一種螺旋式海浪發(fā)電的制造方法
【專利摘要】一種螺旋式海浪發(fā)電機，主要包括：底板體、葉輪機構(gòu)、單向變速機構(gòu)、發(fā)電機等，它利用海浪涌動而使葉片轉(zhuǎn)動驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，即吸收海浪能量然后轉(zhuǎn)換為電能輸出；與他由底板與支撐架支撐著葉片、發(fā)電機等關(guān)鍵設(shè)備，形成主體結(jié)構(gòu)，在葉片軸上設(shè)置了5組葉片，5組葉片沿葉片軸軸向均勻布置，后一組葉片相對于前一組葉片，圓周向偏轉(zhuǎn)72度，形成螺旋線布置，葉片軸還裝備有換向機械閘，用于巨浪回波時，助力葉片軸換向，底板固定在浪口的海底，即海浪帶動葉輪，經(jīng)單向變速后驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，經(jīng)整流成直流電，再逆變成交流電，輸出電能直接應(yīng)用或并入電網(wǎng)。
【專利說明】一種螺旋式海浪發(fā)電機
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:屬于海洋開發(fā)與發(fā)電工業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】:
[0002]海洋能源作為一種地域大、范圍廣、取之不盡的可再生的能源，越來越受到人們的重視。
[0003]海浪與海面由于摩擦而形成了海浪，海浪的能量是水的動能的方式表現(xiàn)出來的水能資源之一，在十九世紀七十年代，科學家們估測平均海浪浪高1M，海浪速IM / S這時，認為我們可以支配25億KW海浪能，而總的海浪能超過了 700億KW，若把海浪能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽鐣c經(jīng)濟效益巨大，惠及人類社會，這是全世界人民的福音。
[0004]可是海浪雖然有利于我們，但是海浪也是麻煩的制造者，繁多的海浪浪利于發(fā)電，但也可能造成了巨大的損失，隨著技術(shù)不斷的革新，科技不斷進步，開發(fā)利用海洋，是大勢所趨。
[0005]英國的奧克尼海浪發(fā)電試驗場位于海浪口浪點，專門研究海浪發(fā)電和測試海浪數(shù)據(jù)，為有效利用海浪發(fā)電提供技術(shù)依據(jù)。
[0006]海浪發(fā)電機雖然有著這么巨大的潛力而且是可持續(xù)發(fā)展能源，但是它也有缺點，就是極其的不安全并且耗資巨大，這兩方面的原因?qū)е铝四壳昂＠税l(fā)電的研發(fā)阻力和不能完全利用，有人把海浪發(fā)電機固定在沙灘上，這樣既能發(fā)電有安全，是世界上比較成功的海浪發(fā)電裝置。
實用新型內(nèi)容:
[0007]涉及一種螺旋式海浪發(fā)電機，主要包括:底板體、葉輪機構(gòu)、單向變速機構(gòu)、發(fā)電機等，它利用海浪涌動而使葉片轉(zhuǎn)動驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，即吸收海浪能量然后轉(zhuǎn)換為電能輸出；與他由底板與支撐架支撐著葉片、發(fā)電機等關(guān)鍵設(shè)備，形成主體結(jié)構(gòu)，在葉片軸上設(shè)置了5組葉片，5組葉片沿葉片軸軸向均勻布置，后一組葉片相對于前一組葉片，圓周向偏轉(zhuǎn)72度，形成螺旋線布置，葉片軸還裝備有換向機械閘，用于巨浪回波時，助力葉片軸換向，底板固定在浪口的海底，即海浪帶動葉輪，經(jīng)單向變速后驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，經(jīng)整流成直流電，再逆變成交流電，輸出電能直接應(yīng)用或并入電網(wǎng)。
[0008]方案一:
[0009]在海浪口浪涌的海底設(shè)置海浪發(fā)電的機構(gòu)，海浪動能經(jīng)過海浪發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能，輸送到岸邊的電網(wǎng)上，或輸送到最近的變電站，最終并入到國家電網(wǎng)，實現(xiàn)生態(tài)能源的供給。
[0010]把海浪發(fā)電機固定在沙灘上，能經(jīng)受住巨浪的沖擊。
[0011]海浪的產(chǎn)生主要取決于于海浪力的大小,和海底結(jié)構(gòu)無關(guān),起海浪時,平靜的水面在海浪的摩擦力的作用下便會出現(xiàn)水波，隨著海面上海浪速逐漸增大，摩擦力變大，海浪隨之而來，相鄰兩波峰之間的距離也漸漸的增大，當海面上的浪涌速度增大到臨界點時，波頂會則發(fā)生破碎，這時就形成了巨大的波浪，利用浪涌和波浪的能量發(fā)電，構(gòu)造一種螺旋式海浪發(fā)電機.即海浪能源的裝置。
[0012]方案二:
[0013]海浪發(fā)電的交流發(fā)電機是由一個三相同步交流發(fā)電機和6只硅二極管組成的三相橋式整流器組成，其中發(fā)電機結(jié)構(gòu)主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋，電刷，機座及軸承等部件構(gòu)成，而其內(nèi)部定子主要是由機座，定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。
[0014]方案三:螺旋式海浪發(fā)電機的結(jié)構(gòu)
[0015]本方案是利用海浪流動而使葉片轉(zhuǎn)動驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電,海浪發(fā)電機工作原理為:海浪-帶動葉輪-單向變速-發(fā)電機發(fā)電-整流成直流電-逆變成交流-并電入網(wǎng)。
[0016]海浪發(fā)電的原理，是利用海浪力帶動海浪車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過單向變速機將旋轉(zhuǎn)的方向單一，且速度提升，來促使發(fā)電。
[0017]海浪發(fā)電機的部件及工作原理為:
[0018]底板與支撐架:底板與支撐架，支撐著葉片、發(fā)電機等關(guān)鍵設(shè)備，形成主體結(jié)構(gòu)。
[0019]轉(zhuǎn)子葉片:捉獲海浪，并將海浪力傳送到葉片軸。
[0020]葉片軸:葉片軸驅(qū)動單向變速箱，它裝備有換向機械閘，用于巨浪回波時，助力葉片軸換向。
[0021]單向變速箱:齒輪箱左邊是輸入低速軸，它可以接受正反轉(zhuǎn)輸入，它將反轉(zhuǎn)輸入通過超越離合器與換向齒輪結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成正向輸入，經(jīng)齒輪箱增速，由齒輪箱右邊高速軸輸出，高速軸的轉(zhuǎn)速提高至低速軸的50倍。
[0022]高速軸:高速軸驅(qū)動發(fā)電機。
[0023]發(fā)電機:采用異步發(fā)電機。
[0024]電子控制器:設(shè)置一臺連續(xù)監(jiān)控海浪與葉片軸與發(fā)電機狀態(tài)的計算機，并控制換向機械閘裝置，適時助力葉片軸及時換向。
[0025]本方案的螺旋式海浪發(fā)電機的扇葉屬于對稱性葉片，不管海浪從那邊過來都能帶動發(fā)電機發(fā)電，葉片的設(shè)計依據(jù)流體力學原理。
[0026]為了提高海浪力與葉片的接觸面積，在葉片軸上設(shè)置了 5組葉片，5組葉片沿葉片軸軸向均勻分布，后一組葉片比前一組葉片，圓周向偏轉(zhuǎn)60度，形成螺旋線布置，偏轉(zhuǎn)開的角度讓海浪得到最大的利用。
[0027]方案四:部件結(jié)構(gòu)
[0028]葉片的設(shè)定:葉片是海浪發(fā)電機中的最關(guān)鍵部件之一，采用了流線板葉片，流體動力學引入了海浪發(fā)電機的設(shè)計，保證發(fā)電機組正常穩(wěn)定運行。
[0029]葉片材料采用玻璃鋼葉片，即環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等塑料滲入長度不同的玻璃纖維或碳纖維而做成的增強塑料，增強塑料強度高、重量輕、耐腐蝕、耐老化，其他部分填充泡沫塑料表面可再纏玻璃纖維及涂環(huán)氧樹脂，玻璃纖維的質(zhì)量還通過表面改性、上漿和涂覆加以增強，其單位(kW)成本較低。
[0030]底板設(shè)置為平面鋼架結(jié)構(gòu)，外面是薄鋼板，內(nèi)部填充的石棉網(wǎng)裝物，鋼材選用低碳鋼鋼而且外面要涂抹防銹漆刷環(huán)氧富鋅底漆。
[0031]確定設(shè)計葉片長度為6m，厚度300mm，每個葉輪上有三個葉片，一共五組葉輪，每個葉輪間隔2m。[0032]方案六:安裝及固定
[0033]本方案結(jié)構(gòu)，由于體積較大，將在海面上安裝好后沉入海底，通過海底固定樁固定在海底。
[0034]潤滑:滑脂選用3號復(fù)合鈣基潤滑脂，潤滑油選用輕等負荷工業(yè)齒輪油。
[0035]防銹:所裸露在外面的部分均要求涂抹船舶漆。
[0036]密封:軸承均要求為聯(lián)編袋密封圈的帶座防水軸承。
[0037]本實用新型的核心內(nèi)容:設(shè)置底板，在底板右面設(shè)置葉片軸左、右支撐柱，支撐柱上對應(yīng)安裝固定左、右支撐自密封帶座軸承，葉片軸安裝在左、右支撐自密封帶座軸承上，葉片軸上安裝葉片，每3個葉片為一組，沿葉片軸周向均勻角度布置，從左起，在葉片軸上設(shè)置了 5組葉片，5組葉片沿葉片軸軸向均勻布置，后一組葉片相對于前一組葉片，圓周向偏轉(zhuǎn)72度，形成螺旋線布置，葉片軸左端與連接軸B相連，連接軸B接入單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱中，單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱輸出軸連接到連接軸A上，連接軸A接入到發(fā)電機輸入軸上，發(fā)電機外接發(fā)電機輸出電纜，發(fā)電機輸出電纜連接到直流整流器中，直流整流器設(shè)置直流輸出電纜，直流輸出電纜連接到交流逆變器中，交流逆變器外接發(fā)電并網(wǎng)輸出電纜，其中，單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱與發(fā)電機安裝在上支撐板，支撐板下邊由4根支撐柱B，支撐固定在底板上，在葉片軸右端穿過右支撐自密封帶座軸承伸出的末端安裝換向機械閘。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0038]附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖，附圖中分別為1、發(fā)電機，2、連接軸A，3、單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱，4、連接軸B，5、左支撐自密封帶座軸承，6、葉片，7、葉片軸，8、右支撐自密封帶座軸承，9、換向機械閘，10、葉片軸右支撐柱，11、海底固定樁，12、底板，13、發(fā)電并網(wǎng)輸出電纜，14、葉片軸左支撐柱，15、交流逆變器，16、直流輸出電纜，17、直流整流器，18、上支撐板，19、支撐柱B，20、發(fā)電機輸出電纜。
【具體實施方式】:
[0039]施設(shè)海底固定樁10，將螺旋式海浪發(fā)電機的底板11固定在海底，海浪涌動推動葉片6轉(zhuǎn)動，葉片6帶動葉片軸7轉(zhuǎn)動，葉片軸7安裝在左、右支撐自密封帶座軸承5、8上，葉片軸7的左端連接驅(qū)動連接軸B4輸入轉(zhuǎn)動到單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱3中，3輸出單向轉(zhuǎn)動連接驅(qū)動連接軸A2上，連接軸A2將單向轉(zhuǎn)動輸入到發(fā)電機I中，發(fā)電機I發(fā)電，通過外接發(fā)電機輸出電纜19輸出交流電到直流整流器中，直流整流器16中，16輸出主流，經(jīng)直流輸出電纜15輸出到交流逆變器14中，14通過外接發(fā)電并網(wǎng)輸出電纜12輸出交流電并網(wǎng)輸出，其中，單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱與發(fā)電機安裝在上支撐板，支撐板下邊由4根支撐柱B，支撐固定在底板上，葉片軸7反向時由換向機械閘9輔助制動。
【權(quán)利要求】
1.一種螺旋式海浪發(fā)電機，其特征在于:設(shè)置底板，在底板右面設(shè)置葉片軸左、右支撐柱，支撐柱上對應(yīng)安裝固定左、右支撐自密封帶座軸承，葉片軸安裝在左、右支撐自密封帶座軸承上，葉片軸上安裝葉片，每3個葉片為一組，沿葉片軸周向均勻角度布置，從左起，在葉片軸上設(shè)置了 5組葉片，5組葉片沿葉片軸軸向均勻布置，后一組葉片相對于前一組葉片，圓周向偏轉(zhuǎn)72度，形成螺旋線布置，葉片軸左端與連接軸B相連，連接軸B接入單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱中，單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱輸出軸連接到連接軸A上，連接軸A接入到發(fā)電機輸入軸上，發(fā)電機外接發(fā)電機輸出電纜，發(fā)電機輸出電纜連接到直流整流器中，直流整流器設(shè)置直流輸出電纜，直流輸出電纜連接到交流逆變器中，交流逆變器外接發(fā)電并網(wǎng)輸出電纜，其中，單向轉(zhuǎn)動輸出增速齒輪變速箱與發(fā)電機安裝在上支撐板，支撐板下邊由4根支撐柱B，支撐固定在底板上，在葉片軸右端穿過右支撐自密封帶座軸承伸出的末端安裝換向機械閘。
【文檔編號】F03B13/22GK203488307SQ201320619137
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】王濤, 王天澤, 劉翔宇, 李雪松, 宋慶輝, 高海濤 申請人:無錫津天陽激光電子有限公司