多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，包括螺旋轉(zhuǎn)子組、傳動機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)；所述螺旋轉(zhuǎn)子組包括外殼、方向片、螺旋轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，螺旋轉(zhuǎn)子上設(shè)有螺旋通道，轉(zhuǎn)軸由外殼的底端向上縱向貫穿于整個外殼；所述傳動機(jī)構(gòu)包括皮帶或鏈條或齒輪傳動機(jī)構(gòu)和變速機(jī)；所述螺旋轉(zhuǎn)子組有多組，螺旋轉(zhuǎn)子組的排列方式是，橫向多個并排，縱向多排交錯；螺旋轉(zhuǎn)子組通過傳動機(jī)構(gòu)為發(fā)電機(jī)提供機(jī)械能。采用以上設(shè)計(jì)后，本發(fā)明多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，設(shè)計(jì)科學(xué)合理，組合具有很大的靈活性，從小的發(fā)電單元可以任意匹配成大的發(fā)電單元，發(fā)電單元可以平放也可以垂直放置;以海洋波浪能為動力，無污染，保護(hù)環(huán)境，取之不盡，用之不竭，轉(zhuǎn)換率高。
【專利說明】多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水力發(fā)電裝置，尤其涉及一種多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著經(jīng)濟(jì)社會的迅猛發(fā)展，電能已經(jīng)成為人們的日常生活及社會工業(yè)發(fā)展的主要能源，現(xiàn)有的發(fā)電方式大致為風(fēng)力發(fā)電、水利發(fā)電、火力發(fā)電及核力發(fā)電，這些發(fā)電廠建設(shè)投資高、成本高。石化能源污染嚴(yán)重、來源有限，面臨著日益枯竭的危險。相反，海洋能源是一種綠色清潔能源，它廉價潔凈且取之不盡用之不竭。因此，如何有效利用浩瀚的海洋開發(fā)潮汐和海浪中蘊(yùn)含的能量已成為當(dāng)今各國爭相研究的重要課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種以清潔的波浪為能源進(jìn)行發(fā)電的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，包括螺旋轉(zhuǎn)子組、傳動機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)；所述螺旋轉(zhuǎn)子組包括外殼、方向片、螺旋轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，方向片為環(huán)形片狀結(jié)構(gòu)，包括上方向片和下方向片，上方向片設(shè)置于螺旋轉(zhuǎn)子的頂部，下方向片設(shè)置于螺旋轉(zhuǎn)子的底部，螺旋轉(zhuǎn)子上設(shè)有螺旋通道，中間設(shè)有一通孔，轉(zhuǎn)軸由外殼的底端向上縱向貫穿于整個外殼；所述傳動機(jī)構(gòu)包括皮帶、鏈條或齒輪傳動機(jī)構(gòu)和變速機(jī)；所述螺旋轉(zhuǎn)子組有多組，螺旋轉(zhuǎn)子組的排列方式是，橫向多個并排，縱向多排交錯；螺旋轉(zhuǎn)子組通過傳動機(jī)構(gòu)為發(fā)電機(jī)提供機(jī)械能。
[0005]進(jìn)一步，所述螺旋轉(zhuǎn)子上的螺旋通道包括外螺旋通道和內(nèi)螺旋通道，外螺旋通道和內(nèi)螺旋通道的旋向相反，外螺旋通道和內(nèi)螺旋通道在每個螺旋轉(zhuǎn)子上至少各包含一個。
[0006]進(jìn)一步，所述皮帶或鏈條傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案是，每排聯(lián)動，最后各排都將機(jī)械能傳遞到同一根軸上。
[0007]進(jìn)一步，所述傳動機(jī)構(gòu)，其中皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置是，每個螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸一端設(shè)置兩個單槽皮帶輪或一個雙槽皮帶輪，每個皮帶輪上均安裝有超越離合器；同一排中，每相鄰兩個螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸用一根皮帶連接傳動，每隔一個螺旋轉(zhuǎn)子組換一次皮帶在皮帶槽里的位置；鏈條傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置方式與皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置方式相同。
[0008]所述傳動機(jī)構(gòu)包括蝸輪、蝸桿和超越離合器；所述螺旋轉(zhuǎn)子組有多個，每一個螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸上安裝有一個蝸輪，蝸輪是通過超越離合器安裝在轉(zhuǎn)軸上的；多個螺旋轉(zhuǎn)子組的蝸輪與同一個蝸桿連接，蝸桿連接發(fā)電機(jī)。
[0009]進(jìn)一步，所述連接有多個螺旋轉(zhuǎn)子組的蝸桿有多個，多個蝸桿通過錐齒輪連接到同一個主軸上，錐齒輪上安裝有超越離合器，主軸連接發(fā)電機(jī)。
[0010]進(jìn)一步，所述多個蝸桿通過錐齒輪連接到同一個主軸上，其連接方式可以是多個蝸桿與同一個主軸平面垂直連接，也可以是多個蝸桿與同一個主軸空間垂直連接。
[0011]進(jìn)一步，所述蝸輪，其與螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸也可分開連接，間接傳動，其傳動方式可以是皮帶傳動、鏈條傳動或繩傳動。
[0012]所述傳動機(jī)構(gòu)包括主動齒輪、超越離合器、從動齒輪和主軸；所述主動齒輪有多個，每個主動齒輪通超越離合器安裝在一個螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸上；所述從動齒輪安裝在主軸上，主軸與發(fā)電機(jī)連接；所述主動齒輪和從動齒輪均為直齒輪或均為斜齒輪，多個主動齒輪分布在從動齒輪周圍且與之相嚙合。
[0013]進(jìn)一步，所述主動齒輪和從動齒輪可以改設(shè)為帶輪、鏈輪或繩輪，螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸通過帶傳動、鏈傳動或繩傳動與主軸傳動連接。
[0014]采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果是，設(shè)計(jì)科學(xué)合理，組合具有很大的靈活性，從小的發(fā)電單元可以任意匹配成大的發(fā)電單元，發(fā)電單元可以平放也可以垂直放置；以海洋波浪能為動力，無污染，保護(hù)環(huán)境，取之不盡，用之不竭，轉(zhuǎn)換率高，可滿足人們?nèi)粘Ｉ罴吧鐣蟀l(fā)展的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明布置示意圖；
圖2是皮帶或鏈條傳動局部示意圖；
圖3是皮帶或鏈條傳動另一種布置方式局部示意圖；
圖4是螺旋轉(zhuǎn)子組立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是螺旋轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是螺旋轉(zhuǎn)子組裝配圖；
圖7是本發(fā)明的傳動機(jī)構(gòu)的第二種設(shè)計(jì)方案示意圖；
圖8是傳動機(jī)構(gòu)的平面垂直傳動連接示意圖；
圖9是傳動機(jī)構(gòu)的空間垂直傳動連接示意圖；
圖10是傳動機(jī)構(gòu)的圓周分布傳動連接示意圖；
主要構(gòu)件符號說明
1、外殼，2、方向片，2.1、上方向片，2.2、下方向片，3、螺旋轉(zhuǎn)子，3.1、外螺旋通道，3.2、內(nèi)螺旋通道，4、轉(zhuǎn)軸，5、螺旋轉(zhuǎn)子組，6、皮帶輪或鏈輪，7、皮帶或鏈條，8、軸，9、變速機(jī)，10、發(fā)電機(jī)，11、螺旋轉(zhuǎn)子組，12、轉(zhuǎn)軸，13、蝸輪，14、蝸桿，15、發(fā)電機(jī)，16、蝸桿，17、錐齒輪，18、發(fā)電機(jī)，19、主軸，20、蝸桿，21、錐齒輪，22、發(fā)電機(jī)，23、螺旋轉(zhuǎn)子組，24、主動齒輪，25、從動齒輪，26、發(fā)電機(jī)，27、主軸。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]實(shí)施例:多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，如圖所示，包括螺旋轉(zhuǎn)子組5、傳動機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)10 ;所述螺旋轉(zhuǎn)子組5包括外殼1、方向片2、螺旋轉(zhuǎn)子3和轉(zhuǎn)軸4，方向片2為環(huán)形片狀結(jié)構(gòu)，包括上方向片2.1和下方向片2.2，上方向片2.1設(shè)置于螺旋轉(zhuǎn)子3的頂部，下方向片2.2設(shè)置于螺旋轉(zhuǎn)子3的底部，螺旋轉(zhuǎn)子3上設(shè)有螺旋通道3.1和3.2，中間設(shè)有一通孔，轉(zhuǎn)軸4由外殼I的底端向上縱向貫穿于整個外殼I ;所述傳動機(jī)構(gòu)包括皮帶或鏈條傳動機(jī)構(gòu)和變速機(jī)9 ;所述螺旋轉(zhuǎn)子組5有多組，螺旋轉(zhuǎn)子組5的排列方式是，橫向多個并排，縱向多排交錯；螺旋轉(zhuǎn)子組5通過傳動機(jī)構(gòu)為發(fā)電機(jī)10提供機(jī)械能。所述螺旋轉(zhuǎn)子3上的螺旋通道包括外螺旋通道3.1和內(nèi)螺旋通道3.2，外螺旋通道3.1和內(nèi)螺旋通道3.2的旋向相反，外螺旋通道3.1和內(nèi)螺旋通道3.2在每個螺旋轉(zhuǎn)子3上至少各包含一個。所述的方向片2可沿著轉(zhuǎn)軸4上下移動或轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)螺旋通道3.1和3.2的關(guān)閉。所述皮帶或鏈條傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案是，每排聯(lián)動，最后各排都將機(jī)械能傳遞到同一根軸8上。
[0018]如圖4、圖5所示的螺旋轉(zhuǎn)子組以及螺旋轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖，螺旋轉(zhuǎn)子3上的內(nèi)、夕卜螺旋通道的特殊結(jié)構(gòu)，可以使水流自下而上或自上而下均可讓螺旋轉(zhuǎn)子始終同向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)水流自下而上或自上而下沿著螺旋通道3.2或3.1通過螺旋轉(zhuǎn)子3時，水流會帶動螺旋轉(zhuǎn)子3和轉(zhuǎn)軸4朝同一個方向旋轉(zhuǎn)，通過傳動機(jī)構(gòu)將機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)，即可連續(xù)不斷的發(fā)電。
[0019]螺旋轉(zhuǎn)子3的上方向片2.1為套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的環(huán)形片狀結(jié)構(gòu)，位于螺旋轉(zhuǎn)子3的上方，蓋住雙螺旋通道的外螺旋通道3.1，螺旋轉(zhuǎn)子3的下方向片2.2為套設(shè)于轉(zhuǎn)軸4上的環(huán)形片狀結(jié)構(gòu)，位于螺旋轉(zhuǎn)子3的下方，蓋住雙螺旋通道的內(nèi)螺旋通道3.2。當(dāng)水流自下而上通入外殼內(nèi)部時，水流順著內(nèi)螺旋通道3.2通過螺旋轉(zhuǎn)子3，下方向片2.2遮住另一個螺旋通道3.1,從而帶動螺旋轉(zhuǎn)子3和轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)。當(dāng)水流自上而下通入外殼I內(nèi)部時,水流順著外螺旋通道3.1通過螺旋轉(zhuǎn)子3，上方向片2.1遮住另一個螺旋通道3.2，從而帶動螺旋轉(zhuǎn)子3和轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)，與前一種情況同向旋轉(zhuǎn)，方向片2可沿轉(zhuǎn)軸縱向上下移動或轉(zhuǎn)動，利用水力以及方向片2的自身重力相互平衡，從而達(dá)到封閉或打開螺旋通道的作用，或另外設(shè)置一動力機(jī)構(gòu)打開或關(guān)閉方向片。
[0020]皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置是，每個螺旋轉(zhuǎn)子組5的轉(zhuǎn)軸4 一端設(shè)置兩個單槽皮帶輪或一個雙槽皮帶輪，皮帶輪上安裝有超越離合器；同一排中，每相鄰兩個螺旋轉(zhuǎn)子組5的轉(zhuǎn)軸4用一根皮帶連接傳動，每隔一個螺旋轉(zhuǎn)子組5換一次皮帶在皮帶槽里的位置，即，安裝到到尚沒有纏繞皮帶的那個皮帶槽內(nèi)，直到最后將動力傳到軸8上。鏈條傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置方式與皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置方式相同。也可采取另一種皮帶或鏈條傳動的布置方式如圖3，其效果是一樣的。
[0021]關(guān)于傳動機(jī)構(gòu)設(shè)置也可以是齒輪傳動，其方案是，在在每個轉(zhuǎn)軸4上固定安裝一齒輪，齒輪安裝有超越離合器，每兩個轉(zhuǎn)軸4之間再設(shè)置一定軸齒輪，讓定軸齒輪分別與所述兩個轉(zhuǎn)軸上的齒輪嚙合，從而實(shí)現(xiàn)同向轉(zhuǎn)動。
[0022]傳動機(jī)構(gòu)的第二種設(shè)計(jì)方案:如圖7所示，傳動機(jī)構(gòu)包括蝸輪13、蝸桿14和超越離合器；所述螺旋轉(zhuǎn)子組11有多個，每一個螺旋轉(zhuǎn)子組11的轉(zhuǎn)軸12上安裝有一個蝸輪13，蝸輪13是通過超越離合器安裝在轉(zhuǎn)軸12上的；多個螺旋轉(zhuǎn)子組11的蝸輪13與同一個蝸桿14連接，蝸桿14連接發(fā)電機(jī)15。也可如圖8和圖9所示，連接有多個螺旋轉(zhuǎn)子組的蝸桿有多個，多個蝸桿通過錐齒輪連接到同一個主軸上，主軸連接發(fā)電機(jī)。多個蝸桿通過錐齒輪連接到同一個主軸上，其連接方式可以是多個蝸桿與同一個主軸平面垂直連接，如圖8所示；也可以是多個蝸桿與同一個主軸空間垂直連接，如圖9所示。所述蝸輪，其與螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸也可分開連接，間接傳動，其傳動方式可以是皮帶傳動、鏈條傳動或繩傳動。
[0023]傳動機(jī)構(gòu)的第三種設(shè)計(jì)方案:如圖10所示，傳動機(jī)構(gòu)包括主動齒輪24、超越離合器、從動齒輪25和主軸27 ;所述主動齒輪24有多個，每個主動齒輪24通超越離合器安裝在一個螺旋轉(zhuǎn)子組23的轉(zhuǎn)軸上；所述從動齒輪25安裝在主軸27上，主軸27與發(fā)電機(jī)26連接；所述主動齒輪24和從動齒輪25均為直齒輪，多個主動齒輪24分布在從動齒輪25周圍且與之相嚙合。主動齒輪24和從動齒輪25可以改設(shè)為帶輪、鏈輪或繩輪，螺旋轉(zhuǎn)子組23的轉(zhuǎn)軸通過帶傳動、鏈傳動或繩傳動與主軸27傳動連接。
[0024]本發(fā)明多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)的布置，可以水平、垂直或傾斜放置，垂直放置時為上下進(jìn)水方向，當(dāng)水平或傾斜放置時則由上下進(jìn)水方向改為左右或前后進(jìn)水方向，均可達(dá)到同樣效果。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:包括螺旋轉(zhuǎn)子組、傳動機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)；所述螺旋轉(zhuǎn)子組包括外殼、方向片、螺旋轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，方向片為環(huán)形片狀結(jié)構(gòu)，包括上方向片和下方向片，上方向片設(shè)置于螺旋轉(zhuǎn)子的頂部，下方向片設(shè)置于螺旋轉(zhuǎn)子的底部，螺旋轉(zhuǎn)子上設(shè)有螺旋通道，中間設(shè)有一通孔，轉(zhuǎn)軸由外殼的底端向上縱向貫穿于整個外殼；所述傳動機(jī)構(gòu)包括皮帶、鏈條或齒輪傳動機(jī)構(gòu)和變速機(jī)；所述螺旋轉(zhuǎn)子組有多組，螺旋轉(zhuǎn)子組的排列方式是，橫向多個并排，縱向多排交錯；螺旋轉(zhuǎn)子組通過傳動機(jī)構(gòu)為發(fā)電機(jī)提供機(jī)械倉泛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述螺旋轉(zhuǎn)子上的螺旋通道包括外螺旋通道和內(nèi)螺旋通道，外螺旋通道和內(nèi)螺旋通道的旋向相反，夕卜螺旋通道和內(nèi)螺旋通道在每個螺旋轉(zhuǎn)子上至少各包含一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述皮帶、鏈條或齒輪傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案是，每排聯(lián)動，最后各排都將機(jī)械能傳遞到同一根軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述傳動機(jī)構(gòu)，其中皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置是，每個螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸一端設(shè)置兩個單槽皮帶輪或一個雙槽皮帶輪，每個皮帶輪上均安裝有超越離合器；同一排中，每相鄰兩個螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸用一根皮帶連接傳動，每隔一個螺旋轉(zhuǎn)子組換一次皮帶在皮帶槽里的位置；鏈條傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置方式與皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置方式相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述傳動機(jī)構(gòu)包括蝸輪、蝸桿和超越離合器；所述螺旋轉(zhuǎn)子組有多個，每一個螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸上安裝有一個蝸輪，蝸輪是通過超越離合器安裝在轉(zhuǎn)軸上的；多個螺旋轉(zhuǎn)子組的蝸輪與同一個蝸桿連接，蝸桿連接發(fā)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述連接有多個螺旋轉(zhuǎn)子組的蝸桿有多個，多個蝸桿通過錐齒輪連接到同一個主軸上，錐齒輪上安裝有超越離合器，主軸連接發(fā)電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述多個蝸桿通過錐齒輪連接到同一個主軸上，其連接方式可以是多個蝸桿與同一個主軸平面垂直連接，也可以是多個蝸桿與同一個主軸空間垂直連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5?7任一項(xiàng)所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述蝸輪，其與螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸也可分開連接，間接傳動，其傳動方式可以是皮帶傳動、鏈條傳動或繩傳動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述傳動機(jī)構(gòu)包括主動齒輪、超越離合器、從動齒輪和主軸；所述主動齒輪有多個，每個主動齒輪通過超越離合器安裝在一個螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸上；所述從動齒輪安裝在主軸上，主軸與發(fā)電機(jī)連接；所述主動齒輪和從動齒輪均為直齒輪或斜齒輪，多個主動齒輪分布在從動齒輪周圍且與之相嚙合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多組螺旋轉(zhuǎn)子式海洋能采集系統(tǒng)，其特征在于:所述主動齒輪和從動齒輪可以改設(shè)為帶輪、鏈輪或繩輪，螺旋轉(zhuǎn)子組的轉(zhuǎn)軸通過帶傳動、鏈傳動或繩傳動與主軸傳動連接。
【文檔編號】F03B13/14GK104196670SQ201410247817
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】陳滬, 何宏舟 申請人:集美大學(xué)