專利名稱:利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙向發(fā)電裝置，尤其是涉及一種利用潮汐能的雙向發(fā)電裝 置，在漲潮和落潮時都能夠進(jìn)行發(fā)電，屬于一種能夠雙向發(fā)電的裝置。
背景技術(shù)：
潮汐是一種自然規(guī)律，在海灣或感潮河口，可見到海水或江水每天有兩次的漲落 現(xiàn)象，早上的稱為潮，晚上的稱為汐，這種現(xiàn)象主要是由月球、太陽的引潮力以及地球的自 轉(zhuǎn)效應(yīng)所造成的。
潮汐能是一種蘊(yùn)藏量極大、取之不盡、用之不竭、不需開采和運(yùn)輸、潔凈無污染的 可再生能源。建設(shè)潮汐電站不需要移民、不淹沒土地、沒有環(huán)境污染問題，而且潮汐能比風(fēng) 能、太陽能都更容易預(yù)測，所以廣泛利用潮汐能發(fā)電將是大勢所趨。如
公開日為1998年07 月01日，公開號為CN1186163的中國專利中，公開了一種雙向潮汐蓄能發(fā)電裝置，但是該雙 向潮汐蓄能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，安裝較為不便。又如
公開日為2002年05月01日， 公開號為CN1346936的中國專利中，公開了一種潮汐能發(fā)電裝置及其發(fā)電方法，該潮汐能 發(fā)電裝置的發(fā)電效率較低，能源利用率不高。再如
公開日為2009年04月01日，公開號為 CN201215063的中國專利中，公開了一種潮汐能不間斷發(fā)電裝置，它由高位水庫、水壩、水輪 發(fā)電機(jī)組、水庫、導(dǎo)向柱水壩、潮水動力泵等部件組成，使得該不間斷發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 建造成本非常高。
與潮汐發(fā)電相關(guān)的技術(shù)進(jìn)步極為迅速，現(xiàn)已有多種將潮汐能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)械 設(shè)備，如螺旋槳式水輪機(jī)、軸流式水輪機(jī)、開敞環(huán)流式水輪機(jī)等，但是，建造這些利用潮汐能 的雙向發(fā)電裝置都需要進(jìn)行修建水池、筑提壩等大工程，從而導(dǎo)致現(xiàn)有的利用潮汐能的雙 向發(fā)電裝置的制造成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝不便，存在工作程序冗長而繁瑣等不可忽視的缺 陷。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合 理，安裝方便，操作容易，工作效率高，制造成本低，潮汐能利用率高的利用潮汐能的雙向發(fā) 電裝置。
本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是該利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置包 括發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)輸入軸、變速裝置、變速器輸入軸和齒輪箱，所述發(fā)電機(jī)通過發(fā)電機(jī)輸入 軸與變速裝置相連接，其特點在于還包括滑動裝置、水流滑動板、水輪機(jī)軸和帶有葉片的 水輪，所述齒輪箱包括箱體、正向齒輪裝置、反向齒輪裝置和水輪機(jī)齒輪，所述正向齒輪裝 置、反向齒輪裝置和水輪機(jī)齒輪均安裝在箱體中，所述正向齒輪裝置和反向齒輪裝置均通 過變速器輸入軸與變速裝置相連接，所述水輪機(jī)齒輪通過水輪機(jī)軸與水輪相連接，該水輪 機(jī)齒輪與正向齒輪裝置和反向齒輪裝置相匹配，所述發(fā)電機(jī)輸入軸、變速器輸入軸和水輪 機(jī)軸相互平行，所述水流滑動板通過滑動裝置與水輪機(jī)齒輪相連接，該水流滑動板位于箱體的下方。
本實用新型所述正向齒輪裝置由發(fā)電機(jī)一號齒輪和正向齒輪組成，該發(fā)電機(jī)一號 齒輪和正向齒輪相耦合，所述發(fā)電機(jī)一號齒輪通過變速器輸入軸與變速裝置相連接，所述 正向齒輪與水輪機(jī)齒輪相匹配。
本實用新型所述反向齒輪裝置由發(fā)電機(jī)二號齒輪、反向齒輪和導(dǎo)向齒輪組成，該 發(fā)電機(jī)二號齒輪、反向齒輪和導(dǎo)向齒輪依次耦合，所述發(fā)電機(jī)二號齒輪通過變速器輸入軸 與變速裝置相連接，所述導(dǎo)向齒輪與水輪機(jī)齒輪相匹配。
本實用新型所述水輪的中心與葉片的間隔部分為空心狀結(jié)構(gòu)，所述葉片呈風(fēng)葉形結(jié)構(gòu)。
本實用新型所述變速裝置安裝在齒輪箱的箱體中。
本實用新型所述正向齒輪裝置和反向齒輪裝置位于變速裝置的同一側(cè)。
本實用新型所述水輪機(jī)齒輪位于正向齒輪裝置和反向齒輪裝置的下方。
本實用新型所述水輪的下部和水流滑動板均位于液面以下。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果潮汐能的利用率高，通過漲潮 和落潮都能夠進(jìn)行發(fā)電，大大提高了能源的利用率和轉(zhuǎn)化率。本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，發(fā) 電過程不會對環(huán)境產(chǎn)生任何污染，設(shè)備的安裝方便，能夠安裝在沿海環(huán)山地形、水流速較大 處、兩個山體之間或者兩橋墩之間，設(shè)備的安裝成本低，適用面廣。
本實用新型的設(shè)備簡單，故障少，性能安全可靠，可以在同一海域安裝一套甚至多 套發(fā)電設(shè)備，充分合理的利用自然資源，從而得到勻速、安全和豐富的電量。
本實用新型中的水輪安裝在水輪機(jī)軸上，將水輪機(jī)軸搭建在水泥臺或者山體上， 水輪的中間部分為空心狀結(jié)構(gòu)，水輪下部的葉片始終保持浸沒海水中，發(fā)電機(jī)和齒輪箱固 定于水泥高臺上，各傳動軸與發(fā)電機(jī)輸入軸平行，有利于減少設(shè)備的故障，提升設(shè)備的整體 性能。本實用新型利用海水漲落潮產(chǎn)生的潮差推動水輪轉(zhuǎn)動，從而將潮汐能轉(zhuǎn)化為動能，作 用于齒輪箱中，再通過調(diào)節(jié)變速裝置，帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。本實用新型的效率高，結(jié)構(gòu)簡 單，既可以安裝在兩個山體之間，又可以安裝在海峽中間修筑的水泥臺柱之間，甚至還可以 安裝在橋梁的石柱之間，并且可以在同一海域安裝數(shù)套雙向發(fā)電裝置進(jìn)行同時發(fā)電，大大 提高了對海洋中能源的利用率。


圖1是本實用新型實施例中利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型實施例中的水輪在使用時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型實施例中水輪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實用新型實施例中反向齒輪裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實用新型實施例中正向齒輪裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對 本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
實施例參見圖1至圖5，本實施例中利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置包括發(fā)電機(jī)1、變速裝置2、齒輪箱3、發(fā)電機(jī)輸入軸4、水輪5、滑動裝置6、水流滑動板7、變速器輸入軸13和 水輪機(jī)軸17，其中水輪5中設(shè)置有葉片18，該葉片18呈風(fēng)葉形結(jié)構(gòu)，水輪5的中心與葉片 18的間隔部分為空心結(jié)構(gòu)19，葉片18均勻的分布在水輪5中，本實用新型中的風(fēng)葉形結(jié)構(gòu) 和空心結(jié)構(gòu)19對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說均為公知常識。本實施例中的水輪5為圓柱形結(jié)構(gòu)， 尺寸大，葉片18呈翼形均勻的分布于水輪5內(nèi)，當(dāng)本實施例中的雙向發(fā)電裝置在運(yùn)行時，位 于水輪5下方的葉片18始終保持浸在海水中，這樣不管潮水深淺，水輪5的受力面積一樣， 由于葉片18的尺寸大、扭矩大，使得本實施例中雙向發(fā)電裝置產(chǎn)生的功率也大。
本實施例中的發(fā)電機(jī)1通過發(fā)電機(jī)輸入軸4與變速裝置2相連接，變速裝置2安 裝在齒輪箱3中，通過變速裝置2能夠帶動發(fā)電機(jī)1進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)發(fā)電機(jī)1發(fā)電的功 能，本實施例中通過調(diào)整變速裝置2可以控制發(fā)電機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)速度及功率，從而保證本實施 例中的雙向發(fā)電裝置持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電。
本實施例中的齒輪箱3包括箱體20、正向齒輪裝置8、反向齒輪裝置9和水輪機(jī)齒 輪10，其中正向齒輪裝置8、反向齒輪裝置9和水輪機(jī)齒輪10均安裝在箱體20中，且水輪 機(jī)齒輪10位于正向齒輪裝置8和反向齒輪裝置9的下方，正向齒輪裝置8和反向齒輪裝置 9位于變速裝置2的同一側(cè)，本實施例中的正向齒輪裝置8由發(fā)電機(jī)一號齒輪11和正向齒 輪14組成，該發(fā)電機(jī)一號齒輪11和正向齒輪14相耦合，其中發(fā)電機(jī)一號齒輪11通過變速 器輸入軸13與變速裝置2相連接，使得發(fā)電機(jī)一號齒輪11能夠通過變速器輸入軸13而帶 動變速裝置2進(jìn)行轉(zhuǎn)動，本實施例中的正向齒輪14與水輪機(jī)齒輪10相匹配，當(dāng)水輪機(jī)齒輪 10與正向齒輪14相嚙合后，通過水輪機(jī)齒輪10能夠帶動正向齒輪14進(jìn)行轉(zhuǎn)動。本實施 例中的反向齒輪裝置9由發(fā)電機(jī)二號齒輪12、反向齒輪15和導(dǎo)向齒輪16組成，其中發(fā)電 機(jī)二號齒輪12和反向齒輪15相耦合，反向齒輪15和導(dǎo)向齒輪16相耦合，也就是說發(fā)電機(jī) 二號齒輪12、反向齒輪15和導(dǎo)向齒輪16依次耦合，本實施例中的發(fā)電機(jī)二號齒輪12通過 變速器輸入軸13與變速裝置2相連接，使得發(fā)電機(jī)二號齒輪12能夠通過變速器輸入軸13 帶動變速裝置2進(jìn)行轉(zhuǎn)動，導(dǎo)向齒輪16與水輪機(jī)齒輪10相匹配，當(dāng)水輪機(jī)齒輪10與導(dǎo)向 齒輪16相嚙合后，水輪機(jī)齒輪10能夠帶動導(dǎo)向齒輪16進(jìn)行轉(zhuǎn)動，當(dāng)水輪機(jī)齒輪10反向轉(zhuǎn) 動時，導(dǎo)向齒輪16進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)后能夠改變轉(zhuǎn)動方向，然后帶動發(fā)電機(jī)二號齒輪12進(jìn)行正向轉(zhuǎn) 動，變速器輸入軸13正向轉(zhuǎn)動經(jīng)變速裝置2帶動發(fā)電機(jī)1發(fā)電，這樣使得不管潮水如何流 動，發(fā)電機(jī)輸入軸4能夠始終保持一個方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動。本實施例中的正向齒輪裝置8和反 向齒輪裝置9能保證本實施例中的雙向發(fā)電裝置在潮汐漲潮和落潮時都可以發(fā)電，大大提 高了潮汐能的利用率，提高了雙向發(fā)電裝置的工作效率。
本實施例中的水輪機(jī)齒輪10通過水輪機(jī)軸17與水輪5相連接，通過水輪5的轉(zhuǎn) 動能夠帶動水輪機(jī)齒輪10進(jìn)行轉(zhuǎn)動。本實施例中的滑動裝置6安裝在箱體20中，且滑動 裝置6位于箱體20的下部，該滑動裝置6能夠在箱體20中進(jìn)行滑動，本實施例中的水流滑 動板7通過滑動裝置6與水輪機(jī)齒輪10相連接，通過滑動裝置6的移動能夠帶動水輪機(jī)齒 輪10進(jìn)行移動，水流滑動板7位于箱體20的下方，該水流滑動板7能夠在水流作用下隨水 流進(jìn)行移動，通過水流滑動板7的移動能夠帶動滑動裝置6進(jìn)行移動，再通過滑動裝置6的 移動而帶動水輪機(jī)齒輪10進(jìn)行移動，如當(dāng)水流滑動板7移動到正向齒輪14所在的位置時， 滑動裝置6也向正向齒輪14所在的位置移動，最終使得水輪機(jī)齒輪10能夠與正向齒輪14 相耦合；當(dāng)水流滑動板7移動到導(dǎo)向齒輪16所在的位置時，滑動裝置6也向?qū)螨X輪16所
5在的位置移動，最終使得水輪機(jī)齒輪10能夠與導(dǎo)向齒輪16相耦合。
本實施例中的發(fā)電機(jī)輸入軸4、變速器輸入軸13和水輪機(jī)軸17相互平行，有利于 雙向發(fā)電裝置的性能更加穩(wěn)定，傳動效率更高，從而提高了雙向發(fā)電裝置的工作效率。
本實施例中的水輪5可以安裝在水泥臺21上，本實施例中利用潮汐能的雙向發(fā)電 裝置在使用時，水輪5的下部和水流滑動板7均侵入水中，即水輪5的下部始終位于水平面 a以下，由于水輪5的中心部分為空心結(jié)構(gòu)19，方便水輪5過水，葉片18呈風(fēng)葉形結(jié)構(gòu)，確 保本實施例中的利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置不管潮水是在漲潮還是落潮時，都能夠保證水 輪5的受力面積一樣，水輪5所受的推動力也一樣，使得水輪5能夠勻速的轉(zhuǎn)動，提高利用 潮汐能的雙向發(fā)電裝置的穩(wěn)定性。當(dāng)潮水漲潮時，潮水正向流動，水輪5正轉(zhuǎn)，水流滑動板 7隨海流方向帶動水輪機(jī)齒輪10往正向齒輪裝置8所在的方向靠近，最終使水輪機(jī)齒輪10 與正向齒輪14嚙合，從而通過正向齒輪14帶動發(fā)電機(jī)一號齒輪11正向轉(zhuǎn)動，此時變速器 輸入軸13正向轉(zhuǎn)動經(jīng)過變速裝置2帶動發(fā)電機(jī)1進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)發(fā)電機(jī)1發(fā)電的功能；反 之，當(dāng)潮水落潮時，水流滑動板7隨海流方向帶動水輪機(jī)齒輪10靠近反向齒輪裝置9所在 的方向，最終使得水輪機(jī)齒輪10與反向齒輪裝置9中的導(dǎo)向齒輪16相嚙合，水輪機(jī)齒輪10 通過導(dǎo)向齒輪16帶動反向齒輪15進(jìn)行反轉(zhuǎn)，然后由反向齒輪15帶動發(fā)電機(jī)二號齒輪12 進(jìn)行正向轉(zhuǎn)動，此時變速器輸入軸13正向轉(zhuǎn)動經(jīng)過變速裝置2帶動發(fā)電機(jī)1進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實 現(xiàn)發(fā)電機(jī)1發(fā)電的功能。
本實用新型反向齒輪裝置9中的導(dǎo)向齒輪16用于改變轉(zhuǎn)動方向，確保變速器輸入 軸13始終保持正向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)漲潮或者落潮時發(fā)電機(jī)輸入軸4始終保持一個方向轉(zhuǎn)動，從 而保證發(fā)電機(jī)1無論在漲潮還是落潮時，都能夠保證正轉(zhuǎn)，達(dá)到在漲潮和落潮時都能夠進(jìn) 行發(fā)電的目的，使得本實用新型屬于具有雙向發(fā)電的功能。本實用新型中的雙向發(fā)電裝置 既可以安裝在兩個山體之間，又可以安裝在海峽中間修筑的水泥臺柱之間，甚至還可以安 裝在橋梁的石柱之間，并且可以在同一海域安裝數(shù)套雙向發(fā)電裝置進(jìn)行同時發(fā)電，安裝方 便，適用面廣，設(shè)備建造成本低，設(shè)備簡單，低速運(yùn)行，故障少，安全可靠，能夠充分合理的利 用海水資源，得到勻速、安全、豐富的電量。
本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。本實用 新型所屬技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采 用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求
書所定義的范圍， 均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)輸入軸、變速裝置、變速器輸入軸和齒輪箱，所述發(fā)電機(jī)通過發(fā)電機(jī)輸入軸與變速裝置相連接，其特征在于還包括滑動裝置、水流滑動板、水輪機(jī)軸和帶有葉片的水輪，所述齒輪箱包括箱體、正向齒輪裝置、反向齒輪裝置和水輪機(jī)齒輪，所述正向齒輪裝置、反向齒輪裝置和水輪機(jī)齒輪均安裝在箱體中，所述正向齒輪裝置和反向齒輪裝置均通過變速器輸入軸與變速裝置相連接，所述水輪機(jī)齒輪通過水輪機(jī)軸與水輪相連接，該水輪機(jī)齒輪與正向齒輪裝置和反向齒輪裝置相匹配，所述發(fā)電機(jī)輸入軸、變速器輸入軸和水輪機(jī)軸相互平行，所述水流滑動板通過滑動裝置與水輪機(jī)齒輪相連接，該水流滑動板位于箱體的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置，其特征在于所述正向齒輪裝 置由發(fā)電機(jī)一號齒輪和正向齒輪組成，該發(fā)電機(jī)一號齒輪和正向齒輪相耦合，所述發(fā)電機(jī) 一號齒輪通過變速器輸入軸與變速裝置相連接，所述正向齒輪與水輪機(jī)齒輪相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置，其特征在于所述反向齒輪裝 置由發(fā)電機(jī)二號齒輪、反向齒輪和導(dǎo)向齒輪組成，該發(fā)電機(jī)二號齒輪、反向齒輪和導(dǎo)向齒輪 依次耦合，所述發(fā)電機(jī)二號齒輪通過變速器輸入軸與變速裝置相連接，所述導(dǎo)向齒輪與水 輪機(jī)齒輪相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置，其特征在于所述水輪的中心 與葉片的間隔部分為空心狀結(jié)構(gòu)，所述葉片呈風(fēng)葉形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置，其特征在于所述變速裝置安 裝在齒輪箱的箱體中。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置，其特征在于所述正向齒輪裝 置和反向齒輪裝置位于變速裝置的同一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置，其特征在于所述水輪機(jī)齒輪 位于正向齒輪裝置和反向齒輪裝置的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置，其特征在于所述水輪的下部 和水流滑動板均位于液面以下。
專利摘要
本實用新型涉及一種利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置。目前建造利用潮汐能的雙向發(fā)電裝置需修建水池、筑堤壩，安裝不便，成本高。本實用新型包括變速裝置、用發(fā)電機(jī)輸入軸與變速裝置相連接的發(fā)電機(jī)、變速器輸入軸和齒輪箱，其特征是還包括滑動裝置、水流滑動板、水輪機(jī)軸和水輪，齒輪箱包括箱體、正向齒輪裝置、反向齒輪裝置和水輪機(jī)齒輪，正向齒輪裝置和反向齒輪裝置均用變速器輸入軸與變速裝置相連接，水輪機(jī)齒輪用水輪機(jī)軸與水輪相連接，發(fā)電機(jī)輸入軸、變速器輸入軸和水輪機(jī)軸相平行，水流滑動板用滑動裝置與水輪機(jī)齒輪相連接，水流滑動板位于箱體的下方。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，安裝方便，制造成本低，工作效率高。
文檔編號F03B13/26GKCN201696208SQ201020295176
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月18日
發(fā)明者吳漢民 申請人:吳漢民導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan