CN205154491U - 一种潮流能发电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发电站技术领域，特指一种潮流能发电站，包括若干个间隔设置的发电机组，每个发电机组包括有连杆，连杆设置在若干个间隔设置的固定桩上，连杆能在固定桩上转动，在连杆上间隔设置有若干个伞状发电机构，在连杆的一端通过增速机与发电机连接，伞状发电机构能收拢与撑开，在撑开时，伞状发电机构在潮流的作用下带动连杆一起转动，带动发电机转子转动进而发电；本实用新型通过潮流推力的作用下使桨叶发生旋转，带动连杆转动，进而带动发电机工作进行发电，利用天然清洁能源，将潮流能转换成电能，干净、清洁、环保；造价成本低，见效快，拆装方便，结构简单，易维修。

Description

一种潮流能发电站

技术领域：

本实用新型属于发电站技术领域，特指一种潮流能发电站。

背景技术：

潮流能发电站顾名思义是利用潮流能进行发电。是利用潮流能这种清洁能源进行发电，但是，现有的潮流能发电站并没有得到很好地推广与普及，主要原因是：1、动力源小，即桨叶的受力面积小；2、不能直接使连杆产生旋转进行发电，结构复杂，是通过桨叶带动桨叶轴旋转，然后带动换向机构传输至水上发电机的变速箱，然后进行发电机发电；3、动能的转换率低；4、安装在水面上，安装难度高；5、开发环境恶劣，一次性投资大，设备费用高，安装维护和电力输送等都存在一系列的关键技术问题。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种投资成本低、构造简单的潮流能发电站。

本实用新型是这样实现的：

一种潮流能发电站，包括若干个间隔设置的发电机组，每个发电机组包括有连杆，连杆设置在若干个间隔设置的固定桩上，连杆能在固定桩上转动，在连杆上间隔设置有若干个伞状发电机构，在连杆的一端通过增速机与发电机连接，伞状发电机构能收拢与撑开，在撑开时，伞状发电机构在潮流的作用下带动连杆一起转动，带动发电机转子转动进而发电。

在上述技术方案中，所述伞状发电机构包括有设置在连杆上的主安装座，在主安装座的外圆柱面上周向均布有若干个桨叶，桨叶之间通过一组以上的绳索连接，桨叶上设置有拉杆安装部，在主安装座两侧的连杆上分别设置有副安装座，在副安装座上周向设置有与桨叶一一对应的拉杆安装孔，每个桨叶与副安装座之间均通过拉杆连接桨叶拉杆眼板与相应的拉杆安装孔连接，所述主安装座、副安装座与连杆通过固定销连接。

在上述技术方案中，所述连杆上设置有定位凸起，在主安装座上设置有与定位凸起匹配的凹槽，定位凸起设置在主安装座的凹槽内。

在上述技术方案中，所述主安装座、副安装座均为两个台阶形半柱体拼合而成的柱体，且该柱体带中孔，位于两端的柱体为缩颈部。

在上述技术方案中，所述主安装座上周向均布有若干个眼板插槽，眼板插槽从主安装座一端的缩颈部与中部形成的台阶面起轴向设置，且眼板插槽的一端部为与主安装座外柱面连通的开口部、另一端部为与主安装座外柱面不连通的闭口部，桨叶眼板的一端插设在闭口部内、安装部从开口部伸出位于主安装座之外，且桨叶眼板上的安装部上设置有安装孔，桨叶的下部通过螺钉与眼板上的安装孔固连，各桨叶眼板之间、主安装座的两个台阶形半柱体之间通过卡箍固连；

所述副安装座上轴向均布有与眼板插槽一一对应的拉杆眼板插槽，拉杆眼板插槽从副安装座一端的缩颈部与中部形成的台阶面起轴向设置，且拉杆眼板插槽的一端部为与副安装座外柱面连通的开口部、另一端部为与副安装座外柱面不连通的闭口部，拉杆眼板的一端插设在闭口槽部内，安装部从开口部伸出位于副安装座之外，且拉杆眼板的安装部上设置有拉杆安装孔，各拉杆眼板之间、副安装座的两个台阶形半柱体之间通过卡箍固连。

在上述技术方案中，还包括有水平驱动机构及竖向驱动机构，水平驱动机构在桨叶收拢后靠近主安装座的副安装座与主安装之间可拆卸地设置，用于在撑开该副安装座与主安装之间的距离；竖向驱动机构可拆卸地设置在相应于桨叶收拢位置的连杆上，且竖向驱动机构在桨叶收起时起支撑作用、撑开时将桨叶撑起。

在上述技术方案中，还包括有桨叶支架，在桨叶支架上周向均布有桨叶凹槽，并在桨叶支架上设置有将桨叶固定在桨叶支架上的卡箍，桨叶支架通过螺栓固定在连杆上。

在上述技术方案中，所述若干个固定桩中上均设置有安装发电机组用的连杆旋转装置，连杆旋转装置带动连杆旋转；且在位于两端的固定桩中还设置有使连杆停止转动的刹车装置。

在上述技术方案中，所述若干个固定桩中与伞状发电机构相邻的固定桩上设置有绞车，绞车的绳索与相应的伞状发电机构的副安装座连接，绞车拉动副安装座沿连杆轴向移动收拢桨叶。

在上述技术方案中，所述每组发电机机组中位于连杆内端部的固定桩设置在在岸上，其余设置在水中，在位于两侧的发电机机组的两侧分别设置有防碰固定桩，位于水中的最外处的固定桩及防碰固定桩之间通过围油栏和锚链连接。

本实用新型相比现有技术突出的优点是：

1、本实用新型通过潮流推力的作用下使桨叶发生旋转，带动连杆转动，进而带动发电机工作进行发电，利用天然清洁能源，将潮流能转换成电能，干净、清洁、环保；

2、本实用新型造价成本低，见效快，拆装方便，结构简单，易维修；

3、本实用新型占用的区域范围小。

附图说明：

图1是本实用新型的示意简图；

图2是本实用新型的发电机组的示意简图；

图3是本实用新型的设置在靠近发电机处的固定桩的示意简图；

图4是本实用新型的设置在连杆中部的固定桩的示意简图；

图5是本实用新型的设置在外端部的固定桩的示意简图；

图6是本实用新型的桨叶的示意简图；

图7是本实用新型的桨叶的局部侧面示意图；

图8是本实用新型的桨叶的横截面示意图；

图9是本实用新型的桨叶收拢后的示意简图；

图10是本实用新型的主安装座安装在连杆上的剖面示意图；

图11是本实用新型的桨叶眼板安装在主安装座上的示意图；

图12是本实用新型的前副安装座安装在连杆上的剖面示意图；

图13是本实用新型的拉杆眼板安装在前副安装座上的示意图；

图14是本实用新型的后副安装座安装在连杆上的剖面示意图；

图15是本实用新型的拉杆眼板安装在后副安装座上的示意图；

图16是本实用新型的伞状发电机构的示意简图；

图17是本实用新型的桨叶设置主安装座上的示意简图；

图18是本实用新型的眼板设置在主安装座上的示意简图；

图19是本实用新型的桨叶支架安装在连杆上的左视图；

图20是本实用新型的桨叶支架安装在连杆上的主视图。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1—20：

一种潮流能发电站，包括有若干个间隔设置的发电机组1，每个发电机组1包括有连杆2，连杆2设置在若干个间隔设置的固定桩上，连杆2能在固定桩上转动，为了转动灵活，在每个固定桩与连杆2之间设置有轴承3。在连杆2上间隔设置有若干个伞状发电机构4，在连杆2的一端通过增速机5与发电机6连接，伞状发电机构4能收拢与撑开，在撑开时，伞状发电机构4在潮流的作用下带动连杆2一起转动，带动发电机6转子转动进而发电。

本实施例的固定桩设置有三个，分别为外端固定桩7、中部固定桩8及内端固定桩9。在外端固定桩7、中部固定桩8之间的连杆2上设置有伞状发电机构4，本实施例的伞状发电机构4设置有两个，也可以根据实际情况，设置三个或四个等。

在上述技术方案中，所述伞状发电机构4包括有设置在连杆2上的主安装座10，在主安装座10的外柱面上周向均布有若干个桨叶11，桨叶11之间通过一组以上的绳索12连接，本实施例的绳索12设置有两组，具体根据实际情况设计。绳索12的具体连接是，在桨叶11上设置有两组绳索眼板35，在绳索眼板35上设置绳索孔15，绳索12穿过相应的绳索孔15将所有的桨叶11连接起来。

在每个主安装座10两侧的连杆2上分别设置有副安装座，分别为前副安装座13、后副安装座14，在两副安装座13、14的外柱面上周向均布有与桨叶11一一对应的拉杆安装孔16，在桨叶上设置有拉杆眼板34，每个桨叶11均通过拉杆17连接拉杆安装部与两个副安装座13、14上相应的拉杆安装孔16，本实用新型的拉杆安装部是拉杆眼板34及设置在拉杆眼板上的拉杆孔，所述主安装座10、两副安装座13、14与连杆2通过固定销18连接。

桨叶11由塑胶材料制成，可防腐蚀。桨叶11边缘设置弧度(如图8所示)，中间部分的厚度要增大。桨叶11在潮流的推力作用下发生旋转，带动连杆2旋转。

在上述技术方案中，所述连杆2上设置有定位凸起，在主安装座10上设置有与定位凸起匹配的凹槽，定位凸起设置在主安装座10的凹槽内。本实施例的定位凸起为齿轮19。也可以是其他的，如花键。

在上述技术方案中，所述主安装座10、副安装座13、14均为两个台阶形半柱体拼合而成的柱体，且该柱体带中孔，位于两端的柱体为缩颈部51，两个台阶形半柱体之间通过卡箍23固连。

在上述技术方案中，桨叶11的具体安装结构是：在所述主安装座10上周向均布有若干个眼板插槽40，眼板插槽40从主安装座10中部52与其中一端的缩颈部51形成的台阶面起轴向设置，且眼板插槽40的一端部为与主安装座10外柱面连通的开口部41、另一端部为与主安装座10外柱面不连通的闭口部42，桨叶眼板20的一端插设在闭口部42内且桨叶眼板的安装部44从开口部41伸出位于主安装座10之外，在桨叶眼板20上的安装部44上设置有安装孔45，桨叶11的下部通过螺钉与桨叶眼板20上的安装孔45固连，各桨叶眼板20之间、主安装座10的两个台阶形半柱体之间通过卡箍23固连；

所述副安装座13、14上轴向均布有与眼板插槽40一一对应的拉杆眼板插槽46，拉杆眼板插槽46从副安装座13、14中部53与其中一端的缩颈部43的台阶面起轴向设置，且拉杆眼板插槽46的一端部为与副安装座13、14外柱面连通的开口部47、另一端部为与副安装座13、14外柱面不连通的闭口部48，拉杆眼板49的一端插设在闭口部48内，且拉杆眼板49的安装部50从开口部47伸出位于副安装座13、14之外，在安装部50上设置有拉杆安装孔16，各拉杆眼板49之间、副安装座13、14的两个台阶形半柱体之间通过卡箍23固连。

在上述技术方案中，还包括有水平驱动机构及竖向驱动机构，水平驱动机构在桨叶11收拢后靠近主安装座10的副安装座与主安装座10之间可拆卸地设置，用于在撑开该副安装座与主安装座10之间的距离；

竖向驱动机构可拆卸地设置在相应于桨叶11收拢位置的连杆2上，且竖向驱动机构在桨叶11收起时起支撑作用、撑开时将桨叶撑起。

水平驱动机构、竖向驱动机构是充气式千斤顶或是油缸。

为了实现安装，还需要设置桨叶支架36，桨叶支架36的具体结构是：包括有两个拼合后形成带中孔的圆柱体的柱体组成，在柱体的外圆柱面上周向均布有桨叶凹槽，并在外圆柱面上轴向设置有桨叶固定槽37，用卡箍将设置在桨叶支架36上的桨叶11固定。为了增加与连杆2之间的摩擦力，在桨叶支架36也连杆2之间设置垫片38。

在上述技术方案中，所述主安装座10的外圆柱面上周向均布有若干个轴向设置的眼板20，眼板20上设置有桨叶安装孔，桨叶11下部通过螺钉与眼板20固连，桨叶11的下部的两端设置有圆弧22，便于桨叶11在安装拆卸时转动。

在上述技术方案中，在每个固定桩中上均设置有安装发电机组1用的连杆旋转装置24，连杆旋转装置24带动连杆2旋转。

连杆旋转装置24包括有固定在连杆2上的从动伞齿轮25，安装在齿轮轴26上的主动伞齿轮27，主动伞齿轮27与从动伞齿轮25啮合传动，齿轮轴26上设置有手轮28，由手轮28驱动主动伞齿轮27与从动伞齿轮啮25合传动进而带动连杆2转动。也可以采用电机带动齿轮轴26转动。

在上述技术方案中，所述若干个固定桩中位于两端的固定桩中，即外端固定桩7、内端固定桩9上设置有使连杆2停止转动的刹车装置29。刹车装置29采用锚机刹车装置。人为地停止连杆2转动。

在上述技术方案中，所述若干个固定桩中与伞状发电机构4相邻的固定桩，即外端固定桩7、中部固定桩8上设置有绞车30，绞车30的绳索与相应的伞状发电机构4的副安装座连接，绞车30拉动相应的副安装座沿连杆2轴向移动收拢桨叶11。

在上述技术方案中，所述每组发电机组1的内端固定桩9设置在岸上，其余设置在水中，在位于两侧的发电机组1的外侧分别设置有防碰固定桩31，外端固定桩7及防碰固定桩31之间通过围油栏32和锚链33连接。设置油围栏32可以抵挡漂浮物，也可以减轻波浪的影响。在固定桩上设置警示灯，防止船舶进入发电区域造成安全事故和碰撞。

在各固定桩上要设置栏杆，人员上下梯，固定桩操纵杆要分布合理，利于维修人员方便、安全操作。

本实用新型桨叶11的安装如下：

(1)安装各固定桩：外端固定桩7、中部固定桩8及内端固定桩9；

(2)在连杆2上安装定位装置、主安装座10、副安装座；

(3)在各固定桩上安装连杆2、绞车30、刹车装置29、连杆旋转装置24；

(4)利用刹车装置29固定连杆2，设定每个伞状发电装置中的主安装座10与前、后副安装座13、14之间的距离，并通过固定销固定主安装座10与前、后副安装座13、14在连杆2上的位置；

(5)在每个伞状发电装置的后副安装座14与主安装座10之间靠近后副安装座14安装后的位置上安装桨叶支架36，并通过螺栓39固定在连杆2上；

(6)在后副安装座14、绞车30放置绳索；

(7)放置桨叶11，桨叶11下部右下方的孔与主安装座10的桨叶眼板20固定但需留有间隙，确保桨叶11旋转；

桨叶11放置在桨叶支架36上，以三个桨叶11为一组，用绳索穿过三个桨叶拉杆眼板34固定在连杆2上；

(8)松开刹车装置29，利用连杆旋转装置24，使连杆2旋转，然后安装另一组桨叶11；

(9)桨叶11放置完成后在桨叶支架36固定槽安装全钢卡箍；

(10)松开收起桨叶拉杆眼板34绳索，在两副安装座13、14的拉杆安装孔16安装花篮螺丝，后安装拉杆17；

(11)在前副安装座13与主安装座10间放置水平作用力充气式千斤顶，在桨叶支架36右侧与拉杆眼板34间放置垂直作用力充气式千斤顶；

(12)在绳索眼板35间安装绳索连接；

(13)桨叶11张开、收拢，必须在流速缓慢时进行，并且要用刹车装置29固定连杆2；

(14)脱开两副安装座13、14与连杆2固定销18，绞车30绳索收紧，前副安装座13侧的充气式千斤顶，使拉杆17收紧，割断桨叶支架上的卡箍，后副安装座14侧的充气式千斤顶充气，使桨叶11张开，绞车30绳索缓慢松开，前副安装座13侧的充气式千斤顶收紧待桨叶11张开呈25—35°时，前副安装座13侧的充气式千斤顶往外推，绞车30绳索缓慢松开，当桨叶11呈90°左右时，插上两副安装座13、14与连杆2的固定销18，安装桨叶11下部与主安装座10的眼板螺栓固定连接；

(15)用螺丝调整、固定桨叶11，使桨叶11围绕轴心旋转；

(16)收起绞车30绳索、充气式千斤顶、桨叶支架36，试运行，松开连杆刹车装置29，桨叶11随潮流的旋转稳定性，观察正反流向对桨叶11的工作状况，如正常，采用刹车装置29固定连杆2，安装发电设备。

桨叶11的收拢过程：

1、在流速缓慢时，刹车装置29制动连杆2，使连杆2停止转动；

2、安装充气式千斤顶、桨叶支架36、绞车30拉绳；

3给充气式千斤顶充气至部件接触点；

4、松开桨叶主安装座10与固定螺栓，松开两副安装座13、14的固定销18；

5、用绞车30拉绳收拢，充气式千斤顶缓慢放气减压，至桨叶11放置在桨叶支架36内，桨叶支架36安装全钢卡箍；

6、两副安装座13、14放置固定销18，固定在连杆2上，桨叶11下部螺栓固定；

7、卸掉充气式千斤顶、绞车30绳索。

本实用新型适用于江河涨落潮稳定，水流宽敞的场合，优选长江沿岸。

电站的建成需要30组以上的发电机组，增加发电量，降低人员管理成本，提高电站的盈利水平。同时，30组以上的发电机组同时旋转，也是非常宏观地场面，利于开展观光旅游。

电站还需配置一艘作业船，可供人员对发电装置进行维修、保养。作业船采用机动船，作业船需安装两台主机，两台副机，确保航行安全，避免船体触碰桨叶造成安全事故，作业船需要保证维修人员的安全。

在伞状发电装置间的行距需增加作业船安全进出及维修通道38。

在中部固定桩的两侧设置一条满足作业船安全进出的通道，作业船的最高高度受限制，要满足高低潮平均潮高时能够穿过连杆，到另一组发电装置，目的是让作业船能够到达每个点进行维修、保养。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例之一，并非以此限制本实用新型的实施范围，故：凡依本实用新型的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种潮流能发电站，其特征在于：包括若干个间隔设置的发电机组，每个发电机组包括有连杆，连杆设置在若干个间隔设置的固定桩上，连杆能在固定桩上转动，在连杆上间隔设置有若干个伞状发电机构，在连杆的一端通过增速机与发电机连接，伞状发电机构能收拢与撑开，在撑开时，伞状发电机构在潮流的作用下带动连杆一起转动，带动发电机转子转动进而发电。

2.根据权利要求1所述的一种潮流能发电站，其特征在于：所述伞状发电机构包括有设置在连杆上的主安装座，在主安装座的外圆柱面上周向均布有若干个桨叶，桨叶之间通过一组以上的绳索连接，桨叶上设置有拉杆安装部，在主安装座两侧的连杆上分别设置有副安装座，在副安装座上周向设置有与桨叶一一对应的拉杆安装孔，每个桨叶与副安装座之间均通过拉杆连接桨叶拉杆孔与相应的拉杆安装孔，所述主安装座、副安装座与连杆通过固定销连接。

3.根据权利要求2所述的一种潮流能发电站，其特征在于：所述连杆上设置有定位凸起，在主安装座上设置有与定位凸起匹配的凹槽，定位凸起设置在主安装座的凹槽内。

4.根据权利要求2所述的一种潮流能发电站，其特征在于：所述主安装座、副安装座均为两个台阶形半柱体拼合而成的柱体，且该柱体带中孔，位于两端的柱体为缩颈部。

5.根据权利要求4所述的一种潮流能发电站，其特征在于：所述主安装座上周向均布有若干个眼板插槽，眼板插槽从主安装座一端的缩颈部与中部形成的台阶面起轴向设置，且眼板插槽的一端部为与主安装座外柱面连通的开口部、另一端部为与主安装座外柱面不连通的闭口部，桨叶眼板的一端插设在闭口部内、安装部从开口部伸出位于主安装座之外，且桨叶眼板上的安装部上设置有安装孔，桨叶的下部通过螺钉与眼板上的安装孔固连，各桨叶眼板之间、主安装座的两个台阶形半柱体之间通过卡箍固连；

所述副安装座上轴向均布有与眼板插槽一一对应的拉杆眼板插槽，拉杆眼板插槽从副安装座一端的缩颈部与中部形成的台阶面起轴向设置，且拉杆眼板插槽的一端部为与副安装座外柱面连通的开口部、另一端部为与副安装座外柱面不连通的闭口部，拉杆眼板的一端插设在闭口槽部内，安装部从开口部伸出位于副安装座之外，且拉杆眼板的安装部上设置有拉杆安装孔，各拉杆眼板之间、副安装座的两个台阶形半柱体之间通过卡箍固连。

6.根据权利要求2所述的一种潮流能发电站，其特征在于：还包括有水平驱动机构及竖向驱动机构，水平驱动机构在桨叶收拢后靠近主安装座的副安装座与主安装之间可拆卸地设置，用于在撑开该副安装座与主安装之间的距离；竖向驱动机构可拆卸地设置在相应于桨叶收拢位置的连杆上，且竖向驱动机构在桨叶收起时起支撑作用、撑开时将桨叶撑起。

7.根据权利要求2所述的一种潮流能发电站，其特征在于：还包括有桨叶支架，在桨叶支架上周向均布有桨叶凹槽，并在桨叶支架上设置有将桨叶固定在桨叶支架上的卡箍，桨叶支架通过螺栓固定在连杆上。

8.根据权利要求1所述的一种潮流能发电站，其特征在于：所述若干个固定桩中上均设置有安装发电机组用的连杆旋转装置，连杆旋转装置带动连杆旋转；且在位于两端的固定桩中还设置有使连杆停止转动的刹车装置。

9.根据权利要求1所述的一种潮流能发电站，其特征在于：所述若干个固定桩中与伞状发电机构相邻的固定桩上设置有绞车，绞车的绳索与相应的伞状发电机构的副安装座连接，绞车拉动副安装座沿连杆轴向移动收拢桨叶。

10.根据权利要求1所述的一种潮流能发电站，其特征在于：所述每组发电机机组中位于连杆内端部的固定桩设置在在岸上，其余设置在水中，在位于两侧的发电机机组的两侧分别设置有防碰固定桩，位于水中的最外处的固定桩及防碰固定桩之间通过围油栏和锚链连接。