一種摺疊對稱的船型海面潮流能風能綜合發電機組的製作方法

2023-04-24 01:56:46 2

本發明涉及屬於利用海洋可再生能源發電的技術領域，尤其涉及一種摺疊對稱的船型海面潮流能風能綜合發電機組。

背景技術：

海洋能作為一種清潔、可再生的能源，不僅資源豐富，而且對環境的影響甚微。我國擁有綿長的海岸線和廣闊的海域面積，海洋能儲量豐富，可開發的海洋能資源包括：潮流能、潮汐能和波浪能等。潮流能由於可預測性強，在穩定提供電力方面比波浪能有更大的優勢，同時與潮汐能的利用相比，潮流能並不需要很大範圍的改變自然環境，因此成為當前的海洋能焦點。現有的潮流能發電裝置高昂的運輸與安裝成本佔總成本的30％，成為阻礙潮流能發電的最大障礙。並且，現有的海上發電設備就是單個的發電系統，產能低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種摺疊對稱的船型海面潮流能風能綜合發電機組，它針對背景技術中的運輸與安裝中消耗的成本與風險，通過對發電裝置的整合與摺疊，有效的提高了海洋可再生能源的發電效率，降低了安裝成本與運輸風險：對海平面的波能與風能都加以運用：以一個船體為一個發電單位，提高了發電裝置的整體強度，方便對裝置進行維修與檢查，相對於單個的潮流能發電裝置發電，變相的減少了輸電成本，適用於實際生產。

針對現有技術存在的技術問題，本發明採用如下技術方案實施：

一種摺疊對稱的船型海面潮流能風能綜合發電機組，所述發電機組包括由風能發電系統和潮流能發電系統構成的發電單元，所述發電機組還包括內帶隔板的船體，所述隔板的上下表面分別設置有第一千斤頂和第二千斤頂；所述第一千斤頂連接有所述風能發電系統；所述第二千斤頂連接有潮流能發電系統。

所述船體上至少設置有3組以上的發電單元。

所述發電單元中的風能發電系統和潮流能發電系統橫向對稱設置在船體上。

所述隔板的底部連接有錨鏈，所述錨鏈與隔板的夾角在30°～45°。

有益效果

1、這種摺疊對稱的船型海面波能風能綜合發電機組對淺水區域潮流能與風能都加以運用，有效的提高了海洋可再生能源的發電效率。

2、這種摺疊對稱的船型海面波能風能綜合發電機組通過有效的摺疊，降低了安裝成本與運輸風險。

3、這種摺疊對稱的船型海面波能風能綜合發電機組以一個船體為一個發電單位，提高了發電裝置的整體強度，能適應多種惡劣海況並且相對於單一的浮式發電裝置更易維修與保養，提高使用壽命,變相的減少了輸電成本，適用於實際生產。

4、這種摺疊對稱的船型海面波能風能綜合發電機組利用船體的橫搖，提高了潮流能與風能的利用效率。

附圖說明

圖1為本發明一種摺疊對稱的船型海面潮流能風能綜合發電機組的側視圖。

圖2為本發明一種摺疊對稱的船型海面潮流能風能綜合發電機組主視圖。

圖3為本發明一種摺疊對稱的船型海面潮流能風能綜合發電機組摺疊後的

發電機組結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作出詳細地說明：

如圖1，圖2所示，一種摺疊對稱的船型海面波能風能綜合發電機組，所述發電機組包括由風能發電系統1和潮流能發電系統2構成的發電單元3，所述發電機組還包括內帶隔板41的船體4，所述隔板41的上下表面分別設置有第一千斤頂42和第二千斤頂43；所述第一千斤頂42連接有所述風能發電系統1；所述第二千斤頂43連接有潮流能發電系統2。所述船體4上至少設置有3組以上的發電單元3。所述發電單元3中的風能發電系統1和潮流能發電系統2橫向對稱設置在船體4上。所述隔板41的底部連接有錨鏈5，所述錨鏈5與隔板41的夾角在30°～45°。所述第一千斤頂42和所述第二千斤頂43上均設置有手柄45。所述風能發電系統1與所述潮流能發電系統3的結構相同。

所述風能發電系統1中底座(19a,19b,19c)通過彈簧44與第一千斤頂42連接。所述底座(19a,19b,19c)為可摺疊結構。所述底座(19a,19b,19c)通過主軸18與發電機17連接，所述發電機17的兩端分別通過轉向節16和輸入軸15與帶葉輪組13的連杆(14a,14b,14c)連接，所述連杆為3節可摺疊結構；所述葉輪組13由葉片(11a,11b,11c)和葉輪12組成。所述葉片(11a,11b,11c)採用插銷鎖定結構進行摺疊與伸展。所述發電機17與所述轉向節16之間還設置有增速齒輪箱171。所述發電機17和增速齒輪箱171設置在保護蓋172內。保護蓋172與主軸18相固連。主軸18與底座(19a,19b,19c)之間均為靜配合固定連接。在伸展時，搖動手柄45使第一千斤頂上升彈簧44，將風能發電系統1彈出船體4，為了保證密閉性，在底座19c與船體上甲板之間通過墊板44進行密封。

所述潮流能發電系統2中底座(29a,29b,29c)通過彈簧44與第二千斤頂43連接。所述底座(29a,29b,29c)為可摺疊結構。所述底座(29a,29b,29c)通過主軸28與發電機27連接，所述發電機27的兩端分別通過轉向節26和輸入軸25與帶葉輪組23的連杆(24a,24b,24c)連接，所述連杆為3節可摺疊結構；所述葉輪組23由葉片(21a,21b,21c)和葉輪12組成。所述葉片(21a,21b,21c)採用插銷鎖定結構進行摺疊與伸展。所述發電機27與所述轉向節26之間還設置有增速齒輪箱271。所述發電機27和增速齒輪箱271設置在保護蓋272內。保護蓋272與主軸18相固連。主軸18與底座(19a,19b,19c)之間均為靜配合固定連接。在伸展時，搖動手柄45使第一千斤頂上升彈簧44，將潮流能發電系統2彈出船體4，為了保證密閉性，在底座29c與船體4上甲板之間通過墊板46進行密封。

圖3給出了發電機組完全摺疊後的狀態。潮流能發電裝置系統2與風能發電裝置系統1中葉片，連杆拆除插銷結構摺疊後，潮流能發電裝置系統2與風能發電系統的彈簧均向船體內方向收縮。對於上半部分的風能發電系統，18,19a,19b,19c逐級收入船體完成摺疊。對於下半部分的潮流能發電系統，28，29c,29b,29a逐級收入船內完成摺疊。所有摺疊完成後，主要的發電系統均收入到船體內，有效的減少了運輸過程中的風險與成本，同時簡化了現場安裝的難度。

本發明的工作原理：

風能發電部分包括：可升降的底座，可伸縮的主軸，連杆，葉片與發電機。所述葉片固定在連杆上，所述連杆固定在主軸上；所述主軸一端固定在軸承上，一端與增速箱相連，增速齒輪箱輸入軸連接到主軸上，輸出軸與發電機連接；所述增速齒輪箱和發電機固定在一底座內；所述底座上表面固定一保護蓋，所述保護蓋將增速齒輪箱、發電機罩住。風能發電部分葉片均採用鎖緊機構鎖緊的具有3節的摺疊式結構，鬆開鎖緊機構，千斤頂把1節葉片推入2節葉片中，2節葉片推入3階葉片中。風能發電部分的連杆採用鎖緊機構鎖緊的具有3節的摺疊式結構，鬆開鎖緊機構，把1節杆推入2節杆中，2節杆推入3節杆中。風能發電部分的底座採用千斤頂升降的模式，底座內部放置一液壓千斤頂，隨著千斤頂的上升，第3節底座被頂出，帶動第2節底座被頂出，直到第1節底座被頂出至甲板上，伸展完成。千斤頂降低時，則逐級落回船艙內，完成摺疊。

潮流能發電部分包括：千斤頂升降的底座，可伸縮的主軸，連杆，葉片與發電機。所述葉片固定在連杆上，所述連杆固定在主軸上；所述主軸一端固定在軸承上，一端與增速箱相連，增速齒輪箱輸入軸連接到主軸上，輸出軸與發電機連接；所述增速齒輪箱和發電機固定在一底座內；所述底座上表面固定一保護蓋，所述保護蓋將增速齒輪箱、發電機罩住。潮流能發電部分葉片均採用鎖緊機構鎖緊的具有2節的摺疊式結構，鬆開鎖緊機構，千斤頂把把1節葉片推入2節葉片中。潮流能發電部分的底座採用千斤頂升降的模式，底座內部放置一液壓千斤頂，倒過來固定。隨著千斤頂的下降，第3節底座吊出，帶動第2節底座被吊出，直到第1節底座被吊出至甲板上，伸展完成。千斤頂上升時，則逐級落回船艙內，完成摺疊。

船體部分：主要用於固定底座與存放摺疊進來的各個發電裝置部件。在伸展狀態時，風能發電部分的質量與尺度大於潮流能發電部分的質量與尺度，使得重心與穩心的距離變大，船體初穩性高較高，在遇到風浪時會引起較高頻率的橫搖，從而增加風能發電部分與潮流能發電部分的產電效率。摺疊狀態時，所有的發電裝置均可折入船體，極大的方便了運輸與降低運輸成本與風險。

系泊部分：包括沿船體縱軸對稱分布的錨鏈與船體內一條縱向的龍骨相連接，錨鏈穿過船體系泊在海底，保證發電組在位條件下最大限度提供了船體橫搖的可能性。系泊纜的角度保證在30度到45度之間。

上述實例僅用於說明本發明，其中各部件的結構、材料、連接方式都是可以有所變化的，凡是在本發明技術基礎上進行的等同變換和改進，均不應該排除在本發明的保護範圍之外。