基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术专利涉及一种基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置，包括固定基座、能量吸收系统、能量转换系统、电力输出系统和辅助系统，所述的固定基座是由底座、导流罩、平台所组成，所述的导流罩设置在底座与平台之间，所述的能量吸收系统包括叶片组件和主轴，所述的主轴安装在导流罩内，所述的叶片组件套装在主轴上，所述的能量转换系统安装在平台的上方，所述的能量转换系统与主轴相连，所述的电力输出系统安装在平台的上方，所述的电力输出系统与能量转换系统相连。本实用新型专利技术利用潮流切变线特性，采集复杂水域的潮流能并把其转换成电能为码头、港口供电，通过使用绿色环保的海洋新能源发电起到了节约不可再生资源的作用。

Vertical axis tidal current energy generator based on characteristic of tidal shear line

The utility model relates to a power device based on the vertical axis tidal tidal shear line characteristics, including fixed base, energy absorbing system, energy conversion system, power output system and auxiliary system, a fixed base which is composed of a base, a dome, a platform, a deflector is arranged between the the base and the platform, the energy absorption system includes a blade assembly and spindle, spindle which is installed on the dome, the blade assembly is sheathed on the main shaft, the energy conversion system is installed in the upper part of the platform, the energy conversion system is connected with a spindle, the power output of the system installed on the platform above, connected to the system output power and energy conversion system. The utility model uses the characteristics of tidal shear line, collecting complex waters tidal energy and to convert it into electrical energy for the port, the port power supply, through the use of green sea of new energy power generation has played a role in saving nonrenewable resources.

【技术实现步骤摘要】
基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置
本技术专利涉及新能源开发及利用工程
，特别是一种基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置。
技术介绍
随着经济的不断发展，能源需求不断增大，不可再生能源大量被消耗，从而产生一系列的能源危机，加之环境不断的恶化，开发新型、可再生的能源成为世界各国当前必须解决的问题。地球上陆地面积占全球面积的30％左右，而海洋面积占到全球面积的70％之多，海洋中不仅蕴藏着丰富的天然气、石油等大量的不可再生资源，更储藏着潮汐能、潮流能、波浪能等绿色环保的海洋能源。潮流水轮机技术最为成熟，应用最为广泛，目前世界上最接近商业化和实现工程化的潮流能开发项目都采用水轮机作为换能装置。潮流水轮机主要分为水平轴水轮机与垂直轴水轮机两种。其中垂直轴潮流能发电装置不受来流方向的限制，可以在任何方向捕获潮流能，但是其获能系数较低，自启动也较为困难。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的是提供一种自启动快速、能效高的垂直轴潮流发电装置。将其置于岬角、岛礁区等复杂的水域，基于潮流切变线特性，将潮流能转化为电能输出，供码头、港口等使用。为解决上述的技术问题，本技术提供了一种基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置，包括固定基座，所述的固定基座是由底座、导流罩、平台所组成，所述的平台位于底座的正上方，所述的导流罩设置在底座与平台之间，所述的导流罩的侧壁上分别开设有进口和出口，能量吸收系统，所述的能量吸收系统包括叶片组件和主轴，所述的主轴安装在导流罩内，所述的叶片组件套装在主轴上，所述的进口和出口正对着叶片组件，能量转换系统，所述的能量转换系统安装在平台的上方，所述的能量转换系统与主轴相连，电力输出系统，所述的电力输出系统安装在平台的上方，所述的电力输出系统与能量转换系统相连，辅助系统，所述的辅助系统包括控制器、转速传感器、直流蓄电池和密封罩，所述的所述的密封罩固定安装在平台的顶部，所述的控制器和直流蓄电池安装在密封罩内，所述的转速传感器安装在主轴上并与控制器电连接，所述的控制器和直流蓄电池与能量转换系统电连接。进一步：所述的能量转换系统包括主联轴器、离合器、液压泵、单向阀、油箱、蓄能器、电磁溢流阀、压力继电器、电磁换向阀、液压马达和液压管路，所述的主轴通过主联轴器和离合器与液压泵相连，所述的液压管路是由进油管、第一出油管和第二出油管所组成，所述的液压泵分别通过进油管、第一出油管和第二出油管与油箱相连，所述的单向阀、蓄能器、电磁换向阀和液压马达依次安装在第一出油管上，所述的电磁溢流阀安装在第二出油管上，所述的压力继电器安装在蓄能器与第一出油管之间，所述的控制器分别与压力继电器、电磁溢流阀、电磁换向阀和离合器电连接，所述直流蓄电池通过电线为压力继电器、电磁溢流阀和电磁换向阀供电。又进一步：所述的电力输出系统包括次联轴器和发电机，所述的液压马达通过次联轴器与发电机相连，驱动发电机工作。又进一步：所述的叶片组件均为高分子材料制成，所述叶片组件包括叶片和叶片套，通过热胀冷缩原理将所述叶片套直接套在所述主轴上形成过盈配合，所述叶片套上均匀分布叶片，所述叶片为高分子材料制成的空间曲面结构。又进一步：所述叶片组件可以是一体成型，也可以通过焊接连接形成。又进一步：所述的平台为圆柱体板，所述平台下方有圆柱凸台，所述圆柱凸台内部中空，所述圆柱凸台用于固定所述导流罩，所述平台的中心处开设有圆柱孔，所述圆柱孔用于安装主轴。又进一步：所述的底座上开设有圆环凹槽，所述圆环凹槽用于固定所述导流罩，所述导流罩为圆柱筒结构，所述导流罩分别沿来流和出流方向正负15度的范围内开有2～3个导流槽，所述导流槽外侧宽、内侧窄，形成拉法尔喷口状。又进一步：所述的导流罩与底座可以是分体式钢结构并通过焊接连接，可以是一体式钢结构并通过铸造成型，还可以是一体式钢筋混凝土结构并通过浇筑成型。再进一步：所述的电磁换向阀为常开式两位三通电磁换向阀。采用上述结构后本技术利用潮流切变线特性，采集复杂水域的潮流能并把其转换成电能为码头、港口供电，通过使用绿色环保的海洋新能源发电起到了节约不可再生资源的作用；并且本设计还具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术的结构示意图。图2为图1沿A-A的剖面图。图3为能量转换系统的液压原理图。具体实施方式如图1和图2所示的本技术提供了一种基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置，包括固定基座、能量吸收系统、能量转换系统、电力输出系统和辅助系统，所述的固定基座是由底座1.1、导流罩1.2、平台1.3所组成，所述的平台1.3位于底座1.1的正上方，所述的导流罩1.2设置在底座1.1与平台1.3之间，所述的导流罩1.2的侧壁上分别开设有进口1.4和出口1.5，所述的能量吸收系统包括叶片组件2.2和主轴2.1，所述的主轴2.1安装在导流罩1.2内，所述的叶片组件2.2套装在主轴2.1上，所述的进口1.4和出口1.5正对着叶片组件2.2，所述的能量转换系统安装在平台1.3的上方，所述的能量转换系统与主轴2.1相连，所述的电力输出系统安装在平台1.3的上方，所述的电力输出系统与能量转换系统相连，所述的辅助系统包括控制器、转速传感器5.2、直流蓄电池和密封罩5.1，所述的所述的密封罩5.1固定安装在平台1.3的顶部，所述的控制器和直流蓄电池安装在密封罩5.1内，所述的转速传感器5.2安装在主轴2.1上并与控制器电连接，所述的控制器和直流蓄电池与能量转换系统电连接。避开涨潮和退潮时间，将垂直轴潮流能发电装置安装在岬角、岛礁等潮流切变线水域底部，保证导流罩1.2内叶片组件2.2受到切变线两侧水流的扭转力矩。当涨潮或者退潮时，潮流切变线出现，叶片组件2.2在水流扭转力矩的作用下旋转，带动主轴2.1运动，通过使主轴2.1启动能量转换系统，利用能量转换系统把潮流能转换成机械能，再通过电力输出系统把机械能转换成电能进行发电。本技术利用潮流切变线特性，采集复杂水域的潮流能并把其转换成电能为码头、港口供电，通过使用绿色环保的海洋新能源发电起到了节约不可再生资源的作用。本设计中的密封罩5.1将能量转换系统、电力输出系统和辅助系统与海水隔离，保证整个系统不受海水腐蚀而正常工作，并且为了降低液压系统泄漏污染海洋环境的可能性，将密封罩、能量转换系统、电力输出系统和辅助系统做成模块。以其中的直流蓄电池的电量为控制信号，一旦蓄电池电量耗光，就要更换整个模块。如图3所示的能量转换系统包括主联轴器3.1、离合器3.2、液压泵3.3、单向阀3.4、油箱3.11、蓄能器3.6、电磁溢流阀3.7、压力继电器3.5、电磁换向阀3.8、液压马达3.9和液压管路，所述的主轴2.1通过主联轴器3.1和离合器3.2与液压泵3.3相连，所述的液压管路是由进油管3.101、第一出油管3.102和第二出油管3.103所组成，所述的液压泵3.3分别通过进油管3.101、第一出油管3.102和第二出油管3.103与油箱3.11相连，所述的单向阀3.4、蓄能器3.6、电磁换向阀3.8和液压马达3.9依次安装在第一出油管3.102上，所述的电磁溢流阀3.7安装在第二出油管3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置，其特征在于：包括固定基座，所述的固定基座是由底座(1.1)、导流罩(1.2)、平台(1.3)所组成，所述的平台(1.3)位于底座(1.1)的正上方，所述的导流罩(1.2)设置在底座(1.1)与平台(1.3)之间，所述的导流罩(1.2)的侧壁上分别开设有进口(1.4)和出口(1.5)，能量吸收系统，所述的能量吸收系统包括叶片组件(2.2和主轴(2.1，所述的主轴(2.1)安装在导流罩(1.2)内，所述的叶片组件(2.2)套装在主轴(2.1)上，所述的进口(1.4)和出口(1.5)正对着叶片组件(2.2)，能量转换系统，所述的能量转换系统安装在平台(1.3)的上方，所述的能量转换系统与主轴(2.1)相连，电力输出系统，所述的电力输出系统安装在平台(1.3)的上方，所述的电力输出系统与能量转换系统相连，辅助系统，所述的辅助系统包括控制器、转速传感器(5.2)、直流蓄电池和密封罩(5.1)，所述的所述的密封罩(5.1)固定安装在平台(1.3)的顶部，所述的控制器和直流蓄电池安装在密封罩(5.1)内，所述的转速传感器(5.2)安装在主轴(2.1)上并与控制器电连接，所述的控制器和直流蓄电池与能量转换系统电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置，其特征在于：包括固定基座，所述的固定基座是由底座(1.1)、导流罩(1.2)、平台(1.3)所组成，所述的平台(1.3)位于底座(1.1)的正上方，所述的导流罩(1.2)设置在底座(1.1)与平台(1.3)之间，所述的导流罩(1.2)的侧壁上分别开设有进口(1.4)和出口(1.5)，能量吸收系统，所述的能量吸收系统包括叶片组件(2.2和主轴(2.1，所述的主轴(2.1)安装在导流罩(1.2)内，所述的叶片组件(2.2)套装在主轴(2.1)上，所述的进口(1.4)和出口(1.5)正对着叶片组件(2.2)，能量转换系统，所述的能量转换系统安装在平台(1.3)的上方，所述的能量转换系统与主轴(2.1)相连，电力输出系统，所述的电力输出系统安装在平台(1.3)的上方，所述的电力输出系统与能量转换系统相连，辅助系统，所述的辅助系统包括控制器、转速传感器(5.2)、直流蓄电池和密封罩(5.1)，所述的所述的密封罩(5.1)固定安装在平台(1.3)的顶部，所述的控制器和直流蓄电池安装在密封罩(5.1)内，所述的转速传感器(5.2)安装在主轴(2.1)上并与控制器电连接，所述的控制器和直流蓄电池与能量转换系统电连接。2.根据权利要求1所述的基于潮流切变线特性的垂直轴潮流能发电装置，其特征在于：所述的能量转换系统包括主联轴器(3.1)、离合器(3.2)、液压泵(3.3)、单向阀(3.4)、油箱(3.11)、蓄能器(3.6)、电磁溢流阀(3.7)、压力继电器(3.5)、电磁换向阀(3.8)、液压马达(3.9)和液压管路，所述的主轴(2.1)通过主联轴器(3.1)和离合器(3.2)与液压泵(3.3)相连，所述的液压管路是由进油管(3.101)、第一出油管(3.102)和第二出油管(3.103)所组成，所述的液压泵(3.3)分别通过进油管(3.101)、第一出油管(3.102)和第二出油管(3.103)与油箱(3.11)相连，所述的单向阀(3.4)、蓄能器(3.6)、电磁换向阀(3.8)和液压马达(3.9)依次安装在第一出油管(3.102)上，所述的电磁溢流阀(3.7)安装在第二出油管(3.103)上，所述的压力继电器(3.5)安...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓明，康双琦，
申请(专利权)人：江苏海事职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32