專利名稱：潮流能的軸流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潮流能技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種潮流能的軸流發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
我國的海洋能資源非常豐富，海島及周邊擁有豐富的可再生海洋能資源，如潮流能和波浪能等。潮流能是月球和太陽的引潮力使海水產(chǎn)生周期性的往復(fù)水平運動時形成的動能，集中在岸邊、島嶼之間的水道或灣口，潮流能發(fā)電則是直接利用漲落潮水的水流沖擊葉輪等機械裝置進行發(fā)電。現(xiàn)有技術(shù)的潮流能發(fā)電機，葉輪的中心軸與發(fā)電機的輸入軸聯(lián)接。因此，現(xiàn)有技術(shù)的潮流能發(fā)電機存在以下的缺點由于葉輪的中心軸的轉(zhuǎn)動速度很低，需要通過多級增速機來增速，再繼而帶動發(fā)電機發(fā)電，但是I)由于增加了增速機，相應(yīng)就使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，因此，部件越多，可靠性越差，其中 任何一個部件失效的話，就能造成整臺發(fā)電機的失效；2)同時，增加了增速機后，由于增速機本身要消耗掉一部分的功率，因此，使整臺發(fā)電機的工作效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可靠性好，并且工作效率高的潮流能的軸流發(fā)電裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的潮流能的軸流發(fā)電裝置，包括安裝架、葉輪裝置、導流裝置和發(fā)電機，所述的安裝架安裝在水底，葉輪裝置轉(zhuǎn)動連接在安裝架上，發(fā)電機固定連接在安裝架上，葉輪裝置與發(fā)電機連接。所述的葉輪裝置上設(shè)有外齒圈，發(fā)電機的輸出軸上連接有與外齒圈嚙合的小齒輪，外齒圈與小齒輪的齒數(shù)比為30 50: I。所述的安裝架包括立架、四個固定柱和兩根橫桿，每根橫桿的兩端分別連接兩個固定柱，四個固定柱安裝在水底，立架安裝在兩根橫桿上。所述的葉輪裝置包括輪轂、葉片組和空心軸，葉片組的一端與空心軸連接，另一端與輪轂連接；所述的外齒圈位于輪轂的外圓周壁上。所述的葉輪裝置與安裝架轉(zhuǎn)動連接是指，立架上沿圓周方向均勻設(shè)有多組限位裝置，每組限位裝置包括連接板、支撐軸、導輪和軸承，所述的連接板的一端與立架連接，另一端與支撐軸的中部套接，支撐軸的兩端分別各自通過軸承轉(zhuǎn)動連接有導輪，所述每個導輪均在靠外側(cè)邊緣的圓周面上具有凸緣，所述的輪轂的兩個端面卡接在兩個導輪上的凸緣內(nèi)。所述的限位裝置的最佳數(shù)量為三組。所述的導流裝置包括外導流套和內(nèi)導流套，所述的外導流套為兩個，分別位于立架的兩側(cè)，每個外導流套從內(nèi)到外為向外擴的喇叭口狀，每個外導流套的外壁上沿圓周方向連接有多個掛板，掛板的數(shù)量與限位裝置的數(shù)量一致，多個掛板分別連接在多組限位裝置中的支撐軸的同一端；所述的內(nèi)導流套為兩個，分別位于空心軸的兩端，每個內(nèi)導流套呈子彈頭的形狀，其中尖的一頭朝外，另一頭固定連接在空心軸的端部。采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點I)由于葉輪裝置中的外齒圈與發(fā)電機輸入軸上的小齒輪的齒數(shù)比為30 50:1，這種大齒數(shù)比使葉輪的轉(zhuǎn)速與發(fā)電機輸入軸的轉(zhuǎn)速的比值為1:30 50，換句話說，輪轂旋轉(zhuǎn)一圈，可以使小齒輪旋轉(zhuǎn)30 50圈，這樣，發(fā)電機的輸入軸可以相當于葉輪30 50倍的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，大大提高發(fā)電機的電能輸出量，因此，即使在葉輪低轉(zhuǎn)速的情況下，也能轉(zhuǎn)換成較高的電能輸出，使潮流能發(fā)電機的工作性能更好；
2)另外，葉輪裝置的輪轂通過多組限位裝置來限位并與立架轉(zhuǎn)動連接，結(jié)構(gòu)簡單，而且輪轂轉(zhuǎn)動靈活；3)在安裝架的兩側(cè)均連接了外導流套，這樣，即使潮流的方向有小的偏離，也能對葉輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力；同時，在空心軸的兩端均安裝了呈子彈頭形狀的內(nèi)導流套，使原本從空心軸的空心處穿過的潮流通過內(nèi)導流套的引導作用偏向周圍的區(qū)域，從而增加了對葉輪處的潮流的流速，使本裝置的發(fā)電效率更高；4)將外導流套設(shè)計成從內(nèi)到外為向外擴的喇叭口的形狀，是為了使水流進入葉輪裝置的流速增大，也使本裝置的發(fā)電效率更高。


圖I是本發(fā)明潮流能的軸流發(fā)電裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中A向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明局部的立體結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1、固定柱;2、橫桿；3、立架；4、發(fā)電機；5、小齒輪；6、外齒圈；7、輪轂；8、葉片組；9、內(nèi)導流套；10、空心軸；11、外導流套；12、凸緣；13、掛板；14、軸承；15、導輪；16、連接板；17、支撐軸。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。由圖I 圖4所示的本發(fā)明潮流能的軸流發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖可知，它包括安裝架、葉輪裝置、導流裝置和發(fā)電機4，所述的安裝架安裝在水底，葉輪裝置轉(zhuǎn)動連接在安裝架上，發(fā)電機4固定連接在安裝架上，葉輪裝置與發(fā)電機4連接。所述的葉輪裝置上設(shè)有外齒圈6，發(fā)電機4的輸出軸上連接有與外齒圈6嚙合的小齒輪5，外齒圈6與小齒輪5的齒數(shù)比為30 50:1。所述的安裝架包括立架3、四個固定柱I和兩根橫桿2，每根橫桿2的兩端分別連接兩個固定柱1，四個固定柱I安裝在水底，立架3安裝在兩根橫桿2上。所述的葉輪裝置包括輪轂7、葉片組8和空心軸10，葉片組8的一端與空心軸10連接，另一端與輪轂7連接；所述的外齒圈6位于輪轂7的外圓周壁上。所述的葉輪裝置與安裝架轉(zhuǎn)動連接是指，立架3上沿圓周方向均勻設(shè)有多組限位裝置，每組限位裝置包括連接板16、支撐軸17、導輪15和軸承14，所述的連接板16的一端與立架3連接，另一端與支撐軸17的中部套接，支撐軸17的兩端分別各自通過軸承14轉(zhuǎn)動連接有導輪15，所述每個導輪15均在靠外側(cè)邊緣的圓周面上具有凸緣12，所述的輪轂7的兩個端面卡接在兩個導輪15上的凸緣12內(nèi)。本實施例中，所述的限位裝置的數(shù)量為三組。所述的導流裝置包括外導流套11和內(nèi)導流套9，所述的外導流套11為兩個，分別位于立架3的兩側(cè)，每個外導流套11從內(nèi)到外為向外擴的喇叭口狀，每個外導流套11的外壁上沿圓周方向連接有多個掛板13，掛板13的數(shù)量與限位裝置的數(shù)量一致，多個掛板13分別連接在多組限位裝置中的支撐軸17的同一端。所述的內(nèi)導流套9為兩個，分別位于空心軸10的兩端，每個內(nèi)導流套9呈子彈頭的形狀，其中尖的一頭朝外，另一頭固定連接在空心軸10的端部。本發(fā)明的工作原理如下當水流從外導流套11的大喇叭口內(nèi)及內(nèi)導流套9的子彈頭外流入時，帶動葉片組8旋轉(zhuǎn)，使葉輪裝置中的輪轂7也隨之轉(zhuǎn)動，此時，在輪轂7外的外齒圈6和小齒輪5的哨合作用下,使發(fā)電機4的輸入軸轉(zhuǎn)動,從而使發(fā)電機4產(chǎn)生電流。 本發(fā)明并不局限于以上所述的結(jié)構(gòu)，其中，安裝架中的固定柱和橫桿的數(shù)量也可以是其他，如在每根橫桿的中間也安裝固定柱來起到一個支撐的作用；另外，兩根橫桿之間也可以通過連接桿來連接，這樣，能更加增加安裝架中底架的穩(wěn)固性；此外，限位裝置也可以是四組、五組或者更多。以上這些變化均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種潮流能的軸流發(fā)電裝置，包括安裝架、葉輪裝置、導流裝置和發(fā)電機(4)，所述的安裝架安裝在水底，葉輪裝置轉(zhuǎn)動連接在安裝架上，發(fā)電機(4)固定連接在安裝架上，葉輪裝置與發(fā)電機(4)連接，其特征在于所述的葉輪裝置上設(shè)有外齒圈(6)，發(fā)電機(4)的輸出軸上連接有與外齒圈(6)嚙合的小齒輪(5)，外齒圈(6)與小齒輪(5)的齒數(shù)比為30 50:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潮流能的軸流發(fā)電裝置，其特征在于所述的安裝架包括立架(3)、四個固定柱(I)和兩根橫桿(2)，每根橫桿(2)的兩端分別連接兩個固定柱(1)，四個固定柱(I)安裝在水底，立架(3 )安裝在兩根橫桿(2 )上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潮流能的軸流發(fā)電裝置，其特征在于所述的葉輪裝置包括輪轂(7)、葉片組(8)和空心軸(10)，葉片組(8)的一端與空心軸(10)連接，另一端與輪轂(7)連接；所述的外齒圈(6)位于輪轂(7)的外圓周壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的潮流能的軸流發(fā)電裝置，其特征在于所述的葉輪裝置與安裝架轉(zhuǎn)動連接是指，立架(3)上沿圓周方向均勻設(shè)有多組限位裝置，每組限位裝置包括連接板(16)、支撐軸(17)、導輪(15)和軸承(14)，所述的連接板(16)的一端與立架(3)連接，另一端與支撐軸(17)的中部套接，支撐軸(17)的兩端分別各自通過軸承(14)轉(zhuǎn)動連接有導輪(15)，所述每個導輪(15)均在靠外側(cè)邊緣的圓周面上具有凸緣(12)，所述的輪轂(7)的兩個端面卡接在兩個導輪(15)上的凸緣(12)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潮流能的軸流發(fā)電裝置，其特征在于所述的限位裝置的數(shù)量為三組。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潮流能的軸流發(fā)電裝置，其特征在于所述的導流裝置包括外導流套(11)和內(nèi)導流套(9)，所述的外導流套(11)為兩個，分別位于立架(3)的兩側(cè)，每個外導流套(11)從內(nèi)到外為向外擴的喇叭口狀，每個外導流套(11)的外壁上沿圓周方向連接有多個掛板(13)，掛板(13)的數(shù)量與限位裝置的數(shù)量一致，多個掛板(13)分別連接在多組限位裝置中的支撐軸(17)的同一端；所述的內(nèi)導流套(9)為兩個，分別位于空心軸(10)的兩端，每個內(nèi)導流套(9)呈子彈頭的形狀，其中尖的一頭朝外，另一頭固定連接在空心軸(10)的端部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種潮流能的軸流發(fā)電裝置，包括安裝架、葉輪裝置、導流裝置和發(fā)電機(4)，所述的安裝架安裝在水底，葉輪裝置轉(zhuǎn)動連接在安裝架上，發(fā)電機(4)固定連接在安裝架上，葉輪裝置與發(fā)電機(4)連接，所述的葉輪裝置上設(shè)有外齒圈(6)，發(fā)電機(4)的輸出軸上連接有與外齒圈(6)嚙合的小齒輪(5)，外齒圈(6)與小齒輪(5)的齒數(shù)比為30～50:1。這樣，即使在葉輪低轉(zhuǎn)速的情況下，也能轉(zhuǎn)換成較高的電能輸出，使潮流能發(fā)電機的工作性能更好。
文檔編號F03B13/26GK102777314SQ20121021833
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者唐辰, 李強, 李磊, 陳俊華 申請人:浙江大學寧波理工學院