一种垂直轴潮流能发电装置制造方法及图纸

技术编号:21295050 阅读:28 留言:0更新日期:2019-06-12 05:14
本发明专利技术涉及一种潮流能发电装置,尤其是一种垂直轴潮流能发电装置。包括辅助启动水轮机、连接块、主水轮机、旋转轴、第一锥齿轮、控制柜、第二锥齿轮、发电机、连接脱离装置等,当海水流速较低时,阻力型辅助启动水轮机辅助启动升力型主水轮机,使得主水轮机在较低的海水流速时也能转动,提高了整体发电功率;在海水流速较高时,阻力型辅助启动水轮机与升力型主水轮机独立运行,不拖累升力型主水轮机,主水轮机单独带动旋转轴转动发电,大大提高了发电功率;主水轮机采用带端板的双层叶片,端板可有效抑制叶片端部涡流,提高输出功率,采用双层叶片比采用单层叶片转矩更大,功率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直轴潮流能发电装置
本专利技术涉及一种潮流能发电装置,尤其是一种垂直轴潮流能发电装置。
技术介绍
海洋中蕴藏着丰富的能量,目前对海洋能的开发还不太深入,对于海洋能发电而言,由于其安全可靠无污染,具有较好的开发前景,如果能有效且充分地开发利用海洋能,将有效缓解目前存在的能源危机和气候变暖问题。潮流能是海洋能中的一种,具有较好的开发前景,相对于风力发电而言,具有以下优点:海水密度是空气的八百多倍,能量密度集中;潮流流动具有很强的规律性,是可被预测的。潮流能发电装置大体可分为两类:水平轴潮流能发电装置和垂直轴潮流能发电装置,垂直轴潮流能发电装置因其结构简单,不需要额外的对流装置,维护成本低,越来越受到国内外学者的关注与青睐,目前的垂直轴潮流能发电装置又大致分为两类:阻力型垂直轴潮流能发电装置和升力型垂直轴潮流能发电装置,阻力型垂直轴潮流能发电装置的启动转矩较小,易于自启动,但转速较低,发电功率较低;升力型垂直轴潮流能发电装置转速较高,发电功率较高,但启动转矩大,不易自启动,目前缺乏一种能够将两者有效结合起来的装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种垂直轴潮流能发电装置,旨在将阻力型垂直轴潮流能发电装置和升力型垂直轴潮流能发电装置有效结合以提高发电功率,其采用的技术方案如下:一种垂直轴潮流能发电装置,包括辅助启动水轮机、连接块、第一轴承、第一轴承托、第一支撑架、主水轮机、旋转轴、第二支撑架、第二轴承、防水壳体、第二轴承托、底座、第一锥齿轮、控制柜、第二锥齿轮、发电机、螺钉、连接脱离装置,所述辅助启动水轮机为阻力型水轮机,其下端通过四个螺钉固定在连接块上端,所述连接块的下端与旋转轴的上端活动连接,所述旋转轴的上方固定安装第一轴承,下方固定安装第二轴承,所述第一轴承托与第一轴承的外圈过盈配合,所述第二轴承托与第二轴承的外圈过盈配合,所述第一轴承托的外壁圆周固定安装四个第一支撑架,所述第一支撑架的下端固定安装在底座上,所述第二轴承托的外壁圆周固定安装四个第二支撑架,所述第二支撑架的下端固定安装在底座上,所述主水轮机为升力型水轮机,其固定安装在旋转轴的中部,主水轮机采用带端板的双层叶片,所述第一锥齿轮固定安装在旋转轴的下端,所述发电机转动轴与第二锥齿轮固定连接,所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合,所述发电机固定安装在底座上,所述控制柜固定在底座上,且位于第一锥齿轮的下方,所述第一锥齿轮、控制柜、第二锥齿轮、发电机外侧设置有防水壳体,所述防水壳体的下端固定在底座上,所述连接脱离装置设置有四个,均安装在旋转轴上,所述连接脱离装置与控制柜电连接。优选的,所述辅助启动水轮机包括连接轴、固定安装在连接轴上端的上端板、固定安装在连接轴下端的下端板、辅助启动水轮机叶片、下端板螺纹孔,所述下端板的下端面设置四个圆周均布的下端板螺纹孔,所述辅助启动水轮机叶片的上端固定安装在上端板上,下端固定安装在下端板上,所述下端板下端通过四个螺钉固定在连接块上端。优选的,所述连接块包括上连接部、圆周均布在上连接部上的螺纹通孔、设置在上连接部上端面中心位置的圆形凹槽、固定连接在上连接部下端的下连接部、贯穿连接块的圆柱通孔、连接槽,所述螺纹通孔设置有四个,所述圆柱通孔的孔壁上圆周均布四个连接槽,所述螺钉穿过螺纹通孔旋入下端板螺纹孔。优选的,所述旋转轴包括旋转轴主体、旋转轴凹槽、固定连接在旋转轴主体顶端的圆形凸台、贯穿旋转轴的旋转轴通孔,所述旋转轴主体上圆周均布四个水平方向的旋转轴凹槽,所述旋转轴凹槽与旋转轴通孔相连通,所述连接脱离装置安装在旋转轴凹槽上,所述圆形凸台与圆形凹槽配合,所述圆形凹槽的深度与圆形凸台的高度相等,所述圆形凹槽的直径与圆形凸台的直径相等,所述旋转轴主体与圆柱通孔配合,所述旋转轴主体的直径与圆柱通孔的孔径相等,所述旋转轴主体的下端固定安装有第一锥齿轮,所述旋转轴主体的中部固定安装主水轮机,所述旋转轴主体上固定安装第一轴承、第二轴承。优选的,所述连接脱离装置包括磁铁、弹簧、活动块,所述活动块内含电磁铁,所述弹簧的一端与磁铁固定连接,另一端与活动块固定连接,所述磁铁固定在旋转轴凹槽内,且位于旋转轴凹槽靠近旋转轴通孔的一端,所述活动块的侧壁与旋转轴凹槽的侧壁配合,所述活动块与旋转轴凹槽活动连接。本专利技术具有如下优点:(1)当海水流速较低时,阻力型辅助启动水轮机辅助启动升力型主水轮机,使得主水轮机在较低的海水流速时也能转动,提高了整体发电功率。(2)在海水流速较高时,阻力型辅助启动水轮机与升力型主水轮机独立运行,不拖累升力型主水轮机,主水轮机单独带动旋转轴转动发电,大大提高了发电功率。(3)主水轮机采用带端板的双层叶片,端板可有效抑制叶片端部涡流,提高输出功率,采用双层叶片比采用单层叶片转矩更大,功率更高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例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,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的整体结构示意图;图2:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的立体结构示意图;图3:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的主视图;图4:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的辅助启动水轮机第一结构示意图;图5:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的辅助启动水轮机第二结构示意图;图6:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的连接块剖视结构示意图;图7:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的旋转轴结构示意图;图8:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的活动块缩回剖视结构示意图;图9:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的活动块结构示意图;图10:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的活动块缩回示意图;图11:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的活动块弹出剖视结构示意图;图12:本专利技术一种垂直轴潮流能发电装置的活动块弹出示意图。符号说明:1、辅助启动水轮机,2、连接块,3、第一轴承,4、第一轴承托,5、第一支撑架,6、主水轮机,7、旋转轴,8、第二支撑架,9、第二轴承,10、防水壳体,11、第二轴承托,12、底座,13、第一锥齿轮,14、控制柜,15、第二锥齿轮,16、发电机,17、螺钉,18、连接脱离装置,101、上端板,102、连接轴,103、下端板,104、辅助启动水轮机叶片,105、下端板螺纹孔,201、上连接部,202、螺纹通孔,203、圆形凹槽,204、下连接部,205、圆柱通孔,206、连接槽,701、旋转轴主体,702、旋转轴凹槽,703、圆形凸台,704、旋转轴通孔,1801、磁铁,1802、弹簧,1803、活动块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本专利技术的实施例例如能够以除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直轴潮流能发电装置,其特征在于:包括辅助启动水轮机、连接块、第一轴承、第一轴承托、第一支撑架、主水轮机、旋转轴、第二支撑架、第二轴承、防水壳体、第二轴承托、底座、第一锥齿轮、控制柜、第二锥齿轮、发电机、螺钉、连接脱离装置。所述辅助启动水轮机为阻力型水轮机,其下端通过四个螺钉固定在连接块上端,所述连接块的下端与旋转轴的上端活动连接,所述旋转轴的上方固定安装第一轴承,下方固定安装第二轴承,所述第一轴承托与第一轴承的外圈过盈配合,所述第二轴承托与第二轴承的外圈过盈配合,所述第一轴承托的外壁圆周固定安装四个第一支撑架,所述第一支撑架的下端固定安装在底座上,所述第二轴承托的外壁圆周固定安装四个第二支撑架,所述第二支撑架的下端固定安装在底座上,所述主水轮机为升力型水轮机,其固定安装在旋转轴的中部,主水轮机采用带端板的双层叶片,所述第一锥齿轮固定安装在旋转轴的下端,所述发电机转动轴与第二锥齿轮固定连接,所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合,所述发电机固定安装在底座上,所述控制柜固定在底座上,且位于第一齿轮的下方,所述第一齿轮、控制柜、第二齿轮、发电机外侧设置有防水壳体,所述防水壳体的下端固定在底座上,所述连接脱离装置设置有四个,均安装在旋转轴上,所述连接脱离装置与控制柜电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴潮流能发电装置,其特征在于:包括辅助启动水轮机、连接块、第一轴承、第一轴承托、第一支撑架、主水轮机、旋转轴、第二支撑架、第二轴承、防水壳体、第二轴承托、底座、第一锥齿轮、控制柜、第二锥齿轮、发电机、螺钉、连接脱离装置。所述辅助启动水轮机为阻力型水轮机,其下端通过四个螺钉固定在连接块上端,所述连接块的下端与旋转轴的上端活动连接,所述旋转轴的上方固定安装第一轴承,下方固定安装第二轴承,所述第一轴承托与第一轴承的外圈过盈配合,所述第二轴承托与第二轴承的外圈过盈配合,所述第一轴承托的外壁圆周固定安装四个第一支撑架,所述第一支撑架的下端固定安装在底座上,所述第二轴承托的外壁圆周固定安装四个第二支撑架,所述第二支撑架的下端固定安装在底座上,所述主水轮机为升力型水轮机,其固定安装在旋转轴的中部,主水轮机采用带端板的双层叶片,所述第一锥齿轮固定安装在旋转轴的下端,所述发电机转动轴与第二锥齿轮固定连接,所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合,所述发电机固定安装在底座上,所述控制柜固定在底座上,且位于第一齿轮的下方,所述第一齿轮、控制柜、第二齿轮、发电机外侧设置有防水壳体,所述防水壳体的下端固定在底座上,所述连接脱离装置设置有四个,均安装在旋转轴上,所述连接脱离装置与控制柜电连接。2.根据权利要求1所述的一种垂直轴潮流能发电装置,其特征在于:所述辅助启动水轮机包括连接轴、固定安装在连接轴上端的上端板、固定安装在连接轴下端的下端板、辅助启动水轮机叶片、下端板螺纹孔,所述下端板的下端面设置四个圆周均布的下端板螺纹孔,所述辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员:李增亮王萌范梦浩都晓鹏孙召成
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:山东,37

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