CN209228524U - 一种潮流能、波浪能耦合发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种潮流能、波浪能耦合发电装置，包括环形浮筒，潮流能叶轮一的百叶与环形浮筒外壁连接，环形浮筒内壁有内啮合齿轮，内啮合齿轮通过数个行星齿轮与太阳轮啮合传动，太阳轮与发电机外壳同轴固定，并带动发电机外壳正向旋转，以上构成第一发电动力机构；位于潮流能叶轮一下方部位同轴设有潮流能叶轮二，潮流能叶轮二与中心轴相对固定，并通过中心轴及其上的反向加速器带动发电机转轴逆向旋转，以上构成第二发电动力机构。本实用新型同一时刻下能利用多个方向的波浪能或潮流能，不受潮流和风浪方向的影响；提高潮流能、波浪能、及风能的利用效率；不需要固定发电机的外壳或转轴就能让发电机有相对旋转，实现发电，简化结构，提高灵活度。

Description

一种潮流能、波浪能耦合发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种潮流能、波浪能耦合发电装置，属于发电装置技术领域。

背景技术

现在大量电能来源都是石油、天然气、煤炭等化石燃料，但是随着化石燃料燃烧带来的环境问题越来越严重，而且随着国家的快速发展对能源的需求也越来越高，国家对新能源的重视程度也越来越高，所以在国家的大力支持下新能源得到了快速的发展。但是太阳能只能在白天发电，到晚上或阴天太阳能发电装置就不能发电。风力发电设备受到地域和风力的影响，可以使用的地域很小。这就要求一种不受时间、天气影响，而且可用地域广的发电装置来获得能源。

现有的潮流能、波浪能发电装置，发电装置多少都要受到潮流和风浪方向的影响，虽一般都设有导向装置，但是同一时刻下仍然只能利用单一方向的波浪能或潮流能；为了实现发电的功能，发电机的转子或定子至少需要固定其一，导致结构设计比较复杂，成本较高，灵活度有所欠缺。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种潮流能、波浪能耦合发电装置，同一时刻下能利用多个方向的波浪能或潮流能，提高潮流能、波浪能、及风能的利用效率，同时不需要固定发电机的外壳或转轴就能实现发电，简化结构，提高灵活度。

本实用新型采取以下技术方案：

一种潮流能、波浪能耦合发电装置，包括环形浮筒，潮流能叶轮一3的百叶与环形浮筒外壁连接，环形浮筒内壁有内啮合齿轮9，内啮合齿轮通过数个行星齿轮10与太阳轮14啮合传动，太阳轮14与发电机13外壳同轴固定，并带动发电机13外壳正向旋转，以上构成第一发电动力机构；位于潮流能叶轮一3下方部位同轴设有潮流能叶轮二4，潮流能叶轮二4与中心轴6相对固定，并通过中心轴6及其上的反向加速器17带动发电机转轴18逆向旋转，以上构成第二发电动力机构。

进一步的，风浪叶轮1设于潮流能叶轮一3的上方，与中心轴6相对固定，并通过中心轴6和其上的反向加速器17带动发电机转轴18逆向旋转，以上构成第三发电动力机构。

进一步的，风浪叶轮1各叶片的下部具有竖直通孔，各竖直通孔与所述行星齿轮10的位置相对应，行星齿轮10与导流管2连接，导流管2内固定设有螺旋叶轮5，螺旋叶轮5接收从风浪叶轮1回流下来的海水，海水冲击螺旋叶轮5而旋转，并通过行星齿轮10、太阳轮14带动发电机13外壳正向旋转，以上构成第四发电动力机构。

进一步的，海水没过所述潮流能叶轮一3的三分之二处。

进一步的，大锥形齿轮12与中心轴6同轴固定，大锥形齿轮12周围位于各相邻导流管2间隙位置处均设有一啮合的小锥形齿轮11，小锥形齿轮11轴心部与传动轴二16连接，传动轴二16通过扭簧8与传动轴一15连接，传动轴一15端部与摆体7连接，摆体7具有一大端和一小端，大端和小端相隔180°；摆体7大端在下，小端在上处于竖直方向时，扭簧8无弹力；摆体7从竖直方向旋转θ角度，扭簧有弹力,且弹力的方向沿着摆体圆周运动轨迹的切线向上；摆体7转动至小端在下大端在上且位置超过竖直方向时，会因重力的作用继续做圆周运动；摆体7的旋转依次通过传动轴一15、弹簧8、传动轴二16、小圆锥齿轮11、大圆锥齿轮12带动中心轴6转动，中心轴6的旋转通过反向加速器17带动发电机转轴18逆向旋转，以上构成第五发电动力机构。

更进一步的，所述摆体7的大端与小端呈顶点相对的扇形或三角形框架结构。

进一步的，所述潮流能叶轮一3的外径大于潮流能叶轮二4和风浪叶轮 1。

本实用新型的有益效果在于：

1)同一时刻下能利用多个方向的波浪能或潮流能，不受潮流和风浪方向的影响；

2)提高潮流能、波浪能、及风能的利用效率；

3)不需要固定发电机的外壳或转轴就能让发电机有相对旋转，实现发电，简化结构，提高灵活度。

4)能够同时收集到多种形式的海洋能源。

附图说明

图1是本实用新型潮流能、波浪能耦合发电装置主视图。

图2是本实用新型潮流能、波浪能耦合发电装置轴测图。

图3是本实用新型潮流能、波浪能耦合发电装置俯视图。

图4是内部结构主视图。

图5是内部结构俯视图。

图6是内部结构轴测图。

图7是图6的局部放大图。

图8是摆体及其传动轴的示意图。

图9是中心轴及其上同轴连接的发电机转轴的示意图。

图10是摆体位于1/2/3三个位置时的示意图。

图中，1.风浪叶轮，2.导流管，3.潮流能叶轮一，4.潮流能叶轮二， 5.螺旋叶轮，6.中心轴，7.摆体，8.扭簧，9.内啮合齿轮，10.行星齿轮， 11.小圆锥齿轮，12.大圆锥齿轮，13.发电机，14.太阳轮，15.传动轴一， 16.传动轴二，17.反向加速器，18.发电机转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1-图10，一种潮流能、波浪能耦合发电装置，包括环形浮筒，潮流能叶轮一3的百叶与环形浮筒外壁连接，环形浮筒内壁有内啮合齿轮9，内啮合齿轮通过数个行星齿轮10与太阳轮14啮合传动，太阳轮14与发电机 13外壳同轴固定，并带动发电机13外壳正向旋转，以上构成第一发电动力机构；位于潮流能叶轮一3下方部位同轴设有潮流能叶轮二4，潮流能叶轮二4与中心轴6相对固定，并通过中心轴6及其上的反向加速器17带动发电机转轴18逆向旋转，以上构成第二发电动力机构。

在此实施例中，参见图1、9，风浪叶轮1设于潮流能叶轮一3的上方，与中心轴6相对固定，并通过中心轴6和其上的反向加速器17带动发电机转轴18逆向旋转，以上构成第三发电动力机构。

在此实施例中，参见图1和5-7，风浪叶轮1各叶片的下部具有竖直通孔，各竖直通孔与所述行星齿轮10的位置相对应，行星齿轮10与导流管2连接，导流管2内固定设有螺旋叶轮5，螺旋叶轮5接收从风浪叶轮1回流下来的海水，海水螺旋叶轮5而旋转，并通过行星齿轮10、太阳轮14带动发电机13外壳正向旋转，以上构成第四发电动力机构。

在此实施例中，参见图1-2，海水没过所述潮流能叶轮一3的三分之二处。

在此实施例中，参见图5-8、10，大锥形齿轮12与中心轴6同轴固定，大锥形齿轮12周围位于各相邻导流管2间隙位置处均设有一啮合的小锥形齿轮11，小锥形齿轮11轴心部与传动轴二16连接，传动轴二16通过扭簧8与传动轴一15连接，传动轴一15端部与摆体7连接，摆体7具有一大端和一小端，大端和小端相隔180°；摆体7大端在下，小端在上处于竖直方向时，扭簧8无弹力；摆体7从竖直方向旋转θ角度，扭簧有弹力；摆体7转动至小端在下大端在上处于竖直方向时，会因重力的作用继续做圆周运动；摆体7 的旋转依次通过传动轴一15、弹簧8、传动轴二16、小圆锥齿轮11、大圆锥齿轮12带动中心轴6转动，中心轴6的旋转通过反向加速器17带动发电机转轴18逆向旋转，以上构成第五发电动力机构。

在此实施例中，参见图10，所述摆体7的大端与小端呈顶点相对的扇形或三角形框架结构。

在此实施例中，参见图1，所述潮流能叶轮一3的外径大于潮流能叶轮二4和风浪叶轮1。

摆体7运动的三种状态说明，如图10所示：

状态1：摆体7处在竖直方向，弹簧无弹力。

状态2：摆体7从竖直方向顺时针转动θ角度，弹簧有弹力,且弹力的方向沿着摆体圆周运动轨迹的切线向上。

状态3：摆体7处在与状态1正好相反的位置。

状态转变说明：

传动轴二16受单向轴承的制约只能顺时针旋转，如图10所示：

1、从状态1到状态2的原因：因整个装置都处在不断摇晃中，所以在单向轴承的制约下达到状态2。

2、从状态2到状态3的原因：因整个装置在海上存在加速减速过程，在加速过程中弹簧8会蓄能(加速状态下的弹性势能大于静止状态下的弹性势能)，而且在加速过程中速度达到某个速度v时外壳因受锚的拉力而迅速减速为零，而摆体7因惯性和弹簧8的弹力做圆周运动，当摆体7的位置超过3 状态时就会因重力的作用继续做圆周运动，摆体7的旋转通过传动轴一15、弹簧8、传动轴二16及小圆锥齿轮11、大圆锥齿轮12带动中心轴6转动，中心轴6的旋转通过反向加速器17带动发电机转轴18旋转。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种潮流能、波浪能耦合发电装置，其特征在于：

包括环形浮筒，潮流能叶轮一(3)的百叶与环形浮筒外壁连接，环形浮筒内壁有内啮合齿轮(9)，内啮合齿轮通过数个行星齿轮(10)与太阳轮(14)啮合传动，太阳轮(14)与发电机(13)外壳同轴固定，并带动发电机(13)外壳正向旋转，以上构成第一发电动力机构；

位于潮流能叶轮一(3)下方部位同轴设有潮流能叶轮二(4)，潮流能叶轮二(4)与中心轴(6)相对固定，并通过中心轴(6)及其上的反向加速器(17)带动发电机转轴(18)逆向旋转，以上构成第二发电动力机构。

2.如权利要求1所述的潮流能、波浪能耦合发电装置，其特征在于：风浪叶轮(1)设于潮流能叶轮一(3)的上方，与中心轴(6)相对固定，并通过中心轴(6)和其上的反向加速器(17)带动发电机转轴(18)逆向旋转，以上构成第三发电动力机构。

3.如权利要求1所述的潮流能、波浪能耦合发电装置，其特征在于：风浪叶轮(1)各叶片的下部具有竖直通孔，各竖直通孔与所述行星齿轮(10)的位置相对应，行星齿轮(10)与导流管(2)连接，导流管(2)内固定设有螺旋叶轮(5)，螺旋叶轮(5)接收从风浪叶轮(1)回流下来的海水，海水冲击螺旋叶轮(5)而旋转，并通过行星齿轮(10)、太阳轮(14)带动发电机(13)外壳正向旋转，以上构成第四发电动力机构。

4.如权利要求1所述的潮流能、波浪能耦合发电装置，其特征在于：海水没过所述潮流能叶轮一(3)的三分之二处。

5.如权利要求3所述的潮流能、波浪能耦合发电装置，其特征在于：

大圆锥齿轮(12)与中心轴(6)同轴固定，大圆锥齿轮(12) 周围位于各相邻导流管(2)间隙位置处均设有一啮合的小圆锥齿轮(11)，小圆锥齿轮(11)轴心部与传动轴二(16)连接，传动轴二(16)通过扭簧(8)与传动轴一(15)连接，传动轴一(15)端部与摆体(7)连接，摆体(7)具有一大端和一小端，大端和小端相隔180°；

摆体(7)大端在下，小端在上处于竖直方向时，扭簧(8)无弹力；摆体(7)从竖直方向旋转θ角度，扭簧有弹力，且弹力的方向沿着摆体圆周运动轨迹的切线向上；摆体(7)转动至小端在下大端在上且位置超过竖直方向时，会因重力的作用继续做圆周运动；

摆体(7)的旋转依次通过传动轴一(15)、扭簧(8)、传动轴二(16)、小圆锥齿轮(11)、大圆锥齿轮(12)带动中心轴(6)转动，中心轴(6)的旋转通过反向加速器(17)带动发电机转轴(18)逆向旋转，以上构成第五发电动力机构。

6.如权利要求5所述的潮流能、波浪能耦合发电装置，其特征在于：所述摆体(7)的大端与小端呈顶点相对的扇形或三角形框架结构。

7.如权利要求2所述的潮流能、波浪能耦合发电装置，其特征在于：所述风浪叶轮(1)自下而上半径逐渐减小。

8.如权利要求2所述的潮流能、波浪能耦合发电装置，其特征在于：所述潮流能叶轮一(3)的外径大于潮流能叶轮二(4)和风浪叶轮(1)。