[发明专利]一种具有磁边界的涡激振动发电装置

说明书

本发明公开了一种具有磁边界的涡激振动发电装置，包括上下两组相对设置的固定套筒，每个固定套筒均包括两个竖直套筒，竖直套筒呈中空腔体，竖直套筒包括密封端和开口端，竖直套筒的密封端设有固定磁极，竖直套筒内壁上设有线圈槽，线圈槽内安装有线圈绕组；还包括直线轴承，直线轴承的端部通过法兰与竖直套筒的开口端固定连接，直线轴承内设有导轨；还包括振动机构，振动机构包括振动杆以及与振动杆固定连接的振动导杆；振动导杆由上导杆和下导杆组成，上导杆和下导杆上均设有磁圈安装槽和防脱环，磁圈安装槽内安装有磁圈，同时上导杆和下导杆的端部还安装有活动磁极，振动导杆的上导杆和下导杆分别伸入上下两组相对设置的固定套筒内。

技术领域

本发明涉及一种具有磁边界的涡激振动发电装置，该发电装置利用海流能进行涡激振动发电，属于发电装置技术领域。

背景技术

随着地球资源的不断开采和消耗，陆地上的能源和资源越来越少，人类对资源的需求已经转向海洋。海洋资源除了海底的石油等自然资源，海洋本身蕴藏的能量也是巨大的宝藏。由于潮汐和季风的持续影响，海流能和潮汐能成为海洋能源中最易利用且持续可利用的能源。

涡激振动是一种自然界常见的振动现象，当流体(空气，水)经过钝形结构物时，由于尾涡脱落引起的升力变化，造成钝形结构发生往复运动。由于涡激振动吸收了流体的动能，并将该动能转化为破坏结构的能量，所以通常是一种具有破坏性的现象。但是如果能将该振动能量有效地转化为电能，其潜在的能源将不可估量。

传统的涡激振动发电装置通常在振动杆两端用弹簧进行连接，这种振动边界在长期振动过程中，弹簧可靠性较低，且振动过程中难免会有磕碰，弹簧防腐层一旦遭到破坏在海水环境下会产生迅速锈蚀，破坏其性能，因此一种具有磁边界的涡激振动发电装置的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种具有磁边界的涡激振动发电装置，该发电装置能够克服传统涡激振动发电装置采用弹簧边界在使用过程中存在寿命不足及可靠性较差的缺陷，本发明发电装置采用磁体同性相斥的原理提供振动边界的阻尼作为涡激振动发电装置的边界。

本发明发电装置具有放大振幅和增加装置使用寿命的优点，将在海水中产生的振动机械能转变成线圈绕组和磁圈之间的相对运动通过切割磁感线产生电能。

发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种具有磁边界的涡激振动发电装置，包括上下两组相对设置的固定套筒，每个固定套筒均包括水平连接杆和通过水平连接杆连接的两个竖直套筒，竖直套筒呈中空腔体，竖直套筒包括密封端和开口端，竖直套筒的密封端内设有固定磁极，竖直套筒内壁上设有线圈槽，线圈槽内安装有线圈绕组；还包括直线轴承，直线轴承的端部通过法兰与竖直套筒的开口端固定连接，直线轴承内设有导轨；还包括振动机构，所述振动机构包括振动杆以及与振动杆固定连接的振动导杆；振动导杆包括上导杆和下导杆，上导杆和下导杆上均设有磁圈安装槽和防脱环，磁圈安装槽内安装有磁圈，振动导杆的两个端部还安装有活动磁极，振动导杆的上导杆和下导杆分别伸入上下两组相对设置的固定套筒内。

其中，本发明发电装置还包括上调节套筒、下调节套筒和调节护板；上调节套筒和下调节套筒均固定套设在竖直套筒外，上调节套筒上设有调节孔I，下调节套筒上设有调节孔III，调节护板上设有分别与调节孔I和调节孔III相互对应的调节孔II。

其中，本发明发电装置还包括底座以及台架，台架包括支脚以及固定在支脚上的下调节套筒，台架通过支脚固定在底座上。

其中，所述直线轴承呈圆筒型，内部设有多个凹槽，凹槽内安装有滚珠，直线轴承的开口处设有Y型密封圈。

其中，所述振动导杆上的防脱环外径与竖直套筒的内径一致，均大于直线轴承内径；当振动发生时，直线轴承与固定套筒通过法兰固定连接，振动导杆由于直线轴承的存在不会脱出固定套筒范围。