專利名稱：用于由水流獲得電能的、可旋轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由水流尤其是由洋流或者流動(dòng)水流獲得電能的可 旋轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
與堤壩結(jié)構(gòu)無關(guān)地構(gòu)成的浸入式發(fā)電設(shè)備是用于充分利用再生能源的 巨大潛能，該發(fā)電設(shè)備通過水流尤其是洋流的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)。在此由于流動(dòng)介
質(zhì)的高密度已經(jīng)可以利用大約2至2.5m/s的較小流速來經(jīng)濟(jì)地獲得能量。 這種流動(dòng)關(guān)系或者可以作為潮汐流存在或者可以利用其它的洋流，所述洋 流尤其可以在海峽中實(shí)現(xiàn)可經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的速度。這種流動(dòng)可以驅(qū)動(dòng)流體發(fā)電 裝置，所述流體發(fā)電裝置具有一個(gè)與風(fēng)能設(shè)備類似的構(gòu)型，也就是說使用 具有轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)輪作為水輪機(jī)。但是其它的水輪機(jī)方案例如立式透平和 管式透平也是可考慮的。除了由洋流獲得能量的應(yīng)用領(lǐng)域之外，這種獨(dú)立 的浸入式發(fā)電設(shè)備也可以用在流動(dòng)水中，其中由于環(huán)境保護(hù)或者交通船舶 航行的規(guī)定不能實(shí)現(xiàn)建立具有置入其中的水輪機(jī)的堵塞級(jí)(Staustufen)。
GB 2 431 207 Al描述了一種具有一個(gè)承載體和一個(gè)用于容納透平轉(zhuǎn)子 的吊艙體的水下透平。在此，吊艙體鉸接在承載體上，使得該吊艙體可以 在一個(gè)豎直的位置與一個(gè)水平的位置之間擺動(dòng)。
US 6 104 097描述了一種透平設(shè)備。該透平設(shè)備也具有一個(gè)豎直的承載 體和一個(gè)固定在該承載體上端部上的、水平的吊艙體。
如果使用潮汐流來獲得能量，那么發(fā)電設(shè)備應(yīng)適配于變化的流動(dòng)方向。 為了解決該目的，曾使用了不同的解決途徑，其中一個(gè)途徑在于，水輪機(jī) 這樣構(gòu)成，使得該水輪機(jī)可以被從不同的方向入流，其中透平不可旋轉(zhuǎn)地 被設(shè)置。如果例如使用螺旋槳式的水輪機(jī)，那么這可以通過透平葉片旋轉(zhuǎn) 180°產(chǎn)生。用于適配不同的入流方向的一種替代的解決途徑在于使水輪機(jī) 旋轉(zhuǎn)。為了對(duì)于這種構(gòu)思避免耗費(fèi)的傳動(dòng)解決方案以及用于在具有一個(gè)固
定的發(fā)電機(jī)的可旋轉(zhuǎn)設(shè)置的水輪機(jī)上連接的回轉(zhuǎn)接頭，由例如一種螺旋槳 結(jié)構(gòu)的水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的整個(gè)結(jié)構(gòu)單元作為單元隨著水流一起導(dǎo)向。 已知的系統(tǒng)包括浸入式設(shè)備，該設(shè)備設(shè)有浮升體并且該設(shè)備通過繩系統(tǒng)錨 固在海底或者流動(dòng)水的底部上。這種解決途徑允許自動(dòng)地適配變化的流動(dòng) 方向，其中不僅可以利用來自兩個(gè)主方向的流動(dòng)而且可以利用來自整個(gè)全
圓的入流。
但是在已知的獨(dú)立的可旋轉(zhuǎn)的流體發(fā)電裝置中缺點(diǎn)是，通過持久地重 復(fù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)部件的扭絞度的持續(xù)增大，所述部件是通往所述固 定元件的連接并且所述部件本身不可能通過旋轉(zhuǎn)活節(jié)構(gòu)成。為此一個(gè)例子 是用于建立發(fā)電機(jī)以及其它的電纜接頭的網(wǎng)路連接的連接纜，所述電纜接 頭建立通往中心的控制-及監(jiān)控裝置的連接。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，給出一種用于由水流獲得電能的獨(dú)立的發(fā)電設(shè) 備，該發(fā)電設(shè)備以高效率利用水流中存在的動(dòng)能，其中水輪機(jī)在流動(dòng)方向 改變的情況下應(yīng)該被跟蹤，而在繞設(shè)備的固定點(diǎn)的重復(fù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況 下不會(huì)使電纜連接裝置遭受非常強(qiáng)的扭絞。另外，該發(fā)電設(shè)備在結(jié)構(gòu)和制 造技術(shù)方面簡(jiǎn)單地構(gòu)成。
因此，本發(fā)明的目的通過具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的、可旋轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè) 備解決。有利的構(gòu)型由從屬權(quán)利要求得到。
本發(fā)明基于的認(rèn)識(shí)的出發(fā)點(diǎn)在于， 一種高效的獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備具有一 個(gè)用于容納發(fā)電機(jī)的、可旋轉(zhuǎn)的吊艙，該發(fā)電機(jī)至少間接地由一個(gè)水輪機(jī) 驅(qū)動(dòng)，該水輪機(jī)繞一個(gè)固定的連接點(diǎn)可旋轉(zhuǎn)地隨著所述流動(dòng)一起運(yùn)動(dòng)。因 此水輪機(jī)或者主動(dòng)地通過一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者被動(dòng)地通過流動(dòng)壓力被跟蹤并 且總是最佳地適配于當(dāng)前存在的流動(dòng)條件。在此，特別優(yōu)選的是這樣一種 實(shí)施形式，其中吊艙并且從而由水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的單元距離所述旋轉(zhuǎn) 點(diǎn)有一定的距離，以便可使水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)平面相對(duì)于另外的承載結(jié)構(gòu)具有 這樣的距離，使得該水輪機(jī)盡可能無干擾地被入流。這通過吊艙體的使用 被轉(zhuǎn)化，該吊艙體設(shè)置在鉸接點(diǎn)與吊艙之間并且該吊艙體特別優(yōu)選是一個(gè) 管或者承載結(jié)構(gòu)形式的剛性元件。
如果吊艙體和設(shè)置在其上的吊艙連同發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)在基本上水平的 平面中繞著旋轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行流動(dòng)跟蹤，那么當(dāng)不是僅進(jìn)行往復(fù) 運(yùn)動(dòng)時(shí)、也就是說如果不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向的有規(guī)律的反轉(zhuǎn)時(shí)，必然出現(xiàn)連接 纜的扭絞，該連接纜由發(fā)電機(jī)延伸至連接點(diǎn)并且沿著陸地連接又延伸至連 接到其上的承載體。為了解決這個(gè)問題發(fā)明者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，如果吊艙體和 保持在其內(nèi)的發(fā)電機(jī)并且從而連接纜的由連接點(diǎn)延伸直至發(fā)電機(jī)的部分與 在水平的平面中繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同步地以相應(yīng)于跟蹤運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行 滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，那么可以防止扭絞。
該原理可借助于一個(gè)柔性的軟管清楚地表示，該軟管在彎折的位置中 分別在端部上被固定。當(dāng)試圖使其中一個(gè)端部繞其它部分的軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)， 或者導(dǎo)致柔性的軟管的扭絞或者必須允許所述環(huán)繞的端部繞其自身的軸線 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。套用到這種類型的發(fā)電設(shè)備上則上述情況意味著，該發(fā)電 設(shè)備具有一個(gè)承載體，該承載體是固定的并且例如可以以柱的形式錨固在 海底上。在該承載體上設(shè)有一個(gè)通往一個(gè)吊艙體的鉸鏈連接裝置，該吊艙 體在背離該鉸鏈連接裝置的端部上固定吊艙并且從而固定由發(fā)電機(jī)和水輪 機(jī)構(gòu)成的單元。 一個(gè)連接纜從吊艙中的發(fā)電機(jī)沿著或者穿過吊艙體并且經(jīng) 由所述鉸鏈連接裝置延伸至承載體并且從那兒又延伸至用于電能產(chǎn)生設(shè)備 的能量供入點(diǎn)。如果該鉸鏈連接裝置具有一個(gè)裝置，則該連接纜不遭受扭 絞，該裝置在發(fā)電設(shè)備的吊艙體并且從而吊艙繞承載體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)為 了進(jìn)行流動(dòng)跟蹤使該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同時(shí)傳遞為吊艙體繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 并且從而使連接纜的位于該吊艙體中的部分以及保持在該吊艙體內(nèi)的發(fā)電 機(jī)同步于跟蹤運(yùn)動(dòng)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。更確切地說這將導(dǎo)致，在第一軸線(在 流動(dòng)跟蹤時(shí)繞該第一軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))配置給承載體時(shí)并且第二軸線相 應(yīng)地配置給吊艙體時(shí)，繞第一軸線的轉(zhuǎn)速必須相應(yīng)于繞第二軸線的轉(zhuǎn)速，
以致吊艙體為了進(jìn)行繞第一軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同時(shí)以傳動(dòng)比為1:1的錐齒輪
傳動(dòng)裝置中的兩個(gè)彼此嚙合的錐齒輪的意義進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
需要注意的是，配置給固定的承載體的第一軸線和配置給吊艙體的第 二軸線一般不必與實(shí)際的本體軸線一致，這在實(shí)現(xiàn)一種多件式的或者彎曲 的結(jié)構(gòu)時(shí)尤其是這種情況。取而代之的是，第一軸線和第二軸向的確定僅 用于說明旋轉(zhuǎn)軸線，繞著該旋轉(zhuǎn)軸線必須進(jìn)行同步的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以防止電纜 扭絞。另外，第一軸線和第二軸線不必彼此成直角，例如可考慮的是，吊 艙體在其運(yùn)動(dòng)時(shí)跟隨漏斗狀的包絡(luò)線。
為了實(shí)現(xiàn)滿足本發(fā)明要求的鉸鏈連接裝置，可以使用一個(gè)彈性的連接 裝置，該連接裝置捕獲通過水流沿第二軸線的方向并且從而沿著吊艙體產(chǎn) 生的拉力或壓力并且產(chǎn)生抵抗扭絞的反力，并且從而在繞配置給承載體的 第一軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)吊艙體并且從而發(fā)電機(jī)繞第二軸線的必要的 同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)一個(gè)替代構(gòu)型，所述兩種功能被分開。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由第 一軸線到第二軸線上的傳遞通過形鎖合和/力鎖合的元件的相互作用實(shí)現(xiàn)。 在最簡(jiǎn)單的情況下，這是彼此嚙合的齒輪、例如兩個(gè)錐齒輪。吊艙體固定 在承載體上的另一功能并且沿著第二軸線由通過水輪機(jī)導(dǎo)入的推力和壓力 的接收然后可以通過與其分開的、拉伸桿柱的意義上的元件實(shí)現(xiàn)，通過該 元件可以保證，持久地保持用于實(shí)現(xiàn)繞第一和第二軸線的同步旋轉(zhuǎn)的形鎖 合和/或力鎖合。
本發(fā)明的構(gòu)思不僅可以用于主動(dòng)跟蹤，而且也可用于由于流動(dòng)壓力引 起的被動(dòng)跟蹤，在主動(dòng)的跟蹤中，發(fā)電設(shè)備繞配置給承載體的第一軸線被 強(qiáng)迫導(dǎo)向。在第一種情況中可能的是，發(fā)電設(shè)備構(gòu)成為迎流轉(zhuǎn)子或者背流 轉(zhuǎn)子。在被動(dòng)跟蹤的情況下僅使用背流轉(zhuǎn)子。另外，對(duì)于本發(fā)明的構(gòu)思在 被動(dòng)跟蹤的情況下由于發(fā)電機(jī)力矩出現(xiàn)一個(gè)角度偏差，該角度偏移偏離對(duì) 于確定的流動(dòng)方向最佳的調(diào)節(jié)。該角度偏差如下地產(chǎn)生，即發(fā)電機(jī)的發(fā)電 機(jī)力矩通過其錨固部分傳遞到吊艙體上，由此繞配置給吊艙體的第二軸線 產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)力矩，該旋轉(zhuǎn)力矩由于在第一與第二軸線之間的、按本發(fā)明 的、同步的軸聯(lián)接被相應(yīng)地傳遞成繞后者、即繞支撐體軸線的旋轉(zhuǎn)力矩。 由此，繞第二軸線的一定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)離開最佳位置，接著由于施加的流動(dòng) 產(chǎn)生反力，直到在確定的角度偏差時(shí)建立平衡。但是，該角度偏差在通常 的設(shè)備設(shè)計(jì)中是較小的并且偏差率較小。另外，可以有目的地將由入流導(dǎo) 致的速滯壓力通過導(dǎo)流結(jié)構(gòu)例如飛翅和漿提高。另一適合的措施在于，使 背流轉(zhuǎn)子的吊艙體盡可能長(zhǎng)地構(gòu)成，以致當(dāng)對(duì)于當(dāng)前的流動(dòng)引起一個(gè)偏離 最佳位置的角度偏移時(shí)，由于距旋轉(zhuǎn)活節(jié)的間距較大，由吊艙體和吊艙以 及水輪機(jī)構(gòu)成的、總歸存在的結(jié)構(gòu)就致顯著的轉(zhuǎn)向力。
另外，上述的、直到實(shí)現(xiàn)平衡點(diǎn)的角度偏差在本發(fā)明的被動(dòng)跟蹤的設(shè)
備中如下地避免，即使用方向相反地環(huán)繞的水輪機(jī)并且相應(yīng)配設(shè)的發(fā)電機(jī) 的發(fā)電機(jī)力相互抵消。


下面借助于

本發(fā)明的構(gòu)型。附圖中詳細(xì)地如下-
圖la和lb示出本發(fā)明的在流體發(fā)電裝置的承載體與吊艙體之間的鉸 鏈連接裝置的作用原理，其中吊艙體的調(diào)節(jié)導(dǎo)致繞其自身軸線的同步的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，
圖2a和2b示出第一和第二形鎖合和力鎖合的元件的不同構(gòu)型，用于 實(shí)現(xiàn)與一個(gè)剛性的、中心的拉伸桿柱相關(guān)聯(lián)的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 圖3a和3b示出具有一個(gè)柔性的、中心的拉伸桿柱的構(gòu)型， 圖4a和4b示出在導(dǎo)向面上具有一個(gè)中心的、柔性的拉伸桿柱的實(shí)施 形式，
圖5a和5b示出鉸鏈連接裝置的構(gòu)型，該鉸鏈連接裝置僅借助于一個(gè) 彈性的部件實(shí)現(xiàn)，
圖6示出以上翻固定裝置形式的其它的導(dǎo)向元件。
具體實(shí)施例方式
在圖la和lb中示意性簡(jiǎn)化地示出本發(fā)明的發(fā)電設(shè)備1的基本部件。 一個(gè)水輪機(jī)2用于轉(zhuǎn)化水流的動(dòng)能，該水輪機(jī)例如可以以螺旋槳的形式構(gòu) 成。用該水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)發(fā)電機(jī)3，該發(fā)電機(jī)被接收在一個(gè)吊艙9中或者該 發(fā)電機(jī)的殼體構(gòu)成吊艙。對(duì)吊艙9配置了一個(gè)吊艙體4，該吊艙體用于使水 輪機(jī)與承載體5間隔距離。該承載體5例如可以是一個(gè)支柱或者一個(gè)在海 底8上具有錨固裝置的格式桿。替代地，可以設(shè)置一個(gè)能浮動(dòng)的單元作為 承載體5，該單元通過粗繩錨固并且從而相對(duì)于海底8基本上是位置固定的 并且是無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的。在吊艙體4與承載體5之間設(shè)置一個(gè)鉸鏈連接裝置6， 根據(jù)本發(fā)明，該鉸鏈連接裝置如下地構(gòu)成，使得水輪機(jī)2的隨著驅(qū)動(dòng)水流 的流動(dòng)方向主動(dòng)的或者被動(dòng)的跟蹤傳遞成吊艙體4的同步的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在 圖lb中示出該滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的原理，該圖示出圖la在鉸鏈連接裝置6的區(qū)域 中的放大的局部圖。
圖lb詳細(xì)地示出一個(gè)配置給承載體5的第一軸線11和一個(gè)配置給吊
艙體4的第二軸線12。優(yōu)選第一軸線11基本上垂直地延伸。水輪機(jī)2隨著 流動(dòng)方向的跟蹤是指，配置給吊艙體的第二軸線12基本上平行于流動(dòng)方向 地設(shè)置。為此在圖la中示出一個(gè)箭頭，該箭頭示出所述背流轉(zhuǎn)子的入流。 因此，為了發(fā)電設(shè)備l的跟蹤，進(jìn)行繞承載體5的第一軸線11的旋轉(zhuǎn)，其 中，當(dāng)具有無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的發(fā)電機(jī)3和固定在其上的連接電纜7的吊 艙體4繞其自身軸線一同旋轉(zhuǎn)時(shí)，那么由發(fā)電機(jī)3穿過吊艙體4、鉸鏈連接 裝置6和承載體5延伸的連接電纜7不遭受扭絞。這要求吊艙體4在承載 體5上以1:1 (u=l)的傳動(dòng)比滾動(dòng)。為此，在吊艙體4上設(shè)置示例地在圖 lb中示出的錐形滾動(dòng)面10.1并且在承載體5上設(shè)置相應(yīng)的滾動(dòng)面10.2，其 中這些滾動(dòng)面10.1、 10.2的圓周優(yōu)選相一致，以實(shí)現(xiàn)相同的轉(zhuǎn)速。為了防 止打滑，所述面優(yōu)選設(shè)有一個(gè)齒結(jié)構(gòu)或者在配合件或者一個(gè)摩擦片上設(shè)置 爪和相應(yīng)的凹槽?？偠灾?，存在用于實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)并且從而實(shí)現(xiàn)所要求的同 步運(yùn)動(dòng)的形鎖合和/或力鎖合的連接。如果存在一個(gè)齒結(jié)構(gòu)，那么必須使用 滿足u二l的條件的齒對(duì)即具有一致的齒數(shù)的齒輪。
根據(jù)一個(gè)構(gòu)型，在第一和第二軸線ll、 12之間的l:l傳動(dòng)比的條件被 如下地弱化，即吊艙體4與承載體5之間的連接纜7的扭絞與繞承載體5 的第一軸線ll的旋轉(zhuǎn)無關(guān)地受到限制。因此還可忍受這樣的情況，即繞第 一軸線11的一個(gè)較小的旋轉(zhuǎn)角不是直接傳遞成同步旋轉(zhuǎn)，而是該同步旋轉(zhuǎn) 從一定的扭絞度起才開始。這例如當(dāng)彈性的聯(lián)接元件反作用于扭絞時(shí)就是 這樣的情況，并且只有在足夠的復(fù)位力的情況下才強(qiáng)迫實(shí)現(xiàn)從第一軸線到 第二軸線的同步運(yùn)動(dòng)。
由圖lb的原理圖沒有詳細(xì)地示出鉸鏈連接裝置的那個(gè)用于在運(yùn)行期間 保證兩個(gè)滾動(dòng)面10.1、 10.2之間的接觸的元件。在此，尤其在迎流轉(zhuǎn)子的 情況下捕獲拉力，所述拉力通過水壓傳遞到水輪機(jī)2上并且從而傳遞至鉸 鏈連接裝置6上。為了這個(gè)目的，可以在鉸鏈連接裝置6中設(shè)置錨固元件， 所述錨固元件例如按圖2a和2b以中心的、剛性的拉伸桿柱(Zuganker) 13 的形式構(gòu)成。該拉伸桿柱在一個(gè)端部上與吊艙體4處于剛性連接并且在另 外的端部上與承載體5處于形鎖合的、可旋轉(zhuǎn)的連接，根據(jù)所示的實(shí)施形 式，該連接通過槽-環(huán)配對(duì)實(shí)現(xiàn)。另外，選擇了一個(gè)構(gòu)型，其中第一軸線ll
和第二軸線12彼此不成直角而是成小于卯。的角，也就是說吊艙體4在7jC 輪機(jī)相對(duì)于入流的跟蹤時(shí)描述V形的包絡(luò)線。其結(jié)果是，吊艙體4具有一 個(gè)滾動(dòng)面，該滾動(dòng)面在承載體5的對(duì)應(yīng)滾動(dòng)面上環(huán)繞。由于水壓，保證了 在彼此滾動(dòng)的面之間的持久的貼靠接觸。另外，所述面可以這樣構(gòu)成，4吏 得防止打滑并且繞第一軸線11的每個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與繞第二軸線12的同步、滾 動(dòng)運(yùn)動(dòng)(以u(píng)二l)相關(guān)聯(lián)。在此考慮不同齒結(jié)構(gòu)或者摩擦片。對(duì)于在圖2a 和2b中示出的構(gòu)型，滾動(dòng)面錐形地構(gòu)成并且以不同的錐角延伸，其中，在 圖2a的情況下，配置給吊艙體4的第一錐面18與配置給承載體5的第二 錐面17相比具有更小的張角。在圖2b中存在相反的情況。對(duì)于所有構(gòu)型 優(yōu)選保證，繞第一軸線11的旋轉(zhuǎn)與繞第二軸線12的旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)比為u=l。 這可以通過相應(yīng)選擇的齒結(jié)構(gòu)保證。
圖3a和3b的替代構(gòu)型與上述實(shí)施例的區(qū)別在于，使用柔性的拉伸桿 柱23取代剛性的中心桿柱，該拉伸桿柱接收拉力，但是同時(shí)可橫向彎曲。 在最簡(jiǎn)單的情況中，該拉伸桿柱是一個(gè)鏈或者一個(gè)優(yōu)選多層的金屬絲織物。 為了實(shí)現(xiàn)第一和第二形鎖合元件，在吊艙體4和承載體5的端面上分別示 出彼此嵌接的突起21、 22，所述突起被朝外圓周整平，使得在吊艙體4相 對(duì)于承載體5成角度時(shí)，通過突起21、 22的輪廓的曲線以及對(duì)應(yīng)件上的優(yōu) 選平的貼靠面的曲線確定傾翻角并且確定通過所述柔性的拉伸桿柱23預(yù)給 定的間隙。流動(dòng)力又使該角度止擋，使得保證所述彼此嵌接的突起的可靠 的攜動(dòng)和按本發(fā)明的以11=1的同步滾動(dòng)。
在圖4a和4b中示出設(shè)有柔性的、中心的拉伸桿柱的進(jìn)一步構(gòu)型，其 中圖4a示出未安裝狀態(tài)下的分段的拉伸桿柱23.2并且圖4b示出安裝狀態(tài) 下的該拉伸桿柱。該拉伸桿柱由一些彈性的段24和剛性的段25以及一個(gè) 用于所述連接纜7的、可彎曲的保護(hù)套20構(gòu)成，該保護(hù)套延伸穿過在分段 的拉伸桿柱23.2內(nèi)部的通道27。在安裝狀態(tài)中，對(duì)拉伸桿柱23.2配置了一 個(gè)彎曲的支承面28，該支承面與所述柔性的、設(shè)置在中心的拉伸桿柱23.2 相關(guān)地保證第一錐形滾動(dòng)面10.1在相應(yīng)的對(duì)應(yīng)件、即第二錐形滾動(dòng)面10.2 上的可靠貼靠。在圖5a和5b中示出柔性的拉伸桿柱的一個(gè)進(jìn)一步構(gòu)型。 在此不存在吊艙體4和承載體5的彼此滾動(dòng)的表面，取而代之的是，僅僅 通過一個(gè)柔性的拉伸桿柱鉸接元件23.3就使繞第一軸線11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成繞第二軸線12的同步旋轉(zhuǎn)，該拉伸桿柱鉸接元件例如構(gòu)成為具有適配的 直徑和足夠的壁厚的彈性的環(huán)形構(gòu)件，其中在圖5b中所示的運(yùn)行情況下，
所述柔性的拉伸桿柱鉸接元件23.3的一側(cè)伸展，而相反的一側(cè)遭受壓縮并 且同步作用通過反作用于扭絞的彈力產(chǎn)生。對(duì)于這種構(gòu)型允許較小的扭絞， 但是隨著所述柔性的拉伸桿柱鉸接元件的扭曲的增大，復(fù)位力可靠地保證 限制所述連接纜的扭絞。
在專業(yè)能力的范圍內(nèi)可以設(shè)置其它的導(dǎo)向元件，所述導(dǎo)向元件引起承 載體4和吊艙體5的端部區(qū)域的可靠的彼此滾動(dòng)。在此示例地在圖6中示 出一個(gè)上翻固定裝置30，它具有一個(gè)用于可旋轉(zhuǎn)地包圍承載體5的第一包 圍環(huán)30.1和一個(gè)用于可旋轉(zhuǎn)地包圍吊艙體4的第二包圍環(huán)30.2。這些元件 優(yōu)選設(shè)有軸承并且由于連接這兩個(gè)元件的接片30.3防止吊艙體4與承載體 5之間的角度調(diào)節(jié)的變化。因此根據(jù)圖6所示的構(gòu)型，所述中心的、柔性的 拉伸桿柱23僅用于捕獲沿吊艙體4的第一軸線11的拉力載荷和壓力載荷， 該拉伸桿柱附加地由彎曲的支承面28支承。但是也可能的是，將該功能集 成到所述上翻固定裝置30中并且完全取代所述中心的拉伸桿柱23 。這在圖 6中沒有詳細(xì)地示出。
參考標(biāo)號(hào)表
1發(fā)電設(shè)備
2水輪機(jī)
3發(fā)電機(jī)
4吊艙體
5承載體
6鉸接接連裝置
7連接纜
8海底
9吊艙
10.1、 10.2錐形的滾動(dòng)面
11 第一軸線
12 第二軸線
13 拉伸桿柱
17 第二錐面
18 第一錐面
20 可彎曲的保護(hù)套 21、 22彼此嵌接的突起
23 柔性的拉伸桿柱 23.2分段的拉伸桿柱
23.3柔性的拉伸桿柱鉸接元件
24 彈性的段
25 剛性的段
27 通道
28 彎曲的支承面 30 上翻固定裝置 30.1第一包圍環(huán) 30.2第二包圍環(huán) 30.3連接的接片
權(quán)利要求
1. 一種用于由水流獲得電能的、可旋轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備，其包括一個(gè)水輪機(jī)(2)；一個(gè)由水輪機(jī)(2)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(3)；一個(gè)承載體(5)，對(duì)該承載體配置了一個(gè)第一軸線(11)；一個(gè)吊艙體(4)，對(duì)該吊艙體配置了一個(gè)與第一軸線(11)成角度的第二軸線(12)，并且該吊艙體可相對(duì)于承載體(5)運(yùn)動(dòng)；一個(gè)連接纜(7)，該連接纜從發(fā)電機(jī)(3)穿過吊艙體(4)延伸至承載體(5)；一個(gè)在承載體(5)與吊艙體(4)之間的鉸鏈連接裝置(6)，該鉸鏈連接裝置具有一個(gè)裝置，該裝置將吊艙體(4)繞配置給承載體(5)的第一軸線(11)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞成吊艙體(4)繞配置給自己的第二軸線(12)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得所述連接纜(7)的扭絞被限制。
2. 按權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，其特征在于吊艙體(4)繞第一 軸線(11)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到繞第二軸線(12)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳遞以1:1的轉(zhuǎn)速 比實(shí)現(xiàn)。
3. 按權(quán)利要求1或2至少一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其特征在于吊艙體 (4)借助于一個(gè)第一軸驅(qū)動(dòng)器繞配置給承載體(5)的第一軸線(11)主動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。
4. 按權(quán)利要求1或2至少一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其特征在于吊艙體 (4)使水輪機(jī)(2)與鉸鏈連接裝置(6)間隔距離并且水輪機(jī)(2)相對(duì)于配置給承載體(5)的第一軸線(11)的位置受水流影響。
5. 按權(quán)利要求2至4中至少一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其特征在于繞第 一軸線(11)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到繞第二軸線(12)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的1:1的傳動(dòng)比通 過配置給承載體(5)的第一形鎖合和/或力鎖合元件與配置給吊艙體(4) 的第二形鎖合和/或力鎖合元件的共同作用來實(shí)現(xiàn)并且在鉸鏈連接裝置(6) 中設(shè)有錨固元件，這些錨固元件保證第一與第二形鎖合和/或力鎖合元件之 間的貼靠接觸。
6.按權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)所述的發(fā)電設(shè)備，其特征在于鉸鏈連接裝置(6)具有一個(gè)彈性的部件，該部件不僅與承載體(5)而且與吊 艙體(4)連接并且該部件針對(duì)拉力載荷和彎曲載荷和扭絞產(chǎn)生復(fù)位力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由水流獲得電能的、可旋轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備，其包括一個(gè)水輪機(jī)；一個(gè)由水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)；一個(gè)配置有第一軸線的承載體；一個(gè)吊艙體，對(duì)該吊艙體配置了一個(gè)與第一軸線成角度的第二軸線并且該吊艙體可相對(duì)于承載體運(yùn)動(dòng)；一個(gè)連接纜，該連接纜從發(fā)電機(jī)通過吊艙體延伸至承載體；一個(gè)在承載體與吊艙體之間的鉸鏈連接裝置，其具有一個(gè)裝置，該裝置將吊艙體繞配置給承載體的第一軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞成吊艙體繞配置給自己的第二軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得限制所述連接纜的扭絞。
文檔編號(hào)H02G11/00GK101384816SQ200780005636
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月16日
發(fā)明者B·荷爾斯泰因, N·佩納 申請(qǐng)人:福伊特專利有限公司