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懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):5169096閱讀:117來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明有關(guān)一種水力發(fā)電設(shè)備,具體而言是涉及一種懸浮于水面下進(jìn)行發(fā)電的水 力發(fā)電機(jī)構(gòu)以及帶有該水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成。
背景技術(shù)
水力發(fā)電設(shè)備,就是將水流所攜帶的能量轉(zhuǎn)化為電力的裝置?,F(xiàn)有的水力發(fā)電設(shè)備主要有四大類一類是依靠波浪拍打水岸,使水位升高,利用 水位落差驅(qū)動(dòng)發(fā)電設(shè)備發(fā)電,與常見(jiàn)的落差發(fā)電技術(shù)類似;另一類是依靠波浪的升高和降 低,帶動(dòng)浮子產(chǎn)生垂直振動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng),而使發(fā)電設(shè)備發(fā)電;第三類則是在管道里加裝置, 利用管道隨波浪的順次移動(dòng)而發(fā)電;第四類則是將發(fā)電漿葉放在水下工作,利用水流驅(qū)動(dòng) 槳葉旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。其中,第一類發(fā)電設(shè)備需要在海邊或河岸等具有較高波浪的地方建筑岸提,在岸 提內(nèi)修建發(fā)電設(shè)備,其對(duì)地理位置、水文環(huán)境等都有較高的要求,不適合大范圍應(yīng)用。第二類、第三類發(fā)電設(shè)備由于是利用波浪的波動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力,而波浪的波動(dòng)是不穩(wěn) 定的,導(dǎo)致所發(fā)的電流也不穩(wěn)定,發(fā)電效率比較低,而且由于海面海況瞬息萬(wàn)變,在遭遇狂 風(fēng)巨浪的情況下,極易造成發(fā)電設(shè)備的損壞,其抵抗自然災(zāi)害的能力比較差。第四類發(fā)電設(shè)備類似于風(fēng)力發(fā)電,需要在水底建造立柱,在立柱位于水面下、接近 水面的位置安裝槳葉,利用槳葉接收水流動(dòng)能。由于水面附近水流流向、流速在一段時(shí)間內(nèi) 相對(duì)穩(wěn)定,因此漿葉型水能接收裝置接收水能相對(duì)穩(wěn)定,發(fā)電效率也比較高,但其也有二個(gè) 主要的缺點(diǎn)一是為了收集并不太充足的海水能量(指其漿葉掃過(guò)面積的能量),需要建造 高大的海底立柱,投資高,效益差;其次,由于海水的能量最大值在海面,而到了一定深度就 很平靜了,即便十二級(jí)臺(tái)風(fēng)情況下,海面以下十米,基本很平靜了。這種發(fā)電設(shè)備的槳葉,上 部不超過(guò)海平面,下部不應(yīng)超過(guò)距離海平面六米(畢竟刮十二級(jí)臺(tái)風(fēng)很少),因此,難以實(shí) 現(xiàn)大型化。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種水力發(fā)電設(shè)備的懸浮式水力發(fā)電 機(jī)構(gòu)及帶有該水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成,該懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)及水力發(fā) 電機(jī)構(gòu)總成能漂浮于水體內(nèi)任意位置,通過(guò)水能接收裝置接收水面下水流的動(dòng)能,因此能 夠抵抗自然災(zāi)害的侵害,發(fā)電穩(wěn)定性也比較好,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)也比較低。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案一方面,本發(fā)明的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其包括水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體,內(nèi)置發(fā)電機(jī),該發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)軸與一動(dòng)力輸入軸傳動(dòng)連 接;浮箱,裝于所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體的上部并包括彈性氣囊,設(shè)于所述浮箱內(nèi),將所述浮箱分隔為容納壓縮空氣的容氣腔體與容水空間,注水泵,裝于一連通所述容水空間與外部空間的管路上,控制閥,置于另一連通所述容水空間與外部空間的管路上;傳感器,用于檢測(cè)水體風(fēng)浪大小并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制所述注水泵或控制閥動(dòng)作。優(yōu)選地,在安裝所述注水泵和/或控制閥的管路上設(shè)有單向閥。優(yōu)選地,在所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體的下方裝有阻尼器。進(jìn)一步地,所述阻尼器為一沿所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體徑向延伸的片狀板。更進(jìn)一步,在所述阻尼器的端部設(shè)有配重。優(yōu)選地,所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體包括安裝所述發(fā)電機(jī)或安裝發(fā)電機(jī)與安裝動(dòng)力傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)的密閉殼體以及安裝所述動(dòng)力輸入軸的傳動(dòng)箱體,該密封殼體與傳動(dòng)箱體由一隔離 件所分隔,所述動(dòng)力輸入軸與發(fā)電機(jī)軸或所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輸入軸之間由一非接觸 磁性傳動(dòng)器傳動(dòng)連接。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,該非接觸磁性傳動(dòng)器包括主動(dòng)盤,安裝于所述動(dòng)力輸入軸,在該主動(dòng)盤沿圓周方向間隔設(shè)置極性相反的磁 鐵;被動(dòng)盤,安裝于所述發(fā)電機(jī)軸或所述被動(dòng)輸入軸并與所述主動(dòng)盤相對(duì)設(shè)置,在該 被動(dòng)盤對(duì)應(yīng)所述主動(dòng)盤的位置設(shè)置與主動(dòng)盤極性相反的磁鐵。進(jìn)一步地,所述主動(dòng)盤呈圓筒形,所述磁鐵安裝在該主動(dòng)盤的筒形內(nèi)壁上,而所述 被動(dòng)盤呈圓柱狀,所述磁鐵設(shè)置在被動(dòng)盤的圓柱形表面上;所述隔離件是位于所述主動(dòng)盤 與被動(dòng)盤之間的隔離筒。更進(jìn)一步,在所述主動(dòng)盤的筒形底部沿圓周方向同時(shí)間隔設(shè)有極性相反的磁鐵, 而在上述被動(dòng)盤的端部表面對(duì)應(yīng)所述主動(dòng)盤位置設(shè)有與所述主動(dòng)盤極性相反的磁鐵。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,所述非接觸磁性傳動(dòng)器包括主動(dòng)盤,呈筒形,該主動(dòng)盤安裝于所述動(dòng)力輸入軸,在該主動(dòng)盤內(nèi)筒壁沿圓周方向 間隔設(shè)置極性相反的磁鐵;被動(dòng)盤,呈圓柱形,在該被動(dòng)盤圓柱形表面對(duì)應(yīng)磁鐵的位置沿軸向嵌裝有多個(gè)導(dǎo) 體,各導(dǎo)體的兩端分別由一短路環(huán)短接,形成一鼠籠轉(zhuǎn)子;所述隔離件是位于所述主動(dòng)盤與被動(dòng)盤之間的隔離筒。優(yōu)選地,所述傳感器為流速傳感器。另一方面,本發(fā)明的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成,其包括上述的懸浮式水力發(fā)電機(jī) 構(gòu),以及一隨動(dòng)機(jī)構(gòu),該隨動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)架和纜繩,所述轉(zhuǎn)架樞軸連接于所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu) 殼體,而所述纜繩一端連接于所述轉(zhuǎn)架,另一端錨固于水底。優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)架為一 U形轉(zhuǎn)架,其U形端部樞接于所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的水力發(fā)電機(jī)構(gòu)由于帶有調(diào)節(jié)浮箱,可以根據(jù)水力發(fā)電 機(jī)構(gòu)安裝的傳感器檢測(cè)的信號(hào)(即風(fēng)浪的大小或水流的流速值)控制浮箱注水或排水,從 而帶動(dòng)水力發(fā)電設(shè)備上浮或下沉,在風(fēng)浪小時(shí)貼近水面,而在風(fēng)浪大時(shí)沉入水中,因此能夠 抵抗自然災(zāi)害的侵害;使得與其連接的水能發(fā)電裝置既能有效地接收水面下的水流的動(dòng) 能,提高接收效率及發(fā)電穩(wěn)定性,又能避免因環(huán)境變化可能對(duì)水力發(fā)電設(shè)備造成的損害,提 高設(shè)備的使用壽命。
而本發(fā)明的水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成由于將水力發(fā)電機(jī)構(gòu)連接于一隨動(dòng)機(jī)構(gòu),可以通過(guò) 后者用纜繩錨固在水底,使得本發(fā)明的水力發(fā)電機(jī)構(gòu)可以在水中360°旋轉(zhuǎn),適應(yīng)不同的水 流方向,提高水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的發(fā)電效能。同時(shí),也不再需要建造復(fù)雜的水底建筑或提岸構(gòu)筑 物,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)也比較低。


圖1是帶有本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的水力發(fā)電設(shè)備正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1的右視圖。圖4是圖1所示水力發(fā)電設(shè)備在風(fēng)浪小時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。圖5是圖1所示水力發(fā)電設(shè)備在風(fēng)浪大時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。圖6本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6中浮箱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)中非接觸磁力傳動(dòng)器一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖8的A-A剖視圖,其中表示了磁鐵分布示意圖。圖10是表示圖8所示實(shí)施例另一種磁鐵分布結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)中非接觸磁力傳動(dòng)器的另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是圖11的B-B剖視圖。圖13是本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)中非接觸磁力傳動(dòng)器的又一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖14是圖13的C-C剖視圖。圖中100、水能接收裝置 110、動(dòng)力傳遞裝置120、驅(qū)動(dòng)架
200、水力發(fā)電機(jī)構(gòu) 210、浮箱211、彈性氣囊 212、注水泵213、控制閥214、單向閥215、容氣腔體 216、容水空間
220、阻尼器230、非接觸磁性傳動(dòng)器 231、主動(dòng)盤 232、被動(dòng)盤 233、蹄形磁鐵234、隔離件 235、圓柱形磁鐵236、密閉殼體 237、傳動(dòng)箱體240、非接觸磁性傳動(dòng)器 241、主動(dòng)盤242、被動(dòng)盤243、隔離筒244、磁鐵245、隔離介質(zhì)246、密閉殼體 247、傳動(dòng)箱體250、非接觸磁性傳動(dòng)器 251、主動(dòng)盤252、被動(dòng)盤 253、導(dǎo)體
254、隔離筒 255、磁鐵
256、密閉殼體26O、動(dòng)力輸入軸
257、傳動(dòng)箱體 270、發(fā)電機(jī)軸280、水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體300、隨動(dòng)機(jī)構(gòu)
310、轉(zhuǎn)架320、纜繩
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,本部分的描述僅是示范性和解釋性,不應(yīng) 對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。本發(fā)明的水力發(fā)電機(jī)構(gòu)是應(yīng)用到水力發(fā)電設(shè)備,用于將水能接收裝置所接收江河 或海洋中水流動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。下面結(jié)合

本發(fā)明水力發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工 作原理圖1是裝有本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的水力發(fā)電設(shè)備正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的 俯視圖。圖3是圖1的右視圖。如圖1 圖3所示,水力發(fā)電設(shè)備包括水能接收裝置100和水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成, 水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成包括水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200和隨動(dòng)機(jī)構(gòu)300。所述水能接收裝置100用于接 收水中的能量并將其轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)能,傳輸?shù)剿Πl(fā)電機(jī)構(gòu)200供水力發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電,而 所述隨動(dòng)機(jī)構(gòu)300則保證水能接收裝置100能夠順著水流的方向接收水能。水能接收裝置100包括螺旋體120和動(dòng)力傳遞裝置110,螺旋體120的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能可 以通過(guò)動(dòng)力傳遞裝置傳遞給驅(qū)動(dòng)架130,由驅(qū)動(dòng)架130驅(qū)動(dòng)水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200而發(fā)電。水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200包括位于其殼體上部的浮箱210和位于其殼體下部的阻尼器 220,浮箱210內(nèi)設(shè)有彈性氣囊,浮箱210下方設(shè)有水泵和電控閥用于向浮箱210注水,彈性 氣囊內(nèi)裝有壓縮空氣,可用于排水,通過(guò)在浮箱210內(nèi)注水和排水可以調(diào)節(jié)水力發(fā)電機(jī)構(gòu) 200的整體密度,使發(fā)電設(shè)備整體上浮或下沉。發(fā)電設(shè)備的上浮或下沉可由設(shè)置在水力發(fā) 電機(jī)構(gòu)側(cè)面的水流流速傳感器控制,在流速超過(guò)預(yù)定值時(shí),預(yù)示風(fēng)浪較大,浮箱210注水下 沉,反之上浮。圖4是圖1所示水力發(fā)電設(shè)備在風(fēng)浪小時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。圖5是圖1所示水 力發(fā)電設(shè)備在風(fēng)浪大時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。在風(fēng)浪小時(shí),水力發(fā)電設(shè)備可浮到水面附近發(fā) 電,以最大限度地利用水面附近的水流動(dòng)能,參見(jiàn)圖4 ;而在風(fēng)浪大時(shí),風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可下 沉到距水面較遠(yuǎn)的位置繼續(xù)發(fā)電,以免因風(fēng)浪損壞發(fā)電設(shè)備,參見(jiàn)圖5。隨動(dòng)機(jī)構(gòu)300則連接到水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200,既可以在發(fā)電設(shè)備發(fā)電時(shí)提供反向的 作用力,又可以保證水能接收裝置100和水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200能隨水流隨時(shí)轉(zhuǎn)換漂浮方向。該 懸浮隨動(dòng)機(jī)構(gòu)300包括轉(zhuǎn)架310和纜繩320,轉(zhuǎn)架310樞軸連接于水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200,可繞 水力發(fā)電機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),纜繩320 —端連接于該轉(zhuǎn)架310,另一端錨固與水底。在圖1 圖3中 所示轉(zhuǎn)架310為一 U形轉(zhuǎn)架,該U形轉(zhuǎn)架通過(guò)其U形端部樞接于水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體。在圖1 圖5中所示的水能接收裝置,采用的是具有二個(gè)水囊的柔性接收裝置,因 此需要連接驅(qū)動(dòng)架130,對(duì)于剛性的水能接收裝置,可以省略驅(qū)動(dòng)架,直接用驅(qū)動(dòng)軸與水力 發(fā)電機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸入軸連接。圖6本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示,本發(fā)明的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其包括水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體280、浮箱210和傳感器(圖略)。水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體280,內(nèi)置發(fā)電機(jī)(圖未示),該發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)軸270與一動(dòng) 力輸入軸260傳動(dòng)連接。在本實(shí)施例中動(dòng)力輸入軸260是通過(guò)無(wú)接觸磁性傳動(dòng)器230與發(fā)電機(jī)軸270傳動(dòng) 連接,采用無(wú)接觸磁性傳動(dòng)器230可以使得發(fā)電機(jī)軸270與一動(dòng)力輸入軸260之間處于靜 密封狀態(tài),密封防水性能更好,但是二軸之間也可以采用直接接觸式的傳動(dòng)連接,只是密封 性能沒(méi)有非接觸磁力傳動(dòng)靜密封好。另外,動(dòng)力輸入軸260除了可以與發(fā)電機(jī)軸270傳動(dòng) 連接外,在水流流速較低,動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)速較慢的情況下,也可以通過(guò)變速機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)軸 連接,此時(shí)動(dòng)力輸入軸260是與變速機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輸入軸傳動(dòng)連接。浮箱210,裝于所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體280的上部并包括彈性氣囊211、注水泵 212和控制閥213,如圖7所示。所述彈性氣囊211設(shè)于所述浮箱210內(nèi),將所述浮箱210分隔為容納壓縮空氣的 容氣腔體215與容水空間216。所述注水泵212裝于一連通所述容水空間216與外部空間的管路上,在該管路上 最好是設(shè)置控制閥,在注水泵212啟動(dòng)后再開(kāi)啟控制閥,可減少注水泵的啟動(dòng)壓力和負(fù)荷, 有助于延長(zhǎng)注水泵的使用壽命。在本實(shí)施例中,控制閥采用單向閥214,既能達(dá)到控制目的, 又能簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)。所述控制閥213,置于另一連通所述容水空間216與外部空間的管路上,在該控制 閥213開(kāi)啟時(shí),由于受彈性氣囊211內(nèi)壓縮空氣的作用,可以將浮箱內(nèi)的水排出,使浮箱210 帶動(dòng)水力發(fā)電機(jī)構(gòu)上浮。在本實(shí)施例中,管路上還裝有單向閥214,可以防止水體中的水倒 灌進(jìn)入浮箱。所述傳感器,用于檢測(cè)水體風(fēng)浪大小并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制所述注水泵212動(dòng)作注 水下沉,或控制控制閥213動(dòng)作,排水上浮。在本發(fā)明中,所述傳感器優(yōu)選流速傳感器,在水面的風(fēng)浪加大時(shí),相應(yīng)地,水面下 水流流速加快,利用流速傳感器測(cè)量風(fēng)浪大小更為直觀準(zhǔn)確。但也可采用其它的傳感器,如 測(cè)量水能接收裝置轉(zhuǎn)速的速度傳感器也可間接測(cè)量計(jì)算水流流速的數(shù)據(jù),從而檢測(cè)風(fēng)浪的 大小。為避免水能接收裝置向水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200傳送動(dòng)力時(shí),水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200可能發(fā) 生的軸向旋轉(zhuǎn)(實(shí)際上浮箱的浮力也可以產(chǎn)生阻力矩),可以在所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體280 的下方裝有阻尼器220。該阻尼器220 —方面是利用其在水中阻力,另一方面也是利用其自 身的重量阻止水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的軸向旋轉(zhuǎn)。因此較佳地,所述阻尼器220為一沿所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體徑向延伸的片狀板,以盡可能的增加阻力。并且最好在所述阻尼器220的端部設(shè)有配重,以降低阻尼器220的 重心,增加阻力矩。如前所述,為增加水力發(fā)電機(jī)構(gòu)200的密封性能,所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體280包括 安裝所述發(fā)電機(jī)或安裝發(fā)電機(jī)與安裝動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的密閉殼體236、246、256以及安裝所 述動(dòng)力輸入軸的傳動(dòng)箱體237、247、257,該密封殼體與傳動(dòng)箱體由一隔離件234、243、254 所分隔,所述動(dòng)力輸入軸與發(fā)電機(jī)軸或所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輸入軸之間由一非接觸磁 性傳動(dòng)器230、240、250傳動(dòng)連接,參見(jiàn)圖8、圖11和圖13。
圖8是本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)中非接觸磁力傳動(dòng)器一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9 是圖8的A-A剖視圖,其中表示了磁鐵分布示意圖。圖10是表示圖8所示實(shí)施例另一種磁 鐵分布結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中,所述非接觸磁性傳動(dòng)器230包括主動(dòng)盤231,安裝于所述動(dòng)力輸入軸260,在該主動(dòng)盤231沿圓周方向間隔設(shè)置極 性相反的磁鐵233、235,參見(jiàn)圖9、圖10。被動(dòng)盤232,安裝于所述發(fā)電機(jī)軸270或所述被動(dòng)輸入軸并與所述主動(dòng)盤231相對(duì) 設(shè)置,在該被動(dòng)盤232對(duì)應(yīng)所述主動(dòng)盤231的位置設(shè)置與主動(dòng)盤231極性相反的磁鐵233、 235。在圖8、圖9中,所述磁鐵用的是蹄形磁鐵233,蹄形磁鐵233兩端一個(gè)是N極,一 個(gè)是S極,按順序依次安裝在主動(dòng)盤231和被動(dòng)盤232時(shí),即可形成相鄰磁極極性相反的排 列方式。在圖10中,所述磁鐵用的是圓柱形磁鐵235,該圓柱形磁鐵235也是按相鄰磁鐵極 性相反的方式排列。這樣的排列方式可以使主動(dòng)盤231的磁極與被動(dòng)盤232極性相反的磁 極相對(duì),彼此產(chǎn)生吸引力,同時(shí)主動(dòng)盤231相鄰的磁極又與被動(dòng)盤232的磁極極性相同而產(chǎn) 生排斥力,從而使得主動(dòng)盤231對(duì)被動(dòng)盤232的驅(qū)動(dòng)力更大,可以傳動(dòng)更大的動(dòng)力。圖11是本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)中非接觸磁力傳動(dòng)器的另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖12是圖11的B-B剖視圖。如圖11、圖12所示,本實(shí)施例的非接觸磁力傳動(dòng)器240也包括主動(dòng)盤241、被動(dòng)盤 242和隔離件。所述主動(dòng)盤241呈圓筒形,相鄰磁鐵244內(nèi)側(cè)極性相反并安裝在該主動(dòng)盤241的 筒形內(nèi)壁上,參見(jiàn)圖12。所述被動(dòng)盤242呈圓柱狀,磁鐵244設(shè)置在被動(dòng)盤的圓柱形表面上并與主動(dòng)盤磁 鐵244相對(duì)設(shè)置且極性相反。所述隔離件是位于所述主動(dòng)盤241與被動(dòng)盤242之間的隔離筒243。作為上述實(shí)施例的替換,可以在上述主動(dòng)盤231的筒形底部沿圓周方向同時(shí)間隔 設(shè)有極性相反的磁鐵244,而在上述被動(dòng)盤242的端部表面對(duì)應(yīng)所述主動(dòng)盤位置設(shè)有與所 述主動(dòng)盤極性相反的磁鐵244。在該實(shí)施例中,在主動(dòng)盤和被動(dòng)盤的各磁鐵244之間設(shè)有隔離介質(zhì)245,該隔離介 質(zhì)245,可由低磁導(dǎo)率的材料如塑料、銅、鋁等制成。圖13是本發(fā)明水力發(fā)電機(jī)構(gòu)中非接觸磁力傳動(dòng)器的又一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖14是圖13的C-C剖視圖。在圖13、14所示的實(shí)施例中,所述非接觸磁性傳動(dòng)器250包括主動(dòng)盤251,呈筒形,該主動(dòng)盤251安裝于所述動(dòng)力輸入軸260,在該主動(dòng)盤251內(nèi) 筒壁沿圓周方向間隔設(shè)置極性相反的磁鐵255。被動(dòng)盤252,呈圓柱形,在該被動(dòng)盤252圓柱形表面對(duì)應(yīng)磁鐵255的位置沿軸向嵌 裝有多個(gè)導(dǎo)體253,各導(dǎo)體的兩端分別由一短路環(huán)短接,形成一鼠籠轉(zhuǎn)子.所述隔離件是位于所述主動(dòng)盤251與被動(dòng)盤252之間的隔離筒254。在該實(shí)施例中,主動(dòng)盤251旋轉(zhuǎn)時(shí),主動(dòng)盤251上的磁鐵255會(huì)產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在被動(dòng)盤252鼠籠轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流使鼠籠轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn) 磁場(chǎng)中受電磁力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,從而驅(qū)動(dòng)被動(dòng)盤252旋轉(zhuǎn),其原理與異步電動(dòng)機(jī)類似。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,也可以將上述技術(shù)內(nèi) 容進(jìn)行組合形成其他的技術(shù)方案,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾,以及形成的其他技術(shù)方案也應(yīng)視為本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于包括水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體,內(nèi)置發(fā)電機(jī),該發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)軸與一動(dòng)力輸入軸傳動(dòng)連接;浮箱,裝于所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體的上部并包括彈性氣囊,設(shè)于所述浮箱內(nèi),將所述浮箱分隔為容納壓縮空氣的容氣腔體與容水空間,注水泵,裝于一連通所述容水空間與外部空間的管路上,控制閥,置于另一連通所述容水空間與外部空間的管路上;傳感器,用于檢測(cè)水體風(fēng)浪大小并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制所述注水泵或控制閥動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于在安裝所述注水泵和/ 或控制閥的管路上設(shè)有單向閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于在所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼 體的下方裝有阻尼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于所述阻尼器為一沿所述 水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體徑向延伸的片狀板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于在所述阻尼器的端部設(shè) 有配重。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體 包括安裝所述發(fā)電機(jī)或安裝發(fā)電機(jī)與安裝動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的密閉殼體以及安裝所述動(dòng)力輸 入軸的傳動(dòng)箱體,該密封殼體與傳動(dòng)箱體由一隔離件所分隔,所述動(dòng)力輸入軸與發(fā)電機(jī)軸 或所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的被動(dòng)輸入軸之間由一非接觸磁性傳動(dòng)器傳動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于該非接觸磁性傳動(dòng)器包括主動(dòng)盤,安裝于所述動(dòng)力輸入軸,在該主動(dòng)盤沿圓周方向間隔設(shè)置極性相反的磁鐵; 被動(dòng)盤,安裝于所述發(fā)電機(jī)軸或所述被動(dòng)輸入軸并與所述主動(dòng)盤相對(duì)設(shè)置,在該被動(dòng) 盤對(duì)應(yīng)所述主動(dòng)盤的位置設(shè)置與主動(dòng)盤極性相反的磁鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于所述主動(dòng)盤呈圓筒形,所 述磁鐵安裝在該主動(dòng)盤的筒形內(nèi)壁上,而所述被動(dòng)盤呈圓柱狀,所述磁鐵設(shè)置在被動(dòng)盤的 圓柱形表面上;所述隔離件是位于所述主動(dòng)盤與被動(dòng)盤之間的隔離筒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于在所述主動(dòng)盤的筒形底 部沿圓周方向同時(shí)間隔設(shè)有極性相反的磁鐵,而在上述被動(dòng)盤的端部表面對(duì)應(yīng)所述主動(dòng)盤 位置設(shè)有與所述主動(dòng)盤極性相反的磁鐵。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于所述非接觸磁性傳動(dòng)器 包括主動(dòng)盤,呈筒形,該主動(dòng)盤安裝于所述動(dòng)力輸入軸,在該主動(dòng)盤內(nèi)筒壁沿圓周方向間隔 設(shè)置極性相反的磁鐵;被動(dòng)盤,呈圓柱形,在該被動(dòng)盤圓柱形表面對(duì)應(yīng)磁鐵的位置沿軸向嵌裝有多個(gè)導(dǎo)體,各 導(dǎo)體的兩端分別由一短路環(huán)短接,形成一鼠籠轉(zhuǎn)子;所述隔離件是位于所述主動(dòng)盤與被動(dòng)盤之間的隔離筒。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),其特征在于所述傳感器為流速傳感器。
12.一種懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成,其特征在于包括權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的 懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu),以及一隨動(dòng)機(jī)構(gòu),該隨動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)架和纜繩,所述轉(zhuǎn)架樞軸連接于 所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體,而所述纜繩一端連接于所述轉(zhuǎn)架,另一端錨固于水底。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成,其特征在于所述轉(zhuǎn)架為一U 形轉(zhuǎn)架,其U形端部樞接于所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)及帶有該水力發(fā)電機(jī)構(gòu)的懸浮式水力發(fā)電機(jī)構(gòu)總成。所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)包括水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體、浮箱和傳感器,所述發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體內(nèi)置發(fā)電機(jī),該發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)軸與一動(dòng)力輸入軸傳動(dòng)連接;所述浮箱裝于所述水力發(fā)電機(jī)構(gòu)殼體的上部并包括一彈性氣囊,設(shè)于所述浮箱內(nèi),將所述浮箱分隔為容納壓縮空氣的容氣腔體與容水空間,一注水泵,裝于一連通所述容水空間與外部空間的管路上,及一控制閥,置于另一連通所述容水空間與外部空間的管路上;所述傳感器,用于檢測(cè)水體風(fēng)浪大小并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制所述注水泵或控制閥動(dòng)作。本發(fā)明產(chǎn)品能夠抵抗自然災(zāi)害的侵害,發(fā)電穩(wěn)定性也比較好,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)也比較低。
文檔編號(hào)F03B13/00GK101988460SQ20091016187
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者張陽(yáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)中煤能源集團(tuán)有限公司
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