涡激振动与升力混合动力型水流发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN102979660B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.03.11(21)申请号201210453394.7SU1260555A1,1986.09.30,全文.WO02/072995A1,2002.09.19,全文.(22)申请日2012.11.13CN102252816A,2011.11.23,全文.(73)专利权人哈尔滨工程大学审查员徐婧地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人马良李凤来李鹏马勇任选其黄德太诸葛凌波葛海超何新李旭晖(51)Int.Cl.F03B13/00(2006.01)(56)对比文件DE2529759A1,1976.01.22,全文.GB1532534A,1976.11.15,全文.JPS54129240A,1979.10.06,全文.CN101922399A,2010.12.22,全文.权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称涡激振动与升力混合动力型水流发电装置(57)摘要本发明提供的是一种涡激振动与升力混合动力型水流发电装置。包括位于来流中的振动系统，将振动系统运动能量传递到水面的同步带系统，将往复振动转化为单向转动的振动-转动转换系统，发电系统以及支撑结构。振动系统包括轴线垂直于来流方向的振动体和摇臂。同步带系统包括与摇臂转轴同轴，随摇臂往复运动的大同步带轮，位于水上发电平台的两个小同步带轮和同步带。振动-转动转换系统采用单向离合器与齿轮箱相结合的方式，先将往复振动转化为单向转动，再将转向相反的单向转动合并为一个单向转动。本发明具有启动流速低，适应流速区间广，摆动幅度大等特点，是一种适应在各种流速水流中工作的新型水流发电装置。CN102979660BCN102979660B权利要求书1/1页1.一种涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是：包括位于来流中的振动系统，将振动系统运动能量传递到水面的同步带系统，将往复振动转化为单向转动的振动-转动转换系统，发电系统以及支撑结构；所述发电系统是安装在支撑结构上的发电机；所述振动系统包括轴线垂直于来流方向的一组振动体，位于振动体两端用于约束振动体的摇臂，摇臂通过摇臂转轴安装在支撑结构上，摇臂与支撑结构之间设置有控制刚度系数的机构；所述同步带系统包括与摇臂转轴同轴且随摇臂运动的大同步带轮，分别安装于振动-转动转换系统中的两根长轴上的两个小同步带轮，将大带轮与两个小带轮连接在一起的同步带；所述振动-转动转换系统包括安装在支撑结构上的一根中转轴和位于中转轴两侧的两根长轴，第一长轴与中转轴之间由同步带传动，中转轴与第一长轴的转向相同，第二长轴与中转轴之间由齿轮传动，中转轴与第二长轴的转向相反，发电机与中转轴由齿轮传动，同步带系统中的小同步带轮与每根长轴之间设置有单向离合器、且两根长轴上的单向离合器的方向相反。2.根据权利要求1所述的涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是：两个摇臂各配备一套同步带系统。3.根据权利要求1或2所述的涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是：所述振动体为中空结构，内部沿轴向对称布置浮块。4.根据权利要求1或2所述的涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是所述控制刚度系数的机构为以下三种形式中的一种：一、在摇臂转轴处安装扭簧；二、在摇臂上吊装拉簧；三、设置弹性气缸。5.根据权利要求3所述的涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是所述控制刚度系数的机构为以下三种形式中的一种：一、在摇臂转轴处安装扭簧；二、在摇臂上吊装拉簧；三、设置弹性气缸。6.根据权利要求1或2所述的涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是：振动体为2-3个。7.根据权利要求3所述的涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是：振动体为2-3个。8.根据权利要求4所述的涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是：振动体为2-3个。9.根据权利要求5所述的涡激振动与升力混合动力型水流发电装置，其特征是：振动体为2-3个。2CN102979660B说明书1/4页涡激振动与升力混合动力型水流发电装置技术领域[0001]本发明涉及的是一种水力发电装置，具体地说是一种利用水流能发电的装置。背景技术[0002]当今世界能源消耗量与日俱增，而不可再生的矿石能源日益枯竭，人们对于可再生能源的需求日益增加，对于水流能、风能、太阳能等可再生能源开发利用的研究日益广泛。现有水流能获取装置以水轮机为主，但现有水轮机启动流速较高，只有在1m/s以上流速的流场中才能较为稳定的运行，而很多河流的流速难以达到水轮机的工作要求。涡激振动是一种流体力学现象，它是由于黏性流体流经一个非流线型物体，在