本发明专利技术提供了一种流致振动组合发电装置，包括多个沿圆周方向均匀地分布在固定在桩基础上中支柱外侧壁海流能组合发电单元，每个所述海流能组合发电单元从上到下依次为与所述中立柱固定连接的水平设置的上层连接杆、中层连接板和下层连接板，所述上层连接杆和中层连接板之间设有风扇型海流能发电单元，所述中层连接板和下层连接板之间设有涡激振动能补获装置。本发明专利技术由扇型海流能发电方式与涡激振动能补获装置组成，利用海流能进行发电。涡扇型海流能发电方式相对于传统的扇叶式发电方式阻力更小、利用率更高，涡激振动能捕获装置利用海流脱涡的振动带动压电片产生电量，相对而言能量来源更加直接且成本低结构简单。
A combined generation device of flow induced vibration
【技术实现步骤摘要】
一种流致振动组合发电装置
本专利技术属于海洋资源利用领域，特别涉及一种流致振动组合发电装置。
技术介绍
随着经济的不断发展，陆上能源的开发已经无法满足人类对于能源的需求。在占地球表面71%的海洋中，蕴藏着大量的新型能源。海洋新能源的开发和利用受到国际社会越来越广泛的关注。其中包括海流能，海流能一直以来基本采用涡扇进行能源利用，形式太过单一且利用率低、转化不稳定，故如何改变利用方式且提高利用率及稳定性，成为近几年越来越关注的课题。
技术实现思路
1、所要解决的技术问题：现有海洋新能源的开发和利用形式太过单一且利用率低，转化不稳定。2、技术方案：为了解决以上问题，本专利技术提供了一种流致振动组合发电装置，包括多个沿圆周方向均匀地分布在固定在桩基础上中支柱外侧壁海流能组合发电单元，每个所述海流能组合发电单元从上到下依次为与所述中立柱固定连接的水平设置的上层连接杆、中层连接板和下层连接板，所述上层连接杆和中层连接板之间设有风扇型海流能发电单元，所述中层连接板和下层连接板之间设有涡激振动能补获装置。每个所述风扇型海流能发电单元包括下转轴和涡叶，所述涡叶通过固定环与下转轴固定连接，所述固定环固定套设在下转轴上，所述上转轴为空心圆柱体，套设安装在设有顶端和底端分别和上层连接杆、中层固定板都固定连接的圆杆上，所述上转轴能够围绕圆杆转动。每个涡激振动能补获装置包括下支柱、壳体、偏振片、压电片、曲板、导向片，所述壳体由上壳面、下壳面和位于外侧的后端面组成，所述壳体前后两侧为不封闭的矩形通孔，所述上壳面和下壳面设有和偏振片对应的弧形滑道，所述偏振片的上下两端分别嵌入所述滑道中，所述偏振片能够沿着滑道摆动，所述偏振片上套有多个曲板，所述曲板上设有弧形孔，所述弧形孔内开有第一槽道，同时偏振片上也开有同样宽度的第二槽道，多个C滚珠分别设置于第一槽道和第二槽道内，所述弧形曲板，还包括压电片，每个压电片一端固定连接对应的曲板，另一端固定在所述后端面的竖直面板上的定位槽，所述压电片表面包覆有密封弹性材料，在所述定位槽中，所述密封弹性材料和压电片之间夹置有导电铜片，所述导电铜片通过导线依次连接位于下支柱中的整流稳压装置和配电箱。所述上壳面和下壳面的靠近内侧处设有与下支柱直径相同的圆形孔使下支柱能够竖直穿过，所述圆形孔外一设置同轴的空心圆柱体，所述空间圆柱体上端和上壳面连接，下端穿过下壳面与下部的导向片固定连接。所述下支柱与圆形孔相配合的一周设有第一凹槽，所述圆形孔的内壁设有同样的第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的结合处设有B滚珠在其内部滚动，利用B滚珠将壳体和下支柱活性连接，使壳体绕下支柱圆周运动，进行摆动。所述中支柱中安装有发电机和存储电箱。所述桩基础为三爪式。3、有益效果：本专利技术装置由扇型海流能发电方式与涡激振动能补获方式组成，利用海流能进行发电。其特点在于一种新型利用涡激振动能捕获装置。涡扇型海流能发电方式相对于传统的扇叶式发电方式阻力更小、利用率更高，涡激振动能捕获装置利用海流脱涡的振动带动压电片产生电量，相对而言能量来源更加直接且成本低结构简单。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。图2是本专利技术的剖视图。图3是本专利技术涡激振动能发电单元的剖视图。图4是本专利技术涡激振动能补获装置的三维示意图。图5是本专利技术涡激振动能补获装置的俯视图。图6是本专利技术涡激振动能补获装置后端面的剖视图。图7是本专利技术偏振片与曲板组合的三维示意图。图8是本专利技术偏振片与曲板组合的剖视图。图9是本专利技术偏振片与曲板组合的俯视图。图10是本专利技术的涡扇的整体结构示意图。图11是本专利技术的桩基础的主视图。具体实施方式下面结合附图来对本专利技术进行详细说明。如图1和图2所示，一种流致振动组合发电装置，包括多个沿圆周方向均匀地分布在固定在桩基础8上中支柱18外侧壁海流能组合发电单元6，每个所述海流能组合发电单元6从上到下依次为与所述中立柱固定连接的水平设置的上层连接杆18-1、中层连接板19和下层连接板20，所述上层连接杆18-1和中层连接板19之间设有风扇型海流能发电单元6-1，所述中层连接板19和下层连接板20之间设有涡激振动能补获装置26。每个风扇型海流能发电单元6-1包括下转轴23和涡叶21，如图10所示，所述海流能发电单元6-1的涡叶21数量为多片，均匀分布在下转轴23的外围，共同形成漩涡结构，所述涡叶21通过固定环22与下转轴23固定连接，所述固定环22固定套设在下转轴23上，所述上转轴23为空心圆柱体，套设安装在设有顶端和底端分别和上层连接杆18-1、中层固定板19都固定连接的圆杆24-1上，所述上转轴23能够围绕圆杆24-1转动。风扇型海流能发电单元6-1进行工作时，涡叶21在海流的冲击作用下，进行顺时针或逆时针的旋转，通过固定环22带动下转轴23的转动，并结合中支柱18内的发电机，实现水流的发电。所述涡激振动能补获装置26包括下支柱24、壳体26-1、偏振片26-7、压电片26-2、曲板26-2-1、导向片25、空心圆柱体26-8，壳体26-1由上壳面26-9-1、下壳面26-9-2和后端面26-10组成，安装在下支柱24的外侧。壳体26-1的上壳面26-9-1、下壳面26-9-2设有对应的弧形滑道28。偏振片26-7的上下两端分别嵌入弧形滑道28中，偏振片26-7可沿着弧形滑道摆动。压电片26-2与曲板26-2-1均由弹性模量较小的柔性压电陶瓷材料制成，在其表面包覆有密封弹性材料26-13。压电片26-2的两端分别连接曲板26-2-1和壳体26-1后端面26-10的竖直面板26-11，压电片的一端通过竖直面板26-11上开设的定位槽26-4进行固定，另一端与曲板连接固定，与竖直面板26-11连接的一端在密封弹性材料26-13和压电片13之间夹置有导电铜片26-2-2，导电铜片26-2-2通过导线26-3依次连接位于下支柱24中的整流稳压装置26-5和配电箱26-6，曲板26-2-1上的弧形孔31内开有第一槽道32，同时偏振片26-7上也开有同样宽度的槽第二道30，四个滚珠33分别位于曲板26-2-1与偏振片26-7组合槽道内。所述后端面26-10是由一个位于中间位置且竖直连接上下壳面26-9的竖直面板26-11构成，竖直面板26-11的两侧为不封闭的矩形通孔26-12，供水流穿过，保证水流速度不会降低，如图9所示。壳体26-1的上壳面26-9-1、下壳面26-9-2的前部设有与下支柱24直径相同的圆形孔29-1可供下支柱24竖直穿过，下支柱24与圆形孔29-1配合的一周设有第一凹槽27-1，圆形孔的侧壁同样设有第二凹槽29，第一凹槽27-1和第二凹槽29结合可供B滚珠27在其内部滚动，利用B滚珠27将壳体26-1和下支柱24活性连接使壳体26-1绕桩基础圆周运动，进行摆动。空心圆柱体26-8上端与壳体上壳面的圆形孔同轴且与壳体上壳面竖直固定连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流致振动组合发电装置，其特征在于：包括多个沿圆周方向均匀地分布在固定在桩基础（8）上中支柱（18）外侧壁海流能组合发电单元（6），每个所述海流能组合发电单元（6）从上到下依次为与所述中立柱固定连接的水平设置的上层连接杆（18-1）、中层连接板（19）和下层连接板（20），所述上层连接杆（18-1）和中层连接板（19）之间设有风扇型海流能发电单元（6-1），所述中层连接板（19）和下层连接板（20）之间设有涡激振动能补获装置（26）。/n
【技术特征摘要】
1.一种流致振动组合发电装置，其特征在于：包括多个沿圆周方向均匀地分布在固定在桩基础（8）上中支柱（18）外侧壁海流能组合发电单元（6），每个所述海流能组合发电单元（6）从上到下依次为与所述中立柱固定连接的水平设置的上层连接杆（18-1）、中层连接板（19）和下层连接板（20），所述上层连接杆（18-1）和中层连接板（19）之间设有风扇型海流能发电单元（6-1），所述中层连接板（19）和下层连接板（20）之间设有涡激振动能补获装置（26）。
2.如权利要求1所述的流致振动组合发电装置，其特征在于：每个所述风扇型海流能发电单元（6-1）包括下转轴（23）和涡叶（21），所述涡叶（21）通过固定环（22）与下转轴（23）固定连接，所述固定环（22）固定套设在下转轴（23）上，所述上转轴（23）为空心圆柱体，套设安装在设有顶端和底端分别和上层连接杆（18-1）、中层固定板（19）都固定连接的圆杆（24-1）上，所述上转轴（23）能够围绕圆杆（24-1）转动。
3.如权利要求1所述的流致振动组合发电装置，其特征在于：每个涡激振动能补获装置（26）包括下支柱（24）、壳体（26-1）、偏振片（26-7）、压电片（26-2）、曲板（26-2-1）、导向片（25），所述壳体（26-1）由上壳面（26-9-1）、下壳面（26-9-2）和位于外侧的后端面（26-10）组成，所述壳体（26-1）前后两侧为不封闭的矩形通孔（26-12），所述上壳面（26-9-1）和下壳面（26-9-2）设有和偏振片（26-7）对应的弧形滑道（28），所述偏振片（26-7）的上下两端分别嵌入所述滑道（28）中，所述偏振片（28）能够沿着滑道摆动，所述偏振片（26-7）上套有多个曲板（26-2-1），所述曲板（26-2-1）上设有弧形孔（31），所述弧形孔（31）内开有第一槽道（32），同时偏振片（26-7）上也开有...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈中祥，王杰，尹群，朱杰，姚潇，王伟，
申请(专利权)人：江苏科技大学，江苏科技大学海洋装备研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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