一种垂直轴风力/水力发电装置的制造方法_2

文档序号:9322802阅读:来源:国知局
水性能,即使叶片浸入水里,海水也不会侵入叶片内;发泡材料具有浮力,以增大叶片在水里的浮力,减少叶片对轴承的压力,减少轴承的磨损。
[0010]作为改进,所述升力型叶片的两侧均设有活动板,两侧活动板对应的窗口之间通过管道连通。
[0011]作为改进,第一平台的顶部、第二平台的底部、第二平台的顶部以及第三平台的底部分别安装所述轴承。
[0012]作为改进,所述轨道的截面呈工字型,所述滚轮的内侧边缘设有凸缘,所述凸缘位于轨道的内侧。
[0013]作为改进,第一液压缸和第二液压缸均通过弹簧复位,液压缸复位后,缸内形成负压使恒压储液桶内的液压油能够回流到液压缸内。
[0014]本发明与现有技术相比所带来的有益效果是:
1、塔柱为钢筋混凝土结构,在水里的建造简单,而且能够耐腐蚀,是目前最好的水上垂直发电机的支撑结构;
2、钢筋混凝土结构的塔柱具有强大的支撑力,能够支撑巨大的叶轮,这也是洋流能发电设备大型化的重要手段,大型化的洋流能发电设备发电量更大,发电成本更低;
3、由于塔柱和叶轮设于水里,水里的环境相对较为稳定,不会受到台风的影响,所以发电机的发电环境也相对稳定;由于水流和洋流的稳定性好,能够连续安全的发电;
4、由于水流和洋流的资源丰富而且不占用陆地空间,有巨大的发展前景;
5、采用液压控制系统的方式进行能量的转换,可以设置多个液压缸来提高能量的转换效率;
6、液压系统输出的液压油恒定,保证液压栗的转速恒定,从而实现发电机恒定转速发电,该液压控制系统也作为发电机的变频系统,取代了现有发电机组需要变频柜来控制发电机转速的问题,大大降低了整个发电设备的成本;
7、以液压控制系统作为发电机转速的调整装置,其操作方式简单,容易实现;
8、本发明通过液压控制系统将洋流能发电与风能发电很好的融合在一起,使二者能够同时发电而不冲突,达到发电设备最大限度的能量利用。
【附图说明】
[0015]图1为本发明整体结构示意图。
[0016]图2为第二驱动盘结构示意图。
[0017]图3为第一驱动盘结构示意图。
[0018]图4为轴承结构示意图。
[0019]图5为滚轮与轨道配合的剖面图。
[0020]图6为液压控制系统结构框图。
[0021]图7为叶片截面示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
[0023]如图1所示,一种垂直轴风力/水力发电装置,包括粧基础1、塔柱、风力能量转换设备,水力能量转换设备、液压控制系统和发电机19。
[0024]所述粧基础I通过打粧设备深入海床16内,粧基础I使巨大的塔柱能够稳定的矗立在海里,抗击洋流的冲刷。
[0025]如图1所示,所述塔柱设置在粧基础I上,所述塔柱包括第一平台2、第一支撑柱
5、第二平台3、第二支撑柱6和第三平台4,第一平台2与粧基础I顶部固定连接,第一支撑柱5设于第一平台2与第二平台3之间,第二支撑柱6设于第二平台3与第三平台4之间,第二平台3和第三平台4均高出水面。所述第一平台2、第一支撑柱5第二平台3、第二支撑柱6和第三平台4由钢筋混凝土一体灌注成型,一体灌注的塔柱强度更大,使其能够支撑巨大的叶轮在水里旋转。所述塔柱为中空结构,塔柱内设有升降电梯。水上的人可以通过升降电梯进入到第一支撑柱5的内部,通过第一支撑柱5上的观察口 10可以看到叶片的状态,方便以后的检修;另外,该发电机项目也可以发展成为旅游业,游客可以通过第一支撑柱5上的观察口 10观看水里的海洋世界。
[0026]如图1、2所示,所述风力能量转换设备包括分别环抱所述第二支撑柱6的第二叶轮8和第二驱动盘13,所述第二叶轮8包括若干升力型叶片,第二叶轮8的上端和下端均通过轴承11连接使第二叶轮8枢接在第二支撑柱6外,第二叶轮8的下端与第二驱动盘13连接;所述第二驱动盘13呈圆环形,其边缘设有若干朝外凸起的第二顶块131。
[0027]如图1、3所示,所述水力能量转换设备包括分别环抱所述第一支撑柱5的第一叶轮7和第一驱动盘12,所述第一叶轮7包括若干升力型叶片,第一叶轮7的上端和下端均通过轴承11连接使第一叶轮7枢接在第一支撑柱5外,第一叶轮7的上端与第一驱动盘12连接;所述第一驱动盘12呈圆环形,其顶部边缘设有若干向上凸起的第一顶块121。所述第一顶块m呈圆周均匀分布,第一驱动盘12上的第一顶块121数量根据第一驱动盘12的大小以及设置的第一液压缸的数量而设。
[0028]如图1、6所示,所述液压控制系统包括与第一驱动盘12配合的第一液压缸14、与第二驱动盘13配合的第二液压缸15、恒压储液桶17和液压马达18。所述第一液压缸14和第二液压缸15的输出端与恒压储液桶17连接,所述恒压储液桶17的输出端与液压马达18连接,所述液压马达18与发电机19联动。
[0029]如图1、3所示,所述第一液压缸14垂直设于第二平台3上,第一液压缸14呈圆周均勾分布,其分布的圆周直径大致与第一驱动盘12直径相当,所述第一液压缸14的活塞杆141竖直向下并穿过所述第二平台3后与第一驱动盘12的第一顶块121对应。当第一顶块121旋转至第一液压缸14的活塞杆141处时,第一顶块121能够将活塞杆141顶起,第一顶块121继续旋转并离开活塞杆141,第一液压缸14通过弹簧复位,第一液压缸14复位后,缸内形成负压使恒压储液桶17内的液压油能够回流到第一液压缸14内,第一驱动盘12的旋转带动第一液压缸14的活塞杆141上下运动。
[0030]如图1、2所示,所述第二液压缸15水平设置在第二平台3上,第二液压缸15呈圆周均匀分布在第二驱动盘13的周边,第二液压缸15的活塞杆指向第二驱动盘13的第二顶块131。当第二顶块131旋转至第二液压缸15的活塞杆处时,第二顶块131能够将活塞杆向后推,第二顶块131继续旋转并离开活塞杆,第二液压缸15通过弹簧复位,第二液压缸15复位后,缸内形成负压使恒压储液桶17内的液压油能够回流到第二液压缸15内,第二驱动盘13的旋转带动第二液压缸15的活塞杆往复运动。
[0031 ] 如图4所示,所述轴承11包括圆环形的轨道111、圆环形的安装座112和设于所述安装座112上的若干滚轮113,所述滚轮113在轨道111上行走,所述第一叶轮7和第二叶轮8均与安装座112连接。安装座112环抱支撑柱,安装座112通过滚轮113在轨道111行走实现旋转,所述叶轮与安装座112连接,叶轮通过安装座112带动滚轮113在轨道111上行走。所述轨道111的截面可以是工字型或凹字型,本实施例的轨道111选用工字型结构,安装时,直接将轨道111固定在第一平台2的顶部、第二平台3的底部、第二平台3的顶部以及第三平台4的底部,第一叶轮7安装在第一平台2与第二平台3之间,第二叶轮8安装在第二平台3与第三平台4之间。所述滚轮113的内侧边缘设有凸缘114,所述凸缘114位于轨道111的内侧,凸缘114卡在轨道111内侧,以防止滚轮113因离心力推力轨道111。本发明采用滚轮113与轨道111的配合作为叶轮的枢接结构来代替轴承11,取消传统的滚珠轴承11,大大降低轴承11的制造成本,而且简化了轴承11的安装。另外,由于部分轴承11浸入水里,需要轴承11具有密封和耐腐蚀的性能,传统的滚珠轴承11体积大,难以做到密封和耐腐蚀性能,这个也是目前在水下建造大型洋流能发电设备的技术瓶颈,本发明巧妙的采用滚轮113代替轴承11,由于滚轮113体积小,安装方便,密封和防腐蚀做起来相对简单,另外叶轮为低转速,因此滚轮113能够作为轴承11使用在水里。总而言之,本发明的轴承11是大型洋流能发电设备建造的重要因素。
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