一种浮力式潮汐发电设备的制造方法
【专利摘要】一种浮力式潮汐发电设备是由固定装置、浮力仓装置、重力锤装置、传动索装置、发电装置构成，属于可再生能源利用领域。一种浮力式潮汐发电设备，利用涨潮时浮力仓上升的浮力，将重力锤提升至一定高度，将潮汐能转换为可积累、储存的重力锤势能，再通过有计划地释放重力锤的势能，将潮汐能转换为不受潮汐周期制约的、产量比较稳定的电能。此外这种设备成本较低，施工、安装简便，利于通过增加发电设备数量扩大电力生产规模，还不会影响海洋生态环境。适用于沿海地区利用海浪和潮汐资源建设电站。
【专利说明】
一种浮力式潮汐发电设备
1、
技术领域
[0001 ] 一种浮力式潮汐发电设备属于可再生能源利用领域。
2、
【背景技术】
[0002]由月球引力产生的海洋潮汐现象，蕴含着取之不尽、用之不竭的能量。通常采用在海湾筑坝，利用潮汐形成的海水落差和水轮发电机组生产电能。这种方式不仅投资大，而且电能产量受潮汐周期性及有限的水位落差所制约，还会影响海洋生态环境，因此，海洋潮汐能尚未得到较好地开发利用。一种浮力式潮汐发电设备，利用涨潮时浮力仓上升的浮力，将重力锤提升至一定高度，使潮汐能转换为可积累、储存的重力锤势能，再通过有计划地释放重力锤的势能发电，可以将潮汐能转换为不受潮汐周期制约的、产量比较稳定的电能。此夕卜，这种设备成本较低，施工、安装简便，利于通过增加发电设备数量扩大电力生产规模，还不会影响海洋生态环境。适用于沿海地区利用海浪和潮汐资源建设海上电站。
3、
【发明内容】
[0003]一种浮力式潮汐发电设备是由固定装置、浮力仓装置、重力锤装置、传动索装置、发电装置构成:固定装置由圆柱体基础(I)、垂直固定在圆柱体基础(I)上的圆管型脊柱
(2)、水平固定在圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)、及固定在圆管型脊柱(2)外表面的定位齿形体(4)构成;浮力仓装置由密闭的球冠形壳体(5)，一端固定在球冠形壳体(5)底部球面中心、另一端贯穿球冠壳体(5)的套管(6)，及位于套管(6)外侧的楔形弹性插销(7)构成；重力锤装置由具有垂直通道(8)的圆柱体重力锤(9)，位于垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)，垂直固定在圆柱体重力锤(9)底面并与圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)处于同一对称轴的、内壁具有单向上行齿形体(10)的套管形上行体(11)构成;传动索装置由固定在圆柱体重力锤(9)顶面的固定锚(12)，固定在圆柱体重力锤(9)顶面、具有弹性发条(13)和固定支架(20)的复位滑轮(14)，及一端固定在固定锚(12)、另一端绕过变速器(17)外侧的传动滑轮(16)固定在复位滑轮(14)的柔性传动索(15)构成;发电装置由具有传动滑轮(16)的四台变速器(17)及与变速器(17)连接的四台发电机(18)构成；圆管型脊柱(2)贯穿球冠壳体(5)的套管(6)、重力锤装置的垂直通道(8)和重力锤装置的套管形上行体(11)，利于潮水上涨时球冠壳体(5)沿着圆管型脊柱(2)升高同时，推动重力锤装置的套管形上行体(11)及圆柱体重力锤(9)沿着圆管型脊柱(2)升高，不断增加圆柱体重力锤(9)势能;落潮时，位于套管(6)外侧的楔形弹性插销(7)在球冠壳体(5)自重作用下自动向内收缩，球冠壳体(5)可以随着潮落下降，而位于圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)与固定在圆管型脊柱(2)外表面的定位齿形体(4)啮合，可以防止圆柱体重力锤(9)下行，利于积累、储存圆柱体重力锤(9)势能，此时浮力式潮汐发电设备进入蓄能模式;复位滑轮(14)及其弹性发条(13)，在圆柱体重力锤(9)上升时可以将柔性传动索(15)收紧，在圆柱体重力锤(9)下降时可以控制柔性传动索(15)缓慢释放;柔性传动索(15) —方面具有悬挂圆柱体重力锤(9)作用，另一方面可以带动变速器(17)外侧的传动滑轮(16)转动；当位于圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)缩进垂直通道(8)内壁时，圆柱体重力锤(9)缓慢下行，柔性传动索(15)带动变速器(17)外侧的传动滑轮(16)转动，通过变速器(17)使发电机(18)高速运转，浮力式潮汐发电设备进入发电模式；四台变速器(17)及与变速器(17)连接的四台发电机(18)以水平固定在圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)的圆心对称分布，利于浮力式潮汐发电设备平衡稳定；固定在圆柱体重力锤(9)顶面的四个固定锚(12)，及固定在圆柱体重力锤(9)顶面、具有弹性发条(13)和固定支架(20)的四个复位滑轮(14)，与位于圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)边缘的传动滑轮(16)对应排列在圆柱体重力锤(9)顶面的边缘区域，并通过柔性传动索(15)将圆柱体重力锤(9)的势能转换为传动滑轮(16)的转动动能，再由发电机(18)将变速器(17)输出的转动动能转换为电能。
[0004]将安装在一定范围内海滩上的多台浮力式潮汐发电设备联网，采用程序化控制每台浮力式潮汐发电设备蓄能、发电模式，实现持续、稳定的电能生产。
4、
【附图说明】
[0005]图1是一种浮力式潮汐发电设备纵向剖视图。图2是固定装置示意图。图3是浮力仓装置示意图。图4是重力锤装置示意图。图5是重力锤装置纵向剖视图。图6是发电装置平面布置示意图。图7是复位滑轮(14)主视图。图8是复位滑轮(14)侧视图。图9是弹性发条(13)示意图。图10是固定销(12)示意图。
5、
【具体实施方式】
[0006]一种浮力式潮汐发电设备由固定装置、浮力仓装置、重力锤装置、传动索装置、发电装置构成。固定装置由圆柱体基础(I)、垂直固定在圆柱体基础(I)上的圆管型脊柱(2)、水平固定在圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)、及固定在圆管型脊柱(2)外表面的定位齿形体(4)构成;浮力仓装置由球冠形壳体(5)、一端固定在球冠形壳体(5)底部球面中心另一端贯穿球冠壳体(5)的套管(6)、及位于套管(6)外侧的楔形弹性插销(7)构成;重力锤装置由具有垂直通道(8)的圆柱体重力锤(9)，位于垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)，垂直固定在圆柱体重力锤(9)底面并与圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)处于同一对称轴的、内壁具有单向上行齿形体(10)的套管形上行体(11)构成；传动索装置由固定在圆柱体重力锤
(9)顶面的固定锚(12)，固定在圆柱体重力锤(9)顶面、具有弹性发条(13)和固定支架(20)的复位滑轮(14)，及一端固定在固定锚(12)另一端绕过变速器(17)外侧的传动滑轮(16)固定在复位滑轮(14)的柔性传动索(15)构成；发电装置由具有传动滑轮(16)的四台变速器
(17)及与变速器(17)连接的四台发电机(18)构成。
[0007]将固定装置的圆柱体基础(I)及垂直固定在圆柱体基础(I)上的圆管型脊柱(2)固定安置在海水较浅的海滩上，球冠壳体(5)及其套管(6)、重力锤装置及其垂直通道(8)和套管形上行体(11)依次套装在圆管型脊柱(2)下部，球冠壳体(5)在浮力作用下处于海平面位置。四台变速器(17)及与变速器(17)连接的四台发电机(18)以水平固定在圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)的圆心对称分布，利于浮力式潮汐发电设备平衡稳定；固定在圆柱体重力锤(9)顶面的四个固定锚(12)，及固定在圆柱体重力锤(9)顶面、具有弹性发条(13)和固定支架(20)的四个复位滑轮(14)，与位于圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)边缘的传动滑轮(16)对应排列在圆柱体重力锤(9)顶面的边缘区域，并通过柔性传动索(15)将圆柱体重力锤(9)的势能转换为传动滑轮(I 6)的转动动能，再由发电机(I 8)将变速器(17)输出的转动动能转换为电能。
[0008]浮力式潮汐发电设备蓄能模式运行时，位于圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)伸出并与圆管型脊柱(2)外表面的定位齿形体(4)啮合，只允许圆柱体重力锤(9)单向上行，并可防止圆柱体重力锤(9)下滑，利于潮水上涨时球冠壳体(5)沿着圆管型脊柱(2)升高同时，推动重力锤装置的套管形上行体(11)及圆柱体重力锤(9)沿着圆管型脊柱(2)不断升高，增加圆柱体重力锤(9)势能。落潮时，位于套管(6)外侧的楔形弹性插销
(7)在球冠壳体(5)自重作用下向内收缩，球冠壳体(5)可以随着潮落下降至海面，而位于圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)可以防止圆柱体重力锤(9)下行，达到积累、储存势能的目的；柔性传动索(15) —方面具有悬挂圆柱体重力锤(9)作用，另一方面可以带动变速器(17)外侧的传动滑轮(16)转动；在圆柱体重力锤(9)上升时，传动滑轮
(16)可以将柔性传动索(15)收紧。
[0009]当圆柱体重力锤(9)被球冠壳体(5)不断推向高处抵达圆管型脊柱(2)顶端时，浮力式潮汐发电设备进入发电模式，位于圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)缩进垂直通道(8)内壁，圆柱体重力锤(9)在自身重力作用下开始缓慢下行，复位滑轮
(14)及其弹性发条(13)，在圆柱体重力锤(9)下降时可以控制柔性传动索(15)缓慢释放;随着圆柱体重力锤(9)下降，柔性传动索(15)从复位滑轮(14)中被不断拉出，带动变速器(17)外侧的传动滑轮(16)持续转动，通过变速器(17)使发电机(18)高速运转，将圆柱体重力锤
(9)的势能转换为电能。将安装在一定范围内海滩上的多台浮力式潮汐发电设备联网，采用程序化控制每台浮力式潮汐发电设备蓄能、发电模式，实现持续、稳定的电能生产。
【主权项】
1.一种浮力式潮汐发电设备是由固定装置、浮力仓装置、重力锤装置、传动索装置、发电装置构成，其特征是:固定装置由圆柱体基础(I)、垂直固定在圆柱体基础(I)上的圆管型脊柱(2)、水平固定在圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)、及固定在圆管型脊柱(2)外表面的定位齿形体(4)构成;浮力仓装置由球冠形壳体(5)，一端固定在球冠形壳体(5)底部球面中心、另一端贯穿球冠壳体(5)的套管(6)，及位于套管(6)外侧的楔形弹性插销(7)构成;重力锤装置由具有垂直通道(8)的圆柱体重力锤(9)，位于垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)，垂直固定在圆柱体重力锤(9)底面并与圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)处于同一对称轴的、内壁具有单向上行齿形体(10)的套管形上行体(11)构成;传动索装置由固定在圆柱体重力锤(9)顶面的固定锚(12)，固定在圆柱体重力锤(9)顶面、具有弹性发条(13)和固定支架(20)的复位滑轮(14)，及一端固定在固定锚(12)、另一端绕过变速器(17)外侧的传动滑轮(16)固定在复位滑轮(14)的柔性传动索(15)构成;发电装置由具有传动滑轮(16)的四台变速器(17)及与变速器(17)连接的四台发电机(18)构成；圆管型脊柱(2)贯穿球冠壳体(5)的套管(6)、重力锤装置的垂直通道(8)和重力锤装置的套管形上行体(11)，利于潮水上涨时球冠壳体(5)沿着圆管型脊柱(2)升高同时，推动重力锤装置的套管形上行体(11)及圆柱体重力锤(9)沿着圆管型脊柱(2)升高，不断增加圆柱体重力锤(9)势能;落潮时，位于套管(6)外侧的楔形弹性插销(7)在球冠壳体(5)自重作用下自动向内收缩，球冠壳体(5)可以随着潮落下降，而位于圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)与固定在圆管型脊柱(2)外表面的定位齿形体(4)啮合，可以防止圆柱体重力锤(9)下行，利于积累、储存圆柱体重力锤(9)势能，此时浮力式潮汐发电设备进入蓄能模式:复位滑轮(14)及其弹性发条(13)，在圆柱体重力锤(9)上升时可以将柔性传动索(15)收紧，在圆柱体重力锤(9)下降时可以控制柔性传动索(15)缓慢释放;柔性传动索(15) —方面具有悬挂圆柱体重力锤(9)作用，另一方面可以带动变速器(17)外侧的传动滑轮(16)转动；当位于圆柱体重力锤(9)垂直通道(8)内壁的楔形电动插销(19)缩进垂直通道(8)内壁时，圆柱体重力锤(9)缓慢下行，柔性传动索(15)带动变速器(17)外侧的传动滑轮(16)转动，通过变速器(17)使发电机(18)高速运转，浮力式潮汐发电设备进入发电模式；四台变速器(17)及与变速器(17)连接的四台发电机(18)以水平固定在圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)的圆心对称分布，利于浮力式潮汐发电设备平衡稳定；固定在圆柱体重力锤(9)顶面的四个固定锚(12)，及固定在圆柱体重力锤(9)顶面、具有弹性发条(13)和固定支架(20)的四个复位滑轮(14)，与位于圆管型脊柱(2)顶端的圆形平台(3)边缘的传动滑轮(16)对应排列在圆柱体重力锤(9)顶面的边缘区域，并通过柔性传动索(15)将圆柱体重力锤(9)的势能转换为传动滑轮(16)的转动动能，再由发电机(18)将变速器(17)输出的转动动能转换为电能。2.根据权利要求1所述的浮力式潮汐发电设备，其特征是将安装在一定范围内海滩上的多台浮力式潮汐发电设备联网，采用程序化控制每台浮力式潮汐发电设备蓄能、发电运行模式，实现持续、稳定的电能生产。
【文档编号】F03B13/26GK106050546SQ201610557229
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】刘南林
【申请人】刘南林