CN203756428U - 叶轮式海波能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种叶轮式海波能发电装置，属发电设备。其特征在于由支柱、支架、叶轮、加速轮、被动齿轮、三角带轮、飞轮、发电机和浮体构成，在海底钢筋混凝土基座上设支柱，在支柱上设支架，支架设一个纵向管套装在支柱上，在支架外侧的下端设加速轮座，加速轮设在加速轮座上，在支架底端设浮体，浮体托起支架，叶轮设在叶轮架上，叶轮架的后端通过加速轮的轴铰接在加速轮座上，在支架的上端设被动小轮、三角带轮、飞轮和发电机。具有结构简单、造价成本低、使用寿命长、发出电流相对稳定、发电成本低、无污染、推广应用价值巨大的优点。

Description

叶轮式海波能发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电设备，特别是涉及一种利用可再生能源海水波浪所产生的横向动能推动叶轮运转并传输给发电机进行发电的设备。

背景技术

随着地球上的石化能源不断减少，受能源供应安全及保护环境的巨大压力，世界各国均十分重视可再生能源及清洁能源的开发利用，如太阳能、风能等，并已经在局部地区得到应用，取得了很好的社会经济效益。而作为主要可再生能源之一的海洋波浪能，其能流密度大，分布广，具有美好的开发利用前景，海波能的利用研究正成为世界各沿海大国的重要研究课题之一。

我国研究利用海波能发电技术取得了很大进展，如申请号为201010209314.4的中国专利《圆通海波浪动能发电机组》，其能量获取机构包括桨叶连接连杆，海波冲击桨叶往返摆动通过连杆而做功，虽有调节桨叶角度的装置，但当海波冲击的方向与桨叶平行时，桨叶还是不能工作或做功效率很低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、造价成本低、使用寿命长、发出电流相对稳定、发电效率高、成本低、无污染、推广应用价值巨大的叶轮式海波能发电装置。

为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：该一种叶轮式海波能发电装置，其特征在于由支柱、支架、叶轮、加速轮、被动齿轮、三角带轮、飞轮、发电机和浮体构成，在海底钢筋混凝土基座上设支柱，在支柱上设支架，支架设一个纵向管套装在支柱上，使支架可沿支柱转动和上、下滑动，在支架外侧的下端设加速轮座，加速轮设在加速轮座上，在支架底端设浮体，浮体托起支架，随着海水的涨潮、落潮，支架随着浮体的起伏沿支柱上、下滑动，叶轮设在叶轮架上，叶轮架的后端通过加速轮的轴铰接在加速轮座上，当海波到来时，叶轮可随海波上、下起伏，在支架的上端设被动齿轮、三角带轮、飞轮和发电机，叶轮转动的机械能由链条传输，经加速轮加速后传给被动齿轮，与被动齿轮同轴上的三角带轮带动发电机运转发电，发出的电流通过蓄电池和稳压器输入电网或供给用电器具。本发明还通过以下措施实施：所述的叶轮在垂直于轴向的中间部位设主动齿轮，主动齿轮的外面两侧设“V”型槽，以防止叶轮摆动链条脱落，在叶轮的轴承上设单向离合器，可防止叶轮倒转，在叶轮的轴上设方柱形浮筒，方柱形浮筒的浮力使叶轮漂在水面上成为半潜状态，在方柱形浮筒上设左、右成对的桨叶架和左、右成对的桨叶，左、右桨叶架和桨叶的外端向后倾斜，倾斜角度与叶轮轴向呈30度角，在其中一个桨叶的内端设销轴，通过销轴可改变该桨叶的倾斜角度为30-90度角，当海波改变方向时，该桨叶由轴向30度角改变为90度角，另一个桨叶保持30度角不变，使叶轮两边的阻力失去平衡，叶轮从支柱的一边转到另一边；所述的被动齿轮、三角带轮和飞轮设在同一条轴上，在被动齿轮的轴承上设单向离合器，当海波转变方向叶轮暂时停止转动时，单向离合器打开，飞轮的惯性带动三角带轮继续运转，保持了发电机转动的平稳均匀；所述的发电机为慢速直流发电机；所述的叶轮上的桨叶架和桨叶各设3-5对；所述的加速轮由一条轴上固为一体的大齿轮和小齿轮构成；所述的单向离合器为已有技术，故不再赘述；本发明可用钛钢、不锈钢制作，也可用塑料、优质木材制作，以防止海水腐蚀。

本发明的有益效果有以下几个方面：

1.结构简单、造价成本低、使用寿命长。既往海波能发电装置，主要利用海波上下起伏的动能进行发电，机构复杂，易损件多，造价较高，使用寿命短。本实用新型利用海波的横向往返流动的机械能进行发电，结构原理简单，造价成本低，容易安装，使用寿命长。

2.发出电流相对稳定。本实用新型由于在叶轮轴承上设定了单向离合器，使叶轮不能倒转；在每对桨叶中设有一个可改变倾斜度的桨叶，当海波改变方向时，可活动的桨叶由轴向30度角变为90度角，另一个桨叶保持30度角不变，使叶轮两边的阻力失去平衡，叶轮从支柱的一边转到另一边，保证了叶轮始终向同一个方向运转；在被动齿轮的轴上设定了飞轮，在轴承上设定了单向离合器，当海波转变方向叶轮暂时停止转动时，单向离合器打开，飞轮的惯性带动三角带轮继续运转，保持了发电机转动的平稳均匀，因此发出的电流相对稳定。

3.发电效率高、成本低。与圆通海波浪动能发电机组相比，本实用新型无论海波的方向如何，采集海波能的叶轮始终与海波的方向垂直，利用海水的水平波动所产生的机械能，其能流密度最大，发电效率高；且设备造价成本低，使用寿命长，因此，发电成本低。

4.无污染。目前的热能发电，存在着粉尘及二氧化硫的排放，对空气污染严重，为治理污染，企业需要投入大量的资金。利用海波清洁能源发电，无污染。

5.推广应用价值巨大。本实用新型一是造价低，一般造价不足风力发电机的30％，二是结构简单，制造原材料来源广，小企业可以生产，降低了建厂投资的风险；三是发电周期长。一般水力发电每年不会超过200天，风能发电不会超过150天，而海波发电可以300天满负荷发电；四是应用范围广，社会效益大。本发明适用于浅海中的海波发电，我国海岸线曲折漫长，海波资源十分丰富，推广空间巨大，具有巨大的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型结构前视示意图。

图2为本实用新型附视示意图。

图3为本实用新型叶轮放大示意图。

具体实施方式

参照附图1、2、3制作本实用新型。该一种叶轮式海波能发电装置，其特征在于由支柱1、支架2、叶轮3、加速轮4、被动齿轮5、三角带轮6、飞轮7、发电机8和浮体11构成，在海底钢筋混凝土基座上设支柱1，在支柱1上设支架2，支架2设一个纵向管9套装在支柱1上，在支架2外侧的下端设加速轮座10，加速轮4设在加速轮座10上，在支架2底端设浮体11，叶轮3设在叶轮架12上，叶轮架12的后端通过加速轮4的轴铰接在加速轮座10上，在支架2的上端设被动齿轮5、三角带轮6、飞轮7和发电机8，叶轮3的链条与加速轮4的小齿轮连接，加速轮4大齿轮的链条与被动齿轮5连接，三角带轮6的三角带与发电机8连接，发出的电流通过蓄电池和稳压器输入电网或供给用电器具。所述的叶轮3在垂直于轴向的中间部位设主动齿轮3a，主动齿轮3a的外面两侧设“V”型槽3b，在叶轮3的轴承上设单向离合器3c、3c′，在叶轮3的轴上设方柱形浮筒3d，在方柱形浮筒3d上设左、右成对的桨叶架3e、3e′和左、右成对的桨叶3f、3f′，左、右桨叶架3e、3e′和桨叶3f′、3f′的外端向后倾斜，倾斜角度与叶轮轴向呈30度角，在其中一个桨叶3f′的内端设销轴3g，通过销轴3g可改变桨叶3f′的倾斜角度为30-90度角；所述的被动齿轮5、三角带轮6和飞轮7设在同一条轴上，在被动齿轮5的轴承上设单向离合器13；所述的发电机8为慢速直流发电机；所述的叶轮3上的桨叶架3e、3e′和桨叶3f′、3f′各设3-5对；所述的加速轮4由一条轴上固为一体的大齿轮4a和小齿轮4b构成；本发明可用钛钢、不锈钢制作，也可用塑料、优质木材制作。

Claims (5)

1.一种叶轮式海波能发电装置，其特征在于由支柱(1)、支架(2)、叶轮(3)、加速轮(4)、被动齿轮(5)、三角带轮(6)、飞轮(7)、发电机(8)和浮体(11)构成，在海底钢筋混凝土基座上设支柱(1)，在支柱(1)上设支架(2)，支架(2)设一个纵向管(9)套装在支柱(1)上，在支架(2)外侧的下端设加速轮座(10)，加速轮(4)设在加速轮座(10)上，在支架(2)底端设浮体(11)，叶轮(3)设在叶轮架(12)上，叶轮架(12)的后端通过加速轮(4)的轴铰接在加速轮座(10)上，在支架(2)的上端设被动齿轮(5)、三角带轮(6)、飞轮(7)和发电机(8)。

2.权利要求1所述的一种叶轮式海波能发电装置，其特征在于所述的叶轮(3)在垂直于轴向的中间部位设主动齿轮(3a)，主动齿轮(3a)的外面两侧设“V”型槽(3b)，在叶轮(3)的轴承上设单向离合器(3c、3c′)，在叶轮(3)的轴上设方柱形浮筒(3d)，在方柱形浮筒(3d)上设左、右成对的桨叶架(3e、3e′)和左、右成对的桨叶(3f、3f′)，左、右桨叶架(3e、3e′)和桨叶(3f′、3f′)的外端向后倾斜，倾斜角度与叶轮轴向呈30度角，在其中一个桨叶(3f′)的内端设销轴(3g)。

3.权利要求1所述的一种叶轮式海波能发电装置，其特征在于所述的被动齿轮(5)、三角带轮(6)和飞轮(7)设在同一条轴上，在被动齿轮(5)的轴承上设单向离合器(13)。

4.权利要求1所述的一种叶轮式海波能发电装置，其特征在于所述的发电机(8)为慢速直流发电机。

5.权利要求1所述的一种叶轮式海波能发电装置，其特征在于所述的叶轮(3)上的桨叶架(3e、3e′)和桨叶(3f、3f′)各设3-5对。