[发明专利]缆绳传递扭矩的柔性联轴器及应用这种联轴器的发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用缆绳传递扭矩的柔性联轴器的发动机，具体的说是一种应用缆绳传递扭矩的柔性联轴器的风力转换发动机和无坝漂浮式水力转换发动机。

背景技术

传统的风力发电塔架越做越高，最后塔架的成本占总成本的比例越来越高。这是因为越高的地方风速越高，风力越稳定。多数情况下“塔架风电”风力机位置所能触及的高度只能到达50-80米；最高也只能达到100米左右的低空，否则其建设难度与综合成本将随着塔架建设高度的进一步发展呈现出几何级数加速扩大的态势。风力发电基本公式：

功率正比于流体密度乘以速度的三次方除以2。

其中P是功率、单位是w，是空气的密度1.29kg/m³，v是风速、设计风速约7~8m/s。

因此，风速的较小变化将导致能量的较大变化，风速翻倍则得到八倍能量。这正是传统风力发电塔架向高发展的源动力。

基于以上原因目前出现了高空风力发电思潮，基本上是由一根缆绳将风筝或漂浮气球固定；发电方式有三类，一类是风筝或气球将发电机漂浮于空中，发电后将电力用电缆输送至地面，这种困难在于电缆和发电机的重量很大，依靠缆绳传递至地面有困难；第二类是放风筝， 将风筝迎风角调大放远过程中拉动卷扬机拖动发电机做功， 然后迎风角调小拉回后再放，通过收放风筝实现发电；第三类是调整风筝的角度，同时用很多的风筝绳拉动类似于旋转木马式的转盘发电。 这三类发电技术各有优缺点， 但都是由绳不能传递大扭矩这条自然规律被逼无奈之举。

传统的水力发电机需要用大坝来提高水头，由于大坝建设周期长，影响自由航行，破坏了生态；因此，出现了一类漂浮于水面的漂浮式水力发电；这类发电技术克服了大坝的缺点，但是单机容量很难做大、成本高。

实际上漂浮式水力发电技术如果能借鉴高空风力发电的优点，并解决了缆绳不能传递大扭矩的缺点，单机功率能做的很大，同时造价将大幅下降。

发明内容

为了解决背景技术中所述的缆绳不能传递大扭矩和漂浮式水力发电成本高、单机功率小的缺点；本发明的目的在于提供一种简单可靠的缆绳传递大扭矩的风力发动机和水力发动机。

本发明提供了一种远距离缆绳传递大扭矩的柔性联轴器，单根缆绳传递扭矩较小，本发明使用两根或两根以上的缆绳传递扭矩，并联的缆绳中间加入支撑杆来防止缆绳缠绕。

本发明通过缆绳组解决了单根缆绳不能传递大扭矩这一自然规律，由于缆绳制成网的形式是复杂多样的，其它形式的通过缆绳网或缆绳与杆组合传递大扭矩的形式应视为本发明的一种形式。

本发明提供了一种应用缆绳传递扭矩的柔性联轴器的漂浮式水力发动机，由于单根缆绳传递扭矩较小，本发明使用两根或两根以上的缆绳传递扭矩，将一个或多个旋转叶轮的扭矩传递至发电机拖动发电机发电，多个旋转叶轮是串联或并联或串联和并联的任意组合。

本发明提供了一种应用缆绳传递扭矩的柔性联轴器的风力发动机，由于单根缆绳传递扭矩较小，本发明使用两根或两根以上的缆绳传递扭矩，将一个或多个旋转叶轮或旋转风筝的扭矩传递至发电机拖动发电机发电，多个旋转叶轮或旋转风筝是串联或并联或串联和并联的任意组合。

与现有技术相比，本发明所产生的技术效果是：

1、相同材料一般所能承受的压力和剪切力与能承受的拉力在百倍以上，两根及以上的缆绳传递的扭矩大，但缆绳仅仅受拉力。

2、多个水力发电旋转叶轮是串联或并联，单机功率大、造价低；发电机是放置在岸上或漂浮母船上方便维护。

3、多个旋转叶轮或旋转风筝是串联或并联，单机功率大、造价低；发电机是放置在地面上方便维护。

附图说明

图1是一种水轮机形式的缆绳传递扭矩的发动机的示意图。

图2是一种水车形式的缆绳传递扭矩的发动机的示意图。

图3是一种风车形式的缆绳传递扭矩的发动机的示意图。

图4是一种缆绳传递扭矩的柔性联轴器。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，该水轮机形式的缆绳传递扭矩的发动机包括了浮筒（１）、横叶片（２）、缆绳（３）。横叶片（2）连接在浮筒（１）上，缆绳（3）将前后紧挨着的浮筒（1）上的叶片（2）连接起来。

所述的发动机放置于河流或洋流中时，水流方向与浮筒（１）轴线大致平行，浮筒（１）是空心或内部装填了轻质泡沫材料，三个横叶片（2）受水流冲击旋转产生扭矩，三根缆绳（３）传递扭矩，扭矩传递到岸上或母船上的发电机，拖动发电机转动发电。

所述的浮筒（1）是空心的或装填了轻质泡沫材料的。