本發(fā)明涉及一種利用可再生能源的串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置,屬于能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域,用于海洋及河流能源、太陽能源的利用以及振蕩撲翼能量采集的應(yīng)用。
背景技術(shù):
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近年來工業(yè)及制造業(yè)的高速發(fā)展導(dǎo)致傳統(tǒng)化石燃料的需求量不斷上漲,直接造成全球性的能源緊缺,火力發(fā)電排出的二氧化碳廢氣加劇了溫室效應(yīng),不斷對生態(tài)環(huán)境造成破壞,尋找新的發(fā)電方式以替代火力發(fā)電成為當前人類急需解決的問題。充分利用自然界中的可再生清潔能源,開發(fā)新型的能源利用方式,改進能量采集裝置結(jié)構(gòu),提高能量采集效率等手段能夠有效緩解能源危機及溫室效應(yīng)的壓力。
撲翼吸能通過葉片的沉浮運動、俯仰運動從流動的海水或河水中采集流體動能,進而轉(zhuǎn)化為電能,是目前備受關(guān)注的清潔發(fā)電方式之一。撲翼吸能裝置的結(jié)構(gòu)簡單,建造成本低,且相比傳統(tǒng)的水輪機和風力機等旋轉(zhuǎn)機械,撲翼發(fā)電裝置尺寸小,可在狹長水域、淺灘及海岸等不適合龐大結(jié)構(gòu)的地方建造,應(yīng)用范圍更廣,可充分利用資源豐富的海洋能及河流能等可再生清潔能源;撲翼吸能裝置運行狀態(tài)下無噪音,對水中生物的影響很小,對環(huán)境更友好。與此同時,撲翼吸能裝置能夠在不同流速、不同流體密度的情況(如潮汐、洋流等自然現(xiàn)象)下均保持較高的能量采集效率,其適應(yīng)能力更強。
現(xiàn)有的撲翼吸能機構(gòu)通常只有一只葉片,這種設(shè)計忽略了多個串聯(lián)葉片之間能通過流場相互作用對能量采集效率的促進作用,其能量采集效率并未達到最佳;撲翼的俯仰運動通常依靠電機驅(qū)動,結(jié)合曲柄連桿結(jié)構(gòu)等專門傳動結(jié)構(gòu)將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為平動來實現(xiàn)沉浮運動,這種設(shè)計不僅增加了外界能量輸入,降低了能量輸出率,還使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,降低結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。
太陽能作為常見的清潔可再生能源,具有環(huán)境友好,便于采集等突出優(yōu)勢,在地球上有著巨大的太陽能資源可供直接開發(fā)利用?;诳沙掷m(xù)發(fā)展的路線,合理、充分利用太陽能發(fā)電,緩解傳統(tǒng)火力發(fā)電給資源環(huán)境帶來的壓力,成為研究的熱點。
為提升包括海洋(河流)能、太陽能在內(nèi)的清潔能源的使用率,打破現(xiàn)有的單一利用方式,提升裝置的能量采集效率,減少傳統(tǒng)能源給地球生態(tài)環(huán)境帶來的危害已經(jīng)成為各國新能源發(fā)展的方向。在海洋或河流上,因地制宜,充分利用豐富的海洋(河流)動能、太陽能等清潔能源,實現(xiàn)不依靠傳統(tǒng)能源,通過結(jié)構(gòu)自啟動實現(xiàn)能量采集過程,對于提高能量采集效率,降低傳統(tǒng)能源消耗具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于提供一種能夠建造在海洋、河流、狹長水域及淺灘等水域中,利用太陽能發(fā)電為控制初攻角的電磁吸力裝置提供電能,通過來流和葉片之間形成的攻角實現(xiàn)撲翼沉浮及俯仰運動的自啟動,并利用上游撲翼運動產(chǎn)生的渦量場促進下游撲翼的運動,提高能量采集效率,實現(xiàn)可再生能源的利用,同時為海洋(河流)動能的利用、太陽能的利用及撲翼能量采集裝置的應(yīng)用提供新思路的一種利用可再生能源的串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置。該串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置的發(fā)電過程具有充分利用豐富的可再生海洋(河流)動能、利用清潔太陽能、實現(xiàn)不依靠外界驅(qū)動的葉片自啟動、串聯(lián)結(jié)構(gòu)提高能量采集效率、不依賴傳統(tǒng)能源等優(yōu)良特性,同時該串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、無噪音等優(yōu)點,將其應(yīng)用于海洋、河流等水域中是環(huán)境友好的。
為達到上述目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種利用可再生能源的串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置,包括H型框架結(jié)構(gòu),水上平臺,以及對稱設(shè)置在水上平臺底部的兩個水下基座;其中,
H型框架結(jié)構(gòu)包括中軸以及穿過中軸并對稱設(shè)置在中軸兩端的第一搖臂和第二搖臂,且中軸兩端分別穿過兩個水下基座并與兩個水下基座活動連接;
第一搖臂一端和第二搖臂一端通過上游葉片旋轉(zhuǎn)軸活動連接有上游葉片,第一搖臂另一端和第二搖臂另一端通過下游葉片旋轉(zhuǎn)軸活動連接有下游葉片;第二搖臂外側(cè)的中軸上固定有動力輸出裝置;
上游葉片旋轉(zhuǎn)軸下游相鄰處在第一搖臂鉸接有轉(zhuǎn)動軸,且轉(zhuǎn)動軸與上游葉片旋轉(zhuǎn)軸之間通過不完全齒輪傳動機構(gòu)傳動;轉(zhuǎn)動軸與中軸之間通過第一帶輪傳動機構(gòu)傳動,中軸與下游葉片旋轉(zhuǎn)軸之間通過第二帶輪傳動機構(gòu)傳動。
本發(fā)明進一步的改進在于,動力輸出裝置為變速箱或發(fā)電機。
本發(fā)明進一步的改進在于,不完全齒輪傳動機構(gòu)包括固定在上游葉片旋轉(zhuǎn)軸上的第一不完全齒輪和固定在轉(zhuǎn)動軸上的第二不完全齒輪,第一不完全齒輪與第二不完全齒輪之間外嚙合形成不完全齒輪傳動機構(gòu)。
本發(fā)明進一步的改進在于,第一帶輪傳動機構(gòu)包括固定在轉(zhuǎn)動軸上的第一帶輪,固定在中軸上的第二帶輪,以及纏繞在第一帶輪和第二帶輪周向上的第一傳動帶;第二帶輪傳動機構(gòu)包括固定在中軸上的第三帶輪,固定在下游葉片旋轉(zhuǎn)軸上的第四帶輪以及纏繞在第三帶輪和第四帶輪周向上的第二傳動帶。
本發(fā)明進一步的改進在于,第一搖臂最前端的外側(cè)固定連接有第一固定平臺,第一搖臂最末端的外側(cè)固定連接有第二固定平臺;
在上游葉片旋轉(zhuǎn)軸和下游葉片旋轉(zhuǎn)軸上沿豎直方向的直徑在軸的上下兩側(cè)各開設(shè)一槽縫,兩槽縫呈180°分布;且上游葉片旋轉(zhuǎn)軸上固定有第一平面渦卷彈簧組,第一平面渦卷彈簧組的平面渦卷彈簧一端插入上游葉片旋轉(zhuǎn)軸的槽縫內(nèi),另一端固定在相鄰的第一固定平臺上,下游葉片旋轉(zhuǎn)軸上固定有第二平面渦卷彈簧組,第二平面渦卷彈簧組的平面渦卷彈簧一端插入下游葉片旋轉(zhuǎn)軸的槽縫內(nèi),另一端固定在相鄰的第二固定平臺上。
本發(fā)明進一步的改進在于,第一平面渦卷彈簧組和第二平面渦卷彈簧組均包括對稱布置的兩個平面渦卷彈簧。
本發(fā)明進一步的改進在于,水下基座在靠近第一搖臂一側(cè)的內(nèi)側(cè)固定有呈一定角度的兩個彈性擋桿。
本發(fā)明進一步的改進在于,水上平臺的頂部設(shè)置有小型太陽能發(fā)電裝置,在第二搖臂上靠近上游葉片尾緣處固定連接有第一電磁吸力裝置,在第二搖臂上靠近下游葉片前緣處固定連接有第二電磁吸力裝置,且第一電磁吸力裝置和第二電磁吸力裝置均與小型太陽能發(fā)電裝置相連。
本發(fā)明進一步的改進在于,使用時,兩個水下基座的底部固定連接在海底或河床,水上平臺位于水面之上。
與現(xiàn)有發(fā)電裝置相比,本發(fā)明提供的串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置,主要區(qū)別在于利用可再生清潔能源海洋(河流)能、利用太陽能并實現(xiàn)多翼間相互促進能量采集的目的。本發(fā)明串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置利用可再生能源海洋(河流)能,且可應(yīng)用于海洋和河流;設(shè)計兩個撲翼葉片串聯(lián)布置;利用可再生能源太陽能作為電磁吸力裝置的電能供給;利用不完全齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)實現(xiàn)兩個撲翼之間的相位差;整個裝置均利用清潔能源,且運轉(zhuǎn)時無噪音,對環(huán)境的影響很?。贿M一步,采用電磁吸力裝置保證兩個撲翼的初攻角,以實現(xiàn)撲翼利用來流產(chǎn)生升力,自啟動沉浮及俯仰運動。概括來說,本發(fā)明具有以下幾個優(yōu)點:
1、該裝置實現(xiàn)了對蘊藏豐富的海洋(河流)動能的利用,通過撲翼的沉浮運動耦合俯仰運動實現(xiàn)了對來流動能的采集,進而輸出電能,為海洋動能的應(yīng)用提供了重要思路。
2、該系統(tǒng)利用葉片串聯(lián)布置,將上游葉片運動產(chǎn)生的流場變化傳遞給下游葉片,對后者的能量采集具有促進作用,從而充分利用多翼之間通過流場傳遞的相互作用,提升了整個裝置的能量采集效率。
3、利用可再生能源太陽能發(fā)電,供給電磁吸力裝置所需電能,實現(xiàn)了整個發(fā)電系統(tǒng)只采用清潔能源,不依賴傳統(tǒng)能源,真正實現(xiàn)綠色發(fā)電。
4、本發(fā)明的發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單,運行狀態(tài)下無噪音,對水域及水中生物的干擾很小,對生態(tài)環(huán)境幾乎沒有影響,是環(huán)境友好型的發(fā)電裝置。
5、本發(fā)明的發(fā)電裝置適應(yīng)性強,不僅可以應(yīng)用于淺灘、海岸及狹長水域等特殊環(huán)境中,而且能在洋流、潮汐等特殊工況下仍保持著較高的采集效率。
6、本發(fā)明利用電磁吸力裝置保證了葉片弦線和來流之間的初始攻角,實現(xiàn)了葉片自啟動沉浮及俯仰運動,無需外接電機驅(qū)動。
附圖說明:
圖1a和圖1b是所述的一種利用可再生能源的串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置在兩個不同角度的示意圖,圖1c是圖1a的局部放大圖;
圖2a至圖2e是所述裝置1/2周期的運動示意圖;
圖3a至圖3d是不完全齒輪傳動機構(gòu)配合關(guān)系示意圖;
圖4是上游葉片旋轉(zhuǎn)軸、第一平面渦卷彈簧組及其配合關(guān)系示意圖;
圖5是彈性檔桿結(jié)構(gòu)及安裝位置的側(cè)視圖。
圖中:1為H型框架結(jié)構(gòu),2為上游葉片,3為下游葉片,4為水下基座,5為第一搖臂,6為第二搖臂,7為上游葉片旋轉(zhuǎn)軸,8為第一固定平臺,9為第一平面渦卷彈簧組,10為第一不完全齒輪,11為轉(zhuǎn)動軸,12為第二不完全齒輪,13為第一帶輪,14為中軸,15為第二帶輪,16為第三帶輪,17為下游葉片旋轉(zhuǎn)軸,18為第四帶輪,19為第二平面渦卷彈簧組,20為第二固定平臺,21為第一螺栓,22為彈性檔桿,23為動力輸出裝置,24為水上平臺,25為小型太陽能發(fā)電裝置,26為第一電磁吸力裝置,27為第二電磁吸力裝置,28為第二螺栓,29為第三螺栓。
具體實施方式:
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
參見裝置在兩個不同角度的示意圖圖1a和圖1b、上游葉片外側(cè)局部放大圖圖1c,本發(fā)明一種利用可再生能源的串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置,其中:
H型框架結(jié)構(gòu)1的中軸14兩端分別穿過水下基座4兩邊的預(yù)留孔,與水下基座4鉸接固定,第一搖臂5外側(cè)的中軸14上固定有第二帶輪15和第三帶輪16,第二搖臂6外側(cè)的中軸14上固定有動力輸出裝置23。水下基座4一端與海底(河床)固定連接,另一端位于水面之上,與水上平臺24固定連接。上游葉片2一端的上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7穿過第一搖臂5前端的預(yù)留孔與第一搖臂5鉸接固定,第二搖臂6的前端與上游葉片2的另一端鉸接固定,下游葉片3一端的下游葉片旋轉(zhuǎn)軸17穿過第一搖臂5末端的預(yù)留孔與第一搖臂5鉸接固定,第二搖臂6的末端與下游葉片3的另一端鉸接固定。第一搖臂5最前端的外側(cè)與第一固定平臺8固定連接,第一搖臂5最末端的外側(cè)與第二固定平臺20固定連接。
上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7上固定有第一不完全齒輪10,上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7下游相鄰處轉(zhuǎn)動軸11與第一搖臂5鉸接固定,轉(zhuǎn)動軸11上依次固定有第二不完全齒輪12和第一帶輪13,下游葉片旋轉(zhuǎn)軸17上固定有第四帶輪18,第一不完全齒輪10與第二不完全齒輪12外嚙合形成不完全齒輪傳動機構(gòu),第一帶輪13和第二帶輪15組成帶輪傳動機構(gòu),第三帶輪16和第四帶輪18組成帶輪傳動機構(gòu)。
分別在上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7和下游葉片旋轉(zhuǎn)軸17上沿豎直方向的直徑在軸的上下兩側(cè)各開設(shè)一槽縫,如圖1c,兩槽縫呈180°分布。上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7上固定有第一平面渦卷彈簧組9,第一平面渦卷彈簧組9為對稱布置的兩個平面渦卷彈簧,其一端插入上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7的槽縫內(nèi),另一端固定在相鄰的第一固定平臺8上,下游葉片旋轉(zhuǎn)軸17上固定有第二平面渦卷彈簧組19,第二平面渦卷彈簧組19為對稱布置的兩個平面渦卷彈簧,其一端插入下游葉片旋轉(zhuǎn)軸17的槽縫內(nèi),另一端固定在相鄰的第二固定平臺20上。
水下基座4在靠近第一搖臂5一側(cè)的內(nèi)側(cè)通過第一螺栓21固定有一定角度的兩個彈性擋桿22。在第二搖臂6上靠近上游葉片2尾緣處,將第一電磁吸力裝置26與第二搖臂6固定連接,在第二搖臂6上靠近下游葉片3前緣處,將第二電磁吸力裝置27與第二搖臂6固定連接,第一電磁吸力裝置26、第二電磁吸力裝置27的另一端與小型太陽能發(fā)電裝置25相連,小型太陽能發(fā)電裝置25放置于水上平臺24上。
圖2a至圖2e為發(fā)電裝置1/2周期的運動示意圖,來流方向從左向右,第一搖臂5、第二搖臂6沿來流方向布置,可繞中軸14往復(fù)轉(zhuǎn)動。初始狀態(tài)時,放置在水上平臺24上的小型太陽能發(fā)電裝置25采集太陽能發(fā)電,供給第一電磁吸力裝置26和第二電磁吸力裝置27所需電能,通電的第一電磁吸力裝置26和第二電磁吸力裝置27產(chǎn)生磁性。如圖2a所示,上游葉片2被第一電磁吸力裝置26吸住撲翼尾緣,初攻角為負,下游葉片3被第二電磁吸力裝置27吸住撲翼前緣,初攻角為正,所述發(fā)電裝置啟動時,第一搖臂5和第二搖臂6水平。第一電磁吸力裝置26和第二電磁吸力裝置27同時切斷電源,吸力消失,來流流過上游葉片2時,翼型下表面尾緣處形成脫落渦,出現(xiàn)負壓區(qū),上游葉片2沿上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7順時針旋轉(zhuǎn),并帶動第一搖臂5和第二搖臂6的前端向下運動,對中軸14產(chǎn)生逆時針的矩,來流流過下游葉片3時,翼型上表面尾緣處形成脫落渦,出現(xiàn)負壓區(qū),下游葉片3沿下游葉片旋轉(zhuǎn)軸17逆時針旋轉(zhuǎn),并帶動第一搖臂5和第二搖臂6的末端向上運動,對中軸14產(chǎn)生逆時針的矩,如圖2b所示;裝置從平衡位置狀態(tài)圖2a運動到搖臂逆時針擺動的極限位置圖2c,即上游葉片2運動到沉浮運動最低位置處,下游葉片3運動到沉浮運動最高位置處,這1/4周期兩個葉片的沉浮及俯仰運動疊加輸出到中軸14。
裝置將繼續(xù)反向運動到如圖2d所示的狀態(tài),上游葉片2沿上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7順時針旋轉(zhuǎn),并帶動第一搖臂5和第二搖臂6的前端向上運動,對中軸14產(chǎn)生順時針的矩,下游葉片3沿下游葉片旋轉(zhuǎn)軸17逆時針旋轉(zhuǎn),并帶動第一搖臂5和第二搖臂6的末端向下運動,對中軸14產(chǎn)生順時針的矩;裝置從搖臂極限位置圖2c到平衡位置圖2e的1/4周期內(nèi),兩個葉片的沉浮運動輸出到中軸14。之后兩個1/4周期的運動與上述兩個1/4周期類似,兩搖臂從圖2e所示狀態(tài)繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動到搖臂的另一極限位置,之后再反向轉(zhuǎn)動重新運動到圖2a所示狀態(tài),裝置如此往復(fù)運動,不斷對中軸14輸出轉(zhuǎn)矩。
所述串聯(lián)裝置運行時,上游葉片2的脫落渦向下游運動,對下游葉片3的運動產(chǎn)生一定的促進作用,有效增強下游葉片3的能量采集效率。利用第一電磁吸力裝置26和第二電磁吸力裝置27保證撲翼的初攻角,實現(xiàn)了撲翼沉浮及俯仰運動的自啟動。
圖3a至圖3d說明了第一不完全齒輪10與第二不完全齒輪12的配合關(guān)系。第一不完全齒輪10的齒數(shù)是第二不完全齒輪12的兩倍,圖3a對應(yīng)圖2a所示運動狀態(tài),上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7順時針旋轉(zhuǎn),其上固定的第一不完全齒輪10順時針旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)動軸11上固定的第二不完全齒輪12開始外嚙合,持續(xù)1/4周期,第二不完全齒輪12逆時針旋轉(zhuǎn);圖3b對應(yīng)圖2c極限位置狀態(tài),第一不完全齒輪10和第二不完全齒輪12停止嚙合,第一不完全齒輪10繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)1/4周期,第二不完全齒輪12靜止,轉(zhuǎn)動軸11靜止;圖3c對應(yīng)圖2e平衡位置狀態(tài),同上述兩個1/4周期類似,第一不完全齒輪10反向逆時針旋轉(zhuǎn),與靜止的第二不完全齒輪12接觸并開始嚙合1/4周期,第二不完全齒輪12順時針旋轉(zhuǎn),之后兩齒輪停止嚙合,如圖3d所示,第一不完全齒輪10繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)1/4周期,第二不完全齒輪12靜止,轉(zhuǎn)動軸11靜止。
結(jié)合裝置示意圖圖1a,以上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7順時針旋轉(zhuǎn)為例,說明不完全齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)的配合關(guān)系。上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7順時針旋轉(zhuǎn),依照上述齒輪配合關(guān)系,第二不完全齒輪12逆時針旋轉(zhuǎn),帶動轉(zhuǎn)動軸11逆時針旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動軸11帶動第一帶輪13逆時針旋轉(zhuǎn),第一帶輪13和第二帶輪15組成帶輪傳動機構(gòu),因而第二帶輪15逆時針旋轉(zhuǎn),帶動中軸14逆時針旋轉(zhuǎn),將上游葉片2的旋轉(zhuǎn)運動通過不完全齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)傳遞給中軸14。中軸14帶動第三帶輪16逆時針旋轉(zhuǎn),第三帶輪16和第四帶輪18組成帶輪傳動機構(gòu),帶動第四帶輪18逆時針旋轉(zhuǎn)以調(diào)控下游葉片3的俯仰運動與上游葉片2保持一定的相位差,同時通過帶輪傳動機構(gòu)將下游葉片3的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給中軸14。通過不完全齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)來保障兩葉片間的相位差恒定,以實現(xiàn)能量采集效率最大化。
通過第一搖臂5和第二搖臂6,將上游葉片2和下游葉片3的沉浮運動轉(zhuǎn)換成中軸14的旋轉(zhuǎn)運動,實現(xiàn)沉浮運動的能量輸出。通過不完全齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)將葉片的俯仰運動傳遞給中軸14,實現(xiàn)俯仰運動的能量輸出。中軸14的往復(fù)旋轉(zhuǎn)帶動中軸14一端連接的動力輸出裝置23輸出電能。
圖4說明了上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7和第一平面渦卷彈簧組9的配合關(guān)系。第一平面渦卷彈簧組9包括兩個結(jié)構(gòu)相同、對稱布置的平面渦卷彈簧,兩個平面渦卷彈簧的一端分別插入上游葉片旋轉(zhuǎn)軸7上開設(shè)的兩個槽縫中,另一端通過第二螺栓28與第一固定平臺8固定連接。同理,第二平面渦卷彈簧組19的兩個平面渦卷彈簧的一端分別插入下游葉片旋轉(zhuǎn)軸17上開設(shè)的兩個槽縫中,另一端通過第三螺栓29與第二固定平臺20固定連接。由于葉片旋轉(zhuǎn)軸帶動葉片往復(fù)擺動,布置對稱的兩個平面渦卷彈簧可以保證旋轉(zhuǎn)軸順時針和逆時針轉(zhuǎn)動的角度相同,即保證了葉片俯仰運動上下沖程的最大俯仰角相同。同時,葉片旋轉(zhuǎn)角越大時彈簧的剛度越大,葉片能夠很容易地通過平衡位置,符合葉片俯仰運動時最大俯仰角處速度為零,通過平衡位置時速度最大的要求。
圖5為水下基座4上固定彈性檔桿22的側(cè)視圖。通過第一螺栓21將具有一定角度的彈性擋桿22固定在水下基座4靠近第一搖臂5的支座內(nèi)側(cè),第一搖臂5擺動到一定角度時,碰到彈性檔桿22的上側(cè)檔桿,運動受到限制并將動能傳遞給上側(cè)擋桿轉(zhuǎn)換為彈性勢能,上側(cè)檔桿回彈將彈性勢能傳遞給第一搖臂5作為反向轉(zhuǎn)動的初動能,之后第一搖臂5開始向相反方向轉(zhuǎn)動;碰到彈性擋桿22的下側(cè)檔桿,與上述動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)換過程相同,第一搖臂5接收下側(cè)檔桿的彈性勢能后再次反向轉(zhuǎn)動,如此往復(fù)。彈性擋桿22可保證搖臂在一定有效角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動,控制搖臂運動幅度以降低不必要的能量消耗,且彈性擋桿22可根據(jù)實際情況更換不同角度的檔桿結(jié)構(gòu),適應(yīng)性強。
整個串聯(lián)撲翼發(fā)電裝置工作時,采用可再生能源太陽能,開發(fā)具有巨大動能的海洋(河流)能,通過電磁吸力裝置保證葉片與來流間的初攻角,實現(xiàn)撲翼沉浮及俯仰運動的自啟動,串聯(lián)結(jié)構(gòu)有效提高能量采集效率,利用不完全齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)實現(xiàn)葉片沉浮運動及俯仰運動的動能通過中軸傳遞到動力輸出裝置,動力輸出裝置產(chǎn)生電能,最終輸入電網(wǎng)。