本實(shí)用新型屬于海洋能發(fā)電領(lǐng)域,尤其涉及一種具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
海洋能(包含潮汐能、潮流能、波浪能、海流能)是指海水流動(dòng)的能量,作為可再生能源,儲(chǔ)量豐富,分布廣泛,具有極好的開(kāi)發(fā)前景和價(jià)值。海洋能的利用方式主要是發(fā)電,其工作原理與風(fēng)力發(fā)電類(lèi)似,即通過(guò)能量轉(zhuǎn)換裝置,將海水的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。具體而言,首先海水沖擊水輪機(jī),水輪機(jī)將水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,然后水輪機(jī)經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,最終轉(zhuǎn)換成電能。
現(xiàn)今能源日益短缺,溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重,能源需要低碳化,所以風(fēng)能,海洋能等清潔能源是未來(lái)能源的發(fā)展方向。但現(xiàn)在這些清潔能源的發(fā)電設(shè)備,除了風(fēng)能利用比較成熟外,海洋能的利用還都是在起步階段,沒(méi)有通用和成熟的設(shè)備?,F(xiàn)有的少數(shù)設(shè)備也存在效率低下,設(shè)備不能大規(guī)?;膯?wèn)題。
由于海洋環(huán)境復(fù)雜,水中阻力大,傳統(tǒng)的海洋能發(fā)電裝置的安裝都必須在海里進(jìn)行,困難度高,費(fèi)用龐大。另外,由于發(fā)電裝置長(zhǎng)期接觸海水,在海水的長(zhǎng)期侵蝕和巨大沖擊力下,加上裝置本身不停做功產(chǎn)生的勞損,海洋能發(fā)電裝置使用一段時(shí)間后就需要定期進(jìn)行維修或更換。然而傳統(tǒng)的海洋能發(fā)電裝置的維修和更換也均在海里進(jìn)行,困難度高,成本巨大。甚至,因?yàn)椴糠纸M件的損壞,導(dǎo)致整個(gè)海洋能發(fā)電裝置的報(bào)廢,這是海洋能發(fā)電裝置高成本的重要原因之一,也是造成現(xiàn)有的海洋能發(fā)電裝置無(wú)法大規(guī)模化、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的直接原因。
尤其是水平軸水輪發(fā)電機(jī),由于其所有電器元件(包括葉片、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、增速箱等)均在水下。特別地,與發(fā)電機(jī)連接的齒輪箱在使用一段時(shí)間之后需要更換機(jī)油,所以水平軸水輪發(fā)電機(jī)的維修和保養(yǎng)更加困難,成本更高。因此,即便水平軸水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率高于垂直軸水輪發(fā)電機(jī),但水平軸水輪發(fā)電機(jī)商業(yè)化仍然非常困難。
并且,隨著水中深度的增加,壓強(qiáng)逐漸增大。由于發(fā)電機(jī)組外部的壓強(qiáng)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)部的壓強(qiáng),因此外部水流很容易滲透到發(fā)電機(jī)組內(nèi)部從而損毀發(fā)電機(jī)組。為了增強(qiáng)發(fā)電機(jī)組的抗壓性能和密封性能,對(duì)發(fā)電機(jī)組外殼的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的密封性會(huì)有更高的要求,從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本的攀升;另一方面,為了增加發(fā)電機(jī)組的抗壓性能和密封性能,發(fā)電機(jī)組的體積需要進(jìn)一步縮小以使發(fā)電機(jī)組內(nèi)的所有元件(增速箱、傳動(dòng)元件、發(fā)電機(jī)等)都緊密設(shè)置,這樣增加了元件之間的摩擦,極大地影響了發(fā)電機(jī)組的效率。為了避免這些問(wèn)題,現(xiàn)有的海洋能發(fā)電裝置在垂直于水平面方向都只設(shè)置一個(gè)水輪發(fā)電機(jī)以避免水深處壓強(qiáng)太大的問(wèn)題。然而,這樣對(duì)水中深處的潮流能無(wú)法充分利用。
另一方面,由于潮流能是利用海洋的潮流進(jìn)行發(fā)電。伴隨著漲潮和落潮,潮流的方向會(huì)發(fā)生改變。傳統(tǒng)的大部分水平軸水輪發(fā)電機(jī)都不可以旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致潮流能發(fā)電機(jī)只能利用漲潮或者落潮進(jìn)行發(fā)電,發(fā)電效率極低?,F(xiàn)有技術(shù)人員為了充分利用漲潮和落潮產(chǎn)生的能量,選擇安裝兩套發(fā)電系統(tǒng)。一套發(fā)電系統(tǒng)的葉輪朝向漲潮方向,另一套發(fā)電系統(tǒng)的葉輪朝向落潮方向。雖然看似漲潮和落潮產(chǎn)生的能量都充分得以利用,但是在漲潮或落潮時(shí),始終會(huì)有一套發(fā)電系統(tǒng)閑置。增加一套發(fā)電系統(tǒng)使得生產(chǎn)成本翻倍,而產(chǎn)生的電能功率的提高遠(yuǎn)不及成本的增加,這極大地限制了海洋能發(fā)電裝置的推廣和運(yùn)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)不足,提供一種具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的一目的,本實(shí)用新型提供一種具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置,包括發(fā)電機(jī)、至少一根傳動(dòng)軸、至少一個(gè)水平軸水輪機(jī)和至少一個(gè)變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)海洋能發(fā)電裝置發(fā)電時(shí),發(fā)電機(jī)位于水平面以上。傳動(dòng)軸的一端連接發(fā)電機(jī),傳動(dòng)軸的軸線方向垂直于水平面。水平軸水輪機(jī)的軸線方向平行于水平面。變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接水平軸水輪機(jī)和傳動(dòng)軸,將水平軸水輪機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞給傳動(dòng)軸。
于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置還包括至少一根外軸,傳動(dòng)軸套設(shè)于外軸之內(nèi),外軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)水平軸水輪機(jī)改變朝向。
于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置還包括電機(jī),連接外軸以驅(qū)動(dòng)外軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置還包括增壓管,與外軸內(nèi)連通以增加外軸內(nèi)的壓強(qiáng),使外軸內(nèi)的氣壓大于外部海水的壓強(qiáng)。
于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置還包括多個(gè)密封圈,分別設(shè)于水平軸水輪機(jī)處和變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處以實(shí)現(xiàn)外部密封。
于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置還包括外框架和至少一個(gè)內(nèi)框架,內(nèi)框架可分離地設(shè)置于外框架內(nèi),水平軸水輪機(jī)、傳動(dòng)軸和變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于內(nèi)框架內(nèi)。
于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,水平軸水輪機(jī)、傳動(dòng)軸以及變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量均大于或等于二。
于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置還包括齒輪箱,傳動(dòng)軸的端是通過(guò)齒輪箱連接發(fā)電機(jī)。
于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)齒輪和傳動(dòng)桿,通過(guò)齒輪和傳動(dòng)桿之間的配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)角度的改變。
綜上所述,本實(shí)用新型提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置通過(guò)設(shè)置傳動(dòng)軸和變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu),從而能夠?qū)鹘y(tǒng)的水平軸水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)部分和其他增速箱等電器元件從水里提升到水面以上。雖然變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)械領(lǐng)域已經(jīng)存在,但是在海洋能發(fā)電量領(lǐng)域,本領(lǐng)域技術(shù)人員從來(lái)沒(méi)有考慮過(guò)水平軸發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)部分可以脫離水輪機(jī)從而提升到水面以上?,F(xiàn)有本領(lǐng)域技術(shù)人員都一直受到固有模式的限制陷入了技術(shù)偏見(jiàn),認(rèn)為只有垂直軸水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)部分才能設(shè)置在水面上,水平軸水輪發(fā)電機(jī)只考慮改進(jìn)葉片的設(shè)置從而提高發(fā)電功率。本實(shí)用新型申請(qǐng)正是克服了這種技術(shù)偏見(jiàn),解決了現(xiàn)有技術(shù)中水平軸水輪發(fā)電機(jī)由于所有的電器元件均在水里,因此維修更換困難大、成本高的難題。本實(shí)用新型申請(qǐng)的發(fā)電機(jī)部分是在水面以上(增速箱等其它電器元件也可以根據(jù)需要設(shè)置到水面以上),因此后續(xù)發(fā)電裝置的維修均是在水面上進(jìn)行,大大降低了維修成本,進(jìn)一步促成海洋能發(fā)電裝置的商業(yè)化運(yùn)用和推廣。
為讓本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置的側(cè)視圖。
圖2所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置的俯視圖。
圖3所示為根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的海洋能發(fā)電裝置的側(cè)視圖。圖2所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置的俯視圖。如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置100包括發(fā)電機(jī)1、至少一根傳動(dòng)軸2、至少一個(gè)水平軸水輪機(jī)3和至少一個(gè)變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4。
當(dāng)海洋能發(fā)電裝置100發(fā)電時(shí),發(fā)電機(jī)1位于水平面P(即水面)以上。傳動(dòng)軸2的一端連接發(fā)電機(jī)1,傳動(dòng)軸2的軸線方向X2垂直于水平面P。水平軸水輪機(jī)3的軸線方向X3平行于水平面P。水平軸水輪機(jī)3包括由至少兩片葉片組成的葉輪,水平軸水輪機(jī)3的軸線方向X3為葉輪的旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向。具體而言,從圖1所示的方向看去,傳動(dòng)軸2是垂直設(shè)置,水平軸水輪機(jī)3是水平設(shè)置。于實(shí)際應(yīng)用中,傳動(dòng)軸2的大部分、水平軸水輪機(jī)3和變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3都位于水中,即位于水平面P以下。
本實(shí)用新型的變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的作用是改變傳動(dòng)角度/方向。本實(shí)用新型的變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4連接水平軸水輪機(jī)3和傳動(dòng)軸2,將水平設(shè)置的水平軸水輪機(jī)3產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞給垂直設(shè)置的傳動(dòng)軸2。具體而言,水平軸水輪機(jī)3在水流的沖擊下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的動(dòng)能通過(guò)水平軸水輪機(jī)3本身的旋轉(zhuǎn)軸傳遞給變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4,此時(shí)動(dòng)能的傳遞方向是水平方向。然后變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4改變傳動(dòng)的角度/方向,將水平方向的動(dòng)能傳遞給垂直設(shè)置的傳動(dòng)軸2。之后傳動(dòng)軸2由于一端連接了發(fā)電機(jī)1,從而將動(dòng)能傳給發(fā)電機(jī)1。發(fā)電機(jī)1將接收到的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,從而進(jìn)行發(fā)電。
于本實(shí)施例中,變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4包括多個(gè)齒輪41和傳動(dòng)桿42,通過(guò)齒輪41和傳動(dòng)桿42之間的配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)角度90度的改變。如何通過(guò)齒輪和傳動(dòng)桿42的配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)角度或方向的改變,為機(jī)械領(lǐng)域的現(xiàn)有設(shè)計(jì),在此不展開(kāi)詳細(xì)描述。圖1中僅繪出了一種排布方式。然而,本實(shí)用新型對(duì)此不作任何限定,變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4可僅包括多個(gè)齒輪以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)角度90度的改變。凡是能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)角度90度改變的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),都在本實(shí)用新型申請(qǐng)的變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4保護(hù)的范圍內(nèi)。
于本實(shí)施例中,海洋能發(fā)電裝置100還包括至少一根外軸5,傳動(dòng)軸2套設(shè)于外軸5之內(nèi),外軸5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)水平軸水輪機(jī)2改變朝向。于本實(shí)施例中,海洋能發(fā)電裝置100還包括電機(jī)6,連接外軸5以驅(qū)動(dòng)外軸5轉(zhuǎn)動(dòng)。由于漲潮和落潮的水流方向相反,無(wú)論水流朝哪個(gè)方向流入,通過(guò)外軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)控制水平軸水輪機(jī)3的葉片始終朝向水流,從而提高海洋能的利用率,提高發(fā)電效率。
于本實(shí)用新型中,電機(jī)6是位于水面上。現(xiàn)有技術(shù)中少數(shù)水平軸水輪發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)改向,但是電機(jī)均是位于水面以下,有的甚至和發(fā)電機(jī)組集成為一體。由于現(xiàn)有技術(shù)中的控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、變流系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)都集成在葉片后形成一個(gè)整體,導(dǎo)致現(xiàn)有的水平軸水輪發(fā)電機(jī)的非葉片部分的體積非常大,大大降低了電子元器件的效能。并且傳動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)非常容易損壞,經(jīng)常需要維修,這些元件設(shè)置在水面下將大幅度增加維修難度和成本。但是本實(shí)用新型中的電機(jī)6是位于水面以上而非水面下,徹底解決了上述問(wèn)題,并且可以大幅度減小水平軸水輪發(fā)電機(jī)非葉片部分的體積,從而提高電子元器件的效能,最終達(dá)到提高發(fā)電效率的目的。
于本實(shí)施例中,電機(jī)6的數(shù)量對(duì)應(yīng)于外軸5的數(shù)量。然而,本實(shí)用新型對(duì)此不做任何限定。于其它實(shí)施例中,可以通過(guò)齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)一個(gè)電機(jī)6對(duì)兩個(gè)外軸5的控制。每個(gè)電機(jī)6可包括電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接外軸5的一端,電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)外軸5轉(zhuǎn)動(dòng)。然而,本實(shí)用新型對(duì)此不作任何限定。于其它實(shí)施例中,電機(jī)6可包括電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)。由于現(xiàn)有的電機(jī)轉(zhuǎn)速都較快,通過(guò)減速機(jī)后轉(zhuǎn)速大大降低,因此能有效且精準(zhǔn)地控制外軸5的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。
于實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)水流沿圖2中所示的水流方向D流向海洋能發(fā)電裝置100時(shí),電機(jī)6不運(yùn)作。此時(shí),水平軸水輪機(jī)3的葉片面向水流。當(dāng)水流沿水流方向D相反的方向(從圖2中看去為由上往下)流向海洋能發(fā)電裝置時(shí),電機(jī)6驅(qū)動(dòng)外軸5轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)水平軸水輪機(jī)3旋轉(zhuǎn)180度,使得葉片從朝下改為朝上,以保證水平軸水輪機(jī)3的葉片始終朝向水流。此種情況尤其適用于利用潮汐能發(fā)電,確保了最大的發(fā)電功率。
特別地,實(shí)際應(yīng)用中漲潮和落潮的水流方向并不完全平行,也并不一定會(huì)垂直于水平軸水輪機(jī)3的迎水面。無(wú)論水流從哪個(gè)方向涌入水平軸水輪機(jī)3,本實(shí)施例的海洋能發(fā)電裝置可以通過(guò)外軸5控制水平軸水輪機(jī)3改變朝向以使水平軸水輪機(jī)3始終正對(duì)水流,從而最大程度地利用海洋能,提高發(fā)電功率。
并且,當(dāng)實(shí)際水流速度高于水平軸水輪機(jī)3能承受的最大負(fù)荷對(duì)應(yīng)的額定速度時(shí),此時(shí)只需通過(guò)外軸5轉(zhuǎn)動(dòng)控制水平軸水輪機(jī)3使其旋轉(zhuǎn)偏離水流方向一個(gè)角度,則可以有效降低水平軸水輪機(jī)3的負(fù)載,在確保水平軸水輪機(jī)3不會(huì)因超負(fù)荷損毀的同時(shí),確保水平軸水輪機(jī)3仍然正常工作,持續(xù)穩(wěn)定地輸出發(fā)電??朔藗鹘y(tǒng)海洋能發(fā)電裝置中當(dāng)水流速度過(guò)大,發(fā)電機(jī)為了避免燒毀就停止工作的弊端,同時(shí)無(wú)需進(jìn)行變槳調(diào)節(jié),使得發(fā)電機(jī)的負(fù)荷調(diào)節(jié)更加簡(jiǎn)單有效。當(dāng)實(shí)際水流速度小于水平軸水輪機(jī)3能承受的最大負(fù)荷對(duì)應(yīng)的額定速度時(shí),此時(shí)只需通過(guò)外軸5轉(zhuǎn)動(dòng)控制水平軸水輪機(jī)3使其旋轉(zhuǎn)正對(duì)水流方向(即葉片的迎水面垂直于水流方向),則可以最大程度地利用水流進(jìn)行發(fā)電,提高發(fā)電功率。
于本實(shí)施例中,海洋能發(fā)電裝置100還包括增壓管7,與外軸5內(nèi)連通以增加外軸5內(nèi)的壓強(qiáng),使外軸5內(nèi)的氣壓大于外部海水的壓強(qiáng)。于本實(shí)施例中,海洋能發(fā)電裝置100還包括多個(gè)密封圈8,分別設(shè)于水平軸水輪機(jī)3處和變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4處以實(shí)現(xiàn)外部密封。
具體而言,密封圈8分別設(shè)置于水平軸水輪機(jī)3的葉輪轉(zhuǎn)子與外部腔體的連接處以及變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸入與輸出轉(zhuǎn)軸與腔體的連接處。增壓管7的一端連通一個(gè)氣泵(圖未示),另一端置于外軸5內(nèi),由于氣泵和外軸5相連通,氣泵可以控制增大或減小外軸5內(nèi)的壓強(qiáng),從而控制外軸5內(nèi)的壓強(qiáng)大于外部的壓強(qiáng)。通過(guò)這種方式,僅設(shè)置常規(guī)的的密封圈8即可阻擋外部的水流進(jìn)入外軸5和水平軸水輪機(jī)3內(nèi),從而有效地對(duì)外軸5內(nèi)的傳動(dòng)軸和變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4以及水平軸水輪機(jī)3的葉輪轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)密封保護(hù),解決了現(xiàn)有水平軸水輪發(fā)電機(jī)無(wú)法在水里深處工作或工作效率低下的問(wèn)題,并且使得充分利用水深方向上的海洋能成為可能,提高發(fā)電效率,克服現(xiàn)有海洋能發(fā)電裝置無(wú)法“做深”的難題。
于本實(shí)施例中,海洋能發(fā)電裝置還包括外框架91和至少一個(gè)內(nèi)框架92,內(nèi)框架92可分離地設(shè)置于外框架91內(nèi),水平軸水輪機(jī)3、傳動(dòng)軸2和變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4設(shè)置于內(nèi)框架92內(nèi)。于本實(shí)施例中,一個(gè)內(nèi)框架92和至少一個(gè)水平軸水輪機(jī)3共同形成一個(gè)內(nèi)置模塊。于實(shí)際應(yīng)用中,可先將至少一個(gè)水平軸水輪機(jī)3固定在一個(gè)內(nèi)框架92內(nèi),然后將至少一個(gè)這樣組裝好的內(nèi)框架92固定在外框架91內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)海洋能發(fā)電裝置的模塊化安裝。具體而言,內(nèi)置模塊的組裝可在岸上或海上平臺(tái)進(jìn)行,然后將內(nèi)置模塊由上往下吊入置于海中的外框架91內(nèi)和外框架91進(jìn)行固定,如此實(shí)現(xiàn)海面上的安裝作業(yè),大大簡(jiǎn)化安裝程序,減少安裝時(shí)間,降低海洋中安裝難度。
于本實(shí)施例中,海洋能發(fā)電裝置還包括齒輪箱10,傳動(dòng)軸2的一端是通過(guò)齒輪箱10連接發(fā)電機(jī)1。為了確保發(fā)電機(jī)1高效的工作效率,齒輪箱10經(jīng)常需要更換機(jī)油。本實(shí)用新型申請(qǐng)的齒輪箱10和發(fā)電機(jī)1均是在水面以上,因此大大降低了維修、保養(yǎng)和更換的難度和成本。
圖3所示為根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置的側(cè)視圖。如圖3所示,第二實(shí)施例提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置200的發(fā)電機(jī)1、傳動(dòng)軸2、水平軸水輪機(jī)3、外軸5、電機(jī)6、密封圈8等元件和第一實(shí)施例相同,相同元件采用相同標(biāo)號(hào),以下僅就不同之處予以描述。
于本實(shí)施例中,水平軸水輪機(jī)3、傳動(dòng)軸2以及變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè)。然而,本實(shí)用新型對(duì)水平軸水輪機(jī)、傳動(dòng)軸以及變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量不作任何限定,可以根據(jù)水底和水面之間的距離靈活調(diào)整水深上水平軸水輪機(jī)3的數(shù)量。于其它實(shí)施例中,水平軸水輪機(jī)、傳動(dòng)軸以及變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量可均大于二。至少水平軸水輪機(jī)3位于同一個(gè)內(nèi)框架內(nèi)且沿垂直于水平面P的方向排列。從圖3所示方向看去,兩個(gè)水平軸水輪機(jī)3為縱向排列,從而實(shí)現(xiàn)了海洋能發(fā)電裝置規(guī)模沿海洋深度的縱向擴(kuò)展,大大提高發(fā)電功率,進(jìn)一步克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)海洋能發(fā)電裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)?;膯?wèn)題。
由于本實(shí)施例中有兩個(gè)水平軸水輪機(jī)3,因此位于圖3中上方的變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4’不僅要將其自身連接的水平軸水輪機(jī)3水平傳遞過(guò)來(lái)的動(dòng)能傳遞給水平面P上的發(fā)電機(jī)1,而且要將下方的傳動(dòng)軸2垂直傳遞的動(dòng)能傳遞給水平面P上的發(fā)電機(jī)1。因此,此實(shí)施例中位于上方的變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4’中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)與第一實(shí)施例中的或者下方的變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的內(nèi)部結(jié)構(gòu)稍有不同。如何安排齒輪和傳動(dòng)桿的排布從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)角度的改變或者維持是機(jī)械領(lǐng)域的現(xiàn)有設(shè)計(jì),在此不展開(kāi)詳細(xì)描述。圖3中僅繪出了一種排布方式,其它可以實(shí)現(xiàn)相同功能的排布方式都在本實(shí)用新型申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。
綜上所述,本實(shí)用新型提供的具有變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的海洋能發(fā)電裝置通過(guò)設(shè)置傳動(dòng)軸和變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu),從而能夠?qū)鹘y(tǒng)的水平軸水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)部分和其他增速箱等電器元件從水里提升到水面以上。雖然變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)械領(lǐng)域已經(jīng)存在,但是在海洋能發(fā)電量領(lǐng)域,本領(lǐng)域技術(shù)人員從來(lái)沒(méi)有考慮過(guò)水平軸發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)部分可以脫離水輪機(jī)從而提升到水面以上?,F(xiàn)有本領(lǐng)域技術(shù)人員都一直受到固有模式的限制陷入了技術(shù)偏見(jiàn),認(rèn)為只有垂直軸水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)部分才能設(shè)置在水面上,水平軸水輪發(fā)電機(jī)只考慮改進(jìn)葉片的設(shè)置從而提高發(fā)電功率。本實(shí)用新型申請(qǐng)正是克服了這種技術(shù)偏見(jiàn),解決了現(xiàn)有技術(shù)中水平軸水輪發(fā)電機(jī)由于所有的電器元件均在水里,因此維修更換困難大、成本高的難題。本實(shí)用新型申請(qǐng)的發(fā)電機(jī)部分是在水面以上(增速箱等其它電器元件也可以根據(jù)需要設(shè)置到水面以上),因此后續(xù)發(fā)電裝置的維修均是在水面上進(jìn)行,大大降低了維修成本,進(jìn)一步促成海洋能發(fā)電裝置的商業(yè)化運(yùn)用和推廣。
雖然本實(shí)用新型已由較佳實(shí)施例揭露如上,然而并非用以限定本實(shí)用新型,任何熟知此技藝者,在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾,因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)。