轮轴与发电机17转子相连。上述主动齿轮和从动塔形齿轮的转轴均分别设在支架18上。主动齿轮为相同的两个，它们之间设间断的连杆，横轴同时穿过两主动齿轮的条形通孔，使之同步转动。上述机械臂设在两主动齿轮之间，于是与主动齿轮相连的从动塔形齿轮为四组，与之对应的齿轮箱及发电机为四组。 

Claims (6)

1.一种机械臂传动式潮汐发电装置，其特征在于：平台的下周边固定在4-8根立柱的上端，该立柱的下端设在海床上，在上述立柱所限的区域内设有浮体，该浮体为金属制成的箱体，箱体内设有压载物，并且箱体重+压载物重等于1/2箱体排开水体积的重量，机械臂是由三根铰接在一起的金属杆组成的，其下端铰接在浮体的连接件上，其上端穿过上述平台与之对应通孔，与一横轴铰接，该横轴设在主动齿轮辐板上，该机械臂相邻的两根金属杆分别与一个液压件的两端相连，上述主动齿轮与从动塔形齿轮的小齿轮相啮合，该从动塔形齿轮小齿轮的齿距大于大齿轮的齿距，上述从动塔形齿轮根据直径大小可以是1-5组，末级从动塔形齿轮的大齿轮则与发电机变速箱的输入齿轮相啮合，上述变速箱的输出齿轮轴与发电机转子相连，上述主动齿轮和从动塔形齿轮的转轴均分别设在支架上。
2.根据权利要求1所述的机械臂传动式潮汐发电装置，其特征在于：立柱下端与设在海床上的压载舱相连，该压载舱是由金属制成的箱体，箱体内设有压载物。
3.根据权利要求1或2所述的机械臂传动式潮汐发电装置，其特征在于：该浮体与立柱相邻的部位设有滑动副。
4.根据权利要求3所述的机械臂传动式潮汐发电装置，其特征在于：设在主动齿轮辐板上的横轴插在齿轮辐板的通孔内，该主动齿轮辐板上与之同心的弧形通孔后部还设有一个与其相连并向运行前方及轮缘倾斜的支孔。
5.根据权利要求4所述的机械臂传动式潮汐发电装置，其特征在于：主动齿轮为相同的两个，它们之间设间断的连杆，横轴同时穿过两主动齿轮的条形通孔，上述机械臂设在两主动齿轮之间。
6.根据权利要求5所述的机械臂传动式潮汐发电装置，其特征在于：压载舱、金属立柱及浮体外均设防腐层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102913376A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 鲁国庆 机械臂传动式潮汐发电装置
CN106948999A (zh) * 2017-04-11 2017-07-14 宋朋东 一种连体海浪发电机

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