高的發(fā)電效率，當(dāng)所述的空心平衡轉(zhuǎn)子7全部浸入水體后，其所受到的浮力與其自身在水中的重力相等，恰好可以相互抵消，這樣只需要很小的力量便能夠驅(qū)動(dòng)空心平衡轉(zhuǎn)子7轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到輸出扭矩、產(chǎn)生電能的目的；
海流的流速有快有慢，本裝置中的空心平衡轉(zhuǎn)子7能夠保證即使海流流速相對(duì)較慢，本裝置也能夠產(chǎn)生電能；而如果海流的流速相對(duì)較快，則有可能會(huì)影響本裝置的可靠性和使用壽命，為此本裝置還為空心平衡轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)軸8配置了剎車(chē)機(jī)構(gòu)。剎車(chē)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在支架5上的剎車(chē)器固定瓦座18，在剎車(chē)器固定瓦座18上相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19，所述的剎車(chē)器固定瓦座18和剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19套接在轉(zhuǎn)軸8外，且在剎車(chē)器固定瓦座18與剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19之間、圍繞轉(zhuǎn)軸8設(shè)置有一體式的摩擦片，這樣當(dāng)剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19與剎車(chē)器固定瓦座18抱緊的時(shí)候，摩擦片與轉(zhuǎn)軸8之間就會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦力，以降低其轉(zhuǎn)速；所述的剎車(chē)器固定瓦座18和剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19的一側(cè)通過(guò)螺栓水平鉸接，其另一側(cè)通過(guò)連接鏈20連接，具體連接結(jié)構(gòu)式剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19與帶有蓋帽圓桿的連接鏈20固定連接，連接鏈20穿過(guò)開(kāi)設(shè)在剎車(chē)器固定瓦座18的側(cè)孔，連接鏈20的底端連接有與其(連接鏈20)垂直的第一橫向連桿21，并且在剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19和剎車(chē)器固定瓦座18之間的連接鏈20外還套接有彈簧29 ;所述的第一橫向連桿21的另一端與第二橫向連桿22垂直且連接，而第二橫向連桿22的另一端與驅(qū)動(dòng)桿23連接，且驅(qū)動(dòng)桿23垂直于第一橫向連桿21與第二橫向連桿22所在的平面，在驅(qū)動(dòng)桿23的頂端還設(shè)置有水流制動(dòng)板24，且所述的水流制動(dòng)板24位于梯形的喇叭口 3較小的一面的下方，而所述支承第二橫向連桿22轉(zhuǎn)動(dòng)的套管30固定在豎直部分2上。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例的海流發(fā)電裝置的工作過(guò)程如下:將本裝置的底座1固定設(shè)置在海底有海流的區(qū)域，海流通過(guò)梯形的喇叭口 3的大口部分進(jìn)入、小口部分排出，直接推動(dòng)位于梯形的喇叭口 3小口部分處的空心平衡轉(zhuǎn)子7轉(zhuǎn)動(dòng)，空心平衡轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)軸8上套接的主動(dòng)齒9便會(huì)驅(qū)動(dòng)被動(dòng)齒10轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)28的扭矩輸入，發(fā)電機(jī)28產(chǎn)生的電能輸入到蓄電池14中存儲(chǔ)起來(lái)，并在通過(guò)逆變器13調(diào)壓后直接向外部設(shè)備供電；由于本裝置中的空心平衡轉(zhuǎn)子7在全部浸入水體后，其所受到的浮力與其自身在水中的重力相等，因此只需要很小的力量(即水流相對(duì)較慢時(shí))便可以驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到產(chǎn)生電能的目的；
在水流的推動(dòng)下，水流制動(dòng)板24承受壓力，驅(qū)動(dòng)桿23以其底端為軸擺動(dòng)，由于連接在驅(qū)動(dòng)桿23底端的第二橫向連桿22與第一橫向連桿21相連，因此第一橫向連桿21會(huì)向下擺動(dòng)，并拉動(dòng)與其相連的連接鏈20向下運(yùn)動(dòng)，如果水流的流速相對(duì)較慢，連接鏈20向下拉動(dòng)的力量不足以讓彈簧29壓縮，則剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19不會(huì)與剎車(chē)器固定瓦座18抱緊，轉(zhuǎn)軸8正常轉(zhuǎn)動(dòng)；如果水流的流速過(guò)快，則彈簧29無(wú)法抵抗連接鏈20向下拉動(dòng)的力量，剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19與剎車(chē)器固定瓦座18抱緊，它們內(nèi)側(cè)的摩擦片與轉(zhuǎn)軸8接觸，所產(chǎn)生的摩擦力讓轉(zhuǎn)軸8的轉(zhuǎn)速降低；水流流速降低時(shí)，在彈簧29的作用下，剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19又重新回到初始位置，轉(zhuǎn)軸8正常轉(zhuǎn)動(dòng)；這種結(jié)構(gòu)能夠有效保護(hù)本裝置在水流過(guò)快的情況下不會(huì)發(fā)生破損的情況。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海流發(fā)電裝置，包括底座(1 )，其特征在于:所述的底座(1)包括水平部分和豎直部分(2)，在豎直部分(2)上開(kāi)設(shè)有梯形的喇叭口(3)，在底座(1)的水平部分上設(shè)置有轉(zhuǎn)子座(4)，轉(zhuǎn)子座(4)上支撐有支架(5)，在支架(5)的兩端分別設(shè)置有軸承座(6)，而支架(5)的底端則通過(guò)預(yù)埋件與轉(zhuǎn)子座(4)固定連接，在軸承座(6)內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐有空心平衡轉(zhuǎn)子(7)，并且空心平衡轉(zhuǎn)子(7)的中上部與梯形的喇叭口(3)兩個(gè)端口中較小的一端相匹配，同時(shí)所述空心平衡轉(zhuǎn)子(7)的軸線(xiàn)既與水平部分平行，又與豎直部分(2)平行，在轉(zhuǎn)軸(8)的突出于支架(5)的一端設(shè)置有主動(dòng)齒(9)，與主動(dòng)齒(9)相嚙合的被動(dòng)齒(10)通過(guò)聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)(28)的輸入軸相連，且所述的發(fā)電機(jī)(28)位于固定設(shè)置在水平部分上的發(fā)電機(jī)座(11)上，在豎直部分(2)上還固定設(shè)置有密閉的配電箱(12)，配電箱中設(shè)置有通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接的逆變器(13)和蓄電池(14)，且蓄電池(14)通過(guò)防水導(dǎo)線(xiàn)與發(fā)電機(jī)(28)的端子相連，在梯形的喇叭口(3)較大一端的外側(cè)的豎直部分(2)上還設(shè)置有濾網(wǎng)(32),在底座(1)上還設(shè)置有將支架(5)和空心平衡轉(zhuǎn)子(7)包裹在內(nèi)的透水導(dǎo)流罩(15)，在透水導(dǎo)流罩(15 )上與豎直部分(2 )相對(duì)的面上開(kāi)設(shè)有透水口 ； 所述的空心平衡轉(zhuǎn)子(7)的外殼上，圓周均勻分布有多個(gè)彎曲方向一致的彎刀型葉片(16)，所述的彎刀型葉片(16)是由兩片固定連接在空心平衡轉(zhuǎn)子(7)外殼上的彎曲板材(17)組成的，且這兩個(gè)彎曲板材(17)遠(yuǎn)離空心平衡轉(zhuǎn)子(7)中軸線(xiàn)的側(cè)邊相互連接，在空心平衡轉(zhuǎn)子(7)的兩端分別設(shè)置有圓盤(pán)(31)，且圓盤(pán)(31)的直徑大于所有彎刀型葉片(16)的外邊緣共同所在圓的直徑，所述彎曲板材(17)的兩端與圓盤(pán)(31)相互連接，且所述的空心平衡轉(zhuǎn)子(7)在全部浸入水體后所受到的浮力與其自身的重力相等； 在支架(5)上還設(shè)置有剎車(chē)器固定瓦座(18)，在剎車(chē)器固定瓦座(18)上方對(duì)應(yīng)設(shè)置有剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋(19)，所述的剎車(chē)器固定瓦座(18)和剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋(19)套接在轉(zhuǎn)軸(8)夕卜，且在剎車(chē)器固定瓦座(18)與剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋19之間、圍繞轉(zhuǎn)軸(8)設(shè)置有一體式的摩擦片，同時(shí)在剎車(chē)器固定瓦座(18)和剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋(19)的一側(cè)通過(guò)螺栓水平鉸接，另一側(cè)將頂端設(shè)置有蓋帽圓桿的連接鏈(20)從上至下穿接剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋(19)和剎車(chē)器固定瓦座(18)的側(cè)孔，在剎車(chē)器活動(dòng)瓦蓋(19)和剎車(chē)器固定瓦座(18)之間的連接鏈(20)外還套接有彈簧(29)，所述連接鏈(20)的底端連接有與其垂直的第一橫向連桿(21)，所述的第一橫向連桿(21)的另一端與第二橫向連桿(22)垂直且連接，而第二橫向連桿(22)的另一端與驅(qū)動(dòng)桿(23)連接，且驅(qū)動(dòng)桿(23)垂直于第一橫向連桿(21)與第二橫向連桿22所在的平面，在驅(qū)動(dòng)桿(23 )的頂端還設(shè)置有水流制動(dòng)板(24)，且所述的水流制動(dòng)板(24)位于梯形的喇叭口( 3)較小的一面的下方，而所述支承第二橫向連桿(22)轉(zhuǎn)動(dòng)的套管(30)固定在豎直部分(2)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海流發(fā)電裝置，其特征在于:在轉(zhuǎn)軸(8)的突出于支架(5)—端的所述軸承座(6)的兩側(cè)分別設(shè)置有透蓋(25)和擋體(26)，在轉(zhuǎn)軸(8)的另一端的所述軸承座(6)的兩側(cè)分別設(shè)置有透蓋(25)和端蓋(27)，且兩個(gè)透蓋(25)均設(shè)置在朝向轉(zhuǎn)軸(8)中心點(diǎn)的方向上。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種海流發(fā)電裝置，它通過(guò)其特殊的結(jié)構(gòu)使海流的動(dòng)能聚集，通過(guò)其喇叭狀的大口進(jìn)入，流經(jīng)小口后直接沖擊轉(zhuǎn)子的中上部，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的扭矩通過(guò)齒輪傳動(dòng)副輸入發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能通過(guò)蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，并由逆變器調(diào)壓后向外部供電；本裝置中的轉(zhuǎn)子為空心平衡轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子在全部浸入水體后所受到的浮力與其自身所承受的重力相等，因此海流不需要克服轉(zhuǎn)子自身的重力做功，可以顯著提高發(fā)電效率；其轉(zhuǎn)子外側(cè)設(shè)置的多個(gè)彎刀型葉片，能夠提高其力學(xué)性能，更有效地將海流能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（扭矩）；同時(shí)它還設(shè)計(jì)有剎車(chē)系統(tǒng)，當(dāng)海流流速過(guò)快時(shí)，剎車(chē)系統(tǒng)工作，防止轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)快，以起到保護(hù)發(fā)電機(jī)的作用。
【IPC分類(lèi)】F03B13/12, F03B15/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105370487
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510743824
【發(fā)明人】任勝義, 馬振峰, 張永春, 王照雯, 于吉鯤, 程云峰
【申請(qǐng)人】大連海洋大學(xué), 任勝義
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日