发电设备的制作方法

本发明涉及用于从流水中提取能量的发电设备领域，并且特别地涉及用于例如在海洋环境中使用的浮动式发电设备。

背景技术：

近年来，已经朝着由可再生能源生成能量的方向发展，包括使用诸如涡轮机之类的可移动装置来从流体运动中获取能量，比如风能、潮汐能和波能。

从流水——无论是从潮汐流还是河流——中产生能量得益于能够生成相对可预测的能量供应量。已经提出了许多用于从流水发电的发电设备，包括例如在us2015260148(aquantis公司)中所描述的固定至海床的发电设备、以及例如在wo2015/090414(蓝水能源服务公司)中所描述的浮动式发电设备。

浮动式发电机既提供了存在发电机的可见水上警告、又通常能够更好地利用水面附近出现的较快的水流(特别是利用潮汐流)且适应水位变化(特别是适应潮汐变化)。

这种类型的发电设备特别是对于潮汐和海洋应用而言可能是大规模的，并且因此制造和部署成本可能很高。这些问题中的一些问题通过本申请人在ep1831544中所描述的发电设备得到解决。ep1831544中所描述的发电设备具有能够靠近主浮力船存放的涡轮机短舱，这减小了发电机的吃水和水动力阻力两者。然而，在一些情况下，可能期望的是，更进一步减小阻力和/或吃水。

侵蚀性的地下条件还在这种发电设备的使用中提出了重大挑战，并且通常在正常触及浸入式部件以进行维护的成本与为非常长的维修间隔所设计的设备的工程成本之间进行权衡。

仍然存在对解决或减轻这些问题中的一个或更多个问题的从流水中提取能量的发电设备的需要。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种用于从流水中提取能量的发电设备，该发电设备包括：

浮力船和联接至浮力船的涡轮机组件，

涡轮机组件包括安装至短舱的涡轮机转子以及支承结构件，

支承结构件在其内侧端部处联接至浮力船并且在其外侧端部处联接至短舱，

涡轮机组件能够在第一位置与第二位置之间以可枢转方式运动，

其中，当发电设备漂浮在水体上时：

在第一位置中，短舱完全浸没在水面下方；并且

在第二位置中，短舱的至少一部分突出于水面上方。

在第一位置中，短舱被浸没；并且涡轮机转子能够通过流过发电设备的水的运动(例如潮汐流或河流的流动)被驱动。可以期望涡轮机组件向第二位置的运动，以减小吃水并且在一些情况下例如当发电设备被重新定位时还可以降低发电设备的阻力。

在第二位置中，短舱的至少一部分突出于水面上方，以便提供对该部分的触及以进行维护或修理。这可以避免对例如用以从水中提升整个发电设备的大型且昂贵的驳船/起重机的需要，并且因此，比其他可能的方式便于更频繁、快速且更便宜的维护。

增加触及短舱或支承结构件的便利性又可以促进对具有较短维修间隔的设备的使用，或者可以使特定装置能够可行地位于涡轮机组件(比如，流体过滤器、润滑或冷却流体贮存器或回路、或者发电设备)中。因此，本发明的发电设备可以避免先前需要的一些设计妥协。

在第二位置中短舱的突出于水面上方的所述至少一部分可以设置有进入舱口，从而提供对容纳于该短舱中的装置的触及。

发电设备可以包括单个浮力船(例如，与两个或更多个相互连接的浮力船相比)。

发电设备可以包括两个或多于两个的涡轮机组件。两个这种涡轮机组件的涡轮机转子可以是反向旋转的。

发电设备可以包括相对于浮力船对称布置的两个或更多个涡轮机组件。发电设备可以构造成使得涡轮机组件始终(即，在第一位置中、第二位置中、以及在第一位置与第二位置之间的运动期间)对称布置。也就是说，所述对称布置的涡轮机组件可以在其第一位置与第二位置之间以对称且可枢转方式移动。

在一些实施方式中，发电设备包括相对于浮力船的纵向轴线对称地延伸的两个涡轮机组件。

在正常使用中，这种对称布置的涡轮机组件可以例如通过在所述涡轮机组件之间延伸的缆绳被系栓在一起处于第一位置中。缆绳可以形成动力机构的用于机械地辅助和/或阻尼第一位置与第二位置之间的运动的部分。

涡轮机组件从第一位置至第二位置的运动可以是浮力辅助式的。

浮力辅助减小并且在一些实施方式中消除了必须在浮力船与涡轮机组件之间施加的机械力，以便从第一位置移动至第二位置。

应理解的是，发电设备作为整体是有浮力的，并且在使用中漂浮在水体上。

涡轮机从第二位置至第一位置的运动也可以是浮力辅助式的。

涡轮机组件可以具有中性浮力或正浮力。涡轮机组件可以是负浮力的。然而，在这种实施方式中，由涡轮机组件所限定的浮力体积或体积(例如，舱或低密度材料的体积)可以提供部分抵消涡轮机组件的重量的浮力。

至少具有一些浮力的涡轮机组件——包括中性浮力涡轮机组件——需要将施加的相对小的力(例如，以克服涡轮机组件的惯性)，以将短舱的至少一部分提升到水面上方。

正浮力涡轮机组件可以至少部分地通过正浮力而被推向第二位置。

在一些实施方式中，当处于第二位置时，正浮力涡轮机组件可以绕其铰链装置(或第一铰链装置，在该第一铰链装置中存在有第二铰链装置)自由枢转，以允许例如在波浪的作用下或者在拖曳发电设备时涡轮机组件与浮力船之间进行相对运动。

涡轮机组件的浮力可以是选择性可变的。例如，涡轮机组件可以构造成用于选择性地增加浮力(例如从负浮力或中性浮力增加到正浮力)，以便有助于使涡轮机组件从第一位置移动至第二位置。

可以通过如本领域的技术人员已知的任何合适的方法实现浮力的变化。例如，支承结构件和短舱中的一者或二者可以包括一个或更多个压载舱，所述压载舱能够操作成选择性地填充气体(例如空气)以增加浮力和/或充满水以减少浮力。

发电设备可以包括动力机构，该动力机构用于使所述涡轮机组件/每个涡轮机组件从第一位置运动至第二位置和/或从第二位置运动至第一位置。

第一位置与第二位置之间的运动可以至少部分地由动力机构——例如包括液压油缸、缆绳装置和绞盘等的机构——机械辅助。涡轮机组件的运动可以由动力机构启动。动力机构可以有助于将短舱或短舱的更多部分提升到水面上方。

在正常使用中，动力机构可以是利用提供额外辅助的浮力(例如通过诸如涡轮机组件或多个涡轮机组件内的舱的浮力容积)在第一位置与第二位置之间移动的主要装置。涡轮机组件可以例如构造成用于使可变浮力用作动力机构的备用，或使动力机构用作可变浮力的备用。

动力机构可以包括缆绳和绞盘(其示例在下面描述)。绞盘可以被用于限制涡轮机组件在至少后半部分(并且在一些情况下在整个)的运动范围内、沿相反方向的运动速率。

动力机构可以是液压驱动式的。液压机构可以包括液压油缸(即，液压可控式活塞)。

液压油缸可以操作性地联接在浮力船与所述涡轮机组件(最通常是其支承结构件)之间。

液压油缸可以操作性地连接在涡轮机组件中的一个或另一个涡轮机组件与机械连杆装置之间，其中，机械连杆装置在第一端部处联接至涡轮机组件并且在第二端部处联接至浮力船，机械连杆装置的第一端部与第二端部之间的距离可以通过液压油缸的操作而改变。

根据具体情况，液压油缸可以以可枢转方式连接至浮力船、涡轮机组件和机械连杆装置。液压油缸通常联接在两个点处，并且每个点可以是枢轴连接件。

浮力船和/或涡轮机组件(或其支承结构件)可以包括飞撑，该飞撑用于连接至机械连杆装置，从而增加杠杆作用。

机械连杆装置可以包括从第一端部延伸至第二端部的两个或更多个枢转互连的连杆。在一些实施方式中，当涡轮机组件处于第一位置时，连杆总体上在第一端部与第二端部之间对准。

液压油缸可以具有下述轴线(在使用中液压油缸沿着该轴线展开)：至少在相应的涡轮机组件靠近于第一位置时并且可选地在涡轮机组件的整个运动范围内，该轴线与在机械连杆装置的第一端部与第二端部之间所描绘的线交叉。

至少当相应的涡轮机组件靠近于第一位置并且可选地在涡轮机组件的整个运动范围内时，液压油缸可以具有与所述线大致垂直延伸的轴线。

将理解的是，在涡轮机组件在第一位置与第二位置之间枢转时，机械连杆装置的第一端部和第二端部描绘了相对于彼此的弧。动力机构可以构造成使得液压油缸的轴线的取向在相关联的涡轮机组件的整个运动范围内变化。液压油缸的轴线与介于第一端部与第二端部之间的线交叉(例如垂直)所成的角度可以保持大致恒定。

在发电设备的使用中，由于转子的运动(例如转子速度或施加至该转子上的力的变化)和作用在涡轮机组件/多个涡轮机组件上的力(例如，因波浪、潮汐力/方向的变化等引起的)而使力从涡轮机组件被传递至浮力船。在液压油缸沿着穿过所述弧的轴线展开的情况下，液压油缸在某种程度上与这种动态力隔离。

当涡轮机组件处于第一位置或靠近于第一位置时、即在机械连杆装置的端部与液压油缸之间所施加的杠杆作用最大的情况下(例如，当两个或更多个机械连杆装置对准时)，这可能是特别有益的。以这种方式，液压油缸能够更好地使涡轮机组件保持处于第一位置，以抵抗在使用中产生的动态力。

在正常使用中，液压油缸和/或机械连杆装置(以及任何相关联的枢轴连接件)方便地位于吃水线上方。

每个涡轮机组件可以与一个液压油缸(或多于一个的液压油缸)相关联，并且根据具体情况与一个相应的机械连杆装置或多个相应的机械连杆装置相关联。

动力机构可以被用于在一个方向上为所述运动提供液压阻力并且在另一个方向上提供机械辅助。

动力机构可以被用于沿第一位置与第二位置之间的运动范围的至少一部分控制或限制一个或两个方向上的运动速率。例如，在所述涡轮机组件/每个涡轮机组件是负浮力的情况下，动力机构(例如，包括有如本文中所公开的液压油缸的动力机构)可以控制或限制所述涡轮机组件/每个涡轮机组件从第二位置至第一位置的运动速率。

所述方法可以特别有益于发电设备在第一位置与第二位置之间的运动期间的整体稳定性，特别是当涡轮机组件更靠近于第二位置时(并且因此对发电设备的整体浮力和稳定性的变化具有最大影响)。在涡轮机组件的运动期间具有多于一个的涡轮机组件的实施方式可能倾向于不稳定，这种不稳定性可以通过对速率施加机械控制并且在一些情况下通过对称运动而限制。

动力机构可以包括位置测量装置，该位置测量装置能够操作成检测动力机构的位置并且因此检测所述涡轮机组件/每个涡轮机组件的位置。动力机构可以与控制器相关联，该控制器能够操作成基于从位置测量装置所接收的信息来控制动力机构。这可以例如促进两个或更多个涡轮机组件的运动的同步和/或有助于保持发电设备的稳定性。

第一位置与第二位置之间的运动可以仅通过浮力而实现。例如，涡轮机组件可以是正浮力的，以便被偏置朝向第二位置。然后可能需要动力机构从第二位置移动至第一位置。替代性地，在一些实施方式中，可以选择性地增加涡轮机组件的浮力以便实现从第一位置至第二位置的运动，并且/或者可以选择性地减小涡轮机组件的浮力以便从第二位置运动至第一位置。

涡轮机组件可以通过负浮力偏置朝向第一位置。在使用中，(作为通过如本文中所公开的闩锁和/或动力机构而被保持处于第一位置的替代方案、或者除了通过如本文中所公开的闩锁和/或动力机构而被保持处于第一位置之外)涡轮机组件可以通过负浮力被保持处于第一位置。如上面所讨论的，所述偏置可以通过选择性可变浮力而被施加。

至第二位置的浮力辅助式运动——特别是仅在浮力的作用下——可以限制发电设备的浮力中心的变化或者使发电设备的浮力中心的变化减至最小，否则这可能对稳定性不利。

根据具体情况，支承结构件和短舱中的一者或二者可以是中性浮力的、正浮力的或可变浮力的。支承结构件和短舱中的一者或二者可以是负浮力的。然而，在这种实施方式中，由支承结构件和短舱中的一者或二者所限定的浮力体积可以提供部分抵消其重量的浮力。

短舱和支承结构件的浮力可以彼此独立地变化。

有利地，涡轮机组件作为整体或者短舱和支承结构件中的一者或二者可以是正浮力的(或者它们的浮力是可变的，以便为其提供正浮力)。这可以使涡轮机组件或其一个或更多个部件在组装或维护期间浮动就位。这可以使发电设备能够以模块方式进行制造并且当漂浮在水体上时进行组装。反过来，该模块化可以增加组装选项的范围和/或减小组装发电设备所需的设施的尺寸和成本。此外，各种模块(例如、浮力船和涡轮机组件或多个涡轮机组件)可以并行构造，从而进一步减少构造时间和成本。

在一些实施方式中，可以采用可变浮力来调整涡轮机组件的纵倾(即，浮力中心的位置)，这可以有助于联接件——比如凸缘、销接头等——的对准或分离。

浮力船本身可以具有选择性可变浮力(其可以通过位于该浮力船中的一个或更多个压载舱实现)。浮力船可以在涡轮机组件在第一位置与第二位置之间的运动期间被选择性地压载，以在此期间提高发电设备作为整体的稳定性。在一些情况下，可以选择性地改变浮力船的浮力以调整纵倾，例如以在组装期间有助于对准。

涡轮机组件可以绕铰链装置以可枢转方式移动。

发电设备可以包括任何合适类型的铰链装置，例如销接头或衬套。铰链装置可以包括单个铰链或多个铰链，例如沿着轴线布置的两个或更多个铰链。铰链装置可以包括一个或更多个轴颈轴承、纤维轴承等。铰链装置可以是水润滑式的。

铰链装置可以位于水面上方或下方。

铰链装置可以形成涡轮机组件的一部分、或者形成浮力船的一部分。

涡轮机组件可以经由铰链装置联接至浮力船。例如，涡轮机组件可以包括铰链装置的一部分、比如眼板或铰链u形接头中的一者或另一者，并且浮力船可以包括铰链装置中的互补部分。

涡轮机组件可以替代性地通过单独的联接装置——比如凸缘联轴器等——联接至浮力船。在这种实施方式中，铰链装置可以位于联接装置的内侧(即，形成浮力船的一部分)或者位于铰链装置的外侧(即，形成涡轮机组件的支承结构件的一部分)。

涡轮机组件可以绕与浮力船的纵向轴线大致平行的轴线枢转。

在第一位置中，涡轮机组件可以在浮力船的下方延伸，并且可选地延伸至浮力船的侧面(即，以对角线方式在浮力船的下方延伸)。在第二位置中，涡轮机组件可以大致延伸至浮力船的侧面。

涡轮机组件可以从第二位置运动至第三位置(并且涡轮机组件可以从第三位置运动至第二位置)。第二位置与第三位置之间的运动可以至少部分地由动力机构机械辅助。第二位置与第三位置之间的运动可以至少部分地是浮力辅助式的。

涡轮机组件可以移动至第三位置，以使涡轮机组件的更多部分移动至水面上方。例如，在第三位置中，短舱(和/或支承结构件)的全部可以位于水面上方。

涡轮机组件可以移动至第三位置以减小发电设备的船宽。

第二位置与第三位置之间的运动可以通过副铰链装置而实现。

副铰链装置可以绕与铰链装置大致平行的轴线操作。例如，涡轮机组件可以绕铰链装置可枢转，并且绕布置在支承结构件的外侧端部与铰链装置之间的副铰链装置“可折叠”。

副铰链装置可以绕与铰链装置的轴线平行的轴线操作。

副铰链装置可以绕与铰链装置的轴线成一定角度——例如垂直——的轴线操作。副铰链装置可以绕朝向支承结构件(相对于涡轮机转子的正常取向)的前面或后面布置的轴线操作，由此，涡轮机组件可以绕副铰链装置运动至下述第三位置/从下述第三位置运动：在该第三位置中，短舱比在第二位置中更靠近于浮力船。

在第三位置中，短舱可以靠近或抵靠浮力船。在第三位置中，支承结构件可以与浮力船大致对准。

涡轮机组件可以适于被闩锁在第一位置、第二位置中的一者或更多者中，或者在适用的情况下被闩锁在第三位置中。

铰链装置和/或副铰链装置可以例如包括闩锁、或者与闩锁或闩锁的部件相关联。

铰链装置可以与多于一个的闩锁相关联，例如以使得涡轮机组件能够被保持在铰链装置可以在其间运动的两个位置中的每个位置中。

发电设备可以包括任何合适类型的闩锁或多个闩锁。例如，该设备可以包括在永磁体或电磁体与吸引至该永磁体或电磁体上的相应材料之间的磁性闩锁。该设备可以包括例如包括有剪切销的机械或机电闩锁。

涡轮机组件可以可选地通过例如在短舱与位于浮力船或另一涡轮机组件上的一位置之间延伸的缆绳而被保持处于第一位置。

朝向第一位置或第二位置(或者，在适用的情况下，朝向第三位置)中的一者或更多者的运动可以被阻尼。

运动可以例如通过缓冲器而被机械阻尼。每个涡轮机组件可以包括缓冲器或缓冲器的部件。涡轮机组件可以被缓冲抵靠浮力船或者(在存在两个或更多个对称布置的涡轮机组件的情况下)抵靠另一个涡轮机组件。

在涡轮机组件接近相应位置时，运动可以通过改变涡轮机组件的浮力而被“阻尼”。这可以通过例如提供多于一个或一系列的压载舱来实现，所述压载舱可以根据具体情况选择性地填充或排空，以便在涡轮机组件接近第一位置或第二位置时改变浮力。

在一些实施方式中，可以利用动力机构来阻尼运动，例如，该动力机构可以用作朝向第一位置和/或第二位置运动的“制动器”。

在一些情况下，用于辅助第一位置与第二位置之间的运动的动力机构可以被用于沿相反方向制动或阻尼运动。

发电设备通常可以包括各种附加装置。本领域的技术人员还将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以改变这种附加装置的位置或分布。

例如，发电设备可以包括收集能量、将该能量转换成电能和/或将这种电能转换、储存和/或传输至配电系统所需的装置。

发电设备还可以包括通过选择性地使压载舱充满水和排气来改变浮力所需的装置。

涡轮机组件或者涡轮机组件的短舱和/或支承结构件可以包括一个或更多个压载舱。

发电设备可以包括用于将空气输送至压载舱(以增加浮力)的导管。为了使压载舱充满水，发电设备可以包括在周围的水与压载舱之间的入口或入口导管。为了使压载舱充满水/排气，该设备可以包括排放导管或排放歧管，以选择性地从压载舱释放空气/水。排放导管/歧管的出口可以定位在水面上方。

用于将空气输送至压载舱和/或从压载舱泵送水的装置最通常位于浮力船上。这种装置可以例如包括压缩空气源(例如汽缸或压缩机)、或者包括用于连接至压缩空气源的连接件。用于操作可变浮力系统的选择性可操作式阀可以位于浮力船上和/或涡轮机组件中。这种装置可以包括一个或更多个泵。

短舱可以包括发电机。有利地，该发电机可以是直列式发电机，可选地，该发电机可以是直接驱动式发电机(即，没有齿轮箱)。发电机可以是最典型地包括有电动转子和定子的任何合适类型的发电机，该电动转子通常由涡轮机转子驱动。替代性地，也可以通过在涡轮机转子的作用下进行循环的流体间接地发电。

可以期望的是，涡轮机转子包括可变桨距式转子叶片。例如，在风暴条件期间使转子叶片顺桨可以减少通过涡轮机组件所施加的载荷并防止损坏。

因此，短舱(和/或特别是涡轮机转子)可以包括桨距调节装置。既与风力涡轮机有关又与海洋/水力涡轮机有关的用于调节涡轮机转子叶片桨距的各种装置在本领域中是已知的。例如，涡轮机转子可以包括转子叶片(或多个转子叶片)，所述转子叶片绕沿着转子叶片的轴线以可旋转方式安装至毂，该桨距能够通过联接至行星齿轮或回转环的蜗轮或小齿轮来调节。

桨距调节装置可以是机电致动式的。桨距调节装置可以被容置在转子中。在gb996182、cn202266366或gb2348250或wo2009004420中描述了涡轮机转子叶片桨距调节装置的示例，本领域技术人员可以参照这些专利。

涡轮机转子可以构造成反转转子叶片的桨距。转子叶片可以旋转180度或360度。对转子叶片的桨距进行反转的设施可以使得不管水流方向如何都能够收获能量，而不会改变发电设备作为整体的位置。可以对桨距进行反转，以便在潮汐流的方向改变时收获能量。还可以期望的是，响应于水流的变化来调节桨距。

浮力船可以具有任何合适的构型。然而，在一些实施方式中，浮力船是长形的并且可以是大致筒形的，以便提供有限的水动力阻力和波浪载荷。

(在横截面中)大致筒形的浮力船本质上非常坚固，并且可能在比如在海洋环境中可能遇到的恶劣天气状况下特别有益。

浮力船本身可以设置有压载系统(其包括压载舱，期望地为前部压载舱和后部压载舱)，在一些实施方式中可以通过该压载系统自动地调节发电设备的纵倾。压载系统可以被用于补偿由冲击在涡轮机转子或涡轮机组件的其他部件上的河流或潮汐流所施加的力的变化。

所述涡轮机组件或每个涡轮机组件可以联接至浮力船的船首或船尾部分(应理解的是，在一些实施方式中，术语船首和船尾是任意的)。

浮力船可以包括龙骨。

发电设备通常在其最终位置中被锚固。可以采用任何合适的锚固装置，例如可以采用在位于水体床上的锚固结构件(其通常为混凝土块)与位于浮力船的一端或两端处或附近的合适固定件之间的传统缆绳。比如在ep2300309(苏格兰可再生能源潮汐发电有限公司)中所描述的可旋转式锚也是合适的。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于根据第一方面的发电设备的涡轮机组件，该涡轮机组件包括安装至短舱的涡轮机转子以及支承结构件，该支承结构件构造成在其内侧端部处联接至浮力船并且在其外侧端部处联接至短舱，当在使用中联接至所述浮力船时，涡轮机组件能够在第一位置与第二位置之间以可枢转方式移动，所述运动是浮力辅助式的。

涡轮机组件可以是中性浮力或正浮力的，或者适于选择性可变浮力。

术语内侧和外侧指的是在正常使用中涡轮机组件相对于浮力船的预期取向。

涡轮机组件作为整体、或者支承结构件和短舱中的一者或二者可以是中性浮力的，正浮力的、或者适于选择性可变浮力。

涡轮机组件可以包括铰链装置。涡轮机组件可以包括铰链装置的部件，比如铰链u形接头或铰链眼板中的一者或另一者(即，铰链u形接头或铰链眼板中的要与附接至浮力船的铰链装置的互补部件联接的一者或另一者)。

涡轮机组件可以包括闩锁或闩锁的部件，在使用中，涡轮机组件可以通过该闩锁或闩锁的部件而被锁定处于第一位置和/或第二位置。铰链装置可以包括闩锁或闩锁的部件、或者与闩锁或闩锁的部件相关联。

涡轮机组件可以包括副铰链装置，涡轮机组件可以通过该副铰链装置而在第二位置与第三位置之间移动。

涡轮机组件的进一步优选或可选的特征对应于上面关于第一方面所公开的特征。

在本发明的第三方面中，提供了一种对发电设备进行操作的方法，该发电设备包括漂浮在水体上的浮力船以及联接至浮力船的涡轮机组件，涡轮机组件包括安装至短舱的涡轮机转子以及支承结构件，支承结构件在其内侧端部处联接至浮力船并且在其外侧端部处联接至短舱，

该方法包括：

使涡轮机组件以可枢转方式从第一位置移动至第二位置，在该第一位置中，短舱完全浸没在水面下方，在该第二位置中，短舱的至少一部分突出于水面上方。

发电设备可以包括单个浮力船。发电设备可以包括关于浮力船对称布置的两个(或多于两个)涡轮机组件。该方法可以包括：使对称布置的涡轮机组件同时从第一位置移动至第二位置(或者使对称布置的涡轮机组件同时从第二位置移动至第一位置)。

通过使所述对称涡轮机组件同时移动(即，使得所述对称涡轮机组件的运动是同步的，并且涡轮机组件处于所述涡轮机组件的介于第一位置与第二位置之间的相应路径的等效部分上)，可以保持发电设备的稳定性。这例如可以避免对用以使该设备稳定的附加结构件的需要。

浮力船可以具有纵向轴线，并且该方法可以包括：使涡轮机组件绕与浮力船的纵向轴线平行的轴线或旋转轴线以可枢转方式移动。

从第一位置至第二位置的运动可以例如通过如本文中所公开的动力机构——绞盘或液压油缸——机械辅助。机械辅助例如可以被用于克服惯性或水动力阻力、和/或被用于提升或进一步提升短舱的位于水面上方的部分。

该方法可以替代性地或另外地包括：借助于浮力而使涡轮机组件从第一位置移动至第二位置。

涡轮机组件可以是负浮力的(例如，包括浮力体积，比如舱或低密度材料体积)。

涡轮机组件可以是正浮力的，并且可以通过释放涡轮机组件来实现从第一位置至第二位置的运动。例如，可以释放闩锁或系绳以使得涡轮机组件能够在浮力的作用下从第一位置移动至第二位置。

涡轮机组件可以被构造成使其浮力可以选择性可变(如上面关于第一方面所公开的)。因此，从第一位置至第二位置的运动可以至少部分地通过增加涡轮机组件的浮力来实现。因此，该方法可以包括：增大涡轮机组件的浮力。

浮力可以从负浮力增大至中性浮力或正浮力。浮力可以从负浮力或中性浮力增大至正浮力。

该方法可以包括：使涡轮机组件从第二位置移动至第一位置。

从第二位置至第一位置的运动可以被机械地辅助。

该方法可以包括：借助于浮力使涡轮机组件从第二位置移动至第一位置。

从第二位置至第一位置的运动可以至少部分地通过减小涡轮机组件的浮力来实现。因此，该方法可以包括：减小涡轮机组件的浮力。

浮力可以从正浮力减小至中性浮力或负浮力。浮力可以从正浮力或中性浮力减小至负浮力。

该方法可以包括：使压载舱充满水。该方法可以包括例如通过打开一个或更多个阀并允许水进入压载舱来使压载舱充满水。该方法可以包括例如通过用空气置换压载舱中的水或者通过将水泵送出压载舱来从压载舱排空水。

该方法可以包括以预定次序和/或同时使多于一个的压载舱充满水。

改变涡轮机组件的浮力可以包括改变涡轮机组件的一部分——比如短舱——的浮力(例如通过使位于短舱中的压载舱充满水或排空水)。

该方法可以包括改变浮力船的浮力。在涡轮机组件进行运动之前，可以选择性地减小浮力船的浮力。

减小浮力船的浮力可以全部地或部分地补偿由于增大所述涡轮机组件或每个涡轮机组件的浮力而导致的发电设备的浮力的总体增大。

在一些实施方式中，可以增大浮力船的浮力(即，可以在附接所述(或每个)涡轮机组件之前对浮力船进行压载)。例如，在一些实施方式中，可能需要压载以使浮力船稳定在“直立”位置中，而一旦所述涡轮机组件或每个涡轮机组件已被附接，则压载物可以被移除。

该方法可以包括：使涡轮机组件绕位于支承结构件的内侧端部处或附近的铰链装置以可枢转方式移动。

该方法可以包括：使涡轮机组件从第二位置移动至第三位置，以减小发电设备的船宽。该方法可以包括：通过使支承结构件绕布置在铰链装置与支承装置的外侧端部之间的副铰链装置折叠而使船宽减小。该方法可以包括：通过使涡轮机组件绕副铰链装置枢转而使船宽减小，该副铰链装置绕与铰链装置的轴线成一定角度——例如垂直——的轴线朝向支承结构件的前面或后面(通常靠近于内侧端部)布置。

该方法可以包括：将涡轮机组件保持或锁定成处于第一位置、第二位置中的一者或更多者，或者在存在的情况下将涡轮机组件保持或锁定成处于第三位置。该方法可以包括：将闩锁或其他装置(例如磁体或缆绳)释放，涡轮机组件通过该闩锁或其他装置而被保持处于所述位置中的一者。

发电设备可以包括多于一个的涡轮机组件，并且该方法可以包括：使多于一个的涡轮机组件移动。多于一个的涡轮机组件可以同时移动。

该方法可以包括：阻尼所述涡轮机组件或每个涡轮机组件的运动。阻尼可以包括在所述涡轮机组件或每个涡轮机组件的运动范围的至少一部分期间限制所述涡轮机组件或每个涡轮机组件的运动速率。

该方法可以形成对发电设备进行部署的方法的一部分。该方法可以形成对发电设备进行维护或修理的方法的一部分。

在第四方面中，本发明扩展至一种对用于从流水中提取能量的发电设备进行组装的方法，该方法包括：提供浮力船和根据第二方面的漂浮在水体上的涡轮机组件；使漂浮的涡轮机组件的内侧端部与浮力船处于联接位置；并且将根据第二方面的涡轮机组件的支承结构件的内侧端部联接至浮力船。

本发明还扩展至一种通过以相反的顺序实施这些步骤来拆卸发电设备的方法。例如，该方法可以包括涡轮机组件的拆卸以用于维护、修理或更换，接着如本文中所描述的进行组装。

涡轮机组件可以是正浮力的，或者设置有临时浮力辅助装置以便于组装/拆卸。

联接可以包括将支承结构件的内侧端部螺栓联接或焊接至通常位于水面上方的浮力船。联接可以包括例如通过将铰链装置的互补部件结合在一起和/或联接来对铰链装置组装。对铰链装置组装可以包括插入剪切销。

该方法可以包括调整涡轮机组件的纵倾，以便于分别位于浮力船和涡轮机组件上的联接装置或铰链装置的互补部件进行对准。

涡轮机组件可以具有选择性可变的浮力，并且纵倾可以通过调节涡轮机组件的浮力或者调节支承结构件或短舱中的一者或另一者的浮力来调整。

因此，根据本发明，发电设备在下水之前不需要完全组装，而是可以以模块(浮力船和一个或更多个涡轮机组件)组装，并且所述模块在港口或在水体上的发电现场原位漂浮到位。

在第五方面中，本发明扩展至一种对用于从流水中提取能量的发电设备组装的方法，该方法包括：提供浮力船以及提供具有涡轮机转子的短舱，该浮力船包括支承结构件，该支承结构件在其内侧端部处联接至浮力船，浮力船和短舱漂浮在水体上；使漂浮的短舱与支承位置的外侧端部处于联接位置；并且将短舱联接至支承结构件的外侧端部。

本发明还扩展至一种通过以相反的顺序实施这些步骤的拆卸的方法。例如，该方法可以包括短舱的拆卸以用于维护、修理或更换，接着如本文中所描述的进行组装。

应理解的是，本文中提及的水面以及其中提及的浸没或位于水面上方的部件指的是当漂浮在水体上时的发电设备。

此外，吃水线(即水面相对于发电设备)的精确位置可以取决于水的盐度、温度、船上的载荷等。本领域的技术人员通过观察或计算可以容易地确定浮力设备的吃水线的位置。

本发明的每个方面的优选特征和可选特征对应于本发明的每一其他方面的优选特征和可选特征。

附图说明

现在将参照以下附图对本发明的各示例实施方式描述，在附图中：

图1示出了发电设备的(a)正视图和(b)侧视图，其中，涡轮机组件处于第一位置。

图2示出了发电设备的(a)正视图和(b)立体图，其中，涡轮机组件处于第二位置。

图3示出了发电设备的短舱的示意性横截面图。

图4示出了发电设备的浮力控制系统的示意性俯视图。

图5示出了(a)当已经使主浮力舱排气时以及(b)当已经使两个浮力舱排气时发电设备的涡轮机组件的示意性端视图。

图6是铰链的分解图。

图7是发电设备的示意性端视图，其示出了磁性闩锁装置。

图8是发电设备的替代性实施方式的立体图。

图9是图8的发电设备的涡轮机组件的详细视图。

图10是与图9的涡轮机组件的副铰链装置相关联的闩锁机构的细节图。

图11是发电设备的另一实施方式的俯视图。

图12是发电设备的另一实施方式的示意性端视图，其中，涡轮机组件(a)处于第二位置以及(b)处于第三位置。

图13示出了：(a)发电设备的又一实施方式的端视图，其中，涡轮机组件处于第二位置，(b)与涡轮机组件相关联的绞盘和缆绳机构的示意图，以及(c)涡轮机组件处于其第一位置的立体图。

图14是发电设备的又一实施方式的立体图，该发电设备具有用于对涡轮机组件在第一位置与第二位置之间的运动进行辅助的动力机构。

图15是发电设备的另一实施方式的立体图，该发电设备具有用于对涡轮机组件在第一位置与第二位置之间的运动进行辅助的动力机构。

图16示出了图15的发电设备的端视图，其中，涡轮机组件处于(a)第一位置以及处于(b)第二位置。

图17示出了图15的发电设备的动力机构的特写立体图。

具体实施方式

图1示出了用于从流水中提取能量的发电设备1的(a)正视图和(b)侧视图。在正常使用中，该设备漂浮在水体2上，并且以传统方式经由附接至孔眼6的缆绳4被系泊至水体床(未示出)。

设备1是适于从潮汐流中提取能量的海洋潮汐涡轮机。然而，也能够从河流中提取能量。

发电设备具有浮力船3以及联接至浮力船各侧的涡轮机组件5。尽管涡轮机组件对称布置在设备1的浮力船周围，但是在其他实施方式(未示出)中，可以存在单个或更多数目的涡轮机组件。

每个涡轮机组件5具有短舱7，涡轮机转子9以可旋转方式安装至短舱7。短舱7联接至支承结构件11的外侧端部10。支承结构件在其内侧端部12处联接到浮力船3。每个涡轮机组件5能够绕铰链装置13在图1(a)和图1(b)中所示出的第一位置与图2(a)和图2(b)中所示出的第二位置之间以可枢转方式移动。铰链装置移动所绕的轴线x与穿过浮力船的中心轴线平行，并且因此与水面大致平行。

在第一位置中，短舱7完全浸没在水面15下方。因此，涡轮机转子定位成在流经设备1的水流的作用下旋转。通常，短舱5定位在下述足够的深度处：该足够的深度使得涡轮机转子9的转子叶片17在转子叶片17绕涡轮机转子9的毂19的整个运动范围内保持浸没。

在第二位置中，短舱7的上部部分突出于水面15上方。

涡轮机组件5到第二位置的运动既减小了发电设备1的吃水又减小了发电设备1的阻力，这可能是将发电设备牵引至其最终位置所需的。

图3示出了短舱7的示意性横截面图。

短舱具有各自封围空气填充容积的水密外壳23以及头锥部段25和尾锥部段27，水密外壳23以及头锥部段25和尾锥部段27一起为短舱提供正浮力。外壳23为大致筒形的，并且短舱7经由平坦或鞍形凸缘(未示出)而螺栓联接至支承结构件11的外侧端部10。

涡轮机转子9的毂19连接至驱动轴29，该驱动轴29直接驱动发电机31。发电机是具有转子和定子的传统类型的发电机，并且将不再进一步详细描述。在替代性实施方式中，短舱可以包括在发电机与转子之间的齿轮箱装置。

毂19还包括能够由控制单元35控制的桨距调节机构33。转子叶片17能够在回转轴承37上绕转子叶片17的轴线y旋转。该旋转通过与行星齿轮41接合的一个或多个小齿轮驱动器39而实现，该行星齿轮41能够在转子叶片所安装至的回转轴承内旋转。

线束管套42从浮力船延伸、穿过支承结构件11并且进入到短舱7中，并且线束管套42承载用于控制单元、小齿轮驱动器的控制和电力布线以及用于发电机的控制布线、以及承载下述导管：可以从该导管中将所产生的电流引出(并且如下所述的，该电流被储存在浮力船中、或者将该电流从浮力船转换和/或传输至配电系统)。将理解的是，电连接件与控制单元和小齿轮驱动器必须适于通过可旋转式电连接件(多个可旋转式电连接件)——例如滑环等(未示出)——而使转子进行旋转。

短舱7还设置有进入舱口38(其在图3中以轮廓线示出)，当相应的涡轮机组件5处于第二位置中，该进入舱口38提供对内部部件的进入以进行维护。

涡轮机组件5从第一位置至第二位置的运动是浮力辅助的。图4是设备1的示意性俯视图，其示出了压载舱43、45在支承结构件11(仅示出了左侧支承结构件，但是两个支承结构件是相同的)中的位置。

在所示的实施方式中，支承结构件各自包括两个压载舱，但是在替代性实施方式中，可以存在单个舱或更多数目的舱。涡轮机组件还可以包括位于短舱上的舱。

涡轮机组件的浮力通过总体上由附图标记46所标识的浮力控制系统来调节，该浮力控制系统包括下述压缩空气源47(其在这种情况下呈多个压缩空气罐的形式)：该压缩空气源47经由高压歧管49与浮力舱连通。

进入舱中的气体的流量通过一系列电磁阀51、52和止回阀54进行调节。电磁阀由控制单元(为了简单起见，该控制单元未示出)控制。

浮力控制系统46还包括入口歧管53，该入口歧管53从入口56延伸，优选地位于涡轮机组件5的下侧部上，以便始终处于水面下方。所述舱可以通过可选地由泵57辅助来打开入口阀55而充满水。

入口歧管还包括位于泵57的下游的电磁阀59，通过该电磁阀59可以控制对舱进行填充的次序。

浮力控制系统还包括在舱与排放口63之间延伸的排放歧管61。排放口优选地从支承结构件的上表面在始终位于水面上方的位置处(即，通常靠近于铰链装置)引出。在替代性实施方式中，排放歧管可以定路径成借助于柔性导管(例如高压歧管)穿过铰链装置，以便从浮力船3引出。

在正常使用中，当涡轮机组件5处于第一位置并且发电设备1构造成从潮汐流中提取能量时，压载舱43、45中的两者都充满海水并且电磁阀51、52、55、59中的所有电磁阀被关闭。在这种构型中，每个涡轮机组件5是负浮力的并且因此朝向第一位置偏置。以下进一步详细讨论可以将涡轮机组件保持处于第一位置的装置。

为了使每个涡轮机组件移动至第二位置，电磁阀51被打开(通常同时打开，但在一些情况下按顺序地打开)，以便对高压歧管53加压。然后与主舱45相关联的电磁阀52a被打开，并且该舱中的水被来自高压歧管的压缩空气流置换、并经由排放歧管61排出。

主舱45中的空气提供足够的正浮力以使涡轮机组件从第一位置向第二位置提升。一旦涡轮机组件开始突破水面，该涡轮机组件变成中性浮力的，但是短舱7不高于水面(或不足够高于水面)(图5(a))。然后，(通过打开阀52b)使辅助舱43排气，以进一步提供正浮力并将涡轮机组件提升至第二位置(图5(b))。

为了确保设备1作为整体的稳定性，对于每个涡轮机组件5同时采取这些步骤。

在设备1包括某种形式的限定第二位置的端部止挡件(例如缓冲器或闩锁)的实施方式中，通过使所述两个舱排气所传递的正浮力将使涡轮机组件偏置至第二位置。

然而，在所示出的实施方式中，涡轮机组件5在处于第二位置时绕铰链装置13自由移动，以允许所述设备在波浪上运动。

在替代性实施方式中，涡轮机组件5可以仅借助于主舱45的浮力能够到达第二位置。在这种实施方式中，可以使所述浮力舱43、45中的二者开始排气，以便使涡轮机组件5移动远离其第一位置。然后该运动可以通过使副舱43部分地或完全地充满水而“阻尼”，使得正浮力随着涡轮机组件接近第二位置而减小。这可能是特别有益的，以减小通过任何缓冲器或闩锁装置所传递的应力，涡轮机组件通过该缓冲器或闩锁装置被保持处于涡轮机组件的第二位置。

通过使这些程序大致反向进行，涡轮机组件回到第一位置的运动也可以是浮力辅助的。当处于第二位置时，在所述浮力舱43、45中的二者都是空的情况下，电磁阀51、52被关闭，并且通过打开入口阀55并致动泵57来顺序地或同时地使舱充满水。空气然后经由排放歧管61被海水置换。

类似地，可能期望的是，随着涡轮机组件5接近第一位置，通过改变浮力来缓冲朝向第一位置的运动。这可以通过借助于打开阀51和52b并关闭控制阀55和59来使副舱43部分地或完全地排空而实现。

浮力控制系统46将通常还包括附加部件，例如流量调节器、控制阀、减压阀等，但为了清楚起见已经省略掉这些附加部件。浮力控制系统通常还包括与高压歧管、排放歧管和入口歧管以及舱本身通信的多个传感器，根据需要，可以通过所述多个传感器对诸如压力和/或流体流量或流体移位之类的参数进行监测和调节。

压缩气缸通常仅在需要的情况下安装。浮力船可以替代地包括向舱供应压缩空气的压缩机。替代性实施方式根据需要可以包括或还包括既将水泵送到舱中和泵送出舱又将空气泵送到舱中和泵送出舱的泵送装置。

虽然所示出的实施方式设置有以并联方式与呈并联方式示出的歧管联接的压载舱以便提供独立控制，但是，在替代性实施方式中，舱可以以串联方式联接至歧管中的一个或更多个歧管，以便按顺序地填充/排空。

用于对浮力控制系统46、从短舱7延伸的线束管套42(其在图4中未示出)以及高压歧管导管(多个高压歧管导管)的电气部件进行控制的所需的电连接件必须延伸穿过铰链装置13并且因此在该区域中是柔性的。另外，这些系统能够(例如，在高压气动联接件64处)连接和断开连接，以使得涡轮机组件5能够在原位与浮力船3连接/断开连接。

因此，涡轮机组件可以是处于正浮力的并且漂浮到待联接至浮力位置的位置，以用于对涡轮机组件进行组装或更换，电气联接件和气动联接件可以在涡轮机组件的组装或更换期间进行连接。类似地，可以使舱排气，并且使涡轮机组件断开联接并漂浮远离，以进行维护。

浮力控制系统46构造成在连接件65处连接至另一压缩空气源。系统46的电子部件还可以连接至另一控制系统和电源。因此，当未连接至浮力船时，可以选择性地堆涡轮机组件的浮力进行控制。这使得在组装/拆卸期间能够通过选择性地改变浮力舱43、45中的水量来调节组件5的浮力和纵倾。

设备1具有与涡轮机组件5中的每一个涡轮机组件相关联的铰链装置13。每个铰链装置包括两个铰链连接件(其在图2(b)中以附图标记67标记)。图6示出了铰链连接件67的分解图。

铰链连接件包括铸造u形接头69。铸造u形接头69螺栓联接至位于浮力船3上的如由箭头a所示出的凸缘71。圆形止推轴承72定位在u形接头69的孔眼70的内表面上。铸造眼板73类似地在凸缘78处螺栓联接至支承结构件11的内侧端部12。在眼板73的孔眼74内定位有纤维轴颈轴承75。

为了将涡轮机组件5联接至浮力船3，眼板73被插入槽u形接头69中，使得孔眼70、74对准，并且管状销77(经由凸缘79)被插入并螺栓联接至u形接头69。替代性地，可能优选的是：对铰链连接件67进行预组装，并且通过分别将u形接头或孔眼中的一者或另一者螺栓联接至浮力船或支承结构件而使所述联接完成。

图7示出了设备1处于(a)第二位置以及处于(b)第一位置的示意性正视图。支承结构件11设置有电枢81，该电枢81在其顶点处具有铸钢块83。电枢距所述铰链组件67等距。在浮力船3内定位有电磁体85，当涡轮机组件5处于其第一位置时，该电磁体85定位成邻近于块83。还可以使用具有机械可切换磁极的永磁体。

在使用中，电磁体85可以在涡轮机组件接近第一位置时被供以电力，以便将该电磁体85磁性地闩锁就位、并且在恶劣天气状况下防止涡轮机组件从第一位置提升。

可选地，可以使用用以将涡轮机组件闩锁处于第二位置的相应的装置。

在替代性实施方式中，相对的涡轮机组件5可以用缆绳系栓在一起以执行上述功能，下面参照图13和图14讨论涡轮机组件的示例。还可以使用机械闩锁。

电枢可以适于(例如通过与外侧臂89相关联的伸缩式液压或弹性体阻尼器)绕内侧臂87弯曲，以便用作缓冲器或阻尼器。

在替代性实施方式(未示出)中，所述相对的涡轮机组件的电枢的可以定尺寸成彼此接触，而不是与浮力船的外壳接触，以便提供限定涡轮机组件的第一位置的端部止挡件。

图8是发电设备100的替代性实施方式的立体图。与发电设备1共同的特征设置有以100递增的相似的附图标记。

通常如上面所描述的，每个涡轮机组件105能够在第一位置与第二位置之间移动。另外，每个涡轮机组件的支承结构件111包括副铰链装置191，该副铰链装置191绕与主铰链装置113的轴线x垂直的轴线z操作。每个涡轮机组件能够从第二位置(与组件105a相关所示出的)和第三位置(与组件105b相关所示出的)移动，在该第三位置中，短舱107靠近于浮力船103，以便减小设备100的整体船宽。在该构型中，设备100具有较小的阻力，这降低了长距离运输该设备的能源成本和时间。减小的船宽还可以降低在运输途中与其他船碰撞的风险，并且提供更容易进入码头边或码头的通道。

在图9中更详细地示出了副铰链装置191。副铰链装置191包括下述(与铰链67相同的通用销和衬套类型的)铰链193：该铰链193定位成邻近于支承结构件111的前边缘195。此外，铰链装置包括弧形导轨197和支承辊199。支撑辊在位于支承结构件的内侧端部112中的内腔201的开口处以可旋转方式固定朝向支承结构件的后边缘196。当涡轮机组件111移动至第二位置时，导轨197被接纳在腔201中。第二位置与第三位置之间的运动通过液压油缸203而实现。由于涡轮机组件在第二位置中是中性浮力的(并且因此仍然绕铰链组件113自由移动，以适应波浪运动)，因此液压油缸203仅需要克服涡轮机组件的惯性。

在所示出的第三位置中，在副铰链193与弧形导轨197之间延伸的支撑臂205抵接支承辊199，并且因此用作端部止挡件。

支承结构件111还设置有闩锁机构207，该闩锁机构207在图10(a)和图10(b)中被详细示出。图10(a)是图9中的标记为b的区域的详细视图。闩锁机构包括连接至连杆210的液压油缸209，闩锁构件211可以通过连杆210绕枢轴213旋转。油缸209延伸以使闩锁释放(图10(a))。当涡轮机组件处于第二位置并且支承结构件111抵接端部止挡件215时，油缸209可以缩回，以便将闩锁构件拉靠支承结构件111的内侧端部的内表面(图10(b))。

图11中示出了发电设备301的另一实施方式。与发电设备101共同的特征设置有以200递增的相似的附图标记。发电设备301还设置有下述副铰链装置391：该副铰链装置391垂直于主铰链装置313，以使涡轮机组件311能够旋转到如在附图中所示出的第三位置。

涡轮机组件311设置有下述孔眼350、352：在第二位置中，所述孔眼350、352对准并且接纳闩锁销(未示出)，以将涡轮机组件保持处于适当的位置(从该位置开始涡轮机组件能够在第一位置与第二位置之间移动，总体上如上面所描述的)。

涡轮机组件311没有导轨和相关联的装置。由于可能很少需要运动至第三位置，因此对于一些应用而言可以接受的是，通过临时装置——比如便携式缆绳/绞盘等——来实现至第三位置的运动，一旦设备301就位，则所述临时装置可以被移除。

图12是发电设备401的又一实施方式的示意性正视图。与发电设备1共同的特征设置有以400递增的类似的附图标记。涡轮机组件405能够在第二位置(图12(a)所示)与第一位置之间移动，总体上如上面所描述的。

每个涡轮机组件的支承结构件411设置有副铰链装置491，该副铰链装置491包括绕与主铰链装置413的轴线平行的轴线操作的铰链493。支承结构件可以通过绕副铰链装置491折叠成处于图12(b)中所示出的第三位置而被折起，以减小设备401的船宽。

图13示出了发电设备501的又一实施方式。与设备1共同的特征设置有以500递增的相似的附图标记。

发电设备501具有正浮力涡轮机组件505。正浮力由涡轮机组件内的一个或更多个密封容积提供。正浮力使涡轮机组件偏置到其第二位置，如图13(a)中示出的。设备501设置有绞盘和滑轮系统，涡轮机组件可以通过绞盘和滑轮系统而移动至第一位置。顶侧绞盘600具有下述旋转卷轴602：编织钢缆604的长度的一个端部绕该旋转卷轴602卷绕。钢缆的自由部分从卷轴延伸、穿过支承结构件511、绕位于支承结构件511的外侧端部510处的外侧滑轮606延伸、在浮力船503下方延伸并且绕相对的涡轮机组件的相应部件延伸。缆绳604的另一端部绕卷轴602卷绕。

在图13(b)中图示出缆绳604的路径。在附图中所圈出的标记为a的区域中，可以看到的是，缆绳604在导向滑轮608之间穿过并且在支承结构件511的内侧端部512处进入到支承结构件511内的内部通道605中。

为了使涡轮机组件505移动至第一位置，绞盘600被致动以便使缆绳604中更多的长度绕卷轴602卷绕。当端部止挡件581抵接与浮力船的外壳附接的缓冲器583时，绞盘被停止并且涡轮机组件通过缆绳604中的张力被保持处于第一位置(图13(c))。缆绳中的张力足以克服涡轮机组件的正浮力。

为了使涡轮机组件返回到其第一位置，缆绳604被放出，并且正浮力有助于朝向第二位置的运动。在该过程期间可以对顶侧绞盘600的旋转速率进行控制，以便限制涡轮机组件的运动速度并确保了涡轮机组件以彼此相同的速度运动(从而确保了涡轮机组件501保持对称，并且因此而保持稳定)。

涡轮机组件501的滑轮和缆绳装置也可以应用于具有选择性可变浮力的实施方式。

在图14中示出了发电设备701的另一实施方式。与设备501共同的特征设置有以200递增的相似的附图标记。

设备701具有与设备501的动力机构类似的动力机构，该动力机构包括顶侧绞盘800。绞盘800包括共用公共轴线并固定到一起以进行旋转的两个卷轴802和803。卷轴802和803中的每一个卷轴紧固至分别与各涡轮机组件705a和705b相关联的单独的缆绳804和805。

缆绳802，803从相应卷轴延伸穿过浮力船中的封闭通道、并且绕分别安装在浮力船703的下侧部上以及支承结构件711a和711b上的滑轮806和807延伸。缆绳的端部可以锚固在船的下侧部上，或者通过另外的滑轮定路径成被锚固在上方(未示出)。经由位于浮力船的下侧部上的滑轮对缆绳进行的定路径可以提供增加的杠杆作用，并且在使用中当涡轮机组件处于其较低的第一位置时又减小了缆绳在涡轮机组件之间延伸的深度。

可以期望为每个涡轮机组件使用独立的缆绳，以便减少或消除涡轮机组件相对于缆绳“滑移”的可能性，否则这可能导致发电设备的不稳定性。同样，绞盘可以被用于对朝向第二位置的运动进行“制动”。固定在一起的所述两个卷轴确保了缆绳以相同的速率被放出。

如果一个组件在另一个组件之前朝向第二位置移动，那么力的不平衡将起到使发电设备滚动的作用，这本身会加剧不稳定性。该问题在一个涡轮机组件在另一涡轮机组件之前撞到端部止挡件(在存在该端部止挡件的情况下)的情况下将特别严重。通过如上面所描述的制动或限制涡轮机组件的运动速率，避免了任何这种不稳定性或者使任何这种不稳定性减至最小。

在图15中示出了另一发电设备901。与设备701共同的特征设置有以200递增的相似的附图标记。

发电设备901具有浮力船903和涡轮机组件905a、905b，涡轮机组件905a、905b联接至浮力船的各侧且关于浮力船对称地布置。每个涡轮机组件905具有短舱907，涡轮机转子909以可旋转方式安装至短舱907。短舱907各自联接至支承结构件911的外侧端部。每个支承结构件在其内侧端部处经由铰链装置913联接至浮力船903，总体上如上面所描述的，使得每个涡轮机组件905能够在图16(a)中所示出的第一位置与图16(b)中所示出的第二位置之间以可枢转方式移动。

每个涡轮机组件907a、907b限定呈容纳于支承结构件911内的密封舱的形式的浮力体积(其在附图中不可见)。在短舱907内限定有另外的空隙。当涡轮机组件浸没时，这些浮力容积提供浮力以部分地抵消涡轮机组件的重量。在替代性实施方式中，涡轮机组件可以是大致中性浮力的。

第一位置与第二位置之间的运动通过与每个涡轮机组件905相关联的动力机构1000来控制。该动力机构包括与每个涡轮机组件相关联的液压油缸1002，液压油缸1002在安装点1004处以可枢转方式连接至浮力船903。

每个液压油缸1002还在枢轴点1006处以可枢转方式连接至机械连杆装置1008。每个机械连杆装置包括一系列机械连杆1010，并且在第一端部1012处联接至位于每个涡轮机组件上侧的大致三角形的飞撑1014，并且在第二端部1016处联接至位于浮力船上的支架1018。第一端部和第二端部处的联接都是铰接的。在图17的详细视图中可以最清楚地看到动力机构的部件，在图17中，液压油缸伸展并且涡轮机组件处于第二位置。

如在图16中示出的，液压油缸1002可以伸展以及缩回，以便使涡轮机组件905相应地在第一位置与第二位置之间移动。飞撑1014在远离铰链913的一定距离附接至支承结构件911，以便增加由动力机构1000施加至涡轮机组件905a、905b的杠杆作用。

在第一位置(图16(a))中，转子定位成从流水中获取能量。流速或方向的变化——例如潮汐流的变化——导致要施加至转子909的力经由机械连杆装置被传递至浮力船903。另外，由于涡轮机组件的惯性和水动力阻力，因此浮力船因波浪、水流等所导致的在水面上的运动还可能导致这种相对力的传递。这些力可以包括用于迫使涡轮机组件绕铰链913移动的力。这些动态力的方向总体上用箭头a和b标识。

在第一位置中，机械连杆装置1008的机械连杆1010在第一端部1012与第二端1016之间纵向对准。因此，力沿着机械连杆在涡轮机组件与浮力船之间沿方向c进行传递。液压油缸1002的轴线d与方向c(其沿介于第一端部与第二端部之间的方向对准)大致垂直，并且因此动态力c不会(或者仅最小程度地)被传递至液压油缸。因此，油缸1002能够有效地将涡轮机组件905保持处于第一位置。

在第二位置(图16(b))中，液压油缸的轴线d’与介于第一端部1012与第二端部1016之间的线路c’(沿者该线路c’传递动力)已经改变，但保持彼此大致垂直。因此，在涡轮机组件的整个运动范围内，液压油缸1002与动态力被隔离开。

可以期望的是，涡轮机组件作为整体是适度负浮力的(例如，以有助于将涡轮机组件保持处于第二位置)。然而，可选地，浮力体积可以构造成被压载，由此，通过移除压载物(例如通过从密封舱中泵送水)，涡轮机组件可以处于正浮力或中性浮力，使得涡轮机组件在动力机构1000发生故障的情况下可以移动至第二位置。

再次参照图17，为了有助于使涡轮机组件保持处于其第二位置，缆绳环1020可以绕枢轴1006的轴线被紧固。

可选地，每个动力机构可以包括多于一个的液压油缸(例如每个涡轮机组件包括两个液压油缸)。

用于液压油缸的控制装置可以具有双平衡阀，以防止无意的系统运动，比如在短舱进入操作期间的意外降低。

有利地，动力机构1000的枢轴点和液压连接件中的全部都位于吃水线上方。这有利于在原位进行维护和修理。

油缸1002(图中未示出)的展开程度的可选位置测量装置被用于提供反馈并允许涡轮机组件位置在第一位置与第二位置之间升高以及降低期间的动态同步。另外，液压回路中的分流器提供了涡轮机组件之间的初始同步。

尽管已经结合前述说明性实施方式描述了本发明，但是本领域的技术人员可以在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下对本发明作出各种修改、添加和变更。