机械储能船的制作方法
【专利摘要】该实用新型公开了一种机械储能船，船上安装风叶轮接收风能，风叶轮带动传动轴转动，位于甲板以上的传动轴有护筒确保转动时的安全；传动轴下端与摩擦式离合器相连，离合器通过合、离挡位控制能量是否传递给转换分支器；转换分支器可通过挡位控制将能量传递给储能器组的不同储能单元，储能器组与动力集成器连接；动力集成器可通过操纵杆的挡位调节，控制输出能量的储能单元及储能单元数目，并将能量传递给变速器；变速器可以通过变速器操纵杆的挡位调节，控制输出能量大小和转速，并将其通过万向节传递给螺旋轴、螺旋桨，产生船的动力，或者变速器将输出的能量传递给发电机，转换成船所需的电能。
【专利说明】机械储能船
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及新能源利用领域，属于风能利用船舶，具体地说涉及到一种将风能转换成机械能储存，并在需要的情况下将储存的机械能释放，转换成螺旋桨或发电机所需动力的船舶。
【背景技术】
[0002]在煤炭、石油、天然气等常规能源大规模应用的的过程中，释放大量硫化物、二氧化碳等物质，不仅给我们生存的环境带来污染，能源的利用率也比较低；常规能源需要不间断的提供燃料，相对常规能源来讲，风能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，海上风能资源更是优于陆上风能资源，可以说海面是船舶利用风能的最佳场所。将风能利用机械储能设备储存起来，在需要的情况下在将其释放，转化成螺旋桨或发电机所需动力，为新能源在船舶领域的应用提供新方案、新思路。
【发明内容】
[0003]该发明主要针对风能这一新能源在船舶领域的应用，为解决常规能源的消耗、污染以及船舶能源使用的连续性，其提供一种可靠的、实用的解决方案。
[0004]本发明主要通过以下技术方案实现:在船舶上安装风叶轮装置接收风能，利用风吹带动其转动，使风叶轮带动传动轴转动；传动轴位于甲板以上的部分有护筒保护，以确保传动轴转动时的安全；传动轴与离合器相连，离合器为摩擦式离合器，通过离合器操纵杆的离、合挡位操作控制能量是否向下传递；当离合器处于“合”状态时，能量经过转向器传递给转换分支器；转向器的作用是将传动轴绕纵向轴的旋转转换为绕横向轴的旋转；转换分支器可以通过转换分支器操纵杆的挡位控制，将能量传递给储能器组的不同储能单元，储能器组与动力集成器连接，动力集成器可以通过动力集成器操纵杆的挡位调节，控制输出能量的储能单元及储能单元数目，并将能量传递给变速器；变速器可以通过变速器操纵杆的挡位调节，控制输出转速，并将其通过万向节传递给螺旋轴，螺旋轴带动螺旋桨转动，从而产生动力推动机械储能船前进，或者将变速器输出的能量传递给发电机，转换成机械储能船所需的电能。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1是机械储能船传动示意图；
[0006]图2是储能单元结构简图；
[0007]图3是储能单元A-A剖视图。
[0008]图中:1_风叶轮，2-护筒，3-传动轴，4-离合器操纵杆，5-离合器，6-转向器，7-转换分支器，8-转换分支器操纵杆，9-储能器组，10-动力集成器，11-动力集成器操纵杆，
12-变速器，13-变速器操纵杆，14-万向节，15-螺旋轴，16-螺旋桨，17-船体，18-输入轴，19-输入轴齿轮，20-储能轴齿轮，21-储能轴，22-储能机构，23-储能调节螺栓，24-储能轴棘轮，25-输出轴齿轮，26-输出轴，27-储能机构固定螺钉，28-储能机构定向螺钉，29-储能单元壳体，30-储能发条,31-储能机构内筒,32-储能机构预紧外箍。
【具体实施方式】
[0009]该机械储能船的传动简图如图1所示，在船舶上安装I风叶轮装置接收风能，利用风吹带动其转动，使I风叶轮带动3传动轴转动，3传动轴位于甲板以上的部分有2护筒保护，以确保3传动轴转动时的安全；3传动轴与5离合器相连，5离合器为摩擦式离合器，通过4离合器操纵杆的离、合挡位操作控制能量是否向下传递；当5离合器处于“合”状态时，能量经过6转向器传递给7转换分支器，6转向器的作用是将传动轴绕纵向轴的旋转转换为绕横向轴的旋转转换分支器可以通过8转换分支器操纵杆的挡位控制，将能量传递给9储能器组的不同储能单元，9储能器组与10动力集成器连接，10动力集成器可以通过11动力集成器操纵杆的挡位调节，控制输出能量的储能单元及储能单元数目，并将能量传递给12变速器，12变速器可以通过13变速器操纵杆的挡位调节，控制输出转速，并将其通过14万向节传递给15螺旋轴，15螺旋轴带动16螺旋桨转动,从而产生动力推动机械储能船前进，或者将12变速器输出的能量传递给发电机，转换成机械储能船所需的电能。
[0010]该机械储能船储能单元的结构简图如图2所示，18输入轴接收来自7转换分支器传递过来的能量，并带动19输入轴齿轮转动，19输入轴齿轮与20储能轴齿轮啮合，将能量传递给21储能轴，21储能轴通过22储能机构储存能量；当需要释放能量时，22储能机构带动21储能轴旋转，21储能轴带动24储能轴棘轮旋转，24储能轴棘轮与25输出轴齿轮啮合，将能量传递给26输出轴输出。
[0011]该储能单元的22储能机构A-A剖视图如图3所示，22储能机构由21储能轴、23储能调节螺栓、30储能发条、31储能机构内筒、32储能机构外箍等构成；30储能发条的一端固定在21储能轴上，另一端固定在31储能机构内筒上；31储能机构内筒的外壁是粗糙的，32储能机构预紧外箍的内壁为摩擦片，且31储能机构内筒的外壁与32储能机构预紧外箍的内壁相切；32储能机构预紧外箍通过27储能机构固定螺钉固定在29储能单元壳体上，并由28储能机构定向螺钉定向，由23储能调节螺栓调节其储能预紧力大小,进而使31储能机构内筒与32储能机构预紧外箍间产生不同的摩擦力，控制22储存机构储能能力的高低；当22储能机构开始储能时,21储能轴带动30储能发条旋转储能,此时31储能机构内筒相对32储能机构预紧外箍静止，当储能一定时间后，21储能轴、30储能发条和31储能机构内筒就会一起相对32储能机构预紧外箍旋转，此时说明储能完成；当需要释放储存的能量时，30储能发条会迫使21储能轴旋转，进而带动24储能轴棘轮旋转，24储能轴棘轮与25输出轴齿轮啮合使得26输出轴转动，将能量输出；在能量输出的过程中，由于31储能机构内筒与32储能机构预紧外箍间存在摩擦力，两者相对静止。
【权利要求】
1.一种机械储能船，其特征在于:在船舶上安装风叶轮装置接收风能，利用风吹带动其转动，使风叶轮带动传动轴转动；传动轴位于甲板以上的部分有护筒保护，以确保传动轴转动时的安全；传动轴与离合器相连，离合器为摩擦式离合器，通过离合器操纵杆的离、合挡位操作控制能量是否向下传递；当离合器处于“合”状态时，能量经过转向器传递给转换分支器；转向器的作用是将传动轴绕纵向轴的旋转转换为绕横向轴的旋转；转换分支器可以通过转换分支器操纵杆的挡位控制，将能量传递给储能器组的不同储能单元，储能器组与动力集成器连接，动力集成器可以通过动力集成器操纵杆的挡位调节，控制输出能量的储能单元及储能单元数目，并将能量传递给变速器；变速器可以通过变速器操纵杆的挡位调节，控制输出转速，并将其通过万向节传递给螺旋轴，螺旋轴带动螺旋桨转动，从而产生动力推动机械储能船前进，或者将变速器输出的能量传递给发电机，转换成机械储能船所需的电能。
2.根据权利要求1所述的机械储能船，其特征是:机械储能船主要包括风叶轮装置、传动轴、离合器、转向器、转换分支器、储能器组、动力集成器、变速器；机械储能船的核心部件为构成储能器组的多个储能单元，每个储能单元独立存在，储能单元内部为机械储能结构；多个储能单元可通过动力集成器单个或多个协同工作。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的机械储能船，其特征是:机械储能船的储能单元利用机械原理存储能量，机械储能船储能单元内的储能机构主要由储能轴、储能调节螺栓、储能发条、储能机构内筒、储能机构外箍构成；储能发条的一端固定在储能轴上，另一端固定在储能机构内筒上；储能机构内筒的外壁是粗糙的，储能机构预紧外箍的内壁为摩擦片，且储能机构内筒的外壁与储能机构预紧外箍的内壁相切；储能机构预紧外箍通过储能机构固定螺钉固定在储能单元壳体上，并由储能机构定向螺钉定向，由储能调节螺栓调节其储能预紧力大小，进而使储能机构内筒与储能机构预紧外箍间产生不同的摩擦力，控制储存机构储能能力的高低；当储能机构开始储能时，储能轴带动储能发条旋转储能，此时储能机构内筒相对储能机构预紧外箍静止，当储能一定时间后，储能轴、储能发条和储能机构内筒就会一起相对储能机构预紧外箍旋转，此时说明储能完成；当需要释放储存的能量时，储能发条会迫使储能轴旋转，进而带动储能轴棘轮旋转，储能轴棘轮与输出轴齿轮啮合使得输出轴转动，将能量输出；在能量输出的过程中，由于储能机构内筒与储能机构预紧外箍间存在摩擦力，两者相对静止。
【文档编号】F03D9/02GK203638072SQ201320206515
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年4月5日 优先权日:2013年4月5日
【发明者】刘晓, 杨卫民, 李淑江, 单体坤 申请人:青岛科技大学