本發(fā)明屬于利用海洋能源進行發(fā)電的技術領域，尤其涉及一種豎軸進行海上潮流能和風能兩用的發(fā)電裝置。

背景技術：

海洋能和風能都是清潔、可再生的能源，并且儲量大、分布廣，對環(huán)境的影響甚微。全世界以風力產生的電力每年約有94.1百萬千瓦，而且還在迅速增加；而全球的海洋能資源，理論總量達766000GW，開發(fā)前景非?？捎^。我國擁有綿長的海岸線和廣闊的海域面積，海洋能儲量豐富，開闊的海面上又有豐富的風能資源，潮流能和風能并不需要很大范圍的改變自然環(huán)境，因此成為當前的新能源的焦點。

現(xiàn)有的風能和潮流能發(fā)電裝置不僅造價高，對風能和潮流能的利用率差，在低風速和低流速時基本無法工作，風能和潮流能不能同時利用，并且高昂的運輸與安裝成本占總成本的30％，成為阻礙潮流能發(fā)電的最大障礙。目前國內外尚未有同時用于低風速和低流速的發(fā)電裝置，也沒有利用伸縮和折疊方式，同時降低潮流能水輪機和風力發(fā)電機運輸與安裝成本的發(fā)電裝置。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用豎軸進行海上潮流能和風能兩用的發(fā)電裝置，它針對背景技術中的對風能和潮流能的利用率差，在低風速和低流速時基本無法工作，運輸與海底安裝要消耗大量的人力和物力的不足的缺點，通過潮流能和風能的兩用發(fā)電，提高能源利用率，降低成本；本裝置通過采用阻力式半月形葉片，可在低風速低流速下同時工作；有效的折疊機構可以縮小整個裝置的體積，方便運輸，避免各個部件之間的拆裝減少海底安裝成本。

為了解決現(xiàn)有技術中存在技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種利用豎軸進行海上潮流能和風能兩用的發(fā)電裝置，包括浮體、水能發(fā)電機構和風能發(fā)電機構，所述浮體的上表面設置有風能發(fā)電機構，其下面設置有水能發(fā)電機構，所述水能發(fā)電機構和所述風能發(fā)電機構均由能量轉換系統(tǒng)和能量采集系統(tǒng)構成，所述能量采集系統(tǒng)包括依次連接的葉輪組、連接桿；所述能量轉換系統(tǒng)包括依次連接的增速齒輪箱、萬向節(jié)和發(fā)電機；所述能量采集系統(tǒng)通過豎軸與所述能量轉換系統(tǒng)連接。

所述能量轉換系統(tǒng)中的發(fā)電機通過帶萬向節(jié)的輸入軸連接增速齒輪箱，所述增速齒輪箱端部連接有豎軸，所述豎軸頂端連接所述能量采集系統(tǒng)中的帶葉輪組的連接桿。

所述連接桿為X形，所述連接桿橫向對稱的端部之間固定連接有葉輪組。

所述葉輪組由一對半月形葉片構成；所述葉片弧形中部固定連接在所述連桿的端部，所述葉片尖端與所述葉片中部活動連接。

所述連接桿的支臂為伸縮結構。

所述發(fā)電機的外部設置有保護殼。

所述輸出軸的外部設置有護座。

所述豎軸為折疊結構。

所述浮體下表面設置有錨鏈。

所述保護殼與所述浮體之間設置有支撐柱。

本發(fā)明有益效果：

1、該裝置采用水能和風能同時利用的結構，二能量轉換、采集裝置均固定在中間浮箱上，同時運轉，極大程度的提高了能源的利用率，降低了成本，提高了發(fā)電效率。

2、該裝置采用新型阻力式半月形的葉片，可以同時在低風速低流速下運行，不僅提高了發(fā)電效率，調高了能源的利用率，而且噪音小，更加經濟。

3、該裝置的連接桿、葉片和豎軸分別采用鎖緊機構進行涉及，二個連桿端部和一個葉片構成能量采集系統(tǒng)，增速齒輪箱通過制作固定在保護殼的頂板上，發(fā)電機固定在保護殼頂板的內側上；保護蓋也采用折疊式結構。該發(fā)明裝置通過有效的折疊，縮小了整個裝置的體積，方便運輸，避免各個部件之間的拆裝，減少了海上安裝成本至原來的60％以上，延長了水輪機和風機壽命5年以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種利用豎軸進行海上潮流能和風能兩用發(fā)電裝置的整體結構示意圖。

圖2是本發(fā)明中水能發(fā)電機構或風能發(fā)電機構結構示意圖。

圖3是本發(fā)明本發(fā)明折疊后的整體示意圖。

附圖標記：

1--浮體 2—風能發(fā)電機構 3—水能發(fā)電機構 4—豎軸 5—保護殼6—護座7—支撐柱 11—錨鏈 12—固定鉤 (21，31)—能量轉換系統(tǒng)(22，32)--能量采集系統(tǒng) (211,311)--增速齒輪箱 (212，312)--輸出軸(213，313)--發(fā)電機 (214，314)--萬向節(jié) (221，321)--葉輪組(222，322)--連接桿 (221a,221b；321a,321b)--葉片 (1a,1c)—葉片尖部 1b—葉片中部

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做出詳細地說明：

如圖1所示，本發(fā)明提供一種利用豎軸進行海上潮流能和風能兩用的發(fā)電裝置，包括浮體1、風能發(fā)電機構2和水能發(fā)電機構3，所述浮體1的上表面設置有風能發(fā)電機構2，其下面設置有水能發(fā)電機構3，所述水能發(fā)電機構3和所述風能發(fā)電機構2均由能量轉換系統(tǒng)(21,31)和能量采集系統(tǒng)(22,32)構成，所述能量采集系統(tǒng)(22,32)包括依次連接的葉輪組(221，321)、連接桿(222,322)；所述能量轉換系統(tǒng)(21,31)包括依次連接的增速齒輪箱(211,311)、帶萬向節(jié)(214，314)的輸出軸(212,312)和發(fā)電機(213,313)；所述能量采集系統(tǒng)(22,32)通過豎軸4與所述能量轉換系統(tǒng)(21,31)連接。所述發(fā)電機(213,313)的外部設置有保護殼5，所述保護殼5的頂板的四邊采用鉸接連接側板，其中一個側板采用鉸接連接底板，相對的二個側板和底板采用鉸接各連接一個折板。

所述輸出軸(212,312)的外部設置有護座6。所述豎軸4為折疊結構。所述豎軸4采用鎖緊機構鎖緊具有3節(jié)軸臂，松開鎖緊機構，把1節(jié)軸臂推入2節(jié)軸臂中，2節(jié)軸臂推入3節(jié)軸臂中。所述浮體1下表面設置有錨鏈11。所述錨鏈11通過固定鉤12與所述浮體1連接。所述保護殼5與所述浮體1之間設置有支撐柱7。

所述發(fā)電裝置包括風能發(fā)電機構2、水能發(fā)電裝置3、二能量轉換系統(tǒng)(21,31)，二能量采集系統(tǒng)(22,32)均采用連接桿(222,322)把葉輪組連接到豎軸4上，作用在葉輪組(221，321)上的水能和風能使豎軸4轉動，豎軸4經增速齒輪箱(211，311)及萬向節(jié)(214，314)驅動發(fā)電機(213，313)發(fā)電；所述連接桿(222,322)、葉輪組(221，321)和豎軸4分別具有2-5節(jié)的折疊結構。所述增速齒輪箱(211，311)通過護座6固定在保護殼5的頂板上，所述發(fā)電機(213,313)固定在保護殼5頂板的內側上；所述保護殼5采用折疊式結構，保護殼5固定在浮體1上，浮體1經錨鏈11固定在海底水泥基礎上。

如圖2所示，所述能量轉換系統(tǒng)(21,31)中的發(fā)電機(213,313)通過帶萬向節(jié)(214，314)的輸入軸(212，312)連接增速齒輪箱(211，311)，所述增速齒輪箱(211，311)端部連接有豎軸4，所述豎軸4頂端連接所述能量采集系統(tǒng)(22，32)中的帶葉輪組(221，321)的連接桿(222，322)。所述連接桿(222，322)為X形，所述連接桿(222，322)橫向對稱的端部之間固定連接有葉輪組(221，321)。所述葉輪組(221，321)由一對半月形葉片(221a，221b；321a，321b)構成；每片半月形的葉片(221a，221b；321a，321b)由弧形的中部1b和兩端的尖部(1b，1c)組成。每片所述葉片(221a，221b；321a，321b)弧形中部1b固定連接在所述連桿(222,322)的端部，所述葉片(221a，221b；321a，321b)尖端(1a，1c)與所述葉片1b中部活動連接。所述葉片尖端(1a，1c)通過鎖緊機構與所述葉片中部1b活動連接，松開鎖緊機構，葉片尖端(1a，1c)推入葉片中部1b。

如圖3所示，本裝置中在運送前，先將豎軸4、葉輪組(221，321)收縮到最短，再將連接桿(222,322)收縮到最短，然后包裝運輸。運輸完成后進行海底固定，然后后把豎軸4、葉輪組(221，321)向外拉伸，最后展開連接桿(222,322)。

本裝置減少了水施工工時間，提高了水下施工的安裝質量，使運輸與安裝成本降低，并極大提高了裝置對能源的利用率。在人力方面降低了施工人員的技術門檻，只需要對普通工人進行簡單的培訓即可工作。

上述實例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結構、材料、連接方式都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術基礎上進行的等同變換和改進，均不應該排除在本發(fā)明的保護范圍之外。