[发明专利]一种尾翼式海流能流致振动双向摇转发电装置

说明书

本发明公开了一种尾翼式海流能流致振动双向摇转发电装置，包括固定框架、流致振动板、离合器，所述流致振动板内设有贯穿轴，该贯穿轴的两端设有离合器；所述离合器通过传动结构连接发电机结构。本发明选用流致振动板作为绕流钝体，洋流绕过钝体时振动板双向摆动，板在水流中受到的阻力较小，板表面设有防腐涂层，可以减少对板的腐蚀，保证装置在水下的使用寿命。本发明加入超越离合器，振动板无论是顺时针还是逆时针摇转，离合器都能旋转带动发电机线圈切割磁感线发电，保证板在水下工作时，无论是顺时针还是逆时针摆动，离合器都会随之旋转，从而能够更大限度的对海流能进行捕获，获得更大的能量。

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种尾翼式海流能流致振动双向摇转发电装置。

背景技术

在生态环境日益恶化的今天，随着资源能源的减少，海洋能源的开发利用越来越受到重视。海流能作为海洋能源中最易利用且持续可利用的能源备受关注。流致振动是一种自然界常见的振动现象，指水流流过固体时，剪切应力导致近壁面水流蜷曲成涡，诱发固体表面不同区域压强变化，从而产生交替相间的流体力，使得固体发生往复运动的现象。流致振动现象广泛的存在于空气动力、水动力及海洋动力等相关的工程领域中，其对工程结构物有巨大的破坏作用。但是如果能将该振动能量有效地转化为电能，一方面可以对能源进行利用，另一方面振动能量被搜集起来，对结构整体起到减振效果。目前应用于潜艇基本采用涡扇进行能源利用，形式太过单一且利用率低、转化不稳定，故如何改变利用方式且提高利用率及稳定性，成为近几年的热门话题。

如图1所示，目前技术提出一种PVDF弹性薄膜鳗鱼“eel”型俘能器，薄膜置于垂直水流方向的平板后方，共振条件下薄膜在卡门涡街中的阻尼效应可忽略不计。流体绕过钝体时产生的卡门涡街会带动后侧的柔性压电材料发生扭动或摆动,进而实现发电。“eel”式压电俘能发电装置仅能为小型传感器或者航标灯等提供电力支持，并不适用于潜艇等大型水下设备的供电，适用面较狭窄。鳗鱼式压电俘能装置的核心在于压电材料本身，只有突破与改善材料技术才能提高该设备运用的前景。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种发电量大、发电效率高、结构稳定、生产方便的尾翼式海流能流致振动双向摇转发电装置，以解决上述技术问题。

技术方案：本发明的尾翼式海流能流致振动双向摇转发电装置，包括固定框架、流致振动板、离合器，所述流致振动板内设有贯穿轴，该贯穿轴的两端设有离合器；所述离合器通过传动结构连接发电机结构。

所述流致振动板上表面呈流线型或呈斜面。

所述离合器设于流致振动板两端的端部，流致振动板的该端部呈圆柱形。

所述离合器包括上转轴、外盘、内盘以及下转轴；上转轴顶部、底部分别与固定框架和外盘连接，外盘和内盘嵌套连接，下转轴的顶部、底部分别与内盘和固定框架连接。

所述内盘包括爪轮，爪轮设有楔槽，槽内设有滚柱以及连接滚柱与爪轮的弹簧顶杆，弹簧顶杆设于槽的侧壁。

所述传动结构包括两个联轴器和联轴器间的蜗杆传动结构。

所述离合器的下转轴连接联轴器，由下转轴带动联轴器转动；所述联轴器包括对称设置的两个半联轴器和膜片，两个半联轴器与膜片交错连接，即相邻的连接螺栓方向相反。

所述联轴器的下端连接蜗杆传动结构，蜗杆传动结构包括蜗杆、蜗轮以及输出轴，蜗杆通过联轴器与超越离合器下转轴相接，由下转轴带动蜗杆转动，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与输出轴连接。

所述贯穿轴末端设有固定柱，固定柱上设有槽口，通过槽口与离合器连接。

所述传动结构设于固定框架内。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：