一種懸浮式水下垂直軸發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下垂直軸發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著不可再生資源的不斷消耗，現(xiàn)在有很多行業(yè)都在尋求新的能源，如太陽能、風(fēng)能和水能等。對于電能來說，目前主要是通過水能、燃燒熱能、太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)換而成；對于水能來說，現(xiàn)在使用得比較多的是利用水的勢能進行轉(zhuǎn)換，這種方式需要修建儲水大壩，一方面修建儲水大壩需要耗費大量的資金、設(shè)備、人力，另一方面在利用儲水大壩儲水時，在一定程度上破壞了自然生態(tài)平衡，比較容易引起如洪澇、旱災(zāi)等自然災(zāi)害。對于燃燒熱能來說，一方面需要消耗大量的如煤、燃油等燃料，另一方面燃料在燃燒時對環(huán)境的污染特別嚴重。太陽能和風(fēng)能屬于清潔能源，是現(xiàn)在大家發(fā)展的重要方向。
[0003]目前，已經(jīng)有人對洋流和河流的能源利用進行了相應(yīng)的研究，如在申請?zhí)枮?01410195967.X申請日為2014.5.9公布日為2014.7.16的專利文獻公開了一種水力及風(fēng)力單向軸雙轉(zhuǎn)子的發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置公開了利用水力和風(fēng)力進行發(fā)電的結(jié)構(gòu)，提高了效率且結(jié)構(gòu)簡單，但是將該發(fā)電裝置的水力發(fā)電單元放置到水中后，因水具有流速，而又未對發(fā)電裝置進行固定，這樣，水力發(fā)電單元一般漂浮在水面上，無法利用到更深的洋流和河流能量，因此，發(fā)電裝置的穩(wěn)定性不好，發(fā)電的效率不高。
[0004]對于垂直軸水下發(fā)電機來說，軸承是至關(guān)重要的部件，而如果在水中安裝目前的普通軸承，則難以解決水下軸承的密封性能和防腐性能；與此同時，如圖7所示，對于普通的軸承，由于葉片等部件的重力基本作用在軸承上，即使水中軸承會受到一定的浮力，但軸承的內(nèi)圈200與外圈100之間具有滾珠，無論外圈100向下運動還是向上運動，內(nèi)圈200和外圈100與滾珠之間都會有摩擦力，因此，軸承在旋轉(zhuǎn)時的機械能損耗大。
[0005]在申請?zhí)枮?01110116157.7申請?zhí)枮?011.5.6公開日為2011.9.14的專利文獻中公開了一種近?？稍偕茉淳C合發(fā)電系統(tǒng)，該綜合發(fā)電系統(tǒng)包括單粧結(jié)構(gòu)和三種發(fā)電裝置及電氣連接電路，三種發(fā)電裝置包括風(fēng)力發(fā)電裝置、波浪能發(fā)電裝置、潮流能發(fā)電裝置，其中潮流能發(fā)電裝置為水平軸發(fā)電裝置，這種發(fā)電系統(tǒng)利用單粧結(jié)構(gòu)雖然能提高穩(wěn)定性，但是，水平軸發(fā)電裝置使用的是小軸承，軸承的密封、防腐性能比較好解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了能提高水下垂直軸發(fā)電機的穩(wěn)定性、提高對能量的利用率、減小機械能的損耗、提高發(fā)電效率、解決大型軸承的密封性能，方便更換軸承，本發(fā)明提供了一種懸浮式水下垂直軸發(fā)電機。
[0007]為達到上述目的，一種懸浮式水下垂直軸發(fā)電機，包括地基、下平臺、立柱、上平臺、軸承和葉片；地基埋設(shè)在海床或河床內(nèi)；下平臺設(shè)在地基上，下平臺位于海水或河水內(nèi)；立柱設(shè)在下平臺上，上平臺設(shè)在立柱上；所述的軸承包括下軸承和上軸承，在下平臺上設(shè)有下軸承，下軸承位于海水或河水內(nèi)，在上平臺上設(shè)有上軸承；所述的下軸承包括下軌道、下滾輪和下支架，下軌道安裝在下平臺上，下滾輪設(shè)在下支架上，下滾輪能在下軌道上滑動，下滾輪位于下軌道的上方，在下支架上設(shè)有下法蘭；所述的上軸承包括上軌道、上滾輪和上支架，上軌道安裝在上平臺上，上滾輪設(shè)在上支架上，上滾輪能在上軌道上滑動，上滾輪位于上軌道的上方，在上支架上設(shè)有上法蘭；葉片設(shè)在下法蘭和上法蘭之間；海水或河水對葉片、下滾輪和下支架產(chǎn)生向上的浮力。
[0008]上述結(jié)構(gòu)，由于設(shè)置了埋設(shè)在海床或河床內(nèi)的地基，立柱安裝在下平臺上并向上延伸，這樣，整個發(fā)電機的穩(wěn)定性非常的好，而且當在下軸承和上軸承之間安裝葉片后，深處的洋流和河流能對葉片作用，因此，能提高對能量的利用率，提高了發(fā)電效率。由于采用了本發(fā)明的下軸承和上軸承，這樣，不需要對下軌道、下滾輪、下支架、上軌道、上滾輪和上支架進行密封處理，只需要對下滾輪與下支架的小軸承和上滾輪與上支架的小軸承進行密封處理，而小軸承的密封技術(shù)比較成熟，因此，能很好的解決本發(fā)明軸承的密封性能，從而大大降低了成本。采用本發(fā)明的軸承，如其中的某一部件損壞，只要單獨將損壞的部件拆卸下來更換即可，不需要整體拆卸軸承，因此，方便更換、維修軸承。另外，當軸承、安裝在軸承之間的葉片位于洋流或河流內(nèi)后，對軸承和葉片會產(chǎn)生浮力，而由于采用了本發(fā)明的軸承結(jié)構(gòu)和安裝方式，這樣，下滾輪與下軌道之間的摩擦力會減小，上滾輪與下軌道之間的摩擦力會減小，甚至可讓下滾輪和上滾輪處于懸浮的運動狀態(tài)，從而減小了機械能的損失。
[0009]進一步的，下軌道的表面上設(shè)有防腐層，下支架的外表面上設(shè)有防腐層，下滾輪的外表面上設(shè)有防腐層。該結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置防腐層，不僅能保證下軌道、下支架和下滾輪的強度，而且能提高防腐性能，從而延長下軸承的使用壽命。
[0010]進一步的，下軌道的橫截面包括自下向上依次連接的下底座、下支承部及下導(dǎo)軌，下軌道的橫截面為“工”字型，其中，下導(dǎo)軌的長度小于下底座的長度；所述的下滾輪包括下滾輪本體及設(shè)在下滾輪本體內(nèi)側(cè)邊緣的下抵擋凸緣；所述的下支架包括呈U型的下架體及設(shè)在下架體上的下連接部；上軌道的橫截面包括依次連接的上底座、上支承部及上導(dǎo)軌，上軌道的橫截面為“工”字型，其中，上導(dǎo)軌的長度小于上底座的長度；所述的上滾輪包括上滾輪本體及設(shè)在上滾輪本體內(nèi)側(cè)邊緣的上抵擋凸緣；所述的上支架包括呈U型的上架體及設(shè)在上架體上的上連接部。上述結(jié)構(gòu)的下軌道和上軌道，不僅方便固定，而且對下滾輪和上滾輪的導(dǎo)向性能好，所述的下抵擋凸緣和上抵擋凸緣能起到抵擋作用，可有效的防止下滾輪和上滾輪因離心力作用滑離下軌道和上軌道。
[0011]進一步的，在上平臺上設(shè)有供柱塞式液壓缸的活塞桿穿過的第一通孔。該結(jié)構(gòu)便于將柱塞式液壓缸安裝到上平臺上，并讓活塞桿穿過第一通孔，方便動力的傳輸。
進一步的，下平臺設(shè)在立柱的上部，下平臺和軸承位于海水或河水內(nèi)；在立柱的頂端設(shè)有上承載平臺，該結(jié)構(gòu)，可讓安裝在下軸承和上軸承之間的葉片完全位于海水或河水內(nèi)，洋流或河流對葉片的作用面積大，可提高能量的利用率；所述的上承載平臺方便安裝發(fā)電機。
[0012]進一步的，在上承載平臺上設(shè)有供柱塞式液壓缸的活塞桿穿過的第二通孔，該結(jié)構(gòu)便于將柱塞式液壓缸安裝到上承載平臺上，并讓活塞桿穿過第二通孔，方便動力的傳輸。
[0013]進一步的，在上平臺上設(shè)有柱塞式液壓缸安裝位，用于安裝柱塞式液壓缸。
[0014]進一步的，在上承載平臺上設(shè)有柱塞式液壓缸安裝位，方便安裝柱塞式液壓缸。
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例1的立體圖。
[0016]圖2為實施例1的示意圖。
[0017]圖3為下軸承的立體圖。
[0018]圖4為下軸承的分解圖。
[0019]圖5為實施例2的立體圖。
[0020]圖6為實施例2的示意圖。
[0021]圖7為現(xiàn)有普通軸承的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0023]實施例1。
[0024]如圖1至圖3所示，懸浮式水下垂直軸發(fā)電機包括地基1、下平臺2、立柱3、上平臺4、軸承和葉片6。
[0025]地基I被埋設(shè)在海床10或河床內(nèi)；下平臺2設(shè)在地基I上；立柱3設(shè)在下平臺2上；上平臺4設(shè)在立柱3上；地基1、下平臺2、立柱3、上平臺4 一體建筑成型。
[0026]所述的軸承包括下軸承51和上軸承52。
[0027]如圖1至圖4所示，所述的下軸承51包括下軌道511、下滾輪512和下支架513。下軌道511安裝在下平臺2上，下滾輪512位于下軌道511的上方，如圖4所示，下軌道511的橫截面包括自下向上依次連接的下底座5111、下支承部5112及下導(dǎo)軌5113，下軌道511的橫截面為“工”字型，其中，下導(dǎo)軌5113的長度小于下底座5111的長度，該結(jié)構(gòu)不僅方便安裝下軌道511，而且對下滾輪512的導(dǎo)向性能好；下滾輪512包括下滾輪本體5121及設(shè)在下滾輪本體5121內(nèi)側(cè)邊緣的下抵擋凸緣5122，該結(jié)構(gòu)，下滾輪512在下軌道上滑行時，在下抵擋凸緣5122的作用下，下滾輪512不易因離心力飛離下軌道511 ;所述的下支架513包括呈U型的下架體5131及設(shè)在下架體上的下連接部5132，下滾輪512通過密封軸承、軸安裝到下架體5131內(nèi)，下連接部5132用于連接下法蘭514。下軌道511的表面上設(shè)有防腐層，下支架513的外表面上設(shè)有防腐層，下滾輪512的外表面上設(shè)有防腐層。這樣，不僅能保證下軸承的強度，而且能提高防腐性能。
[0028]如圖1所示，所述的上軸承52包括上軌道521、上滾輪522和上支架523。上軌道521安裝在上平臺4上，上滾輪522位于上軌道521的上方，上軌道521的橫截面包括依次連接的上底座、上支承部及上導(dǎo)軌，上軌道的橫截面為“工”字型，其中，上導(dǎo)軌的長度小于上底座的長度，該結(jié)構(gòu)不僅方便安裝上軌道521，而且對上滾輪522的導(dǎo)向性能好；上滾輪522包括上滾輪本體及設(shè)在上滾輪本體內(nèi)側(cè)邊緣的上抵擋凸緣，該結(jié)構(gòu)，上滾輪在上軌道上滑行時，在上抵擋凸緣的作用上，上滾輪522不易因離心力飛離上軌道521 ;所述的上支架523包括呈U型的上架體及設(shè)在上架體上的上連接部，上滾輪522通過密封軸承、軸安裝到上架體內(nèi)，上連接部用于連接上法蘭524。
[0029]葉片6連接在下法蘭514與上法蘭524之間。
[0030]在上平臺4上設(shè)有柱塞式液壓缸安裝位。
[0031]懸浮式水下垂直軸發(fā)電機的施工方法是:在海床內(nèi)澆筑鋼筋混凝土地基，然后在地基上澆筑下平臺2，在下平臺2上澆筑鋼筋混凝土立柱，在立柱上澆筑上平臺，接著在下