[发明专利]一种水翼潮流能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及电能传输装置，特别涉及一种水翼潮流能发电装置。

背景技术

伴随着石油和煤炭等化石燃料的过度消耗，像潮流能、风能、太阳能等可再生能源的开发利用越来越受到世界各国的重视。潮流能作为海洋能的重要形式，与太阳能、风能相比，具有能量密度大、对环境污染小，变化有规律，可预测性好等优点，也被称为世界未来十大清洁能源之一。目前，对潮流能的利用形式多为旋转叶片的水轮机配合相应的发电机进行能量捕获，然而这种潮流能量捕获方式已经遇到一些指责，如：占地面积大，需要的潮流速度快，噪声大，水轮机叶片旋转速度快时会对周围的海洋生物产生影响等。

目前公告号为CN104481785B的中国专利公开了一种摆动式水翼潮流能发电装置，包括主支撑框架、副支撑框架、发电机、旋转轴、摆动轴、俯仰轴、第一俯仰连杆、第二俯仰连杆、摆动连杆，旋转轴、摆动轴、俯仰轴按照自上而下的顺序依次安装在主支撑框架里，摆动轴和俯仰轴通过其各自对应的轴承与主支撑框架配合，旋转轴包括第一段-第四段，第一段通过轴承与主支撑框架配合，第一段和第二段之间安装第一组俯仰曲柄，第一俯仰连杆上端通过销轴与第一组俯仰曲柄相连，第二段和第三段之间安装摆动曲柄，摆动连杆的上端通过销轴与摆动曲柄相连，第三段和第四段之间安装第二组俯仰曲柄，第二俯仰连杆通过销轴与第二组俯仰曲柄相连，第四段通过轴承与主支撑框架配合，摆动轴上安装摆动摆杆、大轮，摆动摆杆和摆动连杆通过销轴相连，俯仰轴上安装第一俯仰摆杆、第一带轮、小轮、第二俯仰摆杆，第一俯仰摆杆和第二俯仰摆杆的端部之间安装翼片，翼片上安装第二带轮，第一带轮和第二带轮上缠绕匀速同步带，小轮和大轮上缠绕增速同步带，第一俯仰摆杆与第一俯仰连杆通过销轴相连，第二俯仰摆杆和第二俯仰连杆通过销轴相连，发电机安装在副支撑框架上，发电机与旋转轴的第四段相连。该装置虽然能够通过水翼实现对于潮流能的利用，不过整体结构较为复杂，生产、安装、维护均较为不便。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水翼潮流能发电装置，能较好地克服上述技术问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种振荡式水翼潮流能发电装置，包括固定在海底的支架，其特征是：支架中心设置有一根转轴，转轴上设置有悬臂，悬臂端部固定有刚性波浪形的水翼，当水流冲击到波浪形水翼的表面时，波浪形的水翼发生摆动并通过悬臂带动转轴转动，转轴下端设置有密封的电机腔，电机腔内设置有双向液压泵，双向液压泵的转动轴与转轴传动连接，双向液压泵的出油口和进油口通过油管连接有梭阀，梭阀的出油口与液压马达进油口相连，液压马达的出油口通过两根回油管分别与双向液压泵的进油口及出油口相连，回油管上均设置有防止液压油流向液压马达出油口的单向阀，液压马达的转动轴与发电机的输入轴传动相连。

通过上述技术方案，刚性、波浪形的水翼和海鳗游动时的姿态相似，当波浪形的水翼收到潮流的冲击时能够较为方便地将横向流动的潮流能转化为转轴的来回摆动。转轴下端传动连接有双向液压泵能够将转轴上的转矩转变成液压油的压力能并驱动液压马达转动，液压马达的转动轴与发电机的输入轴传动连接，当液压马达转动的同时发电机转动进行发电。通过双向液压泵和液压马达的设置可以较为方便地进行能量传递，简化整体的结构，方便安装、维护。

优选的，所述转轴与双向液压泵的转动轴之间通过齿轮进行传动，双向液压泵的转速高于转轴的转速。

通过上述技术方案，转轴和双向液压泵的传动轴之间通过齿轮进行传动，两者之间传动较为可靠，同时可以较为方便的控制传动比，提高双向液压泵转动轴的转速。

优选的，所述悬臂及水翼使用时全部浸没在海水中，悬臂和水翼为中空结构，其所受的浮力和重力相同。

通过上述技术方案，悬臂和水翼完全浸没在海水中可以充分利用水翼的表面对潮流能进行收集，悬臂和水翼为中空结构、其所受的重力和浮力相同可以避免悬臂和水翼固定在转轴上使转轴受到弯矩的作用，使转轴转动时更加顺畅并增加转轴的使用寿命。

优选的，所述悬臂端部向下倾斜，水翼固定在悬臂末端，水翼后端向上方倾斜。

通过上述技术方案，悬臂端部向下倾斜可以降低装置的整体高度。由于近海的潮流一般都是沿着海床进行流动，水翼后端向上方倾斜能够更好地对潮流能进行收集。

优选的，所述水翼表面塑封有塑料薄膜。