接；所述上葉輪7的另一端通過連接裝置9與第一基座I連接；所述發(fā)電機5的下端連接第二轉(zhuǎn)動軸61，所述的第二轉(zhuǎn)動軸61 —端與定子連接，另一端與下葉輪8連接；所述的下葉輪8另一端通過連接裝置9與第二基座2連接。
[0040]請參照圖3，圖3是本實用新型的上葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。所述上葉輪7設有SAVONIUS型葉片，所述葉片包括凹面葉片71和凸面葉片72 ;所述的凹面葉片71和凸面葉片72是一次整體成型的，所述的凹面葉片71和凸面葉片72表面光滑。
[0041]請參照圖4，圖4是本實用新型的上葉輪俯視圖。所述的凹面葉片71和凸面葉片72間相互重疊，其中凹面葉片71和凸面葉片72的重疊比S/D固定為0.2。
[0042]所述的上葉輪7和下葉輪8形狀結(jié)構(gòu)相同，上葉輪7和下葉輪8同軸線安裝，其中上葉輪7和下葉輪8安裝方向相反，即上葉輪7的凹面葉片71和下葉輪8的凸面葉片72相對應，上葉輪7的凸面葉片72和下葉輪8的凹面葉片71相對應。
[0043]需要說明的是:選用SAVONIUS型葉片，其葉片數(shù)可選2_8片葉片，根據(jù)相關試驗，本實施例中優(yōu)選葉片數(shù)為2片，兩葉片制作簡單，成本低廉，易于維護保養(yǎng)，發(fā)電效率高、使得整個裝置重量較輕，當整個裝置懸垂與浮體下方時更容易放置；SAV0NIUS型葉片的重疊比S/D是影響靜態(tài)和動態(tài)性能的參數(shù)之一，根據(jù)實踐經(jīng)驗，重疊比S/D為0.2時能量收集效率和能量轉(zhuǎn)化效率最高。
[0044]所述的第一基座I和第二基座2是整個發(fā)電裝置的載體；所述的錨鏈固定架3通過錨鏈將整個發(fā)電裝置固定在海底，不被潮流能沖倒；所述的軸承支架4連接錨鏈固定架3，在固定安裝過程中，錨鏈固定架3受到向外的的拉力，軸承支架4提供向內(nèi)的拉力，使得錨鏈固定架3受力平衡，避免錨鏈固定架3因受力不均，扭曲變形；所述的軸承41裝配在發(fā)電機5上，防止發(fā)電機5徑向竄動；所述的上葉輪7和下葉輪8的安裝方向相反，并且水的能量密度較大，與其它介質(zhì)相比，潮流更能提供給葉片較大的旋轉(zhuǎn)扭矩，自啟動性能好；無論水力從哪個方向都能受力，下葉輪8和上葉輪7的葉片總時能處于受力位置，因此無論水力方向怎樣變化都保證上葉輪7和下葉輪8旋轉(zhuǎn)運動；所述的上葉輪7安裝在第一轉(zhuǎn)動軸6上，當潮流經(jīng)過上葉輪7時，水力推動葉片旋轉(zhuǎn)，同時帶動第一轉(zhuǎn)動軸6 —起轉(zhuǎn)動，進而使得第一轉(zhuǎn)動軸6上的轉(zhuǎn)子同步運動；所述的下葉輪8通過第二轉(zhuǎn)動軸61與發(fā)電機5的定子連接，當潮流能經(jīng)過下葉輪8時，下葉輪8與上葉輪7相反的方向旋轉(zhuǎn)，即所述發(fā)電機5的定子和轉(zhuǎn)子均可轉(zhuǎn)動，定子與轉(zhuǎn)子方向相反，且采用防水密封保護；所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，所述的定子沿轉(zhuǎn)子相反的方向旋轉(zhuǎn)，實質(zhì)是切割旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應電動勢。
[0045]本實用新型的一種潮流能垂直軸發(fā)電裝置的工作原理是:垂直軸潮流能發(fā)電裝置在水流的作用下，無論水流從哪個方向流入，均能對葉片產(chǎn)生圓周方向的力矩，從而推動葉輪旋轉(zhuǎn)，上葉輪7和下葉輪8同軸線反向旋轉(zhuǎn)，同時帶動發(fā)電機5的定子和轉(zhuǎn)子各自延相反方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，定子反向旋轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)磁場中切割磁感線，從而產(chǎn)生感應電動勢，使得潮流能轉(zhuǎn)化為電能。
[0046]本實用新型的一種潮流能垂直軸發(fā)電裝置，選用SAVONIUS型葉片克服了固定偏角式直葉片自啟動性能差的缺點，無論水流從哪個方向流過，上葉輪7和下葉輪8均可同軸線反向轉(zhuǎn)動，在流速較低的情況下即可轉(zhuǎn)動，自啟動性能好；上葉輪7和下葉輪8同軸反向，扭矩相互抵消，提高了裝置的穩(wěn)定性，改善了連接裝置9的工作條件；定子和轉(zhuǎn)子延相反方向轉(zhuǎn)動，增大了兩者之間的相對運動速度，提高了發(fā)電效率；垂直軸潮流能發(fā)電裝置的葉輪具有上下雙葉輪型式，并直接與定子和轉(zhuǎn)子相連，省去了復雜的齒輪傳動機構(gòu)等機械部件，簡化機械結(jié)構(gòu)、延長使用壽命。
[0047]實施例2
[0048]請參照圖5，圖5是本實用新型的另一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于本實施例中無錨鏈固定架3、軸承支架4、軸承41，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；整個裝置置于漂浮在水面的物體下方，例如船舶。使用時，拆掉錨鏈固定架3，再將其固定在浮體的下方。
[0049]實施例3
[0050]請參照圖6，圖6是本實用新型的再一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于，本實施例中共有選用2個垂直軸發(fā)電裝置，陣列于潮流能經(jīng)過的海底，形成發(fā)電場，其中陣列的垂直軸發(fā)電場的數(shù)量不局限與本實施例中的數(shù)量，可根據(jù)需要選擇垂直軸發(fā)電裝置的數(shù)量，本裝置可以為離岸離網(wǎng)的燈塔、浮標等裝置供電，也可以形成陣列固定于潮流能經(jīng)過的海底、湖底等進行發(fā)電，為用電設備提供清潔能源。
[0051]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型方法的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置，其特征在于，所述的發(fā)電裝置包括第一基座、第二基座、發(fā)電機、上葉輪、下葉輪；所述的發(fā)電機包括轉(zhuǎn)子和定子；所述的轉(zhuǎn)子和定子同軸反向旋轉(zhuǎn)；所述的轉(zhuǎn)子裝配在第一轉(zhuǎn)動軸上；所述的第一轉(zhuǎn)動軸一端與發(fā)電機連接，另一端與上葉輪連接；所述上葉輪的另一端通過連接裝置與第一基座連接；所述發(fā)電機下端連接第二轉(zhuǎn)動軸，所述的第二轉(zhuǎn)動軸一端與定子連接，另一端與下葉輪連接；所述的下葉輪另一端通過連接裝置與第二基座連接；所述的上葉輪和下葉輪結(jié)構(gòu)形狀相同，上葉輪和下葉輪同軸線安裝，其中上葉輪和下葉輪安裝方向相反；所述上葉輪和下葉輪均為SAVONIUS型葉片；所述葉片包括凹面葉片和凸面葉片，其中凹面葉片和凸面葉片的重疊比S/D固定為0.2 ;所述的凹面葉片和凸面葉片是一次整體成型的；所述的凹面葉片和凸面葉片表面光滑；所述上葉輪的凹面葉片和下葉輪的凸面葉片相對應，上葉輪的凸面葉片和下葉輪的凹面葉片相對應。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其特征在于，所述的上葉輪和下葉輪的葉片數(shù)為2片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其特征在于，所述的發(fā)電裝置還包括錨鏈固定架、軸承支撐架；所述第一基座和第二基座間固定鉚接有4個錨鏈固定架，所述的錨鏈固定架連接軸承支架；所述的軸承支架與軸承的外壁固定連接；所述的軸承內(nèi)壁通過螺釘固定連接發(fā)電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置的數(shù)量為至少一個。
【專利摘要】本實用新型涉及一種垂直軸潮流能發(fā)電裝置，所述的發(fā)電裝置包括第一基座、第二基座、發(fā)電機、上葉輪、下葉輪；所述的發(fā)電機包括轉(zhuǎn)子和定子；所述的轉(zhuǎn)子裝配在第一轉(zhuǎn)動軸上；所述的第一轉(zhuǎn)動軸一端與發(fā)電機連接，另一端與上葉輪連接；所述上葉輪的另一端通過連接裝置與第一基座連接；所述發(fā)電機的下端連接第二轉(zhuǎn)動軸，所述的第二轉(zhuǎn)動軸一端與定子連接，另一端與下葉輪連接；所述上葉輪和下葉輪均為SAVONIUS型葉片；所述葉片包括凹面葉片和凸面葉片，其中凹面葉片和凸面葉片的重疊比S/D固定為0.2。其優(yōu)點表現(xiàn)在：自啟動性能好；提高了裝置的穩(wěn)定性，改善了連接裝置的工作條件；提高了發(fā)電效率；省去了復雜的齒輪傳動機構(gòu)等機械部件。
【IPC分類】F03B13-26, F03B3-12
【公開號】CN204327392
【申請?zhí)枴緾N201420788027
【發(fā)明人】王永鼎, 盧好陽, 潘海, 李佳佳, 田晨曦, 章俊毅
【申請人】上海海洋大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月12日