[发明专利]齿条传动式潮汐发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别是潮汐发电装置。

背景技术

目前潮夕发电是在海湾筑水密坝，形成库容，坝上设有闸门，闸门处设有水轮发电机组，通过潮汐涨落冲击水轮机机组进行发电。它的不足之处是：海湾筑坝投资太大，施工困难，而且还要受自然环境局限，使潮汐发电很难普及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种容易加工制造、投资少、不受自然环境局限的齿条传动式潮汐发电装置。

本发明主要是由平台、立柱、浮体、传动杆、齿轮组、变速箱及发电机组成。其中，载物及操作用的平台顶面可以是一个平板，也可以是由框架构成的平面，该平台可以是各种几何形状，其下周边固定有4-8根立柱的上端，该立柱的下端设在海床上，其可以是立柱下端以桩的形式直接固定在海床上，也可以是立柱下端与设在海床上的压载舱相连，该压载舱是由金属（外设防腐层）制成的箱体，箱体内设有压载物如混凝土、铁块、水或其他重物，该压载舱可作为整个设备的基座。该立柱可采用多种材质如全金属、钢筋水泥或由金属筒（外设防腐层）及其内的混凝土组成的。在上述立柱所限的区域内设有浮体，该浮体为金属（外设防腐层）制成的箱体，箱体内设有压载物如混凝土、铁块、水或其他重物，并且箱体重+压载物重等于1/2箱体排开水体积，也就是等于1/2箱体所产生的浮力，以便使其在落潮时产生下落的重力。最好该浮体与立柱相邻的部位设有滑动副，该滑动副既可减少浮体上下移动的阻力，同时又可使浮体与立柱保持一定的间距，使浮体只能随潮汐位差上下移动，不能产生除此之外的位移，以保持设在浮体上的传动杆在规定范围内运动。传动杆下端铰接在浮体的连接件上，传动杆穿过平台上与其对应的通孔，传动杆侧面（最好两侧）设有齿条，齿条长度要大于5米，即潮差的最大间距。齿条与一个主动塔形齿轮（塔形齿轮为两同轴的直径不等且端面相连的齿轮）的小齿轮相啮合，该主动塔形齿轮的小齿轮的齿距大于大齿轮的齿距。该主动塔形齿轮的大齿轮与从动塔形齿轮的小齿轮相啮合，该从动塔形齿轮的小齿轮的齿距大于大齿轮的齿距。上述从动塔形齿轮可以是1-3个，以实现2-4级提速。末级从动塔形齿轮的大齿轮则与发电机变速箱的输入齿轮相啮合。该变速箱也可实现提速，其与上述从动塔形齿轮共同作用，当传递到变速箱的输出齿轮轴时，其转速可达到发电机组所需的2000-3000转/分。上述变速箱的输出齿轮轴与发电机转子相连。上述主动和从动塔形齿轮的转轴均分别设在支架上。

当涨潮时，海水上涨，浮体随之向上移动，建立起稳定的浮力，使传动杆的齿条也向上运动，而与该齿条啮合的主动塔形齿轮随之转动，通过多级齿轮传动，末级从动齿轮的速度可达10转/分，再通过变速箱后传递到发电机转子上的转速约为2000-3000转/分，可实现潮汐发电。当落潮时，齿条下降，建立起稳定的重力，齿轮转动方向相反，其发电过程与涨潮同理。机组容量的配置则根据浮体排开体积的大小而定。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、结构简单、容易加工制造、投资少；

2、不受自然环境的局限，只要在8-10米的海域都可建造，特别适合在偏远的海岛等地区使用。

附图说明

图1是本发明的主视示意简图。

图2是本发明的俯视局剖示意简图。

图3是图1中Ｉ局部放大示意简图。

具体实施方式 在图1和图2所示的齿条传动式潮汐发电装置的示意简图中，该平台1为矩形，其下周边四个角及长边的中部固定有6根立柱2的上端，该立柱的下端与设在海床上的压载舱3相连，该压载舱是由外设防腐层的金属制成的箱体，箱体内设有混凝土压载物。该立柱是由外设防腐层的金属筒及其内的混凝土组成的。在上述立柱所限的区域内设有浮体4，该浮体为外设防腐层金属制成的箱体，箱体内设有混凝土压载物，并且箱体重+压载物重等于1/2箱体排开水体积。该浮体与立柱相邻的部位设有滑动副，该滑动副有一个固定在立柱上的滑道5，与该滑道对应的滑轮6通过连接件固定在浮体上，如图3所示。传动杆7下端铰接在浮体的连接件上，传动杆穿过平台上与其对应的通孔，传动杆两侧设有齿条8，齿条长度要大于5米。每根齿条均与一个主动塔形齿轮的小齿轮9相啮合，该主动塔形齿轮的小齿轮的齿距大于大齿轮的齿距。该主动塔形齿轮的大齿轮10与从动塔形齿轮的小齿轮相啮合，该从动塔形齿轮的小齿轮11的齿距大于大齿轮的齿距。上述从动塔形齿轮是2个。末级从动塔形齿轮的大齿轮12则与发电机变速箱13的输入齿轮14相啮合。上述变速箱的输出齿轮轴与发电机15转子相连。上述主动和从动塔形齿轮的转轴均分别设在支架16上。