專利名稱：潮汐發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發(fā)電技術領域，具體是涉及利用潮汐進行發(fā)電的技術領域。
背景技術：
海水潮汐是由于月球的引力引起的海水平面上升和下降的過程，利用這種月球引力引起的潮汐能源，是取之不盡用之不竭的清潔能源，并且不存在氣候等其它因素的影響又屬于穩(wěn)定的能源。傳統(tǒng)的利用潮汐發(fā)電的裝置一般是采用一、是圍堰式的潮汐發(fā)電裝置可以做到大功率的發(fā)電方式，但存在占地面積大又地理環(huán)境選擇的影響，不能連續(xù)輸出穩(wěn)定電力，能量利用率低(只有5%)等缺點。二、是在海上用葉片式的潮汐發(fā)電裝置，在潮水上升和下降過程中形成的進退潮海流發(fā)電，這種方式同樣存在著發(fā)電功率小，變更率低，且裝置容易受到風暴海潮損壞等缺點，因此上述裝置都由于實施性差很少能得到廣泛應用。
·[0003]為了解決上述缺陷，專利號為ZL200410075783. 6、授權公告日為2010年5月5日、實用新型名稱為利用潮汐發(fā)電的方法及裝置的實用新型專利申請?zhí)峁┝死煤Ｋ毕蠞q和下降實現(xiàn)發(fā)電的結構及方法；其是在漲潮時，使海水積蓄于水槽中；使水槽內(nèi)的海水逐漸排出水槽，水槽中的水位逐漸降低；水槽中的水位降低時，浮設于水槽內(nèi)水面上的一浮錘隨之逐漸下降；浮錘下降時帶動連設于浮錘上的桿體運動，桿體的直線運動帶動一發(fā)電齒輪轉(zhuǎn)動，該發(fā)電齒輪帶動發(fā)電機發(fā)電。上述實用新型專利可利用潮汐的漲落進行發(fā)電，但其僅僅利用了水槽中的水位下降時，浮錘下降帶動桿體下降而轉(zhuǎn)化的電能，而對于水槽中的水位上升時所產(chǎn)生的能量沒有加以利用，雖然其發(fā)電效率較傳統(tǒng)結構及方式有所提高，但其還是存在安裝復雜麻煩等缺陷，尤其發(fā)電效率仍然有待進一步提高。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種發(fā)電效率更高、可實現(xiàn)自動連續(xù)發(fā)電、安裝方便的潮汐發(fā)電裝置。本實用新型是通過如下技術方案來達到上述目的的一種潮汐發(fā)電裝置，包括設置在海平面上方的基臺、固定在基臺上的發(fā)電機及傳動齒輪組，傳動齒輪組連接有縱向傳動桿，其特征在于，所述位于海水平面的縱向傳動桿端部固定有浮箱，傳動齒輪組連接有貯能機構，貯能機構與發(fā)電機軸傳動連接。作為上述方案的進一步說明，傳動齒輪組還包括有換向齒輪傳動箱；所述換向齒輪傳動箱由設置在傳動主軸上的主動齒輪、與主動齒輪傳動連接的傳動齒輪和換向齒輪、與傳動齒輪和換向齒輪傳動連接的變速齒輪構成，換向齒輪傳動箱的傳動軸上設置有刺爪輪機構，刺爪輪機構與忙能機構傳動連接。所述貯能機構為彈簧貯能箱，彈簧貯能箱內(nèi)設置彈簧齒輪，彈簧齒輪通過釋放傳動輪、傳動軸、設置在傳動軸上的釋放離合器與發(fā)電機傳動連接。進一步地，在浮箱的兩端還固定有立柱，立柱上設置有縱向?qū)Р?，浮箱兩?cè)位于導槽內(nèi)設置有定偏輪。[0010]所述密封的箱體結構，或者箱體結構的浮箱內(nèi)充填有輕質(zhì)材料，如泡沫等或其它輕質(zhì)材料，浮箱可以采用鋼板結構材料、鋁合金材料，也可以采用其它塑料材質(zhì)等。所述發(fā)電機通過變配電設備連接外接電網(wǎng)。所述傳動主軸通過設置在兩軸承座上的軸承固定在基臺上,兩軸承座之間固定有定偏模塊。采用上述技術方案后，本實用新型能達到如下有益效果首先，本實用新型采用了換向齒輪傳動裝置，從而使浮箱在上升、下降時均能將能量轉(zhuǎn)換為電能，從而使發(fā)電效率相比傳統(tǒng)的發(fā)電裝置無法比擬，相對于現(xiàn)在技術的ZL200410075783. 6專利技術方案，理論上可提高一倍的發(fā)電效率；二、本實用新型采用了彈簧貯能箱結構，可連續(xù)自動發(fā)電，不會浪費水的勢能，發(fā)電效率較高；可實現(xiàn)全天連續(xù)發(fā)電，不象以往利用潮汐發(fā)電僅能進行間隔性地發(fā)電，巧妙解決了目前滿潮和枯潮無功時段不能發(fā)電的難題，使海潮發(fā)電時間得到了增加；三、本實用新型裝置安裝方便，結構也較為簡單，使用方便，不會造成任何環(huán)境污染，不會破壞生態(tài)平衡；可方便地安裝于海邊，其動力來源取之不盡，用之不竭，無污染，無噪音，有利于環(huán)保和降低成本；四、本實用新型的立柱與?；墓潭ǚ绞綖檩椛錉畹墓潭ńY構，其固定更為牢固，可承受較大的潮汐承受力。
以下結合附圖
對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行說明圖I為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型浮箱結構示意圖；圖3為本實用新型浮箱上潮與落潮時示意圖；圖4為本實用新型浮箱壓力結構示意圖；圖5為本實用新型立柱與海底固定結構示意圖；圖6本實用新型立柱與海底固定打樁孔結構示意圖；圖7為本實用新型多組發(fā)電裝置組合結構示意圖。附圖標記說明1、立柱2、浮箱3、定偏輪4、定偏導槽5、傳動桿6、基臺7、定偏模塊8、傳動主軸9、軸承10、傳動齒輪11、換向齒輪傳動箱111、傳動齒輪112、主動齒輪113、換向齒輪114、變速齒輪12、刺爪輪機構13、貯能機構14、彈簧齒輪15、釋放傳動輪16、傳動軸17、釋放離合器18、發(fā)電機19、交配電設備Al、落潮時低位水面A2、上潮時高位水面A正常海平面20、固定鋼筋21、固定鋼筋孔。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型的一種潮汐發(fā)電裝置，包括設置在海平面上方的基臺6、固定在基臺上的發(fā)電機及傳動齒輪組，基臺6為混凝土基臺，混凝土基臺下支撐有立柱1，該立柱I為混凝土鋼筋立柱，為了獲取海潮上升時強大的推動力做功，必須在海床上構筑抓牢海床的鋼筋混凝土構筑物，因此鋼筋混凝土基臺6與立柱I組成整體的鋼筋混凝土框架結構，立柱I在海床上構筑顯得相當重要。本實用新型要求在海床上開挖清理淤泥和風化層到巖石后，采用在海床上以基礎軸心點向外斜開孔，植入鋼筋后加注錨固劑后再澆注混凝土，增加抓牢海床的力量，這也是本實用新型的關鍵部分，其整體的鋼筋混凝土框架結構保證海體上升時推力。F壓> F浮，如圖4、圖5、圖6所示，為了加強立柱與海底的固定強度，本實用新型的混凝土立柱采用向海底斜向打孔的方式，固定鋼筋孔21沿立柱中心周圍徑向均勻分布，然后在固定鋼筋孔21內(nèi)設置固定鋼筋20，這樣固定效果最佳；傳動齒輪組連接有縱向傳動桿5，該縱向傳動桿5由鋼柱構成，所述位于海水平面的縱向傳動桿端5部固定有浮箱2，傳動齒輪組連接有貯能機構13，貯能機構13與發(fā)電機軸傳動連接，傳動齒輪組包括有換向齒輪傳動箱11，傳動桿5和傳動齒輪組起到能量傳遞的作用。本實用新型的換向齒輪傳動箱11是由設置在傳動主軸8上的主動齒輪112、與主動齒輪112傳動連接的傳動齒輪111和換向齒輪113、與傳動齒輪111和換向齒輪113傳動連接的變速齒輪114構成，換向齒輪傳動箱11的傳動軸上設置有刺爪輪機構12，刺爪輪機構12與貯能機構傳動連接。換向齒輪傳動箱11能保證海平面上升時浮箱2向上運動作用于傳動桿5上升運動作功。海平面下降時，浮箱2在重力的作用下向下移動，這時候啟動換向齒輪113，把下降的重力勢能轉(zhuǎn)換成有用功作功。 本實用新型的貯能機構為彈簧貯能箱13，彈簧貯能箱13內(nèi)設置彈簧齒輪14，它是將海水上升和下降過程中的動力能和重力勢能轉(zhuǎn)成彈性勢能的儲能機構，這也是這個實用新型重點，彈簧箱儲能箱13能把潮汐的往復的間隙動作能量儲存起來變成彈性勢能加以利用，這種儲能方式，能做到能量利用率高達到95% ;能量釋放連續(xù)穩(wěn)定及便于操作等特點。彈簧齒輪14通過釋放傳動輪15、傳動軸16、設置在傳動軸16上的釋放離合器17與發(fā)電機19傳動連接，發(fā)電機18通過變配電設備19連接外接高壓電網(wǎng)，將電能輸送出去。在浮箱2的兩端設置在兩立柱I之間，立柱I上設置有縱向?qū)Р?，浮箱2兩側(cè)位于導槽4內(nèi)設置有定偏輪3?？v向?qū)Р?和定偏輪3起到穩(wěn)定上下垂直的直線運動作用。如圖2、圖3所示，本實用新型的浮箱2內(nèi)充填有泡沫，也是本實用新型的關鍵部分。海水潮汐能量的獲取是靠浮箱排開海水的體積V1、V2多少及海水潮汐上下的距離來獲取能量的，圖中所示的A為風平浪靜時正常海平面，Al為落潮時海平面，A2為漲潮時海平面能量E = Vdg* Λ H+G* Λ H本實用新型是在整體海上構筑物的海平面上設置于箱內(nèi)充滿塑料泡沫的、足夠強度的鋼結構、合金或其它結構的浮箱。浮箱2可以由多個浮箱組合構成可拆裝結構，圖2為4個浮箱拼接組成的浮箱組，傳動桿固定在浮箱組上，浮箱2也可以為整體式結構；為了延長使用壽命，浮箱2必須夠強度；它采用鋼結構中空箱體進行防銹；鋼結構箱體中空部分內(nèi)可填充塑料泡沫或其它輕質(zhì)材料，填充泡沫是為了在箱體漏水時仍能排開海水的體積具有浮力。如圖7所示，可在海平面上平臺構筑多組浮箱體結構并聯(lián)發(fā)電，形成在海上潮汐發(fā)電基地。所述傳動主軸8通過設置在兩軸承座上的軸承9固定在基臺6上，兩軸承座之間固定有定偏模塊7。刺爪輪機構12 :在海平面上升和下降過程中獲取的能量轉(zhuǎn)換成彈性勢能時儲蓄下來，刺爪固定彈簧不反轉(zhuǎn)釋放。釋放傳動齒輪15 :在彈簧儲能機構儲蓄能量后，根據(jù)發(fā)電機組所需要的轉(zhuǎn)速，通過釋放傳動齒輪15傳動對發(fā)電機組驅(qū)動。[0037]釋放離合器17 :彈簧儲能機構儲滿能量時，彈簧張緊，通過變速箱連接到釋放離合器17，在發(fā)電機組需要發(fā)電時，離合器閉合驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電，在停止時打開離合器，發(fā)電機組停止發(fā)電。另外離合器不但可以調(diào)節(jié)彈簧儲蓄機構的彈簧張緊度還可以便于檢修設備。發(fā)電機組是根據(jù)浮箱體積及海平面上下漲落的距離做功率測算，去匹配的發(fā)電機組。所述若干個結構相同的潮汐發(fā)電裝置并列形成發(fā)電裝置機組。變電配電機構19:是發(fā)電機組發(fā)出電力，另外電高壓網(wǎng)同后進行升壓變壓，并入高壓電網(wǎng)向變壓電網(wǎng)供電的裝置。作為本實用新型的其它實施例，所述浮箱還可以采用空箱體結構，其內(nèi)為中空結構或者也可以充填泡沫或其它輕質(zhì)材料，箱體除鋼板結構外還可以是鋁合金或者塑料等制成。同時作為換向齒輪傳動箱11也可以單獨采用一組換能結構來代替下浮體下行狀態(tài)時 的能量轉(zhuǎn)換，只不過在這種狀態(tài)下增加了相關設備成本。以上所述的實施例僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種潮汐發(fā)電裝置，包括設置在海平面上方的基臺、固定在基臺上的發(fā)電機及傳動齒輪組，傳動齒輪組連接有縱向傳動桿，其特征在于，所述位于海水平面的縱向傳動桿上固定有浮箱，傳動齒輪組連接有貯能機構，貯能機構與發(fā)電機軸傳動連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，所述傳動齒輪組包括有換向齒輪傳動箱。
3.根據(jù)權利要求2所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，所述換向齒輪傳動箱由設置在傳動主軸上的主動齒輪、與主動齒輪傳動連接的第二傳動齒輪和換向齒輪、與第二傳動齒輪和換向齒輪傳動連接的變速齒輪構成，換向齒輪傳動箱的傳動軸上設置有刺爪輪機構，刺爪輪機構與忙能機構傳動連接。
4.根據(jù)權利要求I、2或3所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，所述貯能機構為彈簧貯能箱，彈簧貯能箱內(nèi)設置彈簧齒輪，彈簧齒輪通過釋放傳動輪、傳動軸、設置在傳動軸上的釋放離合器與發(fā)電機傳動連接；所述發(fā)電機通過變配電設備連接外接電網(wǎng)。
5.根據(jù)權利要求1、2或3或所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，在浮箱的兩端還固定有立柱，立柱與基臺構成框架結構，立柱上設置有縱向?qū)Р?，浮箱兩?cè)位于導槽內(nèi)設置有定偏輪。
6.根據(jù)權利要求5所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，所述立柱為鋼筋混凝土結構，其與海底的固定結構為向海底斜向打孔固定鋼筋的方式結構，打孔方向沿立柱中心周圍徑向均勻分布。
7.根據(jù)權利要求1、2或3任一項所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮箱為箱體中空式結構，箱體結構的中空部分充填有輕質(zhì)材料，所述浮箱的外表面為鋼板結構。
8.根據(jù)權利要求3所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，所述傳動主軸通過設置在兩軸承座上的軸承固定在基臺上，兩軸承座之間固定有定偏模塊。
9.根據(jù)權利要求I、2或3所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮箱為由多個浮箱組合構成的可拆裝結構。
10.根據(jù)權利要求1、2或3所述的潮汐發(fā)電裝置，其特征在于，所述若干個結構相同的潮汐發(fā)電裝置并列形成發(fā)電裝置機組。
專利摘要本實用新型公開了一種潮汐發(fā)電裝置，包括設置在海平面上方的基臺、固定在基臺上的發(fā)電機及傳動齒輪組，傳動齒輪組連接有縱向傳動桿，其特征在于，所述位于海水平面的縱向傳動桿端部固定有浮箱，傳動齒輪組連接有貯能機構，貯能機構與發(fā)電機軸傳動連接；所述換向齒輪傳動箱由設置在傳動主軸上的主動齒輪、與主動齒輪傳動連接的傳動齒輪和換向齒輪、與傳動齒輪和換向齒輪傳動連接的變速齒輪構成，換向齒輪傳動箱的傳動軸上設置有刺爪輪機構，刺爪輪機構與貯能機構傳動連接。采用上述結構的潮汐發(fā)電裝置具有發(fā)電效率高、發(fā)電連續(xù)均勻，安裝方便、結構簡單等優(yōu)點，可在海平面上大規(guī)模構筑，為用戶提供取之不盡用之不竭的清潔能源。
文檔編號F03B13/26GK202560447SQ20122011646
公開日2012年11月28日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權日2012年3月26日
發(fā)明者張超良 申請人:張超良