[发明专利]一种折叠振荡式潮流能发电装置

说明书

技术领域

本发明属于利用潮流能发电的技术领域，尤其涉及一种折叠振荡式潮流能发电装置。

背景技术

海洋能作为一种清洁、可再生的能源，不仅资源丰富，而且对环境的影响甚微。当前，全球可再生的海洋能资源，理论总量达766000GW，开发前景非常可观。我国拥有绵长的海岸线和广阔的海域面积，海洋能储量丰富，可开发的海洋能资源包括：潮流能、潮汐能和波浪能等，其中，潮流能理论平均功率为13940MW。潮流能由于可预测性强，在稳定提供电力方面比波浪能有更大的优势，同时与潮汐能的利用相比，潮流能并不需要很大范围的改变自然环境，因此成为当前的海洋能焦点。

现有的潮流能发电装置高昂的运输与安装成本占总成本的30％，成为阻碍潮流能发电的最大障碍。目前国内外尚未有发电装置利用伸缩和折叠方式，降低潮流能水轮机运输与安装成本。浙江大学提出发明专利《伸缩浆海流能发电装置》(申请号：200610052522.1)利用伸缩结构减小来流对水轮机冲击的阻力，着重于提高性能。哈尔滨工程大学的发明专利《用于潮流能转换的直叶式自适应变螺距水轮机》(申请号：2003106918.5)利用弹簧机构代替摆线式达到自动调整螺距的功能，提高性能价格比。中国海洋大学《自适应柔性叶片转子》(申请号：200710181399.8)和《柔性叶片转子支撑装置》(申请号：200810249880.0)通过使用柔性叶片转子，产生比刚性叶片更大的转矩，提高水轮机换能效率。天津大学的《自调节海流能发电装置》(申请号：200610129897.3)利用感应器对海流的大小和方向自动调整叶片的角度和深度，优化两个横轴水轮机的性能。大连理工大学的发明专利《双反向折叠式横轴潮流能水轮机》(申请号：201010247741.1)、《三轮高效伸缩折叠式横轴潮流能发电装置》(申请号：201010253682.9)和《折叠式竖轴潮流能发电装置》(申请号：201010235920.3)采用伸缩折叠式结构，缩小整个装置的体积，有效地减少了安装与运输成本。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种折叠振荡式潮流能发电装置，它针对背景技术中的运输与海底安装要消耗大量的人力和物力的不足，通过有效的折叠缩小整个装置的体积，方便运输，避免各个部件之间的拆装减少海底安装成本；同时，鉴于传统水轮机工作时叶片的快速转动容易误伤海洋生物，本发明采用振荡式，通过采集机翼小幅度的上下摆动即可采集潮流能，从而有效减小发电装置对海洋环境的破坏。

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种折叠振荡式潮流能发电装置，包括发电装置本体，所述发电装置包括四边分别设置有伸缩臂的底座，所述底座的中心设置有折叠式支柱，所述支柱设置有推力轴承，所述推力轴承通过万向节连接有基座，所述基座上设置有内部带发电机、增速齿轮箱和飞轮的水密舱，所述增速齿轮箱的输入轴连接飞轮，其输出轴与所述发电机连接，所述飞轮通过轴承与所述基座固定连接，其通过伸出所述水密舱的曲杆与设置在所述基座的顶部中心处的转动轴铰接，所述转动轴通过折叠式连接臂连接有折叠式流线型采集机翼。

所述伸缩臂与所述底座连接构成“十”型结构。

每一组所述伸缩臂均由3根内径尺寸不同伸缩杆折叠构成。

所述支柱由3根内径尺寸不同的支撑杆折叠构成。

所述连接臂由3根内径尺寸不同的连接杆折叠构成。

所述流线型采集机翼由对称两组可折叠的采集机翼单翼构成，每一组所述采集机翼单翼均有3根内径尺寸不同的流线型机翼杆折叠构成。

本发明有益效果：

1、本发明中流线型采集机翼、连接臂、支柱以及伸缩臂组成一个折叠系统，折叠系统采用插销式锁紧机构锁紧的折叠式结构，通过有效的折叠，缩小了整个装置的体积，方便运输，避免各个部件之间的拆装，减少了运输，节省海底安装成本。

2、本发明采用杠杆原理，以转动轴为支点，连接臂、流线型采集机翼和曲杆组成一个省力杠杆，在曲杆处产生较大的力，从而带动飞轮转动，提高了装置的启动效率，通过飞轮传动系统将振荡运动转化为转动，进而通过发电机将潮流能转换为电能，相对于水轮机提高了能量转换效率。

3、本发明连接臂和流线型采集机翼采用振荡式，通过采集机翼小幅度的上下摆动即可采集潮流能，相比于传统水轮机这种方式能有效减小发电装置对海洋生物的误伤，从而减少发电装置对海洋环境的破坏。