本發(fā)明涉及海上風(fēng)能和海洋潮流能的利用領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種折疊式海上風(fēng)能和海下潮流能聯(lián)合發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，風(fēng)能、海洋能等清潔能源逐漸成為各國能源技術(shù)發(fā)展的焦點(diǎn)。在風(fēng)能的利用上，各國已經(jīng)在陸地上進(jìn)行了一定規(guī)模的開發(fā)利用，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在一些地方已經(jīng)得到了相當(dāng)程度的利用。海洋風(fēng)能儲(chǔ)量同樣豐富，我國大部分海域的風(fēng)能密度都在200w/m²，風(fēng)能技術(shù)開發(fā)量都在2×10³kw·h/m²。中國規(guī)模最大的海上風(fēng)電場(chǎng)龍?jiān)唇K如東150兆海上示范風(fēng)電場(chǎng)年上網(wǎng)量達(dá)到3.75億千瓦時(shí)，海上風(fēng)能利用前景是十分廣闊的。

在潮流能的利用上，全球潮流能儲(chǔ)藏量約50億千瓦，可開發(fā)利用的潮流能總量達(dá)3億千瓦，中國沿海潮流能比較豐富。目前，潮流能發(fā)電裝置高昂的運(yùn)輸與安裝成本，這使得潮流能技術(shù)的推廣受到了阻礙。大連理工大學(xué)的發(fā)明專利《雙反向折疊式橫軸潮流能水輪機(jī)》(申請(qǐng)?zhí)枺?01010247741.1)采用伸縮折疊式結(jié)構(gòu)，縮小整個(gè)裝置的體積，有效地減少了安裝與運(yùn)輸成本。根據(jù)資料顯示，海上風(fēng)能發(fā)電裝置目前還是模仿陸地裝置進(jìn)行發(fā)電，但是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)費(fèi)用已占到成本的高比重，且各國發(fā)電裝置目前以單一能源為主。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種折疊式海上風(fēng)能和海下潮流能聯(lián)合發(fā)電裝置，該裝置創(chuàng)新性地將海上風(fēng)能發(fā)電裝置與海洋潮流能發(fā)電裝置進(jìn)行聯(lián)合安裝并發(fā)電，以期可以利用更多的清潔能源，打破該領(lǐng)域之前單一能源的發(fā)電方式，利用率和效率高，且該裝置中大部分構(gòu)件采用折疊式結(jié)構(gòu)，可減少安裝與運(yùn)輸成本。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種折疊式海上風(fēng)能和海下潮流能聯(lián)合發(fā)電裝置，包括支撐結(jié)構(gòu)、風(fēng)能收集裝置、潮流能收集裝置和能量轉(zhuǎn)換裝置；

所述支撐結(jié)構(gòu)包括至少四根立柱、漂浮臺(tái)和折疊支柱，所述立柱的一端插入海底，另一端固定所述漂浮臺(tái)，所述漂浮臺(tái)的頂部通過底座固定有第一折疊支柱和第二折疊支柱，所述漂浮臺(tái)的底部通過底座固定有第三折疊支柱和第四折疊支柱；

所述能量轉(zhuǎn)換裝置包括增速箱、發(fā)電機(jī)和基座，所述基座固定在所述第二折疊支柱和所述第四折疊支柱的頂端，所述基座內(nèi)固定有所述增速箱和所述發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過發(fā)電機(jī)軸與增速箱相連接，所述基座的上表面固定有保護(hù)蓋；

所述風(fēng)能收集裝置和所述潮流能收集裝置相對(duì)稱的設(shè)置在所述漂浮臺(tái)的上方和下方，且均由軸承、可伸縮的主軸、葉片和連桿組成，所述軸承固定在所述第一折疊支柱和第三折疊支柱的頂端，所述葉片固定在所述連桿上，所述連桿固定在所述主軸上，所述主軸的一端與所述軸承相連，另一端與所述增速箱相連。

所述折疊支柱、葉片、主軸和連桿均為具有至少兩節(jié)且通過鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖緊的折疊式結(jié)構(gòu)。

所述折疊支柱由分別為a折疊支柱、b折疊支柱和c折疊支柱的三節(jié)折疊支柱構(gòu)成，松開所述鎖緊機(jī)構(gòu)，所述a折疊支柱可推入所述b折疊支柱中，所述b折疊支柱可推入所述c折疊支柱中。

所述葉片由分別為a葉片、b葉片和c葉片的三節(jié)葉片構(gòu)成，松開所述鎖緊機(jī)構(gòu)，所述a葉片可推入所述b葉片中，所述b葉片可推入所述c葉片中。

所述主軸由分別為a主軸、b主軸和c主軸的三節(jié)主軸構(gòu)成，松開所述鎖緊機(jī)構(gòu)，所述a主軸可推入所述b主軸中，所述b主軸可推入所述c主軸中。

所述連桿由分別為a連桿、b連桿和c連桿的三節(jié)連桿構(gòu)成，松開所述鎖緊機(jī)構(gòu)，所述a連桿可推入所述b連桿中，所述b連桿可推入所述c連桿中。

所述鎖緊機(jī)構(gòu)采用彈簧銷或鎖緊螺釘。

所述風(fēng)能收集裝置在風(fēng)能作用下使所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸帶動(dòng)所述增速箱中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作獲得電能；所述潮流能收集裝置設(shè)置海下，在潮流能的作用下使處在海下的主軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸帶動(dòng)所述增速箱中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作獲得電能；以實(shí)現(xiàn)同時(shí)利用風(fēng)能和潮流能的目的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

1、本發(fā)明裝置在面對(duì)豎直平面內(nèi)水流方向的變化時(shí)表現(xiàn)出良好的各向同向性，因此相比豎軸式水輪機(jī)，節(jié)省了萬向節(jié)裝置，節(jié)約了成本。

2、本發(fā)明裝置中連桿、主軸、葉片和折疊支柱均采用由鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊的折疊式結(jié)構(gòu)，可有效減少運(yùn)輸和安裝的成本。

3、本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)了海上風(fēng)機(jī)和海下潮流能裝置的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了海上風(fēng)能和海下潮流能的同時(shí)同地的利用，有效降低了空間成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是葉片的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是連桿的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-葉片，1a-a葉片，1b-b葉片，1c-c葉片，2-連桿，2a-a連桿，2b-b連桿，2c-c連桿，3-主軸，3a-a主軸，3b-b主軸，3c-c主軸，4-軸承，5-增速箱6-發(fā)電機(jī)，7-保護(hù)蓋，8-第二折疊支柱，8a-a第二折疊支柱，8b-b第二折疊支柱，8c-c第二折疊支柱，9-漂浮臺(tái)，10-鎖緊機(jī)構(gòu)，11-立柱，12-第一折疊支柱，13-第四折疊支柱，14-第三折疊支柱。

(注：相同結(jié)構(gòu)采用相同標(biāo)注，圖中為保證整個(gè)結(jié)構(gòu)圖清晰未全部標(biāo)出)

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：

如圖1所示，一種折疊式海上風(fēng)能和海下潮流能聯(lián)合發(fā)電裝置，包括支撐結(jié)構(gòu)、風(fēng)能收集裝置、潮流能收集裝置和能量轉(zhuǎn)換裝置；

本實(shí)施例中支撐結(jié)構(gòu)由四根立柱11、漂浮臺(tái)9和四根折疊支柱構(gòu)成，折疊支柱分別為第一折疊支柱12、第二折疊支柱8、第三折疊支柱14和第四折疊支柱13，

立柱11的一端插入海底，另一端固定漂浮臺(tái)9，漂浮臺(tái)9的頂部通過底座固定有第一折疊支柱12和第二折疊支柱8，漂浮臺(tái)9的底部通過底座固定有第三折疊支柱14和第四折疊支柱13；

能量轉(zhuǎn)換裝置包括增速箱5、發(fā)電機(jī)6和基座，基座固定在第二折疊支柱8和第四折疊支柱13的頂端，基座內(nèi)固定增速箱5和發(fā)電機(jī)6，發(fā)電機(jī)6通過發(fā)電機(jī)軸與增速箱5相連接，基座的上表面固定有保護(hù)蓋7；

風(fēng)能收集裝置和潮流能收集裝置相對(duì)稱的設(shè)置在漂浮臺(tái)9的上方和下方，且均由軸承4、可伸縮的主軸3、葉片1和連桿2組成，軸承4固定在第一折疊支柱12和第三折疊支柱14的頂端，葉片1固定在連桿2上，連桿2固定在主軸3上，主軸3的一端與軸承4相連，另一端與增速箱5相連。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例中第一折疊支柱12、第二折疊支柱8、第三折疊支柱14和第四折疊支柱13、葉片1、主軸3和連桿2均采用由鎖緊機(jī)構(gòu)10鎖緊的具有3節(jié)的折疊式結(jié)構(gòu)。

第一折疊支柱12、第二折疊支柱8、第三折疊支柱14和第四折疊支柱13由分別為a折疊支柱、b折疊支柱和c折疊支柱的三節(jié)折疊支柱構(gòu)成，如第二折疊支柱8由a第二折疊支柱8a、b第二折疊支柱8b和c第二折疊支柱8c通過鎖緊機(jī)構(gòu)10鎖緊構(gòu)成，松開鎖緊機(jī)構(gòu)10，a第二折疊支柱8a可推入b第二折疊支柱8b中，b第二折疊支柱8b可推入c第二折疊支柱8c中。

葉片1由分別為a葉片1a、b葉片1b和c葉片1c的三節(jié)葉片構(gòu)成，松開鎖緊機(jī)構(gòu)10，a葉片1a可推入b葉片1b中，b葉片1b可推入c葉片1c中。

主軸3由分別為a主軸3a、b主軸3b和c主軸3c的三節(jié)主軸構(gòu)成，松開鎖緊機(jī)構(gòu)10，a主軸3a可推入b主軸3b中，b主軸3b可推入c主軸3c中。

連桿2由分別為a連桿2a、b連桿2b和c連桿2c的三節(jié)連桿構(gòu)成，松開鎖緊機(jī)構(gòu)10，a連桿2a可推入b連桿2b中，b連桿2b可推入c連桿2c中。

鎖緊機(jī)構(gòu)10可采用彈簧銷或鎖緊螺釘。

所述風(fēng)能收集裝置在風(fēng)能作用下使所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸帶動(dòng)所述增速箱中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作獲得電能；所述潮流能收集裝置設(shè)置海下，在潮流能的作用下使處在海下的主軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸帶動(dòng)所述增速箱中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作獲得電能；以實(shí)現(xiàn)同時(shí)利用風(fēng)能和潮流能的目的。

本發(fā)明的工作原理如下：

采用連桿2把葉片1連接到主軸3上，潮流能和風(fēng)能沖擊葉片1，在連桿2作用下上主軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸3通過增速箱5使發(fā)電機(jī)6發(fā)電。增速箱5一端與主軸3相連，另一端與發(fā)電機(jī)6相連，主軸3的另一端與軸承4相連。第一折疊支柱12與主軸3一端的軸承4連接，第二折疊支柱8與發(fā)電機(jī)6連接；二個(gè)連桿2和一個(gè)葉片1構(gòu)成一個(gè)葉輪組，周向均布的5個(gè)葉輪組靠連桿2的c連桿2c與主軸3成固定連接。

本發(fā)明并不限于上文描述的實(shí)施方式。以上對(duì)具體實(shí)施方式的描述旨在描述和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的。在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下還可做出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。