本实用新型涉及新能源领域,更具体地说,涉及一种海洋能双转子发电装置。
背景技术:
近年,受化石能源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动,作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得很大发展,海洋波浪能能流密度高、储量巨大且分布广泛,是未来海洋能利用的主要方向,当前波浪能应用技术日趋成熟,为人类在21世纪充分利用海洋能展示了美好前景。
现有装置中通过海浪自身特点,提出对转双转子永磁电机,将传统电机的定子作为外转子,原有的转子作为内转子,两者作反向运动,其外转子上有电枢绕组,内转子由于安装有永磁体,所以又称为永磁体转子,永磁体磁场与电枢绕组所产生的磁场相互作用,产生电磁转矩。
海浪对装置的冲击是往复运动的过程,海浪来临时将通过上下两层流道对叶轮进行冲击,波浪能直接转化为旋转机械的机械能在限位装置的作用下,由于冲击位置不同,上下层叶轮按照相反的方向相对转动,海浪退回时将从相反方向流经上下层流道,在单向阀门的作用下,由于冲击位置转换,叶轮的旋转方向不发生变化,该装置仍能够捕获波浪能并保持稳定的发电状态。
但是现有技术中采用普通的直板叶片,受力面积小,如果水流湍急,冲撞叶片以后被反弹回去,能量不能被充分利用,而且如果水流过大,还有可能冲击叶片后造成叶片的断裂,影响发电。
技术实现要素:
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在直板叶片,受力面积小,如果水流湍急,冲撞叶片以后被反弹回去,能量不能被充分利用,而且如果水流过大,还有可能冲击叶片后造成叶片的断裂,影响发电的问题,本实用新型的目的在于提供一种海洋能双转子发电装置,它可以实现使用弧形叶片代替直板叶片,增大受力面积,不易断裂,提高海浪的利用率。
2.技术方案
为解决上述问题,本实用新型采用如下的技术方案。
一种海洋能双转子发电装置,包括上层流道和下层流道,所述上层流道和下层流道内均设有叶轮,上层流道和下层流道的两端均设有单向阀门,所述上层流道内的叶轮通过外轴管与双转子发电机的外转子连接,所述下层流道内的叶轮通过内轴管与双转子发电机的内转子连接,所述叶轮包括转动辊和弧形叶框,所述弧形叶框环绕排布在转动辊的外侧,且转动辊和弧形叶框固定连接,所述弧形叶框内设有弧形叶片,所述弧形叶片的内侧上端和下端均设有槽口朝向弧心的弹簧槽,所述弹簧槽内设有弹性伸缩杆,所述弹性伸缩杆包括伸缩杆和拉伸弹簧,所述伸缩杆的一端与弹簧槽的槽底固定连接,所述拉伸弹簧套在伸缩杆上,且拉伸弹簧的一端与弹簧槽的槽底固定连接,所述伸缩杆的另一端固定连接有支撑杆,所述拉伸弹簧的另一端与支撑杆固定连接,所述支撑杆的两端分别与弧形叶框的内顶部和内底部固定连接,弧形叶片相对于现有的直板可以增大受力面积,避免由于水流湍急,冲撞叶片以后被反弹回去,从而达到充分利用能量的目的,而且弧形叶片在弹性伸缩杆和支撑杆的作用下可以活动,在水流过大的时候移动,多余的水从弧形叶片与弧形叶框空隙排出,还能能起到一定缓冲作用。
优选地,所述弧形叶框和弧形叶片的表面均涂有防磨层,防治海浪长期的冲击磨损弧形叶框和弧形叶片。
优选地,所述弧形叶框和弧形叶片采用高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢,它具有马氏体时效钢的全部优点,又具有马氏体时效钢所不具备的不锈性,同时还对沉淀硬化不锈钢的某些性能进行了改进,能很好的减少海水的腐蚀。
优选地,所述弧形叶框和转动辊的连接处打磨光滑,打磨减少连接处碳含量,提高耐磨性和可塑性,同时光滑的表面能减小海水的摩擦。
优选地,所述拉伸弹簧拉伸的最大长度大于伸缩杆伸长的最长长度,保护拉伸弹簧,使水流较小时弧形叶片能被拉回弧形叶框内侧,提高能量的利用率。
3.有益效果
相比于现有技术,本实用新型的优点在于:
(1)本方案中使用的弧形叶片相对于现有的直板可以增大受力面积,避免由于水流湍急,冲撞叶片以后被反弹回去,从而达到充分利用能量的目的,而且弧形叶片在弹性伸缩杆和支撑杆的作用下可以活动,在水流过大的时候移动,多余的水从弧形叶片与弧形叶框空隙排出,还能能起到一定缓冲作用。
(2)弧形叶框和弧形叶片的表面均涂有防磨层,防治海浪长期的冲击磨损弧形叶框和弧形叶片。
(3)弧形叶框和弧形叶片采用高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢,它具有马氏体时效钢的全部优点,又具有马氏体时效钢所不具备的不锈性,同时还对沉淀硬化不锈钢的某些性能进行了改进,能很好的减少海水的腐蚀。
(4)弧形叶框和转动辊的连接处打磨光滑,打磨减少连接处碳含量,提高耐磨性和可塑性,同时光滑的表面能减小海水的摩擦。
(5)拉伸弹簧拉伸的最大长度大于伸缩杆伸长的最长长度,保护拉伸弹簧,使水流较小时弧形叶片能被拉回弧形叶框内侧,提高能量的利用率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型叶轮部分的结构示意图;
图3为本实用新型弧形叶片部分的结构示意图;
图4为本实用新型弧形叶框的内部结构示意图。
图中标号说明:
1转动辊、2弧形叶框、3弧形叶片、4支撑杆、5弹性伸缩杆、6上层流道、7下层流道、8双转子发电机、9单向阀门。
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。
实施例1:
请参阅图1-4,一种海洋能双转子发电装置,包括上层流道6和下层流道7,上层流道6和下层流道7内均设有叶轮,上层流道6和下层流道7的两端均安装有单向阀门9,上层流道6内的叶轮通过外轴管与双转子发电机8的外转子连接,下层流道7内的叶轮通过内轴管与双转子发电机8的内转子连接,叶轮包括转动辊1和弧形叶框2,弧形叶框2环绕排布在转动辊1的外侧,且弧形叶框2焊接在转动辊1上,弧形叶框2内有弧形叶片3,弧形叶框2和弧形叶片3均采用高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢,这种不锈钢具有马氏体时效钢的全部优点,又具有马氏体时效钢所不具备的不锈性,同时还对沉淀硬化不锈钢的某些性能进行了改进,能很好的减少海水的腐蚀,弧形叶片3的内侧面上下两端对称开槽有槽口朝向弧心的弹簧槽,弹簧槽内设有弹性伸缩杆5,弹性伸缩杆5包括伸缩杆和拉伸弹簧,拉伸弹簧拉伸的最大长度大于伸缩杆伸长的最长长度,保护拉伸弹簧,使水流较小时弧形叶片能被拉回弧形叶框内侧,提高能量的利用率,伸缩杆的一端焊接在弹簧槽的槽底,拉伸弹簧套在伸缩杆上,且拉伸弹簧的一端焊接在弹簧槽的槽底,伸缩杆的另一端焊接有支撑杆4,拉伸弹簧的另一端与支撑杆4焊接在一起,支撑杆4的两端分别与弧形叶框2的内顶部和内底部焊接在一起。
工作原理:当装置利用海浪发电时,海水冲击弧形叶片3和弧形叶框2,使转动辊1转动,从而使双转子发电机8发电,当海浪过大时,水流冲击弧形叶片3,冲击产生的力拉伸弹性伸缩杆5,使弧形叶片3从弧形叶框2内部移出,弧形叶片3与弧形叶框2之间产生空隙,水流从空隙中流走,减小水流对弧形叶片3和弧形叶框2的冲击,当海浪减小时,弹性伸缩杆5在拉伸弹簧的作用下将弧形叶片3拉回原位,充分利用海浪发电。
以上所述;仅为本实用新型较佳的具体实施方式;但本实用新型的保护范围并不局限于此;任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内;根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本实用新型的保护范围内。