[发明专利]一种垂直轴水力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及洋流能发电，尤其是将洋流能转换垂直轴机械转动进而进行发电的装置。

背景技术

海流能能量密度高、清洁、可预测性强，海流能发电不占用宝贵的土地资源。因此，海流能的开发利用具有深远的意义。目前也存在许多利用洋流能来发电的装置，如中国专利，公开号为103206334A的一种低速直驱液压型海流发电装置及，包括叶轮、与叶轮主轴相连的定量液压泵、与定量液压泵并联且与定量液压泵出口相连的变量液压泵和变量液压马达、发电机；定量液压泵的入口、变量液压泵的出口和变量液压马达的出口均连接油箱；变量液压泵和变量液压马达的主轴刚性连接；变量液压马达主轴另一端与发电机主轴相连；控制方法，步骤包括：1、通过叶轮将海流能转换为机械能；2、通过定量液压泵将机械能转换为液压能，并且通过调整变量液压泵排量大小调整液压系统压力，进而调整叶轮捕获功率大小；3、通过变量液压马达将液压能转换为机械能；4、将得到的机械能通过发电机将机械能转换为电能。又如中国专利公开号为102493922A的一种风水力综合发电系统，包括发电机和安装在海床上并伸出海面的塔架，其特征在于：所述塔架顶部安装有风力叶片和第一液压泵，风力叶片的心轴联接第一液压泵的动力输入端；所述塔架浸于海水中的立柱上安装有水轮叶片和第二液压泵，水轮叶片的心轴联接第二液压泵的动力输入端；所述第一液压泵、第二液压泵通过液压管路和单向阀联接到安装在塔架上的同一个液压马达，所述液压马达的动力输出端联接发电机的输入轴。目前利用洋流能发电的装置一般是通过水平轴的风轮进行能量的第一次转换，然后通过风轮驱动液压泵进行第二次能量转换，最后通过液压泵带动发电机来进行第三次能量转换；该种形式的洋流能发电装置由于其使用的是水平轴风轮，每个风轮只能驱动一个液压泵，而每个液压泵只能驱动一个发电机，导致这类发电装置的发电效率低，并没有将洋流能的巨大能量最大限度的利用起来。从发电领域来说，该类洋流能发电装置仅仅是人们理想的装置，并不具备商业价值，因为其发出来的电能价格已经高于目前风力发电的价格。所以寻找一种更具有商业价值的洋流能发电装置是今后发展的一个方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供垂直轴水力发电机，洋流能转换为电能的效率高，发电成本更低，适合商业使用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种垂直轴水力发电机，包括：

桩基础，所述桩基础深入海床内；

塔柱，所述塔柱设置在桩基础上，所述塔柱包括水下平台、支撑柱和水上平台，水下平台与桩基础顶部固定连接，支撑柱向水面延伸并与水上平台连接固定，水上平台高出水面；

叶轮，所述叶轮设于水里，所述叶轮包括若干升力型叶片，叶轮的上端和下端均通过轴承连接使叶轮枢接在塔柱外；

轴承，所述轴承包括圆环形的轨道、圆环形的安装座和设于所述安装座上的若干滚轮，所述滚轮在轨道上行走，所述叶轮与安装座连接；

发电机组，所述发电机组包括液压控制系统、发电机和动力转换机构，所述动力转换机构包括设于水上平台下方的驱动盘，所述驱动盘环抱所述支撑柱，驱动盘与叶片连接，所述驱动盘的顶部边缘设有若干向上凸起的顶块，所述顶块呈圆周均匀分布；所述液压控制系统安装在水上平台上，其包括液压马达、恒压储液桶和若干液压缸，所述液压缸的活塞杆竖直向下并穿过所述水上平台后与驱动盘的顶块对应，驱动盘的旋转带动液压缸的活塞杆上下运动，所述液压缸的输出端与恒压储液桶连接，所述恒压储液桶的输出端与液压马达连接，所述液压马达与发电机联动。