本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種潮流發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

地球上有大約71％的面積被海洋覆蓋，海洋不僅為人類提供航運(yùn)、水產(chǎn)等便捷與服務(wù)，還蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)和巨大的能量。而且，海洋能源是一種清潔可再生的能源，如果能將其充分開發(fā)利用，將極大的緩解目前的能源危機(jī)和全球氣候變暖問題。尤其是潮流能的開發(fā)利用具有以下優(yōu)點(diǎn)：海水密度是空氣的800多倍，能量密度集中；潮流流動(dòng)具有可預(yù)測性，對(duì)于特定海域，潮流流動(dòng)表現(xiàn)出極強(qiáng)的規(guī)律性。潮流能獲能裝置作為潮流能電站的關(guān)鍵部分，直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，當(dāng)水流方向與水輪機(jī)軸線平行時(shí)效率最高，但是當(dāng)海流變向，兩者夾角增大時(shí)，水輪機(jī)發(fā)電效率急劇下降，同時(shí)，潮流能發(fā)電裝置都安放在海底，人工進(jìn)行轉(zhuǎn)向的話不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且海底海流流向變化多端，方向多變，如何準(zhǔn)確實(shí)時(shí)測量海底海流流向并將發(fā)電裝置轉(zhuǎn)向其實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)軸線與水流方向平行的難度不僅大且不容易實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有的潮流發(fā)電機(jī)的朝向都是固定的，在潮流流向發(fā)生變動(dòng)時(shí)，潮流發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率大幅降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述問題，提供一種潮流發(fā)電裝置，用于在潮流流向發(fā)生變動(dòng)時(shí)，可以調(diào)整潮流發(fā)電機(jī)的朝向，提高潮流發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種潮流發(fā)電裝置，包括主水輪機(jī)、測向水輪機(jī)組、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第一軸承、第二軸承、密封罩、底座、固定支架、第一傳動(dòng)齒輪、定位齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件、轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件、控制柜；所述密封罩包括側(cè)壁、與所述側(cè)壁相接的頂部，所述側(cè)壁的底部與所述底座相固定形成一容置空間，所述頂部設(shè)置有通孔；所述底座朝向所述頂部的第一側(cè)面設(shè)置有所述固定支架，所述固定支架設(shè)置在所述容置空間內(nèi)，所述第一軸承設(shè)置在所述固定支架上，所述第二軸承設(shè)置在所述第一側(cè)面的中心位置，所述通孔、所述第一軸承和所述第二軸承的連線與所述第一側(cè)面相垂直；所述第一軸承固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，所述第二軸承固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第一端，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第二端透過所述通孔伸出所述密封罩的外側(cè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸與密封罩在通孔處設(shè)有機(jī)械密封；在所述第一軸承和所述第二軸承之間設(shè)置有所述第一傳動(dòng)齒輪和所述定位齒輪，所述第一傳動(dòng)齒輪和所述定位齒輪安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在所述容置空間內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件與所述第一傳動(dòng)齒輪相接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件設(shè)置在所述容置空間內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件與所述定位齒輪相接；所述主水輪機(jī)固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第二端，所述測向水輪機(jī)組設(shè)置在所述主水輪機(jī)和所述密封罩之間，所述測向水輪機(jī)組固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，所述測向水輪機(jī)組包括設(shè)置在不同方位的至少兩個(gè)測向水輪機(jī)；所述控制柜用于根據(jù)所述測向水輪機(jī)組的前后兩端相鄰水輪機(jī)之間發(fā)電電流的大小關(guān)系驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)用于調(diào)整所述主水輪機(jī)的朝向。

可選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件包括設(shè)置在所述第一側(cè)面上的步進(jìn)電機(jī)、受所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的聯(lián)軸器、設(shè)置在所述聯(lián)軸器另一端的第二傳動(dòng)齒輪，所述第二傳動(dòng)齒輪與所述第一傳動(dòng)齒輪相嚙合；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件包括設(shè)置在所述第一側(cè)面上的定位基座、設(shè)置在所述定位基座上的電磁鐵、位于所述電磁鐵一側(cè)的彈簧、位于所述彈簧另一側(cè)的磁鐵，所述電磁鐵在所述彈簧的作用下對(duì)所述定位齒輪進(jìn)行限位，所述電磁鐵產(chǎn)生的磁場用于迫使所述磁鐵克服所述彈簧的彈力解除對(duì)所述定位齒輪的限位。

可選的，所述定位基座包括固定在所述第一側(cè)面上的第一水平固定部、垂直設(shè)置在所述第一水平固定部上的第一豎直支撐部、垂直設(shè)置在所述第一豎直支撐部上的凸軸，所述磁鐵為環(huán)形磁鐵，所述環(huán)形磁鐵套設(shè)在所述凸軸上，所述環(huán)形磁鐵固定在所述凸軸靠近所述垂直支撐部的一端，所述環(huán)形磁鐵遠(yuǎn)離所述垂直支撐部的一側(cè)與彈簧相接，所述彈簧套設(shè)在所述凸軸上，所述電磁鐵為中空結(jié)構(gòu)，所述電磁鐵套設(shè)在所述凸軸上，所述電磁鐵位于所述彈簧遠(yuǎn)離所述磁鐵的一側(cè)，所述電磁鐵的另一側(cè)用于對(duì)所述定位齒輪進(jìn)行限位。

可選的，所述固定支架包括垂直設(shè)置在所述第一側(cè)面上的第二豎直支撐部、第三豎直支撐部、第四豎直支撐部、第五豎直支撐部、設(shè)置在所述第二豎直支撐部頂端的第二水平固定部、設(shè)置在所述第三豎直支撐部頂端的第三水平固定部、設(shè)置在所述第四豎直支撐部頂端的第四水平固定部、設(shè)置在所述第五豎直支撐部頂端的第五水平固定部，所述第二水平固定部、所述第三水平固定部、所述第四水平固定部、所述第五水平固定部均固定在所述第一軸承的外側(cè)，且所述第二水平固定部、所述第三水平固定部、所述第四水平固定部、所述第五水平固定部對(duì)稱設(shè)置。

可選的，所述第一水平固定部和所述第一側(cè)面之間采用螺釘固定，所述第二豎直支撐部和所述第一側(cè)面之間采用螺釘固定，所述第三豎直支撐部和所述第一側(cè)面之間采用螺釘固定，所述第四豎直支撐部和所述第一側(cè)面之間采用螺釘固定，所述第五豎直支撐部和所述第一側(cè)面之間采用螺釘固定。

可選的，所述測向水輪機(jī)組包括第一測向水輪機(jī)、第二測向水輪機(jī)、第三測向水輪機(jī)、第四測向水輪機(jī)，所述第一測向水輪機(jī)、所述第二測向水輪機(jī)、所述第三測向水輪機(jī)、所述第四測向水輪機(jī)對(duì)稱設(shè)置。

可選的，所述潮流發(fā)電裝置還包括軸套，所述軸套設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，所述軸套設(shè)置在所述主水輪機(jī)和所述密封罩之間，所述軸套上設(shè)置有四個(gè)發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)沿所述套軸的徑向?qū)ΨQ設(shè)置，所述發(fā)電機(jī)的外側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸的頂端分別與所述第一測向水輪機(jī)、所述第二測向水輪機(jī)、所述第三測向水輪機(jī)、所述第四測向水輪機(jī)通過增速箱相連接，所述傳動(dòng)軸的靠近所述發(fā)電機(jī)的一端設(shè)置有傳動(dòng)軸外殼，所述傳動(dòng)軸外殼遠(yuǎn)離所述發(fā)電機(jī)的一端設(shè)置有固定夾手，所述固定夾手用于固定所述第一測向水輪機(jī)、所述第二測向水輪機(jī)、所述第三測向水輪機(jī)、所述第四測向水輪機(jī)。

可選的，所述固定夾手焊接在所述傳動(dòng)軸外殼遠(yuǎn)離所述發(fā)電機(jī)的一端。

可選的，所述潮流發(fā)電裝置還包括蓄電池，所述蓄電池與所述發(fā)電機(jī)間電連接，所述蓄電池與所述控制柜電連接。

可選的，所述第一測向水輪機(jī)、所述第二測向水輪機(jī)、所述第三測向水輪機(jī)、所述第四測向水輪機(jī)間的相鄰?qiáng)A角互為90°，且每一個(gè)測向水輪機(jī)的中軸線與所述主水輪機(jī)的中軸線夾角為45°。

本發(fā)明提供的潮流發(fā)電裝置具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的潮流發(fā)電裝置，通過前后兩端相鄰測向水輪機(jī)的發(fā)電電流的大小關(guān)系確定潮流的朝向，然后通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件來帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整主水輪機(jī)的朝向使之與潮流流向夾角保持最小，始終保持在高效率發(fā)電狀態(tài)；同時(shí)，四個(gè)測向水輪機(jī)主軸均與主水輪機(jī)軸線保持45°的夾角，根據(jù)主水輪機(jī)前后方位設(shè)置的兩個(gè)相鄰的測向水輪機(jī)發(fā)電量的大小判斷潮流流向準(zhǔn)確率高；而且，測向水輪機(jī)不僅能夠具備探測潮流流向的功能，其還能夠輔助發(fā)電，所發(fā)電量用來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件，不需要消耗主水輪機(jī)所發(fā)的電量，提高了整個(gè)系統(tǒng)裝置的發(fā)電量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的測向水輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的主水輪機(jī)轉(zhuǎn)向示意圖。

符號(hào)說明

1.主水輪機(jī)、2.測向水輪機(jī)組、3.第一軸承、4.固定支架、5.第二傳動(dòng)齒輪、6.轉(zhuǎn)動(dòng)軸、7.定位齒輪、8.定位基座、9.蓄電池、10.第二軸承、11.密封罩、12.第一傳動(dòng)齒輪、13.聯(lián)軸器、14.步進(jìn)電機(jī)、15.控制柜、16.底座、201.第一測向水輪機(jī)、202.第二測向水輪機(jī)、203.第三測向水輪機(jī)、204.第四測向水輪機(jī)、205.固定夾手、206.增速箱、207.發(fā)電機(jī)、208.傳動(dòng)軸外殼、209.軸套、801.電磁鐵、802.彈簧、803.磁鐵、804.第一豎直支撐部、805.第一水平固定部。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”和“第八”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?/p>

此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本發(fā)明實(shí)施例的潮流發(fā)電裝置，屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)潮流流向的變動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整潮流發(fā)電機(jī)的朝向，提高潮流發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。本發(fā)明提供的潮流發(fā)電裝置，通過前后兩端相鄰測向水輪機(jī)的發(fā)電電流的大小關(guān)系確定潮流的朝向，然后通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件來帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整主水輪機(jī)的朝向使之與潮流流向夾角保持最小，始終保持在高效率發(fā)電狀態(tài)；同時(shí)，四個(gè)測向水輪機(jī)主軸均與主水輪機(jī)軸線保持45°的夾角，根據(jù)主水輪機(jī)前后方位設(shè)置的兩個(gè)相鄰的測向水輪機(jī)發(fā)電量的大小關(guān)系判斷潮流流向準(zhǔn)確率高；而且，測向水輪機(jī)不僅能夠具備探測潮流流向的功能，其還能夠輔助發(fā)電，所發(fā)電量用來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件，不需要消耗主水輪機(jī)所發(fā)的電量，提高了整個(gè)系統(tǒng)裝置的發(fā)電量。

下面以具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

參考圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種潮流發(fā)電裝置，包括主水輪機(jī)1、測向水輪機(jī)組2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸6、第一軸承10、第二軸承3、密封罩11、底座16、固定支架4、第一傳動(dòng)齒輪5、定位齒輪7、轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件、轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件、控制柜。其中，密封罩11包括側(cè)壁、與側(cè)壁相接的頂部，側(cè)壁的底部與底座16相固定形成一個(gè)密閉的容置空間，密封罩11的頂部設(shè)置有通孔，通孔處設(shè)置有機(jī)械密封。

需要說明的是，對(duì)于該機(jī)械密封的具體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可參考現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，示例的，可以在通孔處設(shè)置牛毛氈填充層，實(shí)現(xiàn)對(duì)該通孔與轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的機(jī)械密封。

進(jìn)一步，參考圖1所示，主水輪機(jī)1和測向水輪機(jī)組2均設(shè)置在該容置空間的外側(cè)，第二軸承3、密封罩11、底座16、固定支架4、第一傳動(dòng)齒輪5、定位齒輪7、轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件、轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件、控制柜均設(shè)置在該容置空間的內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的第一端固定在底座16上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的第二端穿過通孔伸出該容置空間，其中該通孔處設(shè)置有機(jī)械密封保證容置空間的密封性，主水輪機(jī)1固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的第二端，具體的，主水輪機(jī)1通過導(dǎo)流罩固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的第二端。

參考圖1所示，測向水輪機(jī)組2設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸6上，測向水輪機(jī)組2位于主水輪機(jī)1和密封罩11之間；轉(zhuǎn)動(dòng)軸6和密封罩11之間在通孔處設(shè)置有機(jī)械密封，可以防止海水等液體進(jìn)入該容置空間內(nèi)。

需要說明的是，該潮流發(fā)電裝置所用主水輪機(jī)具備適應(yīng)雙向潮流發(fā)電的功能。

進(jìn)一步需要說明的是，測向水輪機(jī)組2包括設(shè)置在不同方位的至少兩個(gè)測向水輪機(jī)，本發(fā)明設(shè)置四個(gè)測向水輪機(jī)，所述前后兩端相鄰測向水輪機(jī)，前后是指主水輪機(jī)導(dǎo)流罩兩個(gè)導(dǎo)流口位置，這里不做具體限定，相鄰測向水輪機(jī)是指導(dǎo)流口左右兩端的兩個(gè)測向水輪機(jī)；控制柜是判斷第一測向水輪機(jī)201和第二測向水輪機(jī)202之間發(fā)電電流大小關(guān)系、第三測向水輪機(jī)203和第四測向水輪機(jī)204之間發(fā)電電流大小關(guān)系來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。

示例的，當(dāng)?shù)谝粶y向水輪機(jī)201的發(fā)電電流大于第二測向水輪機(jī)202的發(fā)電電流，或者第三測向水輪機(jī)203的發(fā)電電流大于第四測向水輪機(jī)204的發(fā)電電流時(shí)，控制柜會(huì)控制轉(zhuǎn)動(dòng)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)然，此處僅是舉例說明，并不代表本發(fā)明實(shí)施例的潮流發(fā)電裝置的控制柜根據(jù)第一測向水輪機(jī)201和第二測向水輪機(jī)202之間發(fā)電電流大小關(guān)系、第三測向水輪機(jī)203和第四測向水輪機(jī)204之間發(fā)電電流大小關(guān)系來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)局限于此。

進(jìn)一步的，參考圖1和圖2所示，底座16朝向密封罩11頂部的第一側(cè)面上設(shè)置有固定支架4，第一軸承3設(shè)置在固定支架4上，第二軸承10設(shè)置在第一側(cè)面的中心位置，第二軸承10固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的第一端，轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的第二端透過通孔伸出密封罩11的外側(cè)，第一軸承3位于該容置空間內(nèi)，且第一軸承3設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，通孔、第一軸承3和第二軸承10的連線與上述的第一側(cè)面相垂直，第一軸承3和第二軸承10用于使轉(zhuǎn)動(dòng)軸保持與地面16垂直的狀態(tài)的同時(shí)可以在外力的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體的講，參考圖1所示，在位于第一軸承3和第二軸承10之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸6上還設(shè)置有第一傳動(dòng)齒輪5和定位齒輪7，即第一傳動(dòng)齒輪5和定位齒輪7安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸6上，且第一傳動(dòng)齒輪5和定位齒輪7位于第一軸承3和第二軸承10之間。轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在該容置空間內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件與第一傳動(dòng)齒輪5相接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件同樣設(shè)置在該容置空間內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件與定位齒輪7相接；控制柜用于根據(jù)測向水輪機(jī)組前后端相鄰兩個(gè)測向水輪機(jī)的發(fā)電電流的大小關(guān)系驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件，進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)用于調(diào)整主水輪機(jī)的朝向。

具體的，控制柜用于根據(jù)測向水輪機(jī)組前后端相鄰兩個(gè)測向水輪機(jī)的發(fā)電電流的大小關(guān)系，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用于調(diào)整主水輪機(jī)的朝向。

下面將結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的運(yùn)行過程，在將本發(fā)明裝置初始安裝在海底時(shí)，如附圖4所示，將主水輪機(jī)1的軸線與海流流向保持水平安裝，此時(shí)主水輪機(jī)1的軸線與海流平行，發(fā)電效率最高，由于安裝夾角相同所以測向水輪機(jī)201、202兩者的發(fā)電量是相同的，當(dāng)海流發(fā)生變向時(shí)例如向右偏轉(zhuǎn)時(shí)，此時(shí)海流的流向與第一測向水輪機(jī)201軸線的夾角變小，所以第一測向水輪機(jī)201的發(fā)電功率會(huì)上升，同時(shí)，海流向右偏轉(zhuǎn)時(shí)，與第二測向水輪機(jī)202的夾角會(huì)變大，因此，其發(fā)電功率會(huì)下降，控制柜內(nèi)通過安裝的電流檢測傳感器會(huì)檢測到測向水輪機(jī)201、202發(fā)電量的上升和下降變化，當(dāng)兩者所發(fā)電量差值超過設(shè)定值a時(shí)，會(huì)通過控制電磁開關(guān)控制電路的接通，由于電磁鐵801是與步進(jìn)電機(jī)14處于同一條線路，當(dāng)電流接通步進(jìn)電機(jī)14開始轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，電磁鐵801電路也同時(shí)接通帶有磁性會(huì)與磁鐵803異性相吸，電磁鐵801會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)定位齒輪7失去約束，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸6可以轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)，將主水輪機(jī)1向右轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，當(dāng)檢測裝置檢測到測向水輪機(jī)201、202所發(fā)電量差值小于設(shè)定值a時(shí)，控制電路開關(guān)斷開，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)14會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電磁鐵801斷電失去磁性，在彈簧802的彈性力的作用下將電磁鐵801推到左端卡主定位齒輪齒，轉(zhuǎn)動(dòng)軸6停止轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，當(dāng)海流因季節(jié)等其他因素發(fā)生180°反轉(zhuǎn)的情況下，測向水輪機(jī)203、204的作用原理同上述測向水輪機(jī)201、202相同。因此在上述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，不需要額外人力干預(yù)的情況下，主水輪機(jī)1可以一直保持在高效率發(fā)電狀態(tài)，此外，測向水輪機(jī)在充當(dāng)檢測海流轉(zhuǎn)向傳感器的同時(shí)還能夠輔助發(fā)電，其發(fā)電可以用來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗主水輪機(jī)1所發(fā)的電量，大大提高了整套系統(tǒng)的發(fā)電量。

參考圖1和圖3所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件包括設(shè)置在第一側(cè)面上的步進(jìn)電機(jī)114、受步進(jìn)電機(jī)14驅(qū)動(dòng)的聯(lián)軸器13、設(shè)置在聯(lián)軸器13另一端的第二傳動(dòng)齒輪12，第二傳動(dòng)齒輪12與第一傳動(dòng)齒輪5相嚙合，在控制柜的控制下，步進(jìn)電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)14通過聯(lián)軸器13帶動(dòng)第二傳動(dòng)齒輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與聯(lián)軸器13相嚙合的第一傳動(dòng)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)14對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。

參考圖1和圖3所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件包括設(shè)置在第一側(cè)面上的定位基座8、設(shè)置在定位基座8上的電磁鐵801、位于電磁鐵801一側(cè)的彈簧802、位于彈簧802另一側(cè)的磁鐵803，電磁鐵801用于在彈簧802的彈力的作用下對(duì)定位齒輪7進(jìn)行限位，定位齒輪7處于限位狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)；電磁鐵801還用于在接收到驅(qū)動(dòng)電流后產(chǎn)生磁場，使電磁鐵在該磁場內(nèi)產(chǎn)生磁力克服彈簧的彈力，解除對(duì)定位齒輪7的限位。具體的，在控制柜的驅(qū)動(dòng)下，電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，產(chǎn)生磁力的電磁鐵與磁鐵相互吸引，壓縮彈簧802，克服彈簧的彈力解除對(duì)定位齒輪7的限位，當(dāng)定位齒輪7處于解除限位的狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以在轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

需要說明的是，當(dāng)主水輪機(jī)和潮流的方向不一致時(shí)，控制柜可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)和電磁鐵，因?yàn)?，步進(jìn)電機(jī)和電磁鐵處于控制柜的串聯(lián)電路上，所以能夠同時(shí)響應(yīng)，即步進(jìn)電機(jī)通電開始驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，電磁鐵同時(shí)通電解除對(duì)定位齒輪的限位，可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確調(diào)節(jié)主水輪機(jī)的朝向，實(shí)現(xiàn)當(dāng)潮流朝向改變時(shí)，快速準(zhǔn)確調(diào)節(jié)主水輪機(jī)的朝向使之與潮流朝向的一致，保證本發(fā)明實(shí)施例的潮流發(fā)電裝置始終保持在高效率發(fā)電狀態(tài)。。

進(jìn)一步的，參考圖3所示，定位基座8包括固定在第一側(cè)面上的第一水平固定部805、垂直設(shè)置在第一水平固定部805上的第一豎直支撐部804，垂直設(shè)置在第一豎直支撐部804上的凸軸(圖3中未示出)，磁鐵803為環(huán)形磁鐵，環(huán)形磁鐵803套設(shè)在凸軸上，環(huán)形磁鐵803固定在凸軸靠近垂直支撐部804的一端，環(huán)形磁鐵803遠(yuǎn)離垂直支撐部的一側(cè)與彈簧802相接，彈簧802套設(shè)在凸軸上，電磁鐵801為中空結(jié)構(gòu)，電磁鐵801套設(shè)在凸軸上，且位于彈簧802遠(yuǎn)離磁鐵803的一側(cè)，電磁鐵801的另一側(cè)用于對(duì)定位齒輪7進(jìn)行限位。在電磁鐵801未通電狀態(tài)下，電磁鐵801在彈簧彈力的作用下與定位齒輪7相嚙合，實(shí)現(xiàn)對(duì)定位齒輪7的限位，阻止轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；在電磁鐵801處于通電狀態(tài)時(shí)，電磁鐵801用于在驅(qū)動(dòng)電流的作用下產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生磁場的電磁鐵801與固定在凸軸另一端的磁鐵803相互吸引，當(dāng)電磁鐵801與磁鐵803間的吸引力大于彈簧的彈力時(shí)，使電磁鐵801克服彈簧的彈力，向磁鐵803的方向壓縮彈簧802，進(jìn)而解除對(duì)定位齒輪7的限位。

進(jìn)一步的，參考圖1和圖3所示，第一水平固定部805與底座16的第一側(cè)面相互固定，示例的，第一水平固定部805與底座16的第一側(cè)面之間采用螺釘固定。

進(jìn)一步的，如圖1所示，固定支架包括垂直設(shè)置在第一側(cè)面上的第二豎直支撐部、第三豎直支撐部、第四豎直支撐部、第五豎直支撐部、垂直設(shè)置在第二豎直支撐部頂端的第二水平固定部、垂直設(shè)置在第三豎直支撐部頂端的第三水平固定部、垂直設(shè)置在第四豎直支撐部頂端的第四水平固定部、垂直設(shè)置在第五豎直支撐部頂端的第五水平固定部。具體的，參考圖1所示，第二水平固定部沿平行于第一側(cè)面方向垂直設(shè)置在第二豎直支撐部的頂端，第三水平固定部沿平行于第一側(cè)面方向垂直設(shè)置在第三豎直支撐部的頂端、第四水平固定部沿平行于第一側(cè)面方向垂直設(shè)置在第四豎直支撐部的頂端、第五水平固定部沿平行于第一側(cè)面方向垂直設(shè)置在第五豎直支撐部的頂端。其中，第二水平固定部的遠(yuǎn)離第二豎直支撐部的另一端、第三水平固定部的遠(yuǎn)離第三豎直支撐部的另一端、第四水平固定部的遠(yuǎn)離第四豎直支撐部的另一端、第五水平固定部的遠(yuǎn)離第五豎直支撐部的另一端均固定在第一軸承3的外側(cè)，且第二水平固定部、第三水平固定部、第四水平固定部、第五水平固定部對(duì)稱設(shè)置。

需要說明的是，第二豎直支撐部和第一側(cè)面之間固定連接，對(duì)于第二豎直支撐部和第一側(cè)面之間的固定方式，本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定，優(yōu)選的，第二豎直支撐部和第一側(cè)面之間采用螺釘固定；第三豎直支撐部和第一側(cè)面之間固定連接，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于第三豎直支撐部和第一側(cè)面之間的固定方式不做具體限定，優(yōu)選的，第三豎直支撐部和第一側(cè)面之間采用螺釘固定。

其次，需要說明的是，第四豎直支撐部和第一側(cè)面之間固定連接，對(duì)于第四豎直支撐部和第一側(cè)面之間的固定方式，本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定，優(yōu)選的，第四豎直支撐部和第一側(cè)面之間采用螺釘固定；第五豎直支撐部和第一側(cè)面之間固定連接，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于第五豎直支撐部和第一側(cè)面之間的固定方式不做具體限定，優(yōu)選的，第五豎直支撐部和第一側(cè)面之間采用螺釘固定。

再者需要說明的是，第二豎直支撐部和第一側(cè)面之間采用螺釘固定、第三豎直支撐部和第一側(cè)面之間采用螺釘固定、第四豎直支撐部和第一側(cè)面之間采用螺釘固定、第五豎直支撐部和第一側(cè)面之間采用螺釘固定，是由于螺釘固定為可拆卸固定連接，方便本發(fā)明實(shí)施例的潮流發(fā)電裝置拆卸檢修。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖2所示，測向水輪機(jī)組2包括第一測向水輪機(jī)201、第二測向水輪機(jī)202、第三測向水輪機(jī)203、第四測向水輪機(jī)204，且第一測向水輪機(jī)201、第二測向水輪機(jī)202、第三測向水輪機(jī)203、第四測向水輪機(jī)204對(duì)稱設(shè)置，即相鄰的兩個(gè)測向水輪機(jī)之間的夾角為90°。

具體的，參考圖1和圖2所示，潮流發(fā)電裝置還包括軸套209，軸套209設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸6上，軸套209位于主水輪機(jī)1和密封罩11之間，軸套209上設(shè)置有四個(gè)發(fā)電機(jī)207，4個(gè)發(fā)電機(jī)207沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的徑向?qū)ΨQ，其中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的徑向是指與轉(zhuǎn)動(dòng)軸6的軸向相垂直的方向。4個(gè)發(fā)電機(jī)207均通過密封外殼固定在軸套209上，每一個(gè)發(fā)電機(jī)207的外側(cè)均設(shè)置有傳動(dòng)軸(圖2中未示出)，傳動(dòng)軸的頂端分別通過增速箱206與第一測向水輪機(jī)201、第二測向水輪機(jī)202、第三測向水輪機(jī)203、第四測向水輪機(jī)204相連接，4個(gè)發(fā)電機(jī)207分別與4個(gè)測向水輪機(jī)一一對(duì)應(yīng)，傳動(dòng)軸的靠近發(fā)電機(jī)207的一端設(shè)置有傳動(dòng)軸外殼208，傳動(dòng)軸外殼208遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的一端設(shè)置有固定夾手205，固定夾手205共有四個(gè)，4個(gè)固定夾手分別用于固定第一測向水輪機(jī)201、第二測向水輪機(jī)202、第三測向水輪機(jī)203、第四測向水輪機(jī)204。

需要說明的是，對(duì)于第一測向水輪機(jī)201、第二測向水輪機(jī)202、第三測向水輪機(jī)203、第四測向水輪機(jī)204和固定夾手205之間的固定方式，本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定，示例的，第一測向水輪機(jī)201、第二測向水輪機(jī)202、第三測向水輪機(jī)203、第四測向水輪機(jī)204均通過其外側(cè)的輪轂焊接在其對(duì)應(yīng)的固定夾手205上。

其次需要說明的是，固定夾手205固定在傳動(dòng)軸外殼208上，具體的，固定夾手205固定在傳動(dòng)軸外殼208遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)207的一端。對(duì)于固定夾手205和傳動(dòng)軸外殼208之間的固定方式，本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定，示例的，固定夾手205可以焊接在傳動(dòng)軸外殼208上。

進(jìn)一步的，參考圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的潮流發(fā)電裝置還包括蓄電池9，蓄電池9分別與四個(gè)發(fā)電機(jī)電連接，蓄電池與控制柜電連接。蓄電池可以存儲(chǔ)主水輪機(jī)和/或測向水輪機(jī)組所發(fā)的電，并為控制柜15、步進(jìn)電機(jī)14、電磁鐵801提供其所需的電量。

如圖4所示，第一測向水輪機(jī)201、第二測向水輪機(jī)202、第三測向水輪機(jī)203、第四測向水輪機(jī)204之間的相鄰?qiáng)A角互為90°，且每一個(gè)測向水輪機(jī)的中軸線與主水輪機(jī)的中軸線之間的夾角均為45°。相鄰的測向水輪機(jī)之間的夾角為90°可以保證4個(gè)測向水輪機(jī)對(duì)稱分布，對(duì)稱分布的測向水輪機(jī)可以使得側(cè)向水輪機(jī)能精確的檢測來自于各個(gè)方向的潮流，即對(duì)稱分布的測向水輪機(jī)可以精確的檢測潮流流向，進(jìn)而當(dāng)潮流的流向發(fā)生變化時(shí)，可以實(shí)時(shí)的調(diào)整主水輪機(jī)的朝向使之與潮流流向夾角保持最小，甚至保證主水輪機(jī)的朝向與潮流流向一致，進(jìn)而保證本發(fā)明實(shí)施例的潮流發(fā)電裝置始終保持在高效率發(fā)電狀態(tài)。

參考圖4所示，每一個(gè)測向水輪機(jī)的中軸線與主水輪機(jī)的中軸線之間的夾角均為45°，將4個(gè)測向水輪機(jī)的中軸線與主水輪機(jī)的中軸線之間的夾角均設(shè)置為45°，可以實(shí)現(xiàn)提高根據(jù)主水輪機(jī)前后方位設(shè)置的兩個(gè)相鄰的測向水輪機(jī)發(fā)電量的大小判斷潮流流向準(zhǔn)確率高，使得步進(jìn)電機(jī)可以更好的調(diào)整主水輪機(jī)的朝向，使之與潮流流向夾角保持最小，甚至保證主水輪機(jī)的朝向與潮流流向一致，進(jìn)而保證本發(fā)明實(shí)施例的潮流發(fā)電裝置始終保持在高效率發(fā)電狀態(tài)。

進(jìn)一步的，如圖1所示，第一測向水輪機(jī)201、第二測向水輪機(jī)202、第三測向水輪機(jī)203、第四測向水輪機(jī)204的中軸線在同一平面上，主水輪機(jī)1的中軸線在該平面外，且平行于該平面，可以保證測向水輪機(jī)和主水輪機(jī)對(duì)應(yīng)不同方位的潮流，使測向水輪機(jī)和主水輪機(jī)相互之間沒有影響。

本發(fā)明提供的潮流發(fā)電裝置，通過測向水輪機(jī)的發(fā)電電流確定潮流的朝向，然后通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件來帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整主水輪機(jī)的朝向使之與潮流流向夾角保持最小，始終保持在高效率發(fā)電狀態(tài)；同時(shí)，四個(gè)測向水輪機(jī)主軸均與主水輪機(jī)軸線保持45°的夾角，根據(jù)主水輪機(jī)前后方位設(shè)置的兩個(gè)相鄰的測向水輪機(jī)發(fā)電量的大小判斷潮流流向準(zhǔn)確率高；而且，測向水輪機(jī)不僅能夠具備探測潮流流向的功能，其還能夠輔助發(fā)電，所發(fā)電量用來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸限位組件，不需要消耗主水輪機(jī)所發(fā)的電量，提高了整個(gè)系統(tǒng)裝置的發(fā)電量。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。