一种海洋能水轮机发电系统的制作方法

本实用新型涉及海洋能能源利用，尤其涉及一种海洋能水轮机发电系统。

背景技术：

全球对于能源的需求与日俱增，当前人类利用的能源中，传统化石能源比重依然很大，但是化石能源是不可再生的且总量是有限的。由于对化石能源的过度依赖，致使废气、固废排放严重超标，导致各大城市出现雾霾天气。因此，无污染、可循环使用的可再生能源得到各国的重视，其中，海洋能作为新能源中的一种，储量大、无污染、不占用土地等优势使得其得到广泛关注。潮流能作为海洋能中的主要构成，相比较于其他形式的海洋能源，潮流能拥有众多优点：1)具有较强的规律性和可预测性；2)潮流能是绿色能源，不对环境排放任何污染物；3)潮流能利用装置多为水轮机，水轮机组一般安装在海底或漂浮于海面上，对土地资源无消耗，无需修建大坝等水利设施，对环境影响小；4)潮流能能量密度高，约为风能的4倍。潮流能拥有良好的发展前景，可以进行可持续开发。潮流能水轮机是获取潮流能的直接装置，是潮流能发电站的关键部分，其水动力性能影响着整个发电系统的性能。水轮机叶片受到升力作用驱动水轮机旋转，进而带动发电机发电，是潮流能发电装置中最基础、最关键的部件。水轮机叶片的结构形式，直接影响着水轮机水动力性能的好坏，因此设计合理、高效的叶片结构是提高水轮机发电效率的首要任务。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能同时收集海浪能和海水流动能的海洋能水轮机发电系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种海洋能水轮机发电系统，包浮板、支架、转轴、发电机、水轮机和集浪板发电组件，所述浮板与支架连接，所述转轴安装在支架上，所述水轮机安装在转轴上，并可带动转轴转动，所述集浪板发电组件包括集浪板、连杆和凸轮，所述集浪板铰接于浮板上，所述有凸轮设于转轴上，所述凸轮通过连杆与集浪板连接，所述发电机与转轴连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述转轴通过弹性联轴器与发电机连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水轮机通过水轮机轴承与转轴连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水轮机的叶片为弯扭叶片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水轮机的叶片通过键槽结构与水轮机连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述集浪板为流线型。

作为上述技术方案的进一步改进，所述凸轮与转轴为一体成型的结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连杆和凸轮均设置两个，两个凸轮位于水轮机的两侧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述支架设置两个，分设于水轮机的两侧。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的海洋能水轮机发电系统，利用水轮机的叶片捕获潮流能，带动转轴转动，通过集浪板收集波浪能，带动转轴转动，二者共同实现发电机发电，该发电系统充分利用了海洋能，两种动力源实现互补，保证发电机连续发电，双重的将波浪能和旋转机械能的转化，可进一步提高发电量。并且，集浪板收集波浪能与水轮机收集海水流动能可以单独工作，当水轮机出现故障时，集浪板仍然可带动转轴转动，从而不影响发电机的发电。当有海浪时，集浪板与水轮机同时工作，当没有海浪时，水轮机工作，集浪板暂停工作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中浮板与集浪板之间位置关系示意图(俯视)。

图3是本实用新型中叶片的叶根示意图。

图中各标号表示：

1、浮板；2、支架；3、转轴；4、发电机；5、水轮机；51、水轮机轴承；52、叶片；6、集浪板；7、连杆；8、凸轮；9、弹性联轴器；10、叶根。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实施例的海洋能水轮机发电系统，包浮板1、支架2、转轴3、发电机4、水轮机5和集浪板发电组件，浮板1与支架2连接，转轴3安装在支架2上，水轮机5安装在转轴3上，并可带动转轴3转动，集浪板发电组件包括集浪板6、连杆7和凸轮8，集浪板6铰接于浮板1上，有凸轮8设于转轴3上，凸轮8通过连杆7与集浪板6连接，发电机4与转轴3连接。集浪板6相对浮板1活动连接，可随着海浪的起伏而相对浮板1作开合运动。

将该发电系统放置于海中，只有浮板1和集浪板6在海面上，其他的部件全部沉在海水中，整个系统通过浮板1漂浮在海面，支架2起到水下部件的支撑作用。海洋能(海水流动)经过时对水轮机5的叶片52产生推力作用，使得叶片52带动转轴3转动，转轴3转动带动发电机4进行发电；同时集浪板6收集波浪能，通过连杆7和凸轮8机构为转轴3的旋转运动，转轴3带动发电机4的轴转动，从而实现发电机发电。本发明利用水轮机5的叶片52捕获潮流能，带动转轴3转动；通过集浪板6收集波浪能，连杆7和凸轮8带动转轴3转动，实现发电机4发电，该发电系统充分利用了海洋能，两种动力源实现互补，保证发电机4连续发电，双重的将波浪能和旋转机械能的转化，可进一步提高发电量。并且，集浪板6收集波浪能与水轮机5收集海水流动能可以单独工作，当水轮机5出现故障时，集浪板6仍然可带动转轴3转动，从而不影响发电机4的发电。当有海浪时，集浪板6与水轮机5同时工作，当没有海浪时，水轮机5工作，集浪板6暂停工作。

本实施例中，转轴3通过弹性联轴器9与发电机4的轴连接，从而实现转轴3的转动带动发电机4的轴转动，发电机4的轴转动带动其转子转动进而进行发电。

本实施例中，水轮机5通过水轮机轴承51支撑，通过弹性联轴器与转轴3连接。

本实施例中，水轮机5的叶片52为弯扭叶片。弯扭叶片的设计提高了对潮流能的捕获能力，从而提高了发电机的效率。水轮机5的叶片52通过t形的键槽结构与水轮机5连接。叶片52从轴向进入键槽，径向卡在键槽内，叶片52的叶根如图3所示。

本实施例中，集浪板6为流线型。凸轮8与转轴3为一体成型的结构，这样便于凸轮8带动转轴3转动。

本实施例中，连杆7和凸轮8均设置两个，两个凸轮8位于水轮机5的两侧。支架2也设置两个，分设于水轮机5的两侧。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。