一种能够自动转向的可升降潮流能发电装置的制作方法

本实用新型涉及一种潮流能发电装置，尤其是一种能够自动转向的可升降潮流能发电装置。

背景技术：

地球上大约71％的面积被海洋覆盖，海洋不仅为人类提供航运、水产等便捷与服务，还蕴藏着丰富的矿产和巨大的能量，而且，海洋能源是一种清洁可再生的能源，如果能将其充分开发利用，将极大的缓解目前的能源危机和全球气候变暖问题。潮流能是海洋能的一种，其开发利用具有以下优点：海水密度是空气的800多倍，能量密度集中；海水流动具有可预测性，对于特定海域，潮流流动表现出极强的规律性。潮流能获能装置作为潮流能电站的关键部分，直接影响整个系统的性能，当潮流方向与水轮机轴线平行时发电效率最高，但是当潮流变向，两者夹角增大时，水轮机发电效率急剧下降，而且，潮流能发电装置安装在海底，人工进行转向费时费力，且海底潮流流向变化多端，如何实时准确测量海底潮流流向并将发电装置转向的难度极大且不易实现；此外，在海上风浪较大时，表层水域流速过大，流向混乱，装置极易损坏，此时需将装置降低，以减少对装置的损坏，因此，如何提供一种能够随着潮流流向的改变而自动转向的可升降潮流能发电装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种能够自动转向的可升降潮流能发电装置，旨在随着潮流流向的改变而自动转向，且可实现装置的升降，其采用的技术方案如下：

一种能够自动转向的可升降潮流能发电装置，包括导向机构、水轮机、转动座、支撑板、连杆、转动螺母、底座、第一销、第二销、小齿轮、伺服电机，所述水轮机的上端与导向机构固定连接，下端与转动座固定连接，所述转动座的下端与支撑板活动连接，所述连杆的上端与支撑板通过第二销活动连接，下端与底座通过第一销活动连接，所述伺服电机固定安装在底座上，所述伺服电机的输出轴与小齿轮固定连接，所述小齿轮和转动螺母啮合，所述转动螺母与底座活动连接，所述支撑板与转动螺母螺纹连接。

优选的，所述导向机构包括导向机构本体、导向叶片、上支座，所述导向机构本体的上端固定连接等间距的三个导向叶片，下端与上支座固定连接。

优选的，所述支撑板包括支撑板本体、上连接部、第一孔、第一凹槽、螺纹柱，所述支撑板本体的中心位置设置有第一孔和第一凹槽，所述第一孔与第一凹槽相连通，所述支撑板本体的下端与螺纹柱固定连接，所述螺纹柱的下端设置有外螺纹，所述支撑板本体的下端面圆周均布四个上连接部，所述上连接部上设置有滑道，所述连杆的上端与上连接部上的滑道通过第二销活动连接。

优选的，所述转动座包括转动座本体、下支座、第一转动柱、第一凸台，所述转动座本体的上端与下支座固定连接，下端与第一转动柱固定连接，所述第一转动柱的下端与第一凸台固定连接，所述第一转动柱与第一孔活动连接，所述第一转动柱的直径与第一孔的孔径相等，所述第一凸台呈圆台状，其上端的直径大于第一孔的孔径，所述第一凸台与第一凹槽活动连接，所述第一凸台的高度与第一凹槽的深度相等。

优选的，所述底座包括底座本体、第二孔、第二凹槽、第三孔、下连接部、支撑柱、底板，所述底座本体的上端面圆周均布四个下连接部，下端面对称固定连接两个支撑柱，所述支撑柱的下端与底板固定连接，所述底座本体的中心位置设置有第二孔、第二凹槽和第三孔，所述第二凹槽的上端与第二孔相连通，下端与第三孔相连通，所述连杆的下端与下连接部通过第一销活动连接，螺纹柱下端穿过第三孔。

优选的，所述转动螺母包括大齿轮、第二转动柱、第二凸台、第一螺纹孔，所述转动螺母中心位置设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与螺纹柱下端螺纹连接，所述第二转动柱的上端与大齿轮固定连接，下端与第二凸台固定连接，所述第二转动柱与第二孔活动连接，所述第二转动柱的外径与第二孔的孔径相等，所述第二凸台呈圆台状，其上端的直径大于第二孔的孔径，所述第二凸台与第二凹槽活动连接，所述第二凸台的高度与第二凹槽的深度相等。

本实用新型具有如下优点：

(1)水轮机可以随着潮流流向的改变而自动转向，使其主轴方向与潮流流向一致，始终保持在高效率发电状态。

(2)在海上风浪较大时，表层水域流速过大，流向混乱，装置极易损坏，通过伺服电机带动小齿轮转动进而带动转动螺母转动，转动螺母的转动带动与其螺纹连接的支撑板向下移动直至最低点，使得装置高度降低，以减少对装置的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本实用新型的整体结构示意图；

图2：本实用新型下半部分的结构示意图；

图3：本实用新型下半部分的剖视结构示意图；

图4：本实用新型的导向机构示意图；

图5：本实用新型的支撑板结构示意图；

图6：本实用新型的转动座结构示意图；

图7：本实用新型的底座结构示意图；

图8：本实用新型的转动螺母结构示意图。

符号说明：

1、导向机构，2、水轮机，3、转动座，4、支撑板，5、连杆，6、转动螺母，7、底座，8、第一销，9、第二销，10、小齿轮，11、伺服电机，101、导向机构本体，102、导向叶片，103、上支座，301、转动座本体，302、下支座，303、第一转动柱，304、第一凸台，401、支撑板本体，402、上连接部，403、第一孔，404、第一凹槽，405、螺纹柱，601、大齿轮，602、第二转动柱，603、第二凸台，604、第一螺纹孔，701、底座本体，702、第二孔，703、第二凹槽，704、第三孔，705、下连接部，706、支撑柱，707、底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

如图1～3所示，本实用新型一种能够自动转向的可升降潮流能发电装置，包括导向机构1、水轮机2、转动座3、支撑板4、连杆5、转动螺母6、底座7、第一销8、第二销9、小齿轮10、伺服电机11，水轮机2的上端与导向机构1固定连接，下端与转动座3固定连接，示例的，水轮机2的上端与导向机构1可通过焊接方式固定，下端与转动座3可通过焊接方式固定，转动座3的下端与支撑板4活动连接，转动座3的下端可绕着支撑板4转动，连杆5的上端与支撑板4通过第二销9活动连接，下端与底座7通过第一销8活动连接，伺服电机11固定安装在底座7上，伺服电机11的输出轴与小齿轮10固定连接，示例的，伺服电机11的输出轴与小齿轮10可通过键连接，小齿轮10和转动螺母6啮合，转动螺母6与底座7活动连接，转动螺母6的下端可在底座7上转动，支撑板4与转动螺母6螺纹连接。

如图4所示，导向机构1包括导向机构本体101、导向叶片102、上支座103，导向机构本体101的上端固定连接等间距的三个导向叶片102，下端与上支座103固定连接，当潮流方向与水轮机2轴线平行时，导向叶片102与潮流方向平行，水轮机2发电效率最高，当潮流变向，潮流方向与水轮机2主轴方向呈一定夹角时，导向叶片102与潮流方向呈一定夹角，由于导向叶片102受到潮流冲击，导向叶片102会摆动直至导向叶片102与潮流方向平行，导向叶片102摆动过程中会带动固定连接在转动座3上端的水轮机2转动，进而带动转动座3的下端绕着支撑板4转动，使得水轮机2可以随着潮流流向的改变而自动转向，使其主轴方向与潮流流向一致，始终保持在高效率发电状态。

如图5所示，支撑板4包括支撑板本体401、上连接部402、第一孔403、第一凹槽404、螺纹柱405，支撑板本体401的中心位置设置有第一孔403和第一凹槽404，第一孔403与第一凹槽404相连通，支撑板本体401的下端与螺纹柱405固定连接，螺纹柱405的下端设置有外螺纹，支撑板本体401的下端面圆周均布四个上连接部402，上连接部402上设置有滑道，连杆5的上端与上连接部402上的滑道通过第二销9活动连接，第二销9可在上连接部402上的滑道内滑动，第二销9在上连接部402上的滑道内滑动的同时带动连杆5的上端运动。

如图6所示，转动座3包括转动座本体301、下支座302、第一转动柱303、第一凸台304，转动座本体301的上端与下支座302固定连接，下端与第一转动柱303固定连接，示例的，转动座本体301的上端与下支座302可通过焊接方式固定，转动座本体301的下端与第一转动柱303可通过焊接方式固定，第一转动柱303的下端与第一凸台304固定连接，第一转动柱303与第一孔403活动连接，第一转动柱303可在第一孔403内转动，第一转动柱303的直径与第一孔403的孔径相等，第一凸台304呈圆台状，其上端的直径大于第一孔403的孔径，防止转动座3的下端从支撑板4上脱离，第一凸台304与第一凹槽404活动连接，第一凸台304可在第一凹槽404内转动，第一凸台304的高度与第一凹槽404的深度相等。

如图7所示，底座7包括底座本体701、第二孔702、第二凹槽703、第三孔704、下连接部705、支撑柱706、底板707，底座本体701的上端面圆周均布四个下连接部705，下端面对称固定连接两个支撑柱706，支撑柱706的下端与底板707固定连接，底座本体701的中心位置设置有第二孔702、第二凹槽703和第三孔704，示例的，第二孔702、第二凹槽703和第三孔704同轴心，第二凹槽703的上端与第二孔702相连通，下端与第三孔704相连通，连杆5的下端与下连接部705通过第一销8活动连接，连杆5的下端可绕着下连接部705转动，螺纹柱405下端穿过第三孔704，螺纹柱405不与第三孔704的孔壁接触。

如图8所示，转动螺母6包括大齿轮601、第二转动柱602、第二凸台603、第一螺纹孔604，转动螺母6中心位置设置有第一螺纹孔604，第一螺纹孔604与螺纹柱405下端螺纹连接，第二转动柱602的上端与大齿轮601固定连接，下端与第二凸台603固定连接，示例的，第二转动柱602的上端与大齿轮601可通过焊接方式固定，第二转动柱602下端与第二凸台603可通过焊接方式固定，第二转动柱602与第二孔702活动连接，第二转动柱602可在第二孔702内转动，第二转动柱602的外径与第二孔702的孔径相等，第二凸台603呈圆台状，其上端的直径大于第二孔702的孔径，防止转动螺母6的下端从底座7脱离，第二凸台603与第二凹槽703活动连接，第二凸台603可在第二凹槽703内转动，第二凸台603的高度与第二凹槽703的深度相等。

本实用新型安装在海底，在海上风浪不大时，伺服电机11带动小齿轮10转动进而带动转动螺母6转动，转动螺母6的转动带动与其螺纹连接的支撑板4向上移动直至最高点，支撑板4向上移动过程中，第二销9向上连接部402滑道的内侧滑动同时带动连杆5的上端向支撑板4的内侧运动，第二销9滑动到连接部402滑道的最内侧时支撑板4到达最高点，同时水轮机2到达最高点；当潮流方向与水轮机2轴线平行时，导向叶片102与潮流方向平行，水轮机2发电效率最高，当潮流变向，潮流方向与水轮机2主轴方向呈一定夹角时，导向叶片102与潮流方向呈一定夹角，由于导向叶片102受到潮流冲击，导向叶片102会摆动直至导向叶片102与潮流方向平行，导向叶片102摆动过程中会带动固定连接在转动座3上端的水轮机2转动，进而带动转动座3的下端绕着支撑板4转动，使得水轮机2可以随着潮流流向的改变而自动转向，使其主轴方向与潮流流向一致，始终保持在高效率发电状态；在海上风浪较大时，表层水域流速过大，流向混乱，装置极易损坏，需将装置降低，此时伺服电机11反转带动小齿轮10转动进而带动转动螺母6转动，转动螺母6的转动带动与其螺纹连接的支撑板4向下移动直至最低点，支撑板4向下移动过程中，第二销9向上连接部402滑道的外侧滑动同时带动连杆5的上端向支撑板4的外侧运动，第二销9滑动到连接部402滑道最外侧时支撑板4到达最低点，同时水轮机2到达最低点，以减少对装置的损坏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。