帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水流發(fā)電機(jī)，具體涉及帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋、江河等的水流動，蘊(yùn)含著巨大的能量，并且其流動時(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]如專利申請?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)通過繩索與發(fā)電機(jī)組的外置轉(zhuǎn)輪連接，兩個相同發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)相對放置，外面是防水罩，浮標(biāo)通過繩索帶動外置轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)組里面還裝有一個螺旋彈性裝置和發(fā)電機(jī)。
[0004]上述專利文獻(xiàn)利用浮標(biāo)帶動外置轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，該種方式水能利用率較低，而且對于水流速相對較小的工作情況下，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速較低，尤其是低流速段，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速只有每分鐘數(shù)十轉(zhuǎn)，而當(dāng)轉(zhuǎn)輪做大時(shí)，轉(zhuǎn)速將更低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對上述問題，提出了一種帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)。解決現(xiàn)有技術(shù)在水流速相對較小情況下轉(zhuǎn)輪速度低，發(fā)電效率不理想的問題。
[0006]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0007]—種帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，包括:
[0008]支架；
[0009]主軸，固定在所述支架上；
[0010]水輪葉片，包括與主軸同軸線的轉(zhuǎn)動套筒，以及多個通過支撐桿固定在轉(zhuǎn)動套筒上的葉片，所述轉(zhuǎn)動套筒轉(zhuǎn)動安裝在主軸上；
[0011]定子組件，與主軸相對固定的；
[0012]轉(zhuǎn)子組件，受所述水輪葉片驅(qū)動與所述定子組件相對轉(zhuǎn)動配合；
[0013]所述增速機(jī)構(gòu)包括:
[0014]齒圈，與所述轉(zhuǎn)動套筒相對固定；
[0015]多個限位軸，固定在支架上；
[0016]多個傳動齒輪，各傳動齒輪轉(zhuǎn)動安裝在對應(yīng)的限位軸上，且傳動齒輪與所述齒圈的內(nèi)圈嚙合；
[0017]驅(qū)動齒輪，與所述轉(zhuǎn)子組件相對固定，且驅(qū)動齒輪的外圈與各傳動齒輪嚙合。
[0018]定子組件和轉(zhuǎn)子組件構(gòu)成發(fā)動組件，且定子組件、轉(zhuǎn)子組件、主軸以及轉(zhuǎn)動套筒的軸線重合，齒圈和驅(qū)動齒輪的軸線與轉(zhuǎn)動套筒的軸線重合，即增速前后的轉(zhuǎn)動是同軸的，便于簡化發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，且結(jié)構(gòu)對稱，利于保持水流發(fā)電機(jī)整體的平衡。工作時(shí)，水流驅(qū)動葉片，使轉(zhuǎn)動套筒轉(zhuǎn)動，從而帶動齒圈轉(zhuǎn)動，且在傳動齒輪的作用下，帶動驅(qū)動齒輪以及與驅(qū)動齒輪固定的轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)子組件和定子組件相對運(yùn)動，切割磁感線，完成發(fā)電工作。本申請的這種結(jié)構(gòu)，可以緊湊地實(shí)現(xiàn)兩級傳動，達(dá)到較大的增速比；且傳動齒輪轉(zhuǎn)動安裝在限位軸上，不是行星齒輪，這種結(jié)構(gòu)有利于提高運(yùn)行平穩(wěn)性。
[0019]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)動套筒的上端具有一擴(kuò)徑段，所述擴(kuò)徑段與齒圈相對固定；所述擴(kuò)徑段與主軸之間具有動密封結(jié)構(gòu)。
[0020]進(jìn)一步的，所述動密封結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)動套筒的內(nèi)部空間分為密閉腔和潤滑腔，且所述潤滑腔靠近所述齒圈。
[0021]由于各齒輪需要油脂潤滑等維護(hù)，通過設(shè)置動密封結(jié)構(gòu)避免殘余油脂進(jìn)入密閉空腔。
[0022]進(jìn)一步的，所述擴(kuò)徑段的側(cè)壁設(shè)有排泄孔，排泄孔上安裝有塞子。
[0023]通過設(shè)置排泄孔，可以方便地將維護(hù)齒輪工作的油脂等排出。
[0024]進(jìn)一步的，所述傳動齒輪的數(shù)量均為3，且各傳動齒輪沿驅(qū)動齒輪的周向均勻分布。
[0025]進(jìn)一步的，還包括浮箱，所述支架固定在浮箱上，且多個葉片均位于浮箱的下方。
[0026]通過設(shè)置浮箱能夠自動調(diào)節(jié)水輪葉片深度，防止海水等從開口端進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，引發(fā)故障；且采用浮箱作為基礎(chǔ)，能夠有效利用表層流。
[0027]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。
[0028]浮箱可以通過限位桿限位，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。
[0029]本實(shí)用新型的有益效果是:增速前后的轉(zhuǎn)動是同軸的，便于簡化發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，且結(jié)構(gòu)對稱，利于保持水流發(fā)電機(jī)整體的平衡；齒圈、傳動齒輪以及驅(qū)動齒輪的配合，緊湊地實(shí)現(xiàn)兩級傳動，達(dá)到較大的增速比；傳動齒輪轉(zhuǎn)動安裝在限位軸上，不是行星齒輪，這種結(jié)構(gòu)有利于提高運(yùn)行平穩(wěn)性。
【附圖說明】
:
[0030]圖1是垂直軸水流發(fā)電機(jī)省略發(fā)電機(jī)組件和帶增速機(jī)構(gòu)后的示意圖；
[0031]圖2是增速機(jī)構(gòu)以及垂直軸水流發(fā)電機(jī)局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中各附圖標(biāo)記為:
[0033]1、限位桿，2、浮箱，3、支架，4、主軸，5、轉(zhuǎn)動套筒，6、葉片，7、支撐桿，8、排泄孔，9、擴(kuò)徑段，10、齒圈，11、傳動齒輪，12、限位軸，13、驅(qū)動齒輪，14、轉(zhuǎn)子組件，15、定子組件，16、動密封結(jié)構(gòu)，17、潤滑腔，18、密閉腔。
【具體實(shí)施方式】
:
[0034]下面結(jié)合各附圖，對本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。
[0035]如圖1和2所示，一種帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，包括:
[0036]支架3 ；
[0037]主軸4，固定在支架3上；
[0038]水輪葉片，包括與主軸4同軸線的轉(zhuǎn)動套筒5，以及多個通過支撐桿7固定在轉(zhuǎn)動套筒上的葉片6，轉(zhuǎn)動套筒5轉(zhuǎn)動安裝在主軸上；
[0039]定子組件15，與主軸4相對固定的；
[0040]轉(zhuǎn)子組件14，受水輪葉片驅(qū)動與定子組件相對轉(zhuǎn)動配合；
[0041]增速機(jī)構(gòu)包括:
[0042]齒圈10，與轉(zhuǎn)動套筒5相對固定；
[0043]多個限位軸12，固定在支架3上，本實(shí)施例中，限位軸12伸入齒圈的內(nèi)部空間中；
[0044]多個傳動齒輪11，各傳動齒輪11轉(zhuǎn)動安裝在對應(yīng)的限位軸12上，且傳動齒輪11與齒圈10的內(nèi)圈嚙合；
[0045]驅(qū)動齒輪13，與轉(zhuǎn)子組件14相對固定，且驅(qū)動齒輪13的外圈與各傳動齒輪嚙合。
[0046]本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動套筒5的上端具有一擴(kuò)徑段9，擴(kuò)徑段9與齒圈10相對固定；擴(kuò)徑段9與主軸4之間具有動密封結(jié)構(gòu)16，動密封結(jié)構(gòu)16將轉(zhuǎn)動套筒的內(nèi)部空間分為密閉腔18和潤滑腔17，且潤滑腔靠近齒圈。由于各齒輪需要油脂潤滑等維護(hù)，通過設(shè)置動密封結(jié)構(gòu)避免殘余油脂進(jìn)入密閉空腔，本實(shí)施例中動密封結(jié)構(gòu)為迷宮結(jié)構(gòu)，動密封采用非接觸式的迷宮結(jié)構(gòu)，能夠有效減小摩擦阻力，增加發(fā)電效率。
[0047]如圖2所示，擴(kuò)徑段9的側(cè)壁設(shè)有排泄孔8，排泄孔上安裝有塞子。通過設(shè)置排泄孔，可以方便地將維護(hù)齒輪工作的油脂等排出。
[0048]本實(shí)施例中，傳動齒輪的數(shù)量均為3，且各傳動齒輪沿驅(qū)動齒輪的周向均勾分布。
[0049]帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)還包括浮箱2，支架3固定在浮箱上，且多個葉片均位于浮箱的下方；浮箱上固定與外部結(jié)構(gòu)相固定的限位桿1。通過設(shè)置浮箱能夠自動調(diào)節(jié)水輪葉片深度，防止海水等從開口端進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，引發(fā)故障；且采用浮箱作為基礎(chǔ)，能夠有效利用表層流。浮箱可以通過限位桿限位，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。
[0050]本實(shí)施例中，定子組件和轉(zhuǎn)子組件構(gòu)成發(fā)動組件，且定子組件、轉(zhuǎn)子組件、主軸以及轉(zhuǎn)動套筒的軸線重合，齒圈和驅(qū)動齒輪的軸線與轉(zhuǎn)動套筒的軸線重合，即增速前后的轉(zhuǎn)動是同軸的，便于簡化發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，且結(jié)構(gòu)對稱，利于保持水流發(fā)電機(jī)整體的平衡。工作時(shí)，水流驅(qū)動葉片，使轉(zhuǎn)動套筒轉(zhuǎn)動，從而帶動齒圈轉(zhuǎn)動，且在傳動齒輪的作用下，帶動驅(qū)動齒輪以及與驅(qū)動齒輪固定的轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)子組件和定子組件相對運(yùn)動，切割磁感線，完成發(fā)電工作。本申請的這種結(jié)構(gòu)，可以緊湊地實(shí)現(xiàn)兩級傳動，達(dá)到較大的增速比；且傳動齒輪轉(zhuǎn)動安裝在限位軸上，不是行星齒輪，這種結(jié)構(gòu)有利于提高運(yùn)行平穩(wěn)性。
[0051]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此即限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，包括: 支架； 主軸，固定在所述支架上； 水輪葉片，包括與主軸同軸線的轉(zhuǎn)動套筒，以及多個通過支撐桿固定在轉(zhuǎn)動套筒上的葉片，所述轉(zhuǎn)動套筒轉(zhuǎn)動安裝在主軸上； 定子組件，與主軸相對固定的； 轉(zhuǎn)子組件，受所述水輪葉片驅(qū)動與所述定子組件相對轉(zhuǎn)動配合； 其特征在于，所述增速機(jī)構(gòu)包括: 齒圈，與所述轉(zhuǎn)動套筒相對固定； 多個限位軸，固定在支架上； 多個傳動齒輪，各傳動齒輪轉(zhuǎn)動安裝在對應(yīng)的限位軸上，且傳動齒輪與所述齒圈的內(nèi)圈嚙合； 驅(qū)動齒輪，與所述轉(zhuǎn)子組件相對固定，且驅(qū)動齒輪的外圈與各傳動齒輪嚙合。2.如權(quán)利要求1所述的帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動套筒的上端具有一擴(kuò)徑段，所述擴(kuò)徑段與齒圈相對固定；所述擴(kuò)徑段與主軸之間具有動密封結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求2所述的帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述動密封結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)動套筒的內(nèi)部空間分為密閉腔和潤滑腔，且所述潤滑腔靠近所述齒圈。4.如權(quán)利要求3所述的帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述擴(kuò)徑段的側(cè)壁設(shè)有排泄孔，排泄孔上安裝有塞子。5.如權(quán)利要求1所述的帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述傳動齒輪的數(shù)量均為3，且各傳動齒輪沿驅(qū)動齒輪的周向均勻分布。6.如權(quán)利要求1所述的帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括浮箱，所述支架固定在浮箱上，且多個葉片均位于浮箱的下方。7.如權(quán)利要求6所述的帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述浮箱上固定與外部結(jié)構(gòu)相固定的限位桿。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶增速機(jī)構(gòu)的垂直軸水流發(fā)電機(jī)，包括：支架；主軸；水輪葉片，包括轉(zhuǎn)動套筒，以及葉片；定子組件，與主軸相對固定的；轉(zhuǎn)子組件；增速機(jī)構(gòu)包括：齒圈，與轉(zhuǎn)動套筒相對固定；限位軸，固定在支架上；傳動齒輪，安裝在對應(yīng)的限位軸上，且傳動齒輪與齒圈的內(nèi)圈嚙合；驅(qū)動齒輪，與轉(zhuǎn)子組件相對固定，且驅(qū)動齒輪的外圈與各傳動齒輪嚙合。本實(shí)用新型增速前后的轉(zhuǎn)動是同軸的，便于簡化發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，且結(jié)構(gòu)對稱，利于保持發(fā)電機(jī)整體的平衡；齒圈、傳動齒輪以及驅(qū)動齒輪的配合，緊湊地實(shí)現(xiàn)兩級傳動，達(dá)到較大的增速比；傳動齒輪轉(zhuǎn)動安裝在限位軸上，不是行星齒輪，這種結(jié)構(gòu)有利于提高運(yùn)行平穩(wěn)性。
【IPC分類】F03B13/00
【公開號】CN205078392
【申請?zhí)枴緾N201520752791
【發(fā)明人】戴霓
【申請人】杭州恒龍新能源科技有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年9月25日