[发明专利]一种单约束柱体涡激振动星型发电装置

说明书

本发明公开了一种单约束柱体涡激振动星型发电装置，包括星型发电机、若干个振动舱和振动杆，所述振动杆竖向布置，振动杆为上大小下的锥状体，振动杆通过连接装置固定杆连接，固定杆的下端固定在水底或者海峡石壁上，固定杆为镂空结构，固定杆的壁上设有若干个通孔，振动舱穿过通孔，振动舱内安装有活塞，活塞与连杆连接，所述星型发电机包含壳体、星型转子和盖板，所述壳体通过盖板密封，星型转子与连杆连接，星型转子与转动杆连接，转动杆插入到传动块上，传动块与位于星型发电机中心的转轴连接，转轴与旋转电机连接。本发明通过布置一端自由一端约束的竖直振动杆，在发生涡激振动时将具有更大的振动幅度，有利于产生电能。

技术领域

本发明涉及单约束柱体涡激振动星型发电装置，属于发电领域。

背景技术

涡激振动是流体通过钝形结构物时，由于在钝形结构物后方产生交替泻放的尾涡导致结构物表面压力分布发生周期性变化，进一步引起结构物发生规律振动的一种现象。这种现象在自然界非常普遍，如果能够将这种振动有效地加以利用并进行转化，能够为人类提供大量的能源。海洋与河流的水流作为一种无污染可再生的能源，采用涡激振动对这类能源进行捕获并转化为电能是近年来的研究热点，这种能源捕获方式绿色环保且捕获效率高。传统的涡激振动旋转电机将振动杆水平放置，当振动杆发生振动时，带动两端与振动杆固定的运动结构，然后进一步将其机械能转化为电能，这类水平布置的方式需要较大的支架以支撑振动杆，安装麻烦且成本较高，同时会影响装置后方的流场。此外，由于支架的存在，只能对振动杆横向的振动进行捕获。

近年的研究表明，涡激振动除了存在横向振动，还存在更高频率的顺流向振动，虽然顺流向振动幅度较小，但是具有更高的振动频率，如果能够加以利用，具有更高的捕获效率，此外，横向布置的振幅受到极大影响。

在这样的背景下，提出一种一端约束的立式涡激振动旋转电机，具有一定的意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种单约束柱体涡激振动星型发电装置，布置一端自由一端约束的竖直振动杆，在发生涡激振动时将具有更大的振动幅度，有利于产生电能。

技术方案：为实现上述目的，本发明的单约束柱体涡激振动星型发电装置，包括星型发电机、若干个振动舱和振动杆，所述振动杆竖向布置，振动杆为上大小下的锥状体，振动杆通过连接装置与固定杆连接，固定杆的下端固定在水底或者海峡石壁上，固定杆为镂空结构，固定杆的壁上设有若干个通孔，振动舱穿过通孔，振动舱内安装有活塞，活塞与连杆连接，所述星型发电机包含壳体、星型转子和盖板，所述壳体通过盖板密封，星型转子与连杆连接，星型转子与转动杆连接，转动杆插入到传动块上，传动块与位于星型发电机中心的转轴连接，转轴与旋转电机连接；通过振动杆上下移动，带动活塞前后移动，从而通过连杆带动星型转子转动，星型转子转动从而带动转动杆转动，转动杆转动从而带动传动块转动，传动块转动从而带动转轴转动，从而带动旋转电机工作。

作为优选，所述连接装置包含上连接柱、下连接柱和双联万向节双联叉，所述上连接柱与振动杆连接，下连接柱与固定杆连接，上连接柱和下连接柱的端部均设有节叉，双联万向节双联叉的两端均设有凹槽，节叉通过位于凹槽内的十字轴与双联万向节双联叉连接。

作为优选，所述节叉上套有弹簧。

作为优选，所述活塞外套有若干个密封圈。

作为优选，所述活塞设有开孔，连杆转轴穿过开孔与连杆连接，在开孔上设有密封块。

作为优选，所述振动舱、活塞、连杆为(2*n+1)个，n为正整数，其目的在于奇数个能够很好地度过死点。

作为优选，所述传动块为偏心摆锤。

作为优选，所述偏心摆锤包含扇形的本体和延伸的凸台，所述转轴位于本体的圆心处。

有益效果：本发明的单约束柱体涡激振动星型发电装置，具有以下优点：