一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及海洋可再生能源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]潮流能作為清潔無污染的綠色可再生新能源，具有儲量大、分布廣、可預(yù)測性強(qiáng)、環(huán)境污染小等特點，開發(fā)利用潮流能對緩解能源緊張、降低環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實意義。潮流能利用的主要形式是利用潮流能發(fā)電裝置發(fā)電，其原理是:潮流能沖擊水輪機(jī)，將潮流能流動的動能轉(zhuǎn)換為水輪機(jī)的機(jī)械能，水輪機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動裝置，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。潮流能發(fā)電裝置根據(jù)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)形式的不同，分為水平軸式、垂直軸式。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，水平軸潮流能發(fā)電裝置，與當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)有很大的相似性，也常被稱為“水下風(fēng)車”。其原理是水平布置的葉輪在水流的作用下開始旋轉(zhuǎn)，然后通過輪轂主軸、傳動系統(tǒng)將能量傳遞給發(fā)電機(jī)，并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。水平軸潮流能發(fā)電裝置缺點是需要不停地調(diào)整方向以保持與潮流能方向一致，葉片巨大形狀復(fù)雜、制造難度大成本高、機(jī)艙輪轂構(gòu)造安裝不便等。
[0004]垂直軸潮流能發(fā)電裝置大多數(shù)采用了固定偏角直葉片的結(jié)構(gòu)，這種葉片的自啟動性能比較差，而且葉片在旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)，翼形攻角不斷地發(fā)生變化，使得葉片無法一直工作在最佳的翼形攻角處，所以葉輪捕能效率低；葉片位置的周期性變化也使得轉(zhuǎn)軸受力也周期性變化，機(jī)組振動較大，轉(zhuǎn)軸及軸承工作條件惡劣。
[0005]中國專利文獻(xiàn)CN201020621184.0，專利名稱為“一種垂直軸潮流發(fā)電裝置”，公開了一種垂直潮流發(fā)電裝置，包括上層平臺部分，支撐框部分，葉輪部分三個模塊；上層平臺部分包括發(fā)電機(jī)、齒輪箱、水平連接軸、支撐平臺、支柱和垂直連接軸；支撐框架部分由上框架板、下框架板、左框架板和右框架板連接組成；葉輪部分包括主軸、輪輻套、輪輻、輪輻軸、葉片、葉片軸、輪圈和自適應(yīng)控攻角裝置。
[0006]該方案具有較好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可向大型化方向發(fā)展，可應(yīng)用于浮式平臺下、粧基礎(chǔ)和張力腿，方便生產(chǎn)、制造安裝和調(diào)試。但整個結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且整個裝置從葉輪至發(fā)電機(jī)傳遞運(yùn)動形式復(fù)雜，傳遞過程中有用功利用率逐漸減少，能量收集效率和能量轉(zhuǎn)化率低。
[0007]中國專利文獻(xiàn)CN200910073171.6，專利名稱為“大功率垂直潮流軸裝置”，公開了一種大功率垂直潮流軸裝置，重力式塔柱機(jī)座與塔柱之間通過萬向球鉸連接，機(jī)艙安裝在塔柱頂端，機(jī)艙外緣分布有錨鏈板眼用纜繩將浮桶與錨鏈接在錨上，水輪機(jī)主軸套在塔柱上，水輪機(jī)主軸兩端設(shè)置有軸承，水輪機(jī)的葉片由輪輻均布在固定在主軸的輪轂上，主軸上的傘形齒輪在機(jī)艙內(nèi)與發(fā)電機(jī)軸上的小傘齒輪咬合，主軸的上端與機(jī)艙下壁及塔柱加裝密封軸套，機(jī)座與萬向球鉸之間由法蘭盤連接。
[0008]該方案提供了一種能夠解決大尺度水輪機(jī)的總體結(jié)構(gòu)問題，實現(xiàn)單機(jī)大功率化的垂直軸潮流能發(fā)電裝置。但是水輪機(jī)自啟動性能差，制造難度大、成本高、機(jī)艙輪轂構(gòu)造安裝不便、使用壽命短。
[0009]綜上所述，亟需一種提高能量收集效率和能量轉(zhuǎn)化效率、提高發(fā)電效率、簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)、延長使用壽命，自啟動性能好的垂直軸潮流能發(fā)電裝置，但是關(guān)于這種垂直軸潮流能發(fā)電裝置目前還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供種提高能量收集效率和能量轉(zhuǎn)化效率、提高發(fā)電效率、簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)、延長使用壽命，自啟動性能好的垂直軸潮流能發(fā)電
目.0
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是:
[0012]一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置，所述的發(fā)電裝置包括第一基座、第二基座、發(fā)電機(jī)、上葉輪、下葉輪；所述的發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子；所述的轉(zhuǎn)子和定子同軸反向旋轉(zhuǎn)；所述的轉(zhuǎn)子裝配在第一轉(zhuǎn)動軸上；所述的第一轉(zhuǎn)動軸一端與發(fā)電機(jī)連接，另一端與上葉輪連接；所述上葉輪的另一端通過連接裝置與第一基座連接；所述發(fā)電機(jī)下端連接第二轉(zhuǎn)動軸，所述的第二轉(zhuǎn)動軸一端與定子連接，另一端與下葉輪連接；所述的下葉輪另一端通過連接裝置與第二基座連接；所述的上葉輪和下葉輪結(jié)構(gòu)形狀相同，上葉輪和下葉輪同軸線安裝，其中上葉輪和下葉輪安裝方向相反；所述上葉輪和下葉輪均為SAVONIUS型葉片；所述葉片包括凹面葉片和凸面葉片，其中凹面葉片和凸面葉片的重疊比S/D固定為0.2;所述的凹面葉片和凸面葉片是一次整體成型的；所述的凹面葉片和凸面葉片表面光滑；所述上葉輪的凹面葉片和下葉輪的凸面葉片相對應(yīng)，上葉輪的凸面葉片和下葉輪的凹面葉片相對應(yīng)。
[0013]所述的上葉輪和下葉輪的葉片數(shù)為2片。
[0014]所述的發(fā)電裝置還包括錨鏈固定架、軸承支撐架；所述第一基座和第二基座間固定鉚接有4個錨鏈固定架，所述的錨鏈固定架連接軸承支架；所述的軸承支架與軸承的外壁固定連接；所述的軸承內(nèi)壁通過螺釘固定連接發(fā)電機(jī)。
[0015]所述發(fā)電裝置的數(shù)量為至少一個。
[0016]本實用新型優(yōu)點在于:
[0017]1、選用SAVONIUS型葉片克服了固定偏角式直葉片自啟動性能差的缺點，無論水流從哪個方向流過，上葉輪和下葉輪均可同軸線反向轉(zhuǎn)動，在流速較低的情況下即可轉(zhuǎn)動，自啟動性能好；
[0018]2、上葉輪和下葉輪同軸反向，扭矩相互抵消，提高了裝置的穩(wěn)定性，改善了連接裝置的工作條件；
[0019]3、定子和轉(zhuǎn)子延相反方向轉(zhuǎn)動，增大了兩者之間的相對運(yùn)動速度，提高了發(fā)電效率;
[0020]4、垂直軸潮流能發(fā)電裝置的葉輪具有上下雙葉輪型式，并直接與定子和轉(zhuǎn)子相連，省去了復(fù)雜的齒輪傳動機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件，簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)、延長使用壽命；
[0021 ] 5、本裝置可以為離岸離網(wǎng)的燈塔、浮標(biāo)等裝置供電。
【附圖說明】
[0022]附圖1是本實用新型的一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖2是本實用新型的一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的主視圖。
[0024]附圖3是本實用新型的上葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖4是本實用新型的上葉輪俯視圖。
[0026]附圖5是本實用新型的另一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖6是本實用新型的再一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實用新型提供的【具體實施方式】作詳細(xì)說明。
[0029]附圖中涉及的附圖標(biāo)記和組成部分如下所示:
[0030]1.第一基座 2.第二基座
[0031]3.錨鏈固定架4.軸承支架
[0032]41.軸承5.發(fā)電機(jī)
[0033]6.第一轉(zhuǎn)動軸61.第二轉(zhuǎn)動軸
[0034]7.上葉輪 71.凹面葉片
[0035]72.凸面葉片 8.下葉輪
[0036]9.連接裝置
[0037]實施例1
[0038]請參照圖1，圖1是本實用新型的一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括第一基座I和第二基座2，所述第一基座I和第二基座2間固定鉚接有4個錨鏈固定架3，所述的錨鏈固定架3連接軸承支架4 ;所述的軸承支架4與軸承41的外壁固定連接；所述的軸承41內(nèi)壁通過螺釘固定連接發(fā)電機(jī)5 ;所述的發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子(圖中未示出)。
[0039]請參照圖2，圖2是本實用新型的一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的主視圖。所述的轉(zhuǎn)子裝配在第一轉(zhuǎn)動軸6上；所述的第一轉(zhuǎn)動軸6 —端與發(fā)電機(jī)5連接，另一端與上葉輪7連