CN215979693U - 一种升力型桩式混合发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种升力型桩式混合发电机组，包括平台，所述平台的下端设有多个换向杆，所述换向杆与平台转动连接，所述平台的下方设有多个水力叶片旋转机构，多个所述水力叶片旋转机构由上至下多层分布，所述水力叶片旋转机构与换向杆连接，所述平台内设有发电机，所述换向杆内设有转向组件，所述水力叶片旋转机构通过转向组件与发电机连接，所述平台的上端设有风力发电装置，平台内还设有驱动换向杆旋转的换向驱动组件。与现有技术相比，本实用新型能充分利用潮流能，提高了发电量。通过与风力发电的结合，提高了发电的稳定性。减少水下发电设备，降低了在水中装机的难度，也利于后期维护。

Description

一种升力型桩式混合发电机组

技术领域

本实用新型涉及能源利用技术领域，尤其是涉及一种升力型桩式混合发电机组。

背景技术

潮流能、风能，太阳能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源，利用潮流能、风能、太阳能发电具有能源可再生、发电成本低、无污染的优点。潮流能(tidal currentenergy)是潮水在水平运动时所含有的动能(速度水头)，又称海流能，潮流能随潮汐的涨落每天2 次改变大小和方向，能量与流速的平方和流量成正比，同时风是形成海流的主要动力，风吹动海水，使水表面运动起来，而水的动性又将这种运动传到海水深处，随着深度增加，海水流动速度会产生差异。而太阳能发电受阳光影响，风力发电受风力影响。潮流能、风能发电均有一定局限性，发电稳定性不高，现有技术中的缺乏灵活的、高效的能够充分利用潮流能风能发电的设备。

实用新型内容

本实用新型提供一种升力型桩式混合发电机组，用以解决现有技术中缺乏灵活、高效的能同时利用潮流能风能发电的技术问题。

本实用新型提供一种升力型桩式混合发电机组，包括平台，所述平台的下端设有多个换向杆，所述换向杆与平台转动连接，所述平台的下方设有多个水力叶片旋转机构，多个所述水力叶片旋转机构由上至下多层分布，所述水力叶片旋转机构与换向杆连接，所述平台内设有发电机，所述换向杆内设有转向组件，所述水力叶片旋转机构通过转向组件与发电机连接，所述平台的上端设有光伏板和风力发电装置，所述风力发电装置设于光伏板的上端，所述平台内还设有驱动换向杆旋转的换向驱动组件。

优选的，所述换向杆上设有多个所述水力叶片旋转机构，所述水力叶片旋转机构沿换向杆的高度方向分布，所述水力叶片旋转机构与转向组件之间设有调速组件。

优选的，还包括移动电池，所述风力发电装置或光伏板为移动电池充电，所述移动电池为调速组件提供电源，所述移动电池安装在平台内。

优选的，所述风力发电装置包括：风力叶片旋转机构、塔筒和动力输出轴，所述塔筒穿过光伏板安装在平台上，所述风力叶片旋转机构设于塔筒的上端，所述动力输出轴设于塔筒内，所述风力叶片旋转机构通过动力输出轴与发电机连接。

优选的，所述水力叶片旋转机构包括：至少两个发电叶片、叶片轮毂和长轴，所述发电叶片设于叶片轮毂的外表面，所述长轴与叶片轮毂固定连接，所述长轴与转向组件连接。

优选的，所述调速组件包括：第一调速齿轮、第二调速齿轮和调速电机，所述第一调速齿轮和第二调速齿轮相啮合，所述第一调速齿轮与长轴固定连接，所述调速电机驱动第二调速齿轮旋转。

优选的，所述转向组件包括：第一锥齿轮、第二锥齿轮和转向轴，所述第一锥齿轮与长轴固定连接，所述第二锥齿轮与转向轴固定连接，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合，所述转向轴与平台转动连接，所述转向轴与换向杆同轴设置，所述转向轴与发电机连接。

优选的，所述换向驱动组件包括：换向电机、第一换向齿轮和第二换向齿轮，所述第一换向齿轮与换向杆固定连接，所述第一换向齿轮和第二换向齿轮相啮合，所述换向电机驱动第二换向齿轮旋转从而带动换向杆旋转。

优选的，所述换向杆与水力叶片旋转机构一一对应设置，多个所述换向杆为一组，每组换向杆中，多个所述水力叶片旋转机构由上至下分布；所述发电机的数量与每组换向杆中的换向杆数量相一致。

优选的，每组换向杆中，换向杆的数量与第一换向齿轮的数量相一致，相邻的两个所述第一换向齿轮相啮合。

与现有技术相比，本实用新型通过设置多层水力叶片旋转机构，能适应不同流速的海水。通过设置换向杆能充分适应不同方向的海水，该结构设计能充分利用潮流能，提高了发电量。通过与风力发电的结合，提高了发电的稳定性。其次减少发电机数量的安装，降低整个装置重量和制作成本。第三，减少水下发电设备，降低了在水中装机的难度，减少了故障的发生，也利于后期维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为图1中沿A-A线的剖视示意图；

图3为图1中沿D-D线的剖视示意图；

图4为本实用新型实施例一的仰视图；

图5为本实用新型实施例一的换向杆的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一的转向组件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例二的结构示意图；

图8为图7中沿G-G线的剖视示意图；

图9为图7中沿I-I线的剖视示意图；

图10为本实用新型实施例二的俯视图；

图11为本实用新型实施例二的换向杆的结构示意图。

附图标记：

1.平台，2.换向杆，3.水力叶片旋转机构，4发电机，5.转向组件，6.光伏板，7.风力发电装置，8.调速组件，9.移动电池，31.发电叶片， 32.叶片轮毂，33.长轴，51.第一锥齿轮，52.第二锥齿轮，53.转向轴， 71.风力叶片旋转机构，72.塔筒，73.动力输出轴，100.换向驱动组件， 1001.第一换向齿轮，1002.第二换向齿轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参照附图1、图2、图3、图7、图8和图9，本实施例提供了一种升力型桩式混合发电机组，包括平台1，平台1的底部设有多个用于固定平台1的支撑杆，平台1的下端设有多个换向杆2，换向杆2 与平台1转动连接，平台1的下方设有多个水力叶片旋转机构3，多个水力叶片旋转机构3由上至下多层分布，多层分布的水力叶片旋转机构3能适应不同深度海水的流速，从而能充分利用潮流能，水力叶片旋转机构3设置在换向杆2上，平台1内设有发电机4，换向杆2 内设有转向组件5，参照附图11，水力叶片旋转机构3通过转向组件 5与发电机4连接，具体的，转向组件5与发电机4的输入轴通过带轮机构或齿轮机构或链轮机构连接，平台1的上端设有光伏板6和风力发电装置7，风力发电装置7设于光伏板6的上端，平台1内还设有驱动换向杆2旋转的换向驱动组件100。

参照附图5，换向杆2上设有多个水力叶片旋转机构3，水力叶片旋转机构3沿换向杆2的高度方向分布，水力叶片旋转机构3与转向组件5之间设有调速组件8，位于不同深度的水力叶片旋转机构3 的转速可能并不相同，调速组件8用于调节水力叶片旋转机构3的转速，从而使换向杆2上的各个水力叶片旋转机构3的转速相一致。本实施例中，换向杆2上设有两个水力叶片旋转机构3。

参照附图4和图10，本实施例还包括移动电池9，风力发电装置 7或光伏板6为移动电池9充电，移动电池9为调速组件8提供电源，移动电池9安装在平台1内。本实施例中，采用光伏板6为移动电源充电。当移动电源充满电之后，再将光伏板6发的电输送出去。

风力发电装置7包括：风力叶片旋转机构71、塔筒72和动力输出轴73，塔筒72穿过光伏板6安装在平台1上，风力叶片旋转机构 71设于塔筒72的上端，动力输出轴73设于塔筒72内，风力叶片旋转机构71通过动力输出轴73与发电机4连接。具体的，动力输出轴 73上也设有调速组件8，以便协调风力叶片旋转机构71和水力叶片旋转机构3之间的转速。

水力叶片旋转机构3包括：至少两个发电叶片31、叶片轮毂32 和长轴33，发电叶片31设于叶片轮毂32的外表面，长轴33与叶片轮毂32固定连接，长轴33与转向组件5连接。

调速组件8包括：第一调速齿轮、第二调速齿轮和调速电机，第一调速齿轮和第二调速齿轮相啮合，第一调速齿轮与长轴33固定连接，调速电机驱动第二调速齿轮旋转，调速电机由移动电池9提供电源。当检测到某个长轴33的转速过低时，调速电机启动，将该长轴33的转速提高至预定转速，从而使所有的长轴33的转速一致。调速组件8平时则可通过离合机构与长轴33断开连接。通过该设置可以使换向杆2上的各个水力叶片旋转机构3的转速统一。

参照附图6，转向组件5包括：第一锥齿轮51、第二锥齿轮52 和转向轴53，第一锥齿轮51与长轴33固定连接，第二锥齿轮52与转向轴53固定连接，第一锥齿轮51和第二锥齿轮52相啮合，转向轴53与平台1转动连接，转向轴53与换向杆2同轴设置，转向轴 53与换向杆2转动连接，转向轴53与发电机4的输入轴通过带轮机构或齿轮机构或链轮机构连接。具体的，转向组件5与水力叶片旋转机构3一一对应，换向杆2上的各个水力叶片旋转机构3共用一个转向轴53。该设置不需要为每个水力叶片旋转机构3配置一个发电机4，其次将发电机4设置在平台1内，能减少换向杆2的承重，精简水下发电结构，提高可靠性。

换向驱动组件100包括：换向电机、第一换向齿轮1001和第二换向齿轮1002，第一换向齿轮1001与换向杆2固定连接，第一换向齿轮1001和第二换向齿轮1002相啮合，换向电机驱动第二换向齿轮 1002旋转从而带动换向杆2旋转，换向电机由移动电池9提供电源。当水流方向变化时，通过换向驱动组件100调整换向杆2的方向，从而调整水力叶片旋转机构3的方向，确保水力叶片旋转机构3能正常工作。该设置能充分利用潮汐的涨落进行发电，利于提高潮流能的利用率。

每个转向轴53上均设有制动组件，制动组件用于对转向轴53制动，以便能根据需求使发电叶片31停止旋转。

本实用新型中，换向杆2上上下设置的两个水力叶片旋转机构3 工作，两个水力叶片旋转机构3将动力同时传递给转向轴53，然后再通过转向轴53传递给发电机4，该设置能适应不同流速的海水，通过设置换向杆2能充分适应不同方向的海水，该结构设计能充分利用潮流能，提高了发电量，发电机4的输入轴还与风力发电装置7的动力输出轴73相连接，从而实现转速叠加，有力实现发电机4的持续发电，通过与光伏发电的结合，提高了发电的稳定性。其次减少发电机4数量的安装，降低整个装置重量和制作成本。在此过程中，如果两个水力叶片旋转机构3提供的转速不一致，则通过调速组件8将水力叶片旋转机构3的转速调整一致。第三，减少水下发电设备，降低了在水中装机的难度，减少了故障的发生，也利于后期维护。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：

换向杆2与水力叶片旋转机构3一一对应设置，多个换向杆2为一组，每组换向杆2中，多个水力叶片旋转机构3由上至下分布；发电机4的数量与每组换向杆2中的换向杆2数量相一致。本实施例中，每组换向杆2中的换向杆2为两个，每组换向杆2中的两个水力叶片旋转机构3高低设置，以适应不同深度的水的流速。

每组换向杆2中，换向杆2的数量与第一换向齿轮1001的数量相一致，换向杆2为两个，则第一换向齿轮1001也为两个，两个第一换向齿轮1001相啮合，第二换向齿轮1002与任意一个第一换向齿轮1001相啮合。该设置通过一个换向电机就能同步调整两个换向杆 2，即能同步调整两个水力叶片旋转机构3的方向。

本实用新型中，每组换向杆2中上下搭配的两个水力叶片旋转机构3工作，两个水力叶片旋转机构3将动力分别传递给转向轴53，然后再通过转向轴53分别传递给发电机4，该设置能适应不同流速的海水，通过设置换向杆2能充分适应不同方向的海水，该结构设计能充分利用潮流能，提高了发电量，通过与风力发电、光伏发电的结合，提高了发电的稳定性。其次减少发电机4数量的安装，降低整个装置重量和制作成本。第三，减少水下发电设备，降低了在水中装机的难度，减少了故障的发生，也利于后期维护。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种升力型桩式混合发电机组，其特征在于，包括平台，所述平台的下端设有多个换向杆，所述换向杆与平台转动连接，所述平台的下方设有多个水力叶片旋转机构，多个所述水力叶片旋转机构由上至下多层分布，所述水力叶片旋转机构与换向杆连接，所述平台内设有发电机，所述换向杆内设有转向组件，所述水力叶片旋转机构通过转向组件与发电机连接，所述平台的上端设有风力发电装置，所述平台内还设有驱动换向杆旋转的换向驱动组件。

2.根据权利要求1所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，所述换向杆上设有多个所述水力叶片旋转机构，所述水力叶片旋转机构沿换向杆的高度方向分布，所述水力叶片旋转机构与转向组件之间设有调速组件。

3.根据权利要求2所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，还包括移动电池，所述风力发电装置为移动电池充电，所述移动电池为调速组件提供电源，所述移动电池安装在平台内。

4.根据权利要求1所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，所述风力发电装置包括：风力叶片旋转机构、塔筒和动力输出轴，所述塔筒穿过光伏板安装在平台上，所述风力叶片旋转机构设于塔筒的上端，所述动力输出轴设于塔筒内，所述风力叶片旋转机构通过动力输出轴与发电机连接。

5.根据权利要求2所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，所述水力叶片旋转机构包括：至少两个发电叶片、叶片轮毂和长轴，所述发电叶片设于叶片轮毂的外表面，所述长轴与叶片轮毂固定连接，所述长轴与转向组件连接。

6.根据权利要求5所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，所述调速组件包括：第一调速齿轮、第二调速齿轮和调速电机，所述第一调速齿轮和第二调速齿轮相啮合，所述第一调速齿轮与长轴固定连接，所述调速电机驱动第二调速齿轮旋转。

7.根据权利要求6所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，所述转向组件包括：第一锥齿轮、第二锥齿轮和转向轴，所述第一锥齿轮与长轴固定连接，所述第二锥齿轮与转向轴固定连接，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合，所述转向轴与平台转动连接，所述转向轴与换向杆同轴设置，所述转向轴与发电机连接。

8.根据权利要求1所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，所述换向驱动组件包括：换向电机、第一换向齿轮和第二换向齿轮，所述第一换向齿轮与换向杆固定连接，所述第一换向齿轮和第二换向齿轮相啮合，所述换向电机驱动第二换向齿轮旋转从而带动换向杆旋转。

9.根据权利要求8所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，所述换向杆与水力叶片旋转机构一一对应设置，多个所述换向杆为一组，每组换向杆中，多个所述水力叶片旋转机构由上至下分布；所述发电机的数量与每组换向杆中的换向杆数量相一致。

10.根据权利要求9所述的升力型桩式混合发电机组，其特征在于，每组换向杆中，换向杆的数量与第一换向齿轮的数量相一致，相邻的两个所述第一换向齿轮相啮合。

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