[发明专利]一种垂直轴活叶帆轮式万向流体动能接收装置

说明书

技术领域

本发明一种垂直轴活叶帆轮式万向流体动能接收装置，具体涉及一种能将任意方向的流体动能转换成绕固定轴旋转的机械能的装置，属于能量转换技术领域。 

背景技术

目前人类对新能源和可再生能源的开发还处在起步阶段，主要通过太阳能、水能、风能、化学能以及原子能等来获取能量，化学能及原子能等这些能源在目前阶段存在一定的污染和危害，而太阳能、水能和风能利用比较普遍，但是太阳能、水能或风能的利用很容易受时间、地域以及其他因素的影响，特别是利用水能和风能，更是受到水流或风的方向和流速的影响，对于水能，只能通过修筑大坝或者大型流水渠道建立水电站来获取电能，而对于蕴涵着非常巨大的可再生洁净能源而且做稳定水平流动的洋流，如佛罗里达洋流及贴近我国台湾的黑潮洋流等等，还没有得到有效的开发利用。 

洋流的潜力是非常宏大的。因为地球表面60％是海洋，有着丰富的暖流和寒流。例如墨西哥湾佛罗里达暖流，宽80公里，深度平均为800米，流速经常在1.5～1.7米/秒，所蕴函的能量达2.16×1014瓦，即两亿兆瓦。 

对我国最具意义的是我国东部的黑潮，属于世界第二大洋流，其规模相当于1000条长江，其流速亦适于截获巨大的动能。就拿我国的琼州海峡来说，其宽度为30公里，平均深度140米，海水的流速在1米/秒左右，约含能4000兆瓦，有很大的利用价值。 

对于风能，目前只能在风速较大的地区建立风力发电站来获取电能，当风力不断地改变方向就很难获取电能了，造成了能量转换装置效率较低，不利于大规模广泛推广。 

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种可根据流体动能的实际情况控制获取能量的多少的一种垂直轴活叶帆轮式万向流体动能接收装置。 

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种垂直轴活叶帆轮式万向流体动能接收装置，包括：底座，固定轴，旋转轴，支架，下限位装置，上限位装置，风叶，底座上固定有固定轴，旋转轴通过轴承套装在固定轴的外部，旋转轴上依次垂直安装有多层支架，每层支架是由至少四个以旋转轴为圆心均匀分布的架体组成且每层支架均相互平行；上下相邻的两层架体之间均垂直安装有风叶，其中处于底层的架体一侧均安装有下限位装置；处于中间层的架体一侧均安装有下限位装置，另一侧安装有上限位装置；处于顶层的架体一侧均安装有上限位装置； 

所述上限位装置包括第一上限位器、第一上限位拉杆、第二上限位器、第二上限位拉杆和第一油缸，其结构为：第一油缸安装在支架上，第二上限位拉杆的一端与第一油缸的活塞杆相连接，第二上限位拉杆的另一端与第一上限位器的一侧相连接，第一上限位拉杆的一端与第一上限位器的另一侧相连接，第一上限位拉杆的另一端与第二上限位器的一侧相连接；

所述第一上限位器包括上限位器支架、第一缓冲块、上限位器导轨、上限位架、上限位销轴、第一T形凸块和第一T形槽，其结构为：上限位器导轨固定在支架上，所述上限位器导轨上设置有第一T形槽；上限位器支架下部固定有第一T形凸块，所述第一T形凸块安装在第一T形槽内，U形的上限位器支架中部安装有上限位销轴，上限位销轴上安装有上限位架，所述上限位架上固定有第一缓冲块；

所述第二上限位器和所述第一上限位器的结构相同；

所述下限位装置包括第一下限位器、第一下限位拉杆、第二下限位器、第二下限位拉杆和第二油缸，其结构为：第二油缸安装在支架上，第二下限位拉杆的一端与第二油缸的活塞杆相连接，第二下限位拉杆的另一端与第一下限位器的一侧相连接，第一下限位拉杆的一端与第一下限位器的另一侧相连接，第一下限位拉杆的另一端与第二下限位器的一侧相连接；

所述第一下限位器包括下限位器支架、第二缓冲块、下限位器导轨、下限位架、下限位销轴、第二T形凸块和第二T形槽，其结构为：下限位器导轨固定在支架上，所述下限位器导轨上设置有第二T形槽；下限位器支架下部固定有第二T形凸块，所述第二T形凸块安装在第二T形槽内，U形的下限位器支架中部安装有下限位销轴，下限位销轴上安装有下限位架，所述下限位架上固定有第二缓冲块；

所述第二下限位器和所述第一下限位器的结构相同。

所述旋转轴的顶部与处于顶层的架体之间均连接有悬索。 

所述风叶包括上支座、风叶轴、叶片和下支座，其结构为：风叶轴的一端套装在上支座内，所述风叶轴的另一端套装在下支座内，上支座和下支座分别固定在相互平行的两个架体上，叶片固定在风叶轴的中部。 

与现有技术相比，本发明一种垂直轴活叶帆轮式万向流体动能接收装置具有以下有益效果。