一种潮汐发电机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种潮汐发电机，包括浮舱、连杆、发电机本体、密封系统和附属结构，发电机本体包括发电机框架、运动分解机构、齿轮传动机构和发电机，其中所述运动分解机构包括X轴运动分解机构、Y轴运动分解机构、Z轴运动分解机构，所述齿轮传动机构包括X轴齿轮传动机构、Y轴齿轮传动机构、Z轴齿轮传动机构，所述发电机包括X轴发电机、Y轴发电机、Z轴发电机。该装置整体浸没在海水里，坐于海床上，对环境影响小，也基本不影响海上交通和安全。本实用新型专利技术可以将最大可能地将潮汐和海浪的动能，转化为电能，具有较高的发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种潮汐发电机
本技术涉及发电
，具体而言，涉及一种潮汐发电机。
技术介绍
随着社会的不断进步，人类对清洁能源应用的需求越来越大，所有水、风、光等能源受到广泛关注，潮汐作为一种可再生清洁能源，也受到充分关注。海洋的潮汐和海浪中蕴藏着巨大的能量，汹涌而来的海水具有很大的动能，充分利用这个能量，就是本技术的基础。申请号为201010614350.9的中国专利，提供了一种立轴式潮汐发电机，其由水轮、集水槽、主齿轮、发电机、轴承等组成，立轴式潮汐发电机的水利传动转化部分，包括集水槽，导水装置和加强架，集水槽纵向顺水流设置，集水槽两端为开放式，导水装置设在集水槽的侧面，加强架位于导水装置上；传动机构安装在集水槽中，包括水轮，主齿轮，主齿轮位于水轮一端，水轮制动机械传动方式，所述的传动机构方式由水流经集水口使叶轮转动，与传动机构配合，再由主齿轮带动发电机。该专利虽然实现了潮汐发电，但是潮汐是空间的、任意方向的运动，该装置只能利用水平方向的潮汐能，无法充分利用垂直方向的潮汐能发电，对能量利用不充分，发电效率较低。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的问题，本技术提供了一种利用潮汐和海浪动能的发电机，利用漂浮在海水表面或完全浸式的浮舱，在海洋潮汐和波浪的作用下产生的运动，通过连杆机构、运动分解机构，将空间的、任意方向的运动分解为X、Y、Z三维的往复运动，再通过齿轮机构将往复运动转化为同向的转动，带动各自的发电机发电。本技术所采用的技术方案是：一种潮汐发电机，包括浮舱、连杆、发电机本体、密封系统和附属结构，发电机本体包括发电机框架、运动分解机构、齿轮传动机构和发电机，其中所述运动分解机构包括X轴运动分解机构、Y轴运动分解机构、Z轴运动分解机构，所述齿轮传动机构包括X轴齿轮传动机构、Y轴齿轮传动机构、Z轴齿轮传动机构，所述发电机包括X轴发电机、Y轴发电机、Z轴发电机。优选的是，所述密封系统包括密封器、发电机外框架，发电机外框架底部侧边开口，设置电缆出口，所述密封器包括波纹橡胶密封节。上述任一方案优选的是，所述附属结构包括锚绳、电缆、设备基座、汇电站。上述任一方案优选的是，所述浮舱位于潮汐发电机上部，为硬塑空心环形、方形或其他规则多边形构造，体密度≤海水密度，可以漂浮在海水表面或完全浸没在海水中。外围设置浮体，所述浮体之间通过筋板连接；浮舱中心设置连接器连接连杆，连接器有过负荷断裂性能，在浮舱的运动超过连杆机构限位且超出连接器的承受能力时，发生断裂，以便在极端潮汐和海浪条件下保护发电机本体设备。浮舱带一个锚绳，连接在发电机本体上，防止极端情况下浮舱丢失。上述任一方案优选的是，所述连杆为耐腐蚀合金如镍合金、钛合金等材质的方形杆，也可以为圆杆，中空，质轻，有足够刚度。连杆位于潮汐发电机中轴，穿过浮舱、密封系统和发电机本体；所述连杆顶端与浮舱的连接器通过荷载铆钉相联，底端与Z轴运动分解机构的短杆相联。在组装后，连杆还依次穿过发电机框架结构的万向锚、X轴运动分解机构的万向锚和Y轴运动分解机构的万向锚。上述任一方案优选的是，所述连杆与发电机外框架连接部位上方设置密封器，所述密封器与发电机外框架相联，用以隔绝海水进入发电机内部。上述任一方案优选的是，所述发电机框架为硬质金属框架，支撑着发电机本体的所有机构，外面包覆着发电机密封系统，隔绝海水。发电机框架顶部设置万向锚，内部由上到下依次设置X轴运动分解机构支撑、Y轴运动分解机构支撑、Z轴运动分解机构支撑、发电机基座，底端与设备基座联接。框架结构底部的基座，除了承载发电机的重量外，还能安装在海底的锚固墩上，确保发电机稳定，不受潮汐和海浪的影响。上述任一方案优选的是，所述万向锚的外层是一个方环或圆环，环的具体形状与连杆机构的形状匹配。方环内嵌套一个方形套筒，发电机框架、方环和方形套筒之间以4个呈90°角的轴承联接，以实现连杆以四个轴承的交叉点为中心的水平万向转动。上述轴承的分布角度可以依实际需要调整。各运动分解机构支撑上分别设置多个带轴承的短套。上述任一方案优选的是，所述方形套筒上、下共安装8只滚动轴承，连杆穿入其中，并允许连杆沿方形套筒做往复运动。上述任一方案优选的是，所述X轴运动分解机构外部为带导杆的机构框架，与发电机框架活动装配，固定在发电机框架的4个带轴承的短套支撑着导杆，进而支撑着X轴运动分解机构，并允许X轴运动分解机构沿X轴（左右方向）做往复运动。上述任一方案优选的是，所述X轴运动分解机构中部设置一个滑动盘，所述滑动盘为边缘带滚动轴承的活动部件，可以在X轴运动分解机构内沿Y轴方向（前后方向）运动。上述任一方案优选的是，所述滑动盘中心设置一个万向锚，所述万向锚与发电机框架顶部的万向锚结构和尺寸一致。上述任一方案优选的是，X轴运动分解机构导杆上设置齿轮牙，与X轴齿轮传动机构装配。上述任一方案优选的是，所述Y轴运动分解机构设置于X轴运动分解机构下层，外部为带导杆的机构框架，与发电机框架活动装配，固定在发电机框架的4个带轴承的短套支撑着导杆，进而支撑着Y轴运动分解机构，并允许Y轴运动分解机构沿Y轴做往复运动；Y轴运动分解机构中部设置一个滑动盘，滑动盘中心为万向锚，滑动盘可以在Y轴运动分解机构内沿X轴方向运动；所述导杆上设置齿轮牙，与Y轴齿轮传动机构装配。上述任一方案优选的是，所述Z轴运动分解机构设置于Y轴运动分解机构下层，外部为带导杆的机构框架，与发电机框架活动装配，固定在发电机框架的4个带轴承的短套支撑着导杆，进而支撑着Z轴运动分解机构，并允许Z轴运动分解机构沿Z轴（上下方向）做往复运动。上述任一方案优选的是，所述Z轴运动分解机构是一个框架结构，上下分别设置上滑动盘、下滑动盘，允许Z轴运动分解机构分别沿X轴和Y轴做往复运动。上述任一方案优选的是，所述上滑动盘、下滑动盘为垂直安装的两个边缘带滚动轴承的活动部件，两个盘反向向外涨紧，中心分别含上万向钮、下万向钮，万向钮中心是一个与连杆相同尺寸的短杆，上部通过联接器联接连杆，中部穿过滑动件。上下层滑动盘及万向钮可确保短杆可在Z轴运动分解机构内任意方位摇动，并能在连杆的带动下使Z轴运动分解机构整体做Z轴的往复运动。导杆上带齿轮牙，与Z轴齿轮传动机构装配。上述任一方案优选的是，所述X轴齿轮传动机构由水平传动轴和垂直传动轴装配而成；所述水平传动轴两端各设置一个水平传动齿轮，中间设置两个水平传动伞齿轮，两个水平传动伞齿轮内部各设置一个同向器，在一个方向转动时传递力，而另一个方向则不传递力。两个同向器反向装配，确保X轴运动分解机构的带齿轮导杆的往和复两种运动变成垂直传动轴上的同向的转动。所述垂直传动轴顶端带一个垂直传动伞齿轮，底部通过耦合器和同轴器与X轴发电机联接。上述任一方案优选的是，所述Y轴齿轮传动机构、Z轴齿轮传动机构与X轴齿轮传动机构结构相同。上述任一方案优选的是，所述X轴运动分解机构、Y轴运动分解机构的导杆分别位于所述X轴齿轮传动机构、Y轴齿轮传动机构上方，导杆上的齿轮牙与水平传动齿轮在垂直方向啮合；所述Z轴运动分解机构的导杆位于所述Z轴齿轮传动机构的后方，导杆上的齿轮牙与水平传动齿轮在前后方向啮合。本技术的潮汐发电机存在多种变化形式，可以整体浸没在海水里，坐于海床上，发电机垂直安装，也可以将发电机坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潮汐发电机，包括浮舱（1）、连杆（2）、发电机本体、密封系统和附属结构，其特征在于：发电机本体包括发电机框架（3）、运动分解机构、齿轮传动机构和发电机，其中所述运动分解机构包括X轴运动分解机构（4）、Y轴运动分解机构（5）、Z轴运动分解机构（6），所述齿轮传动机构包括X轴齿轮传动机构、Y轴齿轮传动机构、Z轴齿轮传动机构，所述发电机包括X轴发电机（17）、Y轴发电机、Z轴发电机（20）。

【技术特征摘要】
1.一种潮汐发电机，包括浮舱（1）、连杆（2）、发电机本体、密封系统和附属结构，其特征在于：发电机本体包括发电机框架（3）、运动分解机构、齿轮传动机构和发电机，其中所述运动分解机构包括X轴运动分解机构（4）、Y轴运动分解机构（5）、Z轴运动分解机构（6），所述齿轮传动机构包括X轴齿轮传动机构、Y轴齿轮传动机构、Z轴齿轮传动机构，所述发电机包括X轴发电机（17）、Y轴发电机、Z轴发电机（20）。2.根据权利要求1所述的潮汐发电机，其特征在于：所述密封系统包括密封器（21）、发电机外框架（22）。3.根据权利要求1所述的潮汐发电机，其特征在于：所述附属结构包括锚绳、电缆、设备基座（24）、汇电站。4.根据权利要求1所述的潮汐发电机，其特征在于：所述浮舱（1）位于潮汐发电机上部，外围设置浮体（101），中心设置连接器（102）连接连杆（2），所述浮体（101）之间通过筋板（103）连接；浮舱（1）上还设置锚绳，将浮舱（1）连接在发电机本体上。5.根据权利要求1所述的潮汐发电机，其特征在于：所述连杆（2）位于潮汐发电机中轴，穿过浮舱（1）、密封系统和发电机本体；所述连杆（2）顶端与浮舱（1）的连接器（102）通过荷载铆钉（104）相联，底端与Z轴运动分解机构（6）的短杆（605）相联；所述连杆（2）依次穿过发电机框架（3）结构的万向锚（7）、X轴运动分解机构（4）的万向锚（7）和Y轴运动分解机构（5）的万向锚（7）。6.根据权利要求5所述的潮汐发电机，其特征在于：所述连杆（2）与发电机外框架（22）连接部位上方设置密封器（21），所述密封器（21）与发电机外框架（22）相联。7.根据权利要求1所述的潮汐发电机，其特征在于：所述发电机框架（3）外包覆着发电机密封系统，发电机框架（3）顶部设置万向锚（7），内部由上到下依次设置X轴运动分解机构支撑（302）、Y轴运动分解机构支撑（303）、Z轴运动分解机构支撑（304）、发电机基座（305），底端与设备基座（24）联接。8.根据权利要求7所述的潮汐发电机，其特征在于：所述万向锚（7）的外层是一个方环（702）或圆环，方环（702）/圆环内嵌套一个方形套筒（703）/圆形套筒，发电机框架（3）、方环（702）/圆环和方形套筒（703）/圆形套筒之间以4个呈90°角的轴承（701）联接，以实现连杆（2）以四个轴承（701）的交叉点为中心的水平万向转动；各运动分解机构支撑上分别设置多个带轴承（701）的短套（301）。9.根据权利要求8所述的潮汐发电机，其特征在于：所述方形套筒（703）上、下共安装8只滚动轴承（11），连杆（2）穿入其中，并允许连杆（2）沿方形套筒（703）做往复运动。10.根据权利要求1所述的潮汐发电机，其特征在于：所述X轴运动分解机构（4）外部为带导杆（8）的机构框架（10），与发电机框架（3）活动装配，固定在发电机框架（3）的4个带轴承（701）的短套（301）支撑着导杆（8），进而支撑着X轴运动分解机构（4），并允许X轴运动分解机构（4）沿X轴做往复运动。11.根据权利要求10所述的潮汐发电机，其特征在于：所述X轴运动分解机构（4）中部设置一个滑动盘（9），所述滑动盘（9）为边缘带滚动轴承（11）的活动部件，可以在X轴运动分解机构（4）内沿Y轴方向运动。12.根据权利要求11所述的潮汐发电机，其特征在于：所述滑动盘（9）中心设置一个万向锚（7），所述万向锚（7）与发电机框架（3）顶部的万向锚（7）结构和尺寸一致。13.根据权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐子荃，唐泽兰，肖西峰，于乐丹，
申请(专利权)人：唐子荃，
类型：新型
国别省市：北京,11