[发明专利]潮流能的轴流发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及潮流能技术领域，具体讲是一种潮流能的轴流发电装置。

背景技术

我国的海洋能资源非常丰富，海岛及周边拥有丰富的可再生海洋能资源，如潮流能和波浪能等。潮流能是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动时形成的动能，集中在岸边、岛屿之间的水道或湾口，潮流能发电则是直接利用涨落潮水的水流冲击叶轮等机械装置进行发电。现有技术的潮流能发电机，叶轮的中心轴与发电机的输入轴联接。因此，现有技术的潮流能发电机存在以下的缺点：由于叶轮的中心轴的转动速度很低，需要通过多级增速机来增速，再继而带动发电机发电，但是：

1）由于增加了增速机，相应就使结构变得复杂，因此，部件越多，可靠性越差，其中任何一个部件失效的话，就能造成整台发电机的失效；

2）同时，增加了增速机后，由于增速机本身要消耗掉一部分的功率，因此，使整台发电机的工作效率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可靠性好，并且工作效率高的潮流能的轴流发电装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的潮流能的轴流发电装置，包括安装架、叶轮装置、导流装置和发电机，所述的安装架安装在水底，叶轮装置转动连接在安装架上，发电机固定连接在安装架上，叶轮装置与发电机连接。所述的叶轮装置上设有外齿圈，发电机的输出轴上连接有与外齿圈啮合的小齿轮，外齿圈与小齿轮的齿数比为30～50:1。

所述的安装架包括立架、四个固定柱和两根横杆，每根横杆的两端分别连接两个固定柱，四个固定柱安装在水底，立架安装在两根横杆上。

所述的叶轮装置包括轮毂、叶片组和空心轴，叶片组的一端与空心轴连接，另一端与轮毂连接；所述的外齿圈位于轮毂的外圆周壁上。

所述的叶轮装置与安装架转动连接是指，立架上沿圆周方向均匀设有多组限位装置，每组限位装置包括连接板、支撑轴、导轮和轴承，所述的连接板的一端与立架连接，另一端与支撑轴的中部套接，支撑轴的两端分别各自通过轴承转动连接有导轮，所述每个导轮均在靠外侧边缘的圆周面上具有凸缘，所述的轮毂的两个端面卡接在两个导轮上的凸缘内。

所述的限位装置的最佳数量为三组。

所述的导流装置包括外导流套和内导流套，所述的外导流套为两个，分别位于立架的两侧，每个外导流套从内到外为向外扩的喇叭口状，每个外导流套的外壁上沿圆周方向连接有多个挂板，挂板的数量与限位装置的数量一致，多个挂板分别连接在多组限位装置中的支撑轴的同一端；所述的内导流套为两个，分别位于空心轴的两端，每个内导流套呈子弹头的形状，其中尖的一头朝外，另一头固定连接在空心轴的端部。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1）由于叶轮装置中的外齿圈与发电机输入轴上的小齿轮的齿数比为30～50:1，这种大齿数比使叶轮的转速与发电机输入轴的转速的比值为1:30～50，换句话说，轮毂旋转一圈，可以使小齿轮旋转30～50圈，这样，发电机的输入轴可以相当于叶轮30～50倍的转速旋转，大大提高发电机的电能输出量，因此，即使在叶轮低转速的情况下，也能转换成较高的电能输出，使潮流能发电机的工作性能更好；

2）另外，叶轮装置的轮毂通过多组限位装置来限位并与立架转动连接，结构简单，而且轮毂转动灵活；

3）在安装架的两侧均连接了外导流套，这样，即使潮流的方向有小的偏离，也能对叶轮产生转动的驱动力；同时，在空心轴的两端均安装了呈子弹头形状的内导流套，使原本从空心轴的空心处穿过的潮流通过内导流套的引导作用偏向周围的区域，从而增加了对叶轮处的潮流的流速，使本装置的发电效率更高；

4）将外导流套设计成从内到外为向外扩的喇叭口的形状，是为了使水流进入叶轮装置的流速增大，也使本装置的发电效率更高。

附图说明

图1是本发明潮流能的轴流发电装置的剖视结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3是图2中A向的结构示意图。

图4是本发明局部的立体结构示意图。

其中：1、固定柱；2、横杆；3、立架；4、发电机；5、小齿轮；6、外齿圈；7、轮毂；8、叶片组；9、内导流套；10、空心轴；11、外导流套；12、凸缘；13、挂板；14、轴承；15、导轮；16、连接板；17、支撑轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。