低速垂直軸水流發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)，具體涉及低速垂直軸水流發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋、江河等的水流動(dòng)，蘊(yùn)含著巨大的能量，并且其流動(dòng)時(shí)間的年時(shí)數(shù)較高。普通海域的海水流速，多在0.5?2m/s，其能量密度相當(dāng)于4.7m/s?18.7m/s的風(fēng)能，將其有效利用后，年可利用發(fā)電時(shí)間將遠(yuǎn)大于風(fēng)電。
[0003]目前海洋能的利用，大多集中在波浪、潮汐發(fā)電等，所利用的能量的能量密度低，且間歇性大。直接利用水流的動(dòng)能發(fā)電，不僅能量密度大，而且可利用時(shí)間長(zhǎng)，但目前其技術(shù)罕見(jiàn)且不成熟，少量已公開的利用水流能量發(fā)電裝置的設(shè)想，為阻力型水輪或類似于水平軸風(fēng)機(jī)的水輪，在發(fā)電效率等方面有待改善。
[0004]如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201320591649.6的專利文獻(xiàn)公開了一種水流發(fā)電機(jī)，包括浮標(biāo)和發(fā)電機(jī)組，浮標(biāo)通過(guò)繩索與發(fā)電機(jī)組的外置轉(zhuǎn)輪連接，兩個(gè)相同發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)相對(duì)放置，外面是防水罩，浮標(biāo)通過(guò)繩索帶動(dòng)外置轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)組里面還裝有一個(gè)螺旋彈性裝置和發(fā)電機(jī)。
[0005]上述專利文獻(xiàn)利用浮標(biāo)帶動(dòng)外置轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，該種方式水能利用率較低。而且現(xiàn)有的水力發(fā)電設(shè)備水下密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封效果不夠理想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型針對(duì)上述問(wèn)題，克服至少一個(gè)不足，提出了一種低速垂直軸水流發(fā)電機(jī)。解決現(xiàn)有水力發(fā)電設(shè)備在低流速環(huán)境下效率較低的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0008]—種低速垂直軸水流發(fā)電機(jī)，包括:
[0009]支架；
[0010]主軸，固定在所述支架上；
[0011]轉(zhuǎn)動(dòng)套筒，與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合且轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的軸線與主軸的軸線重合；
[0012]多個(gè)葉片，各葉片通過(guò)支撐桿固定在轉(zhuǎn)動(dòng)套筒上，且葉片的長(zhǎng)度方向與主軸的軸線平行。
[0013]轉(zhuǎn)動(dòng)套筒與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合且轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的軸線與主軸的軸線重合，各葉片通過(guò)支撐桿固定在轉(zhuǎn)動(dòng)套筒上，且葉片的長(zhǎng)度方向與主軸的軸線平行，這種垂直軸水輪結(jié)構(gòu)，對(duì)水流方向無(wú)要求，發(fā)電效率較高；實(shí)際運(yùn)用時(shí)可以采用升力型葉片，來(lái)進(jìn)一步提高水輪轉(zhuǎn)速和發(fā)電效率。
[0014]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套筒一端封閉，一端開口，所述主軸的下部伸入所述轉(zhuǎn)動(dòng)套筒中。
[0015]轉(zhuǎn)動(dòng)套筒一端密封，這種結(jié)構(gòu)使得轉(zhuǎn)動(dòng)套筒與主軸之間的傳動(dòng)件完全位于密封空間中，無(wú)海水腐蝕影響。且安裝時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的封閉端位于水位線下方，轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的開口端位于水位線上方。
[0016]進(jìn)一步的，所述主軸上安裝有多個(gè)軸承，所述軸承外套在主軸上且軸承的內(nèi)圈與主軸相對(duì)固定；所述轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的內(nèi)側(cè)壁具有多個(gè)用于容納所述軸承的圓柱狀的限位空間。
[0017]通過(guò)軸承能夠有效減少摩擦，提高發(fā)電效率，使得轉(zhuǎn)動(dòng)套筒能夠較好的相對(duì)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0018]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套筒包括多個(gè)輪轂部，相鄰兩個(gè)輪轂部之間通過(guò)套管相對(duì)固定；各輪轂部的內(nèi)腔構(gòu)成所述限位空間，最上端的輪轂部的上端固定有向主軸上端延伸的套管，最下端的輪轂部固定有使轉(zhuǎn)動(dòng)套筒下端閉合的密封件。
[0019]通過(guò)設(shè)置輪轂部能夠較好的形成限位空間，且多個(gè)輪轂部的設(shè)計(jì)能夠保證轉(zhuǎn)動(dòng)套筒能夠較好的相對(duì)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；相鄰兩個(gè)輪轂部之間通過(guò)套管相對(duì)固定，既傳遞扭矩也保證上下輪轂同步。最上端的輪轂部的上端固定有向主軸上端延伸的套管，通過(guò)該套管與發(fā)電機(jī)配合驅(qū)動(dòng)相應(yīng)組件運(yùn)動(dòng)，密封件能夠保證轉(zhuǎn)動(dòng)套筒下端閉合。
[0020]進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在主軸上的發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)包括與主軸相對(duì)固定的定子組件，以及與所述轉(zhuǎn)動(dòng)套筒上端相對(duì)固定的轉(zhuǎn)子組件。
[0021]轉(zhuǎn)動(dòng)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子組件相對(duì)定子組件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而切割磁感線，完成發(fā)電工作。于實(shí)際運(yùn)用時(shí)，發(fā)電機(jī)可以為外磁鋼轉(zhuǎn)子式。
[0022]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子組件遠(yuǎn)離葉片的一側(cè)與主軸之間具有動(dòng)密封結(jié)構(gòu)。
[0023]進(jìn)一步的，還包括浮箱，所述支架固定在浮箱上，且葉片均位于浮箱的下方。
[0024]通過(guò)設(shè)置浮箱能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)水輪深度，保證動(dòng)密封始終位于水位線上方，避免海水等從動(dòng)密封結(jié)構(gòu)處滲入發(fā)電機(jī)和軸承等，引發(fā)故障；且采用浮箱作為基礎(chǔ)，能夠有效利用表層流。
[0025]進(jìn)一步的，所述浮箱上固定與外部結(jié)構(gòu)相固定的限位桿。
[0026]浮箱可以通過(guò)限位桿限位，能夠有效降低浮箱及發(fā)電機(jī)的顛簸，實(shí)際運(yùn)用時(shí)，限位桿可固定于海底，也可固定于從岸邊伸出的支架上。
[0027]本實(shí)用新型的有益效果是:轉(zhuǎn)動(dòng)套筒與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合且轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的軸線與主軸的軸線重合，各葉片通過(guò)支撐桿固定在轉(zhuǎn)動(dòng)套筒上，且葉片的長(zhǎng)度方向與主軸的軸線平行，這種垂直軸水輪結(jié)構(gòu)，對(duì)水流方向無(wú)要求，發(fā)電效率較高；實(shí)際運(yùn)用時(shí)可以采用升力型葉片，來(lái)進(jìn)一步提高水輪轉(zhuǎn)速和發(fā)電效率。
【附圖說(shuō)明】
:
[0028]圖1是本實(shí)用新型低速垂直軸水流發(fā)電機(jī)的示意圖。
[0029]圖中各附圖標(biāo)記為:
[0030]1、限位桿，2、浮箱，3、支架，4、轉(zhuǎn)子組件，5、定子組件，6、動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，7、主軸，8、水位線，9、轉(zhuǎn)動(dòng)套筒，10、套管，11、葉片，12、支撐桿，13、輪轂部，14、限位空間，15、軸承，16、密封件。
【具體實(shí)施方式】
:
[0031]下面結(jié)合各附圖，對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。
[0032]如圖1所示，一種低速垂直軸水流發(fā)電機(jī)，包括:
[0033]支架3 ；
[0034]主軸7，固定在支架3上；
[0035]轉(zhuǎn)動(dòng)套筒9，與主軸7轉(zhuǎn)動(dòng)配合且轉(zhuǎn)動(dòng)套筒9的軸線與主軸的軸線重合；
[0036]