CN204663747U - 一种自升降式液流动力发电驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水力发电装置技术领域，属于采用了自升降结构的水力发电设备，具体为一种自升降式液流动力发电驱动装置，由固定轴、旋转轴、升降转轴、叶片组件组成，所述的固定轴为圆柱型结构、沉桩施工于河床上且上端面高出水平面，旋转轴为中空管状结构，与固定轴同轴布置可转动套装在固定轴上；所述的升降转轴套设在旋转轴的外周上，升降转轴与旋转轴能够相互啮合同步转动，且升降转轴能够沿旋转轴的长度方向滑动，所述的叶片组件固定安装在升降转轴上。本专利适用于河流、潮汐流发电装置，固定轴、旋转轴安装在河流内由河床至水平面以上，设置自升降的升降转轴安装叶片组件，能够随水位升降变化自适应，达到自动化水力发电的目的。

Description

一种自升降式液流动力发电驱动装置

技术领域

本发明涉及水力发电装置技术领域，属于采用了自升降结构的水力发电设备，具体为一种自升降式液流动力发电驱动装置。

背景技术

随着石油、煤炭等常规能源的日益消耗，各种新能源的开发利用显得日益重要。作为新能源的一种，潮流能发电以其不污染环境、不占用土地、不堵塞航道等诸多优势逐渐受到各国政府的重视。我国潮流能发电技术的发展起步较早，通过广大科研人员潜心多年的研究，已经形成了具有自己特色的系列产品。目前潮流能发电装置的基础形式主要为桩柱式和重力式，其中采用重力式基础的潮流能发电装置在维护时，需要动用船机设备将其吊起，且维护时间受海洋天气影响较大，维护综合成本较高。

中国专利201320147153.X，名称为“一种自升降式潮流能发电基础结构”中，所采用的技术方案是：一种自升降式潮流能发电基础结构，该基础结构包括两根沉桩施工于海床面上的钢管桩，钢管桩上设有桩身牛腿，两钢管桩上共同套装固定潮流能发电复合结构，并且该复合结构架于两钢管桩的桩身牛腿上，两根钢管桩顶部经门架梁连成整体，门架梁上安装用于升降潮流能发电复合结构的卷扬机，卷扬机通过吊绳连接潮流能发电复合结构。

上述专利给出了一种自升降的潮流能发电基础结构，但是该技术方案无法解决单一桩基如何实现自升降问题，该问题决定了这种装置尺寸无法做到较大，叶轮尺寸受限，设备高度受到限制(高度太高、发电机自重太大会导致倾覆，设备完全损坏)，一套发电装置设置两个桩身牛腿，施工造价大，不利于推广应用。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的固定式水流驱动发电装置适应性差，无法解决涨、落潮水流落差的问题，本发明提供了一种自升降式液流动力发电驱动装置，彻底改变现有的纵轴式风力发电传动系统，解决上述的技术问题。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种自升降式液流动力发电驱动装置，由固定轴、旋转轴、升降转轴、叶片组件组成，所述的固定轴为圆柱型结构、沉桩施工于河床上且上端面高出水平面，旋转轴为中空管状结构，与固定轴同轴布置可转动套装在固定轴上；所述的升降转轴套设在旋转轴的外周上，升降转轴与旋转轴能够相互啮合同步转动，且升降转轴能够沿旋转轴的长度方向滑动，所述的叶片组件固定安装在升降转轴上。

上述的自升降式液流动力发电驱动装置，更进一步，旋转轴的底端近河床位置，上端面高出水平面。

上述的自升降式液流动力发电驱动装置，更进一步，还包括浮力调节块，浮力调节块为中空结构或轻质材料、固定连接在升降转轴的上端面。

上述的自升降式液流动力发电驱动装置，更进一步，所述的旋转轴截面内周为圆形、外周为非圆形形状，升降转轴的截面内周形状与旋转轴截面外周形状相同，从而相配合通过升降转轴带动旋转轴同步转动。

上述的自升降式液流动力发电驱动装置，更进一步，所述的非圆形形状具体为方形、六变形或齿轮形。

上述的自升降式液流动力发电驱动装置，更进一步，所述的叶片组件由开合式叶片组成。

上述的自升降式液流动力发电驱动装置，更进一步，所述的开合式叶片由安装轴、安装板、三个开合叶片、三个叶片旋转轴、限位块组成，安装轴固定在升降转轴上，安装板固定在安装轴上，开合叶片通过叶片旋转轴可转动安装在安装板上，安装板上还设置有限位块。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本专利适用于河流、潮汐流发电装置，固定轴、旋转轴安装在河流内由河床至水平面以上，设置自升降的升降转轴安装叶片组件，能够随水位升降变化自适应，达到自动化水力发电的目的。

(2)本专利的升降转轴与旋转轴套设同步转动，采用非圆形配合的传动结构，优选方形或六边形，能够承载较大扭矩，结构简单实用。

(3)升降转轴上部设置浮力调节装置，随水面高度自适应，带动升降转轴上下运动，同时确保升降转轴的上端面位于水面之下，确保叶轮叶片的最大受力状态。

(4)本专利结构设置巧妙，通过旋转轴带动发电装置，由于旋转轴是相对位置固定，只进行轴向转动的结构，因此和现有的发电机驱动转轴实现无障碍对接，不需改造现有的发电装置结构，易于推广应用。

(5)水流推动力矩较大，能够带动较大功率的发电机组，本专利中使用较大尺寸的升降转轴与旋转轴套，同步转动设置，从而实现水流驱动大功率发电机组的目的。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的俯视整体结构示意图。

图3为旋转轴和叶片组件局部结构示意图。

图4为叶片组件中叶片闭合状态示意图。

图5固定轴和旋转轴结构立体示意图。

图6为实施例3整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的自升降式液流动力发电驱动装置，由固定轴1、旋转轴2、升降转轴3、叶片组件4组成，所述的固定轴1为圆柱型结构、沉桩施工于河床上，固定轴1的上端面高出水平面，是整体的安装、承重结构；旋转轴2为中空管状结构，与固定轴1同轴布置可转动套装在固定轴1上，旋转轴2与固定轴1之间可以根据需要设置环形轴承，减小转动的阻力，与发电机组连接时，旋转轴2自身转动，作为动力输入轴连接至齿轮箱，旋转轴2的底端近河床位置、上端面高出水平面。

升降转轴3是本专利的核心部件，与旋转轴2类似，升降转轴3也是中空管状结构但是长度较短，升降转轴3套设在旋转轴2的外周上，升降转轴3与旋转轴2能够相互啮合同步转动，升降转轴3能够沿旋转轴2的长度方向滑动，叶片组件4固定安装在升降转轴3上。因此当叶片组件4驱动升降转轴3转动时，通过相互啮合的结构，可以实现升降转轴3带动旋转轴2同步转动。

本实施例如图2、3所示，采用的啮合结构为：旋转轴2截面内周为圆形、外周为正方形，升降转轴3的截面内周形状与旋转轴截面外周形状相同、也是正方形，从而相配合实现同步转动，正方形的结构加工更加简单，同时转动时也能够承受更大的扭矩。

如图1、4所示，浮力调节块5为中空结构或轻质材料制成，固定连接在升降转轴3的上端面，用于为升降转轴3和叶片组件4提供配重从而能够实现浮于水中的目的。

实施例2

作为实施例1的更进一步，旋转轴2与旋转轴2相互配合的非圆形形状还可以采用方形、六边形或齿轮形等，如图6所示，采用的为齿轮形结构。

实施例3

作为实施例1的更进一步，本实施例中采用的叶片组件为开合式叶片，具体由安装轴6、安装板7、三个开合叶片8、三个叶片旋转轴9、限位块10组成，安装轴6固定在升降转轴3上，安装板7可以根据需要设置多个、固定在安装轴6上，开合叶片8通过叶片旋转轴9可转动安装在安装板7上，安装板7上还设置有限位块10。

Claims (7)

1.一种自升降式液流动力发电驱动装置，其特征在于：由固定轴、旋转轴、升降转轴、叶片组件组成，所述的固定轴为圆柱型结构、沉桩施工于河床上且上端面高出水平面，旋转轴为中空管状结构，与固定轴同轴布置可转动套装在固定轴上；所述的升降转轴套设在旋转轴的外周上，升降转轴与旋转轴能够相互啮合同步转动，且升降转轴能够沿旋转轴的长度方向滑动，所述的叶片组件固定安装在升降转轴上。

2.根据权利要求1所述的自升降式液流动力发电驱动装置，其特征在于：旋转轴的底端近河床位置，上端面高出水平面。

3.根据权利要求1所述的自升降式液流动力发电驱动装置，其特征在于：还包括浮力调节块，浮力调节块为中空结构或轻质材料、固定连接在升降转轴的上端面。

4.根据权利要求1所述的自升降式液流动力发电驱动装置，其特征在于：所述的旋转轴截面内周为圆形、外周为非圆形形状，升降转轴的截面内周形状与旋转轴截面外周形状相同，从而相配合通过升降转轴带动旋转轴同步转动。

5.根据权利要求4所述的自升降式液流动力发电驱动装置，其特征在于：所述的非圆形形状具体为方形、六边形或齿轮形。

6.根据权利要求1所述的自升降式液流动力发电驱动装置，其特征在于：所述的叶片组件由开合式叶片组成。

7.根据权利要求6所述的自升降式液流动力发电驱动装置，其特征在于：所述的开合式叶片由安装轴、安装板、三个开合叶片、三个叶片旋转轴、限位块组成，安装轴固定在升降转轴上，安装板固定在安装轴上，开合叶片通过叶片旋转轴可转动安装在安装板上，安装板上还设置有限位块。