[发明专利]一种潮流发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种潮流发电装置。

背景技术

地球上有大约71％的面积被海洋覆盖，海洋不仅为人类提供航运、水产等便捷与服务，还蕴藏着丰富的矿产和巨大的能量。而且，海洋能源是一种清洁可再生的能源，如果能将其充分开发利用，将极大的缓解目前的能源危机和全球气候变暖问题。尤其是潮流能的开发利用具有以下优点：海水密度是空气的800多倍，能量密度集中；潮流流动具有可预测性，对于特定海域，潮流流动表现出极强的规律性。潮流能获能装置作为潮流能电站的关键部分，直接影响整个系统的性能，当水流方向与水轮机轴线平行时效率最高，但是当海流变向，两者夹角增大时，水轮机发电效率急剧下降，同时，潮流能发电装置都安放在海底，人工进行转向的话不仅费时费力，且海底海流流向变化多端，方向多变，如何准确实时测量海底海流流向并将发电装置转向其实现水轮机轴线与水流方向平行的难度不仅大且不容易实现。现有的潮流发电机的朝向都是固定的，在潮流流向发生变动时，潮流发电机的发电效率大幅降低。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种潮流发电装置，用于在潮流流向发生变动时，可以调整潮流发电机的朝向，提高潮流发电机的发电效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种潮流发电装置，包括主水轮机、测向水轮机组、转动轴、第一轴承、第二轴承、密封罩、底座、固定支架、第一传动齿轮、定位齿轮、转动轴限位组件、转动轴驱动组件、控制柜；所述密封罩包括侧壁、与所述侧壁相接的顶部，所述侧壁的底部与所述底座相固定形成一容置空间，所述顶部设置有通孔；所述底座朝向所述顶部的第一侧面设置有所述固定支架，所述固定支架设置在所述容置空间内，所述第一轴承设置在所述固定支架上，所述第二轴承设置在所述第一侧面的中心位置，所述通孔、所述第一轴承和所述第二轴承的连线与所述第一侧面相垂直；所述第一轴承固定在所述转动轴上，所述第二轴承固定在所述转动轴的第一端，所述转动轴的第二端透过所述通孔伸出所述密封罩的外侧，所述转动轴与密封罩在通孔处设有机械密封；在所述第一轴承和所述第二轴承之间设置有所述第一传动齿轮和所述定位齿轮，所述第一传动齿轮和所述定位齿轮安装在所述转动轴上；所述转动轴驱动组件设置在所述容置空间内，所述转动轴驱动组件与所述第一传动齿轮相接，所述转动轴限位组件设置在所述容置空间内，所述转动轴限位组件与所述定位齿轮相接；所述主水轮机固定在所述转动轴的第二端，所述测向水轮机组设置在所述主水轮机和所述密封罩之间，所述测向水轮机组固定在所述转动轴上，所述测向水轮机组包括设置在不同方位的至少两个测向水轮机；所述控制柜用于根据所述测向水轮机组的前后两端相邻水轮机之间发电电流的大小关系驱动所述转动轴驱动组件和所述转动轴限位组件，所述转动轴驱动组件和所述转动轴限位组件带动所述转动轴转动用于调整所述主水轮机的朝向。

可选的，所述转动轴驱动组件包括设置在所述第一侧面上的步进电机、受所述步进电机驱动的联轴器、设置在所述联轴器另一端的第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮相啮合；所述转动轴限位组件包括设置在所述第一侧面上的定位基座、设置在所述定位基座上的电磁铁、位于所述电磁铁一侧的弹簧、位于所述弹簧另一侧的磁铁，所述电磁铁在所述弹簧的作用下对所述定位齿轮进行限位，所述电磁铁产生的磁场用于迫使所述磁铁克服所述弹簧的弹力解除对所述定位齿轮的限位。

可选的，所述定位基座包括固定在所述第一侧面上的第一水平固定部、垂直设置在所述第一水平固定部上的第一竖直支撑部、垂直设置在所述第一竖直支撑部上的凸轴，所述磁铁为环形磁铁，所述环形磁铁套设在所述凸轴上，所述环形磁铁固定在所述凸轴靠近所述第一竖直支撑部的一端，所述环形磁铁远离所述第一竖直支撑部的一侧与弹簧相接，所述弹簧套设在所述凸轴上，所述电磁铁为中空结构，所述电磁铁套设在所述凸轴上，所述电磁铁位于所述弹簧远离所述磁铁的一侧，所述电磁铁的另一侧用于对所述定位齿轮进行限位。

可选的，所述固定支架包括垂直设置在所述第一侧面上的第二竖直支撑部、第三竖直支撑部、第四竖直支撑部、第五竖直支撑部、设置在所述第二竖直支撑部顶端的第二水平固定部、设置在所述第三竖直支撑部顶端的第三水平固定部、设置在所述第四竖直支撑部顶端的第四水平固定部、设置在所述第五竖直支撑部顶端的第五水平固定部，所述第二水平固定部、所述第三水平固定部、所述第四水平固定部、所述第五水平固定部均固定在所述第一轴承的外侧，且所述第二水平固定部、所述第三水平固定部、所述第四水平固定部、所述第五水平固定部对称设置。