專利名稱：潮汐、洋流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用潮汐、洋流來發(fā)電的潮汐、洋流發(fā)電裝置。一般都設(shè)計(jì)為大型機(jī)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
利用巨大能量的潮汐和洋流來發(fā)電、可以全年全天侯發(fā)電，人們?cè)缫褖?mèng)寐已求。我國(guó)光是沿海洋流平均功率就有1.4億千瓦。美國(guó)墨西哥灣洋流比陸地上所有河流總量還要大80倍。穩(wěn)定的臺(tái)灣黑潮是最理想的發(fā)電廠。在浩瀚的海洋上，奔流著許多巨大洋流。開發(fā)洋流電能只有動(dòng)態(tài)投資沒有靜態(tài)投資，成本低。人們?cè)缭?970年就開始嘗試。 英國(guó)工程師彼得·弗克倫設(shè)計(jì)的長(zhǎng)約37米的“倒置風(fēng)車”總裝機(jī)容量可達(dá)1. 2兆瓦。由波士頓東北大學(xué)研制的“中心開敞”式水輪機(jī)和“螺旋狀”水輪機(jī)已通過試驗(yàn)。目前國(guó)際上對(duì)洋流能的轉(zhuǎn)換技術(shù)大多采用管道結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)的轉(zhuǎn)換率只有25%左右。對(duì)于潮汐和潮流性洋流這些機(jī)型只能一半時(shí)間在工作。如今洋流發(fā)電種類繁多，但技術(shù)都還不成熟?？v觀所有技術(shù)都存在一個(gè)共同的弊端運(yùn)轉(zhuǎn)平面為圓形的水輪機(jī)對(duì)水流的利用率低；增加水輪機(jī)葉片的直徑受到嚴(yán)格的限制；大直徑的“風(fēng)車”高度太高，徑向力矩太大，海底安裝又十分困難，投資成本過高，使洋流發(fā)電技術(shù)不能大規(guī)模推廣。另有專利號(hào)CN2004100106M. 8床基自適海流發(fā)電裝置，專利號(hào)200610129897自調(diào)節(jié)海流發(fā)電裝置等，都得以效益來提高推廣率。

發(fā)明內(nèi)容
運(yùn)用何種裝置才能將分散的低速的潮汐和洋流大面積高效率采能，是人類推廣海洋能發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵。本發(fā)明提供一種外形酷似翻個(gè)面平放的履帶?！奥膸А钡拈L(zhǎng)度可根據(jù)洋流的寬度來確定，最長(zhǎng)可以延長(zhǎng)至數(shù)千米乃至數(shù)十千米；“履帶”的寬度根據(jù)洋流的深度來確定，最大可切斷某個(gè)洋流的截面，一個(gè)簡(jiǎn)單概念就成立了，用這種將洋流能轉(zhuǎn)換為電能的裝置的葉片來覆蓋洋流的截面，是最高效最省錢的方式。在兩組同步運(yùn)轉(zhuǎn)的鏈條上裝配許多槳葉，使這些葉片在相同運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡的導(dǎo)軌內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，葉片的寬度合起來使運(yùn)轉(zhuǎn)立面內(nèi)沒有縫隙，即對(duì)水流的利用率為100%。由于鏈帶基本可以任意延長(zhǎng)，葉片的高度又可以增加到上百米。與傳統(tǒng)水輪機(jī)、水下風(fēng)車等洋流發(fā)電裝置相比，本發(fā)明具有以下的有益效果。1、利用潮汐發(fā)電時(shí)，能利用漲潮和落潮兩個(gè)方向的水流來發(fā)電也不需要構(gòu)筑大壩來庫(kù)存海水；2、眾多的槳葉可以大面積采能，欄截水流截面可達(dá)上萬平方米乃至截?cái)嗄硞€(gè)海灣；3、分解了槳葉縱向力矩，可使槳葉總長(zhǎng)度大大加長(zhǎng)，攔截洋流的厚度更大；4、槳葉能全部覆蓋所截流面積大大提高了對(duì)洋流的利用率；5、無需進(jìn)行高難度地水下固定設(shè)施和水下安裝作業(yè)。只需用樁鏈或錨索掛好鉤吊入海底即可發(fā)電。6、對(duì)洋流的高利用率大大降低了成本，每千瓦投資約在1500元人民幣以下，使之可以大面積推廣。7、勻速直線低速運(yùn)動(dòng)的槳葉對(duì)海洋生物無危害。


圖1是主視圖；圖2是俯視圖；圖3是鏈條、導(dǎo)軌、槳軸的橫截面剖視圖； 圖4是主視圖中鏈條、槳軸、漿轂、平衡支撐的部分放大圖。以下結(jié)合附圖作簡(jiǎn)略說明(參見圖1)在整體從上至下裝有一根整的槳軸1上， 可以裝1至3片(或更多)槳葉2，槳軸1與鏈條3連接，鏈條3被置入導(dǎo)軌4內(nèi)，槳葉2與槳轂5牢固連接，槳轂5的凸出部分與平衡撐轂6的凹進(jìn)部分嚙合，并能轉(zhuǎn)動(dòng)100° -120°，平衡撐轂6與平衡支撐7的前端牢固連接，平衡支撐7的后端套在后1根槳軸1上(圖4) 兩組鏈條3分別套在四個(gè)鏈輪8上，鏈輪8的中心有驅(qū)動(dòng)軸9和心軸10，驅(qū)動(dòng)軸9上的兩個(gè)鏈輪8之間，裝有發(fā)電機(jī)11、驅(qū)動(dòng)軸9和心軸10之間有大樑12連接，并與機(jī)架13連接，這就構(gòu)成了槳葉2和鏈條3等部件沿著導(dǎo)軌4由直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過鏈輪8作旋轉(zhuǎn)交替運(yùn)動(dòng)的裝置ο
具體實(shí)施例方式提供一種利用潮汐、洋流來發(fā)電的外表酷似翻轉(zhuǎn)平放的履帶狀的潮汐、洋流發(fā)電裝置。安裝在鏈條3上眾多的槳軸1套裝槳葉2、槳轂5和平衡支撐7等構(gòu)件，在潮汐、洋流作用下共同推動(dòng)鏈輪8驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)11發(fā)電?！奥膸А钡拈L(zhǎng)度可以根據(jù)需要增加槳軸1、槳葉2等組件延長(zhǎng)至數(shù)千米；槳軸1、槳葉2可自由轉(zhuǎn)動(dòng)100° -120° ；每一根平衡支撐的前、后兩端分別套在前、后兩根槳軸1上。 可以將正反兩個(gè)方向水流的沖擊轉(zhuǎn)換為同一個(gè)方向的力推動(dòng)發(fā)電機(jī)11發(fā)電。當(dāng)張潮時(shí)，水流從前方?jīng)_擊槳葉2(圖2中實(shí)線箭頭所指方向)槳葉2推動(dòng)鏈條 3驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)11向順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)落潮時(shí)水流從后方?jīng)_擊槳葉2(圖2中虛線所指方向)槳葉2便自動(dòng)轉(zhuǎn)向100° -120°。繼續(xù)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)11發(fā)電。當(dāng)水流從正前方?jīng)_擊上、 中、下三片槳葉2時(shí)(圖1、圖2)與槳葉2牢固連接的槳轂5便紐轉(zhuǎn)至槳葉2與水相交約 30° -45°之間(根據(jù)水流速度來設(shè)定)水流便推動(dòng)槳葉2向左運(yùn)動(dòng)(即發(fā)電機(jī)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn))，槳轂5與平衡支撐轂6的“靠背輪”式的凹凸嚙合只能轉(zhuǎn)動(dòng)已設(shè)定好角度。槳葉2向前翻滾的力通過平衡支撐7抵消在后一根槳軸1上。(圖3、圖4)槳軸1、槳葉2和鏈條3 上下波動(dòng)的力通過軸鏈片15上的橫向滾子16抵消在導(dǎo)軌4上。槳軸1、槳葉2受到與水流方向平行的力(正反雙向的力)通過鏈條滾子17抵消在導(dǎo)軌上。使所有運(yùn)動(dòng)部件始終能平穩(wěn)地驅(qū)動(dòng)電發(fā)機(jī)11發(fā)電。由于本發(fā)明的總體長(zhǎng)度可以大距離延伸，高度亦可以增至百米，采能面積在很大程度上不受限制，單臺(tái)輸出功率可以達(dá)到數(shù)萬千瓦。上萬千瓦電能、機(jī)械能的傳動(dòng)是關(guān)鍵。 除了采用大節(jié)距厚鏈片18外還要將每根平衡支撐7的長(zhǎng)度計(jì)算好，使直線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中每?jī)筛鶚S1之間距離(即平衡支撐7的長(zhǎng)度)運(yùn)轉(zhuǎn)至鏈輪8的圓周上時(shí)，平衡支撐7的長(zhǎng)度，正好等于兩塊軸鏈片15的鏈條滾子17在鏈輪8的位置上。使每1條平衡支撐7也成為1根鏈條。這樣，整體的傳動(dòng)就多出了幾根鏈條3在傳動(dòng)。從而滿足上萬千瓦的機(jī)械能傳動(dòng)。為了使整體有較高強(qiáng)度，工作時(shí)整體不發(fā)生顫震，機(jī)架13與大樑12中間，增加垂直方向的立柱14數(shù)量。并在與導(dǎo)軌4平行的水平面上構(gòu)成三角劈的構(gòu)件。所有與水流平行的截面都應(yīng)是流線形，以減小對(duì)水流的阻力。本發(fā)明在安裝時(shí)，首先要拋好錨或打好樁，計(jì)算好錨索或樁鏈的長(zhǎng)度，將掛構(gòu)掛好機(jī)架四角上的孔內(nèi)，吊入水流中即可得到電力。利用洋流發(fā)電時(shí)，只需前面掛上鏈索就行； 利用潮汐發(fā)電時(shí)，則要前后兩個(gè)方向都要掛上鏈索。根據(jù)潮汐或洋流的流速，選用適當(dāng)速比的發(fā)電機(jī)11，采用增速或渦輪發(fā)電機(jī)都要嚴(yán)格做好水封的密封性能和耐磨耐腐蝕性能。所有材料都要求有良好的耐腐蝕性能。低速而又分散的洋流對(duì)大面積的槳葉2的要求不高，一般輕質(zhì)材料或塑料均可。但對(duì)易磨損的鏈條來說，既耐磨損又防腐蝕的材料要求卻很高。
權(quán)利要求
1. 一種外形酷似履帶的利用潮汐、洋流來發(fā)電的潮汐、洋流發(fā)電裝置，是以安裝在鏈條 3上眾多的槳軸1、槳葉2、槳轂5和平衡支撐7等組件在潮汐、洋流的沖擊下共同推動(dòng)鏈輪 8驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)11發(fā)電，其特征是“履帶”的長(zhǎng)度可以根據(jù)需要增加槳軸1、槳葉2等組件延長(zhǎng)至數(shù)千米；槳軸1、槳葉2的高度可達(dá)百米；槳葉2對(duì)水流截面的覆蓋率可達(dá)100% ；槳葉可自由轉(zhuǎn)動(dòng)100° -120° ；每根平衡支撐7的前、后兩端可分別套在前、后兩根槳軸1上。
全文摘要
一種利用潮汐、洋流來發(fā)電的潮汐、洋流發(fā)電裝置。形狀酷似翻轉(zhuǎn)平放的履帶。每根鏈條3上可安裝數(shù)十?dāng)?shù)百乃至更多組的槳軸1、槳葉2等構(gòu)件。槳葉2對(duì)水流截面的覆蓋率可達(dá)100％。槳葉2的總長(zhǎng)度可達(dá)百米。每根平衡支撐7都相當(dāng)于一根鏈條3來傳動(dòng)。整體對(duì)洋流的采能面積可達(dá)數(shù)萬平方米。單臺(tái)最大輸出功可達(dá)數(shù)萬千瓦。安裝時(shí)只需掛上錨索或樁鏈吊入水中即可固定。造價(jià)每千瓦約一千五佰元人民幣，可以全年全天候發(fā)電。
文檔編號(hào)F03B9/00GK102384018SQ201010270808
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月29日
發(fā)明者劉興和 申請(qǐng)人:史佰意