一种基于潮流能发电的新型海洋平台

技术领域

本发明涉及海洋发电技术领域，更具体地说，它涉及一种基于潮流能发电的新型海洋平台。

背景技术

在众多可再生能源中，潮流能属于开发价值较大的一种新型能源。我国的海岸线漫长，沿海岛屿分布众多，潮流能的开发应用于岛上的话，可以解决岛上由于设备的缺乏而导致的用水难和用电难的问题，进而改善海岛的居住条件。另外，我国海洋资源丰富，海洋平台等海上作业装置众多，利用潮流能发电可以做到节约资源，减少常规能源的使用，减轻环境污染。

授权申请号为CN201910311294.2和CN201510665794.8分别提出了一种垂直轴潮流能发电装置和一种一体化垂直轴潮流能发电系统装置，然而上述申请在其使用的过程中多存在以下问题：

上述申请中的装置完全没于海面以下，安装调试和后期的费用较高，不便于后期的维护修理，同时海上情况复杂多变，设备稳定性较低，当顶浪通过超大型浮体时，会产生很强的水动力弯矩对整个装置造成损坏，且无法根据潮流的大小去增加或减少接入工作的电机件，降低了潮流能的转化率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够最大化的利用潮流能发电，提高了潮流能的转化率，且能够使得漂浮底板总是位于海面之上，降低了水下密封等难度和成本，便于后期对装置进行维护修理，减少波浪对整个装置的弯矩，增加整个装置的使用寿命，使其安全性得到增加的一种基于潮流能发电的新型海洋平台。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于潮流能发电的新型海洋平台，包括海底，还包括平台组件，滑动配合在所述平台组件上的漂浮组件以及两转动配合在所述平台组件内部的发电组件。

所述漂浮组件包括漂浮件，滑动配合在所述漂浮件内部的若干底座件，卡接设置在所述底座件上的电机件以及滑动配合在所述底座件上的固定件，所述固定件与底座件卡接配合，所述发电组件包括转轴件，固定连接在所述转轴件上的水轮件。

所述漂浮件包括：漂浮底板，所述漂浮底板顶部转动设置有环形斜齿轮。

所述底座件包括：导轨，所述导轨顶部固定有U形板，所述U形板相对两侧面均开设有滑槽，所述U形板内壁靠近一端面通过铰力弹簧铰接配合有挡板，所述U形板外顶部靠近另一端面固定有L形底板。

所述电机件包括：电机底板，所述电机底板一侧开设有矩形槽，所述电机底板顶部固定有发电机，所述发电机输入轴固定有斜齿轮，所述斜齿轮与环形斜齿轮相啮合。

所述固定件包括：T形滑板，所述T形滑板一侧固定有矩形块，所述矩形块与矩形槽卡接，所述T形滑板与滑槽滑动配合。

本发明进一步设置为：所述T形滑板顶部固定有工形块，所述工形块内壁固定有两导向柱，两所述导向柱之间滑动配合有十字盖板架，所述十字盖板架一侧固定有两复位弹簧，两所述复位弹簧分别套接于两导向柱，所述复位弹簧一端与工形块内壁固定连接，所述L形底板外顶部开设有半圆槽；所述半圆槽与发电机输入轴转动配合，所述工形块顶部开设有定位槽，所述挡板一侧固定有定位块，所述定位槽与定位块卡接配合。

本发明进一步设置为：所述漂浮底板顶部固定有蓄电池，所述漂浮底板顶部开设有若干导向槽，所述导轨与导向槽滑动配合，所述发电机与蓄电池通过逆变器电连接，所述U形板一侧固定有弧形限位板，所述环形斜齿轮周侧面开设有转槽，所述转槽与弧形限位板转动配合。

本发明进一步设置为：所述漂浮底板底部中心位置固定有转台，所述转台周侧面转动配合有转环，所述转环底部固定有若干第一销轴，所述第一销轴周侧面转动配合有L形转臂，所述L形转臂底部靠近一端面开设有转孔，所述导轨底部固定有第二销轴，所述第二销轴与转孔转配合。

本发明进一步设置为：所述漂浮底板周侧面固定有若干支撑架，所述支撑架底部固定有浮力球。

本发明进一步设置为：所述漂浮底板周侧面固定有若干斜支架，所述斜支架内部转动配合有定滑轮，所述定滑轮周侧面滑动配合有钢丝绳，所述钢丝绳一端固定有砝码，所述钢丝绳另一端与海底固定连接，所述漂浮底板底部位于斜支架下方固定有竖杆，所述竖杆一侧固定有导向筒，所述导向筒与钢丝绳滑动配合。

本发明进一步设置为：所述平台组件包括：中心台，所述中心台相对两侧面均铰接配合有三角板，所述三角板底部固定有若干竖向滑杆，一所述三角板顶部固定有风力机，所述风力机与发电机通过逆变器电连接。

本发明进一步设置为：所述漂浮底板底部中心位置开设有中心孔，所述漂浮底板顶部连通有若干滑动套筒，所述滑动套筒与竖向滑杆滑动配合，所述三角板顶部中心位置开设有转轴孔，所述转轴件包括：中心转轴，所述中心转轴顶部固定有限位板，所述中心转轴与转轴孔转动配合，所述中心孔与中心转轴转动配合。

本发明进一步设置为：所述中心转轴周侧面固定有对称的两限位轨，所述漂浮底板顶部中心位置开设有连接孔，所述连接孔周侧面开设有两第一限位槽，所述连接孔与中心转轴滑动配合，所述第一限位槽与限位轨滑动配合。

本发明进一步设置为：所述中心转轴周侧面开设有若干第一固定孔，所述水轮件包括：连接筒，所述连接筒外周侧面固定有若干水轮扇叶，所述连接筒内壁开有两第二限位槽，所述连接筒外周侧面开设有第二固定孔，所述连接筒与中心转轴滑动配合，所述第二固定孔与第一固定孔通过螺栓固定连接。

本发明的优点是：

1、本发明通过对电机件的安装与拆卸，实现了对接入工作的电机件数量上的增减，最大化的利用潮流能发电，提高了潮流能的转化率。

2、本发明采用钢丝绳一端固定在海底，另一端连接砝码，同时支撑架底部所固定的浮力球，使得漂浮底板总是位于海面之上，降低了水下密封等难度和成本，便于后期对装置进行维护修理。

3、本发明通过在中心台相对两侧面铰接配合两三角板，可减少波浪对整个装置的弯矩，增加整个装置的使用寿命，使其安全性得到增加。

附图说明

图1为本发明一种基于潮流能发电的新型海洋平台的正视图。

图2为本发明平台组件的结构示意图。

图3为本发明漂浮组件的俯视角结构示意图。

图4为本发明漂浮组件的仰视角结构示意图。

图5为本发明漂浮件的仰视角结构示意图。

图6为本发明图5中A处的放大结构示意图。

图7为本发明漂浮件的俯视角结构示意图。

图8为本发明底座件的结构示意图。

图9为本发明底座件的侧视图。

图10为本发明电机件的结构示意图。

图11为本发明固定件的结构示意图。

图12为本发明固定件的侧视图。

图13为本发明发电组件的结构示意图。

图14为本发明转轴件的结构示意图。

图15为本发明水轮件的结构示意图。

图中：1、海底；2、平台组件；3、漂浮组件；4、发电组件；5、漂浮件；6、底座件；7、电机件；8、固定件；9、转轴件；10、水轮件；11、第二固定孔；12、漂浮底板；13、蓄电池；14、导向槽；15、环形斜齿轮；16、转槽；17、导轨；18、U形板；19、弧形限位板；20、滑槽；21、挡板；22、L形底板；23、电机底板；24、矩形槽；25、发电机；26、斜齿轮；27、T形滑板；28、矩形块；29、工形块；30、导向柱；31、十字盖板架；32、复位弹簧；33、半圆槽；34、定位槽；35、定位块；36、转台；37、转环；38、第一销轴；39、L形转臂；40、转孔；41、支撑架；42、浮力球；43、斜支架；44、定滑轮；45、钢丝绳；46、砝码；47、竖杆；48、导向筒；49、中心台；50、三角板；51、竖向滑杆；52、风力机；53、滑动套筒；54、转轴孔；55、中心转轴；56、限位板；57、限位轨；58、连接孔；59、第一限位槽；60、第一固定孔；61、连接筒；62、第二限位槽；63、水轮扇叶；64、中心孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

实施例一

请参阅图1-15，本发明提供以下技术方案：

一种基于潮流能发电的新型海洋平台，具体地，包括海底1，还包括平台组件2，滑动配合在平台组件2上的漂浮组件3以及两转动配合在平台组件2内部的发电组件4，漂浮组件3包括漂浮件5，滑动配合在漂浮件5内部的若干底座件6，卡接设置在底座件6上的电机件7以及滑动配合在底座件6上的固定件8，固定件8与底座件6卡接配合，发电组件4包括转轴件9，固定连接在转轴件9上的水轮件10，漂浮件5包括：漂浮底板12，漂浮底板12顶部转动设置有环形斜齿轮15，底座件6包括：导轨17，导轨17顶部固定有U形板18，U形板18相对两侧面均开设有滑槽20，U形板18内壁靠近一端面通过铰力弹簧铰接配合有挡板21，U形板18外顶部靠近另一端面固定有L形底板22，电机件7包括：电机底板23，电机底板23一侧开设有矩形槽24，电机底板23顶部固定有发电机25，发电机25输入轴固定有斜齿轮26，斜齿轮26与环形斜齿轮15相啮合，固定件8包括：T形滑板27，T形滑板27一侧固定有矩形块28，矩形块28与矩形槽24卡接，T形滑板27与滑槽20滑动配合，T形滑板27顶部固定有工形块29，工形块29内壁固定有两导向柱30，两导向柱30之间滑动配合有十字盖板架31，十字盖板架31一侧固定有两复位弹簧32，两复位弹簧32分别套接于两导向柱30，复位弹簧32一端与工形块29内壁固定连接，L形底板22外顶部开设有半圆槽33；半圆槽33与发电机25输入轴转动配合，工形块29顶部开设有定位槽34，挡板21一侧固定有定位块35，定位槽34与定位块35卡接配合。

本实施例一的具体应用为：在潮流较大时，将电机底板23插入L形底板22内部，然后推动滑动连接在滑槽20内部的T形滑板27，使得T形滑板27一侧所固定的矩形块28与电机底板23一侧所开设的矩形槽24相互卡接，接着拨动通过铰力弹簧铰接配合在U形板18内壁的挡板21，使得挡板21处于一种竖直的状态，且挡板21一侧所固定的定位块35与工形块29顶部所开设的定位槽34相互卡接，最后两导向柱30之间滑动配合的十字盖板架31会对相互卡接固定的定位块35与定位槽34进行进一步的固定，防止电机件7发生松动，以此进行电机件7数量上的增加，当潮流较小时，可拉动十字盖板架31对复位弹簧32进行压缩，并使得十字盖板架31滑离相互卡接固定的定位块35与定位槽34之间，然后拨动通过铰力弹簧铰接配合在U形板18内壁的挡板21，使得挡板21处于水平状态，此时定位块35与定位槽34相互分离，然后松开十字盖板架31，复位弹簧32复位，十字盖板架31恢复至初始状态，接着拉动T形滑板27，使得T形滑板27滑出滑槽20，同时T形滑板27一侧所固定的矩形块28与电机底板23一侧所开设的矩形槽24相互分离，最后将电机底板23从L形底板22内部抽离，以此进行电机件7数量上的减少，实现了对接入工作的电机件7数量上的增减，最大化的利用潮流能发电，提高了对潮流能转化率。

实施例二

请参阅图1-15，本实施例二在实施例一的基础上作如下改进，具体地，漂浮底板12顶部固定有蓄电池13，漂浮底板12顶部开设有若干导向槽14，导轨17与导向槽14滑动配合，发电机25与蓄电池13通过逆变器电连接，U形板18一侧固定有弧形限位板19，环形斜齿轮15周侧面开设有转槽16，转槽16与弧形限位板19转动配合，漂浮底板12底部中心位置固定有转台36，转台36周侧面转动配合有转环37，转环37底部固定有若干第一销轴38，第一销轴38周侧面转动配合有L形转臂39，L形转臂39底部靠近一端面开设有转孔40，导轨17底部固定有第二销轴38，第二销轴38与转孔40转配合，漂浮底板12周侧面固定有若干支撑架41，支撑架41底部固定有浮力球42，漂浮底板12周侧面固定有若干斜支架43，斜支架43内部转动配合有定滑轮44，定滑轮44周侧面滑动配合有钢丝绳45，钢丝绳45一端固定有砝码46，钢丝绳45另一端与海底1固定连接，漂浮底板12底部位于斜支架43下方固定有竖杆47，竖杆47一侧固定有导向筒48，导向筒48与钢丝绳45滑动配合，平台组件2包括：中心台49，中心台49相对两侧面均铰接配合有三角板50，三角板50底部固定有若干竖向滑杆51，一三角板50顶部固定有风力机52，风力机52与发电机25通过逆变器电连接，漂浮底板12底部中心位置开设有中心孔64，漂浮底板12顶部连通有若干滑动套筒53，滑动套筒53与竖向滑杆51滑动配合，三角板50顶部中心位置开设有转轴孔54，转轴件9包括：中心转轴55，中心转轴55顶部固定有限位板56，中心转轴55与转轴孔54转动配合，中心孔64与中心转轴55转动配合，中心转轴55周侧面固定有对称的两限位轨57，漂浮底板12顶部中心位置开设有连接孔58，连接孔58周侧面开设有两第一限位槽59，连接孔58与中心转轴55滑动配合，第一限位槽59与限位轨57滑动配合，中心转轴55周侧面开设有若干第一固定孔60，水轮件10包括：连接筒61，连接筒61外周侧面固定有若干水轮扇叶62，连接筒61内壁开有两第二限位槽62，连接筒61外周侧面开设有第二固定孔11，连接筒61与中心转轴55滑动配合，第二固定孔11与第一固定孔60通过螺栓固定连接。

本实施例二的具体应用为：通过连接筒61与中心转轴55之间的滑动配合以及第二限位槽62与限位轨57之间的滑动配合，直到接筒61外周侧面所开设的第二固定孔11与中心转轴55周侧面所开设的第一固定孔60相互同心时，通过螺栓将第二固定孔11与第一固定孔60相互连接固定，使得多个水轮件10连接固定在中心转轴55的周侧面，随后将中心转轴55的顶部穿过漂浮底板12底部中心位置所开设的中心孔64(这里中心孔64的直径大于中心转轴55的直径)，同时将中心转轴55以及中心转轴5周侧面所固定的两限位轨57滑动连接到连接孔58以及连接孔58周侧面所开设的两第一限位槽59内部，然后将中心转轴55转动连接在三角板50顶部中心位置所开设的转轴孔54内部，并将限位板56焊接固定在中心转轴55的顶部进行限位，使得中心转轴55能够在三角板50上进行转动，以便进行后期的潮流能发电，随后通过转动转台36周侧面转动配合的转环37，带动多个L形转臂39分别在转环37底部所固定的多个第一销轴38与多个导轨17底部所固定的第二销轴38之间以一个圆形的区域进行收缩或扩张，带动多个导轨17分别在多个导向槽14内部向着漂浮底板12中心的位置相互靠近或远离，直到U形板18一侧所固定的弧形限位板19内壁与环形斜齿轮15周侧面所开设的转槽16内壁相互贴合后，通过螺栓将转台36与转环37相互连接固定，使得环形斜齿轮15周侧面所开设的转槽16能够在多个弧形限位板19周侧面进行转动，以便进行后期的潮流发电；装置在工作时，将钢丝绳45一端穿过定滑轮44与海底1相互连接固定，保证了装置整体的稳定性，钢丝绳45在定滑轮44内滑动，钢丝绳45另一端与砝码46相连，各个砝码46的重量使得整个装置的重心较低，提高了稳定性和抗风浪性；当潮流能周期性变化时，海水深度发生变化，通过控制定滑轮44的运动使得砝码46在竖直方向上升降，装置可以稳定的随海水深度变化在竖直方向上下浮动，且支撑架41底部所固定的浮力球42，使得漂浮底板12总是位于海面之上，降低了水下密封等难度和成本，便于后期对装置进行维护修理；在中心台49相对两侧面铰接配合两三角板50，可减少波浪对整个装置的弯矩，增加整个装置的使用寿命，使其安全性得到增加；工作时，由潮流产生的海水动能来推动水轮件10的运转，水轮件10运转带动中心转轴55转动，中心转轴55转动，带动转轴件9以及固定连接在转轴件9周侧面的若干水轮件10进行转动，高效地将海水潮流动能转化为水轮件10的机械能，进而转化为发电机25的转子的动能，并最终通过逆变器将转化的电能保存在蓄电池13内；另外，风力机52可用作辅助发电装置，在潮流能量变小时也可以进行发电，可与下方相互电连接的发电机25相互配合转化成发电机25的转子的动能，并通过逆变器将转化的动能保存在蓄电池13内进行发电。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。