一種永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，該全密封海底取電設(shè)備采用磁力耦合技術(shù)，海水沖刷槳葉(1)通過動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(2)帶動主動磁盤(5)旋轉(zhuǎn)，由于磁力耦合作用從動磁盤(6)則跟隨主動磁盤(5)同步旋轉(zhuǎn)，從而帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型采用磁力耦合實(shí)現(xiàn)了無接觸傳遞動力，并且能量轉(zhuǎn)化率高，發(fā)電效率高，使用壽命長，維修簡便，后續(xù)維護(hù)成本低。當(dāng)洋流較大時，利用主從動磁盤產(chǎn)生的滑差效應(yīng)，也即磁力耦合軟連接技術(shù)保護(hù)發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)在海底可靠工作?？梢詮V泛適用于能源的可再生領(lǐng)域以及環(huán)保發(fā)電領(lǐng)域。
【專利說明】一種永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電設(shè)備，尤其涉及一種利用海洋潮流能來發(fā)電的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類正面臨著資源匱乏、能源緊缺、氣候變遷和環(huán)境惡化等嚴(yán)重的問題。當(dāng)今世界各國都在尋求科學(xué)的途徑來解決資源問題和環(huán)境問題，向環(huán)境可持續(xù)發(fā)展模式邁進(jìn)，其中大規(guī)模開發(fā)和利用包括海洋潮流能在內(nèi)的“海洋可再生綠色新能源”成為了目前研究的熱點(diǎn)。海洋占地球表面積的70%以上，我國毗鄰西北太平洋，擁有18000多公里的曲折漫長海岸線，擁有約300萬平方公里的國家管轄海域及其自然資源。海洋面積廣闊，資源豐富，其中蘊(yùn)藏著巨大的可再生綠色能源。21世紀(jì)是世界性全面開發(fā)利用海洋的世紀(jì)，開發(fā)海洋區(qū)域新能源對于我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，解決嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問題，以及對國家主權(quán)海域進(jìn)行實(shí)際有效的管理等方面都有重大意義。
[0003]目前，我國對于海洋潮流能的開發(fā)尚處于萌芽階段，而利用海洋潮流能的發(fā)電機(jī)則更是少之更少。就目前的利用海洋潮流進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)來說，主要存在的問題是槳葉直接連接在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在海水的沖刷下，槳葉轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，這種方式存在的弊端是當(dāng)洋流較大時，槳葉轉(zhuǎn)動過快從而帶動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過快，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生線圈過熱、機(jī)械損傷、過流過壓等。
[0004]進(jìn)一步的，現(xiàn)有技術(shù)的海底取電設(shè)備，當(dāng)洋流較大時，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速也跟著增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于極限轉(zhuǎn)速的時候，很容易毀壞發(fā)電機(jī)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就是如何提供一種磁驅(qū)動式安全密封海底取電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無接觸傳遞動力。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，包括:
[0009]密封殼體；
[0010]動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸，一端插裝于所述密封殼體內(nèi)，且兩者配合部為密封配合；
[0011]主動磁盤，與位于所述密封殼體內(nèi)的所述動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸固定連接；
[0012]槳葉，與外露于所述密封殼體的所述動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸固定連接；
[0013]發(fā)電機(jī)，內(nèi)置于所述密封殼體中，包括有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸；
[0014]從動磁盤，內(nèi)置于所述密封殼體中，與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端固定連接，且所述從動磁盤在磁力耦合作用下，跟隨主動磁盤轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)切割磁力線發(fā)電。
[0015]優(yōu)選地，所述密封配合通過密封軸承及密封套件實(shí)現(xiàn)。
[0016]優(yōu)選地，密封殼體內(nèi)設(shè)有發(fā)電機(jī)密封殼；
[0017]發(fā)電機(jī)密封殼密封發(fā)電機(jī),將發(fā)電機(jī)與密封殼體內(nèi)其他結(jié)構(gòu)隔離；
[0018]所述發(fā)電機(jī)密封殼的材質(zhì)為非導(dǎo)磁合金。
[0019]優(yōu)選地，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端固定連接有從動磁盤，位于發(fā)電機(jī)密封殼外部，另一端插裝于發(fā)電機(jī)密封殼內(nèi)部，且兩者配合部為密封配合。
[0020]優(yōu)選地,密封殼體內(nèi)設(shè)有磁盤密封殼；
[0021]所述磁盤密封殼密封主動磁盤、從動磁盤，將主動磁盤、從動磁盤與密封殼體內(nèi)其他結(jié)構(gòu)隔離；
[0022]所述磁盤密封殼的材質(zhì)為非導(dǎo)磁合金。
[0023]優(yōu)選地，所述主動磁盤、從動磁盤設(shè)于磁盤密封殼當(dāng)中；
[0024]所述主動磁盤固定連接的動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸一端插裝于所述磁盤密封殼內(nèi)，且兩者配合部為密封配合；
[0025]所述從動磁盤固定連接的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸一端插裝于所述磁盤密封殼內(nèi)，且兩者配合部為密封配合。
[0026]優(yōu)選地，所述密封殼體內(nèi)部設(shè)有整流/濾波電路，所述整流/濾波電路將發(fā)電機(jī)發(fā)的電儲存在電池當(dāng)中，用電設(shè)備通過供電線連接電池獲得供電。
[0027]優(yōu)選地，所述動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸與所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸位于同一軸線上，所述主動磁盤與從動磁盤位于垂直于軸線的兩個平行的平面上。
[0028]優(yōu)選地，所述主動磁盤和從動磁盤分別由3-8塊橫截面積為扇形的磁塊組成，且相應(yīng)磁盤上的磁塊為N極和S極交替放置，相應(yīng)磁盤上的相鄰磁塊之間緊固在一起，并固定在非導(dǎo)磁磁盤底座上。
[0029]優(yōu)選地，所述主動磁盤與從動磁盤為永磁體。
[0030](三)有益效果
[0031]本實(shí)用新型的一種永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，在密封殼體的內(nèi)部采用磁力耦合實(shí)現(xiàn)了無接觸傳遞動力。本實(shí)用新型的設(shè)備能量轉(zhuǎn)化率高，發(fā)電效率高，使用壽命長，維修簡便，后續(xù)維護(hù)成本低。當(dāng)洋流較大時，利用主從動磁盤產(chǎn)生的滑差效應(yīng)，也即磁力耦合軟連接技術(shù)保護(hù)發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)在海底可靠工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(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實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1:本實(shí)用新型提供的一種永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2:實(shí)施例1中主動磁盤與從動磁盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖中:1、槳葉；2、動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸；3、密封套件；4、密封軸承；5、主動磁盤；6、從動磁盤；7、磁盤密封殼；8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸；9、發(fā)電機(jī)；10、整流/濾波電路；11、電池；12、供電線；13、用電設(shè)備；14、密封殼體；15、發(fā)電機(jī)密封殼。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不能用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0037]本實(shí)施例提供一種永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，包括:
[0038]密封殼體14 ；
[0039]動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸2，一端插裝于所述密封殼體14內(nèi)，且兩者通過密封軸承4及密封套件3進(jìn)行密封，當(dāng)然其他能起到密封作用的結(jié)構(gòu)也都應(yīng)包含在本實(shí)用新型中。
[0040]永磁體材質(zhì)的主動磁盤5，與位于所述密封殼體14內(nèi)的所述動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸2固定連接；
[0041]槳葉1，與外露于所述密封殼體14的所述動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸2固定連接；
[0042]發(fā)電機(jī)9,內(nèi)置于所述密封殼體14中；
[0043]永磁體材質(zhì)的從動磁盤6,與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸8的一端固定連接,且所述從動磁盤6在磁力耦合作用下，跟隨主動磁盤5轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)切割磁力線發(fā)電；
[0044]本實(shí)施例中密封殼體14內(nèi)設(shè)有發(fā)電機(jī)密封殼15,所述發(fā)電機(jī)9設(shè)于發(fā)電機(jī)密封殼15內(nèi)部,所述發(fā)電機(jī)密封殼15的材質(zhì)為非導(dǎo)磁合金，避免發(fā)電機(jī)內(nèi)的部件受到主動磁盤5和從動磁盤6的磁力的影響,也能起到進(jìn)一步密封的作用；
[0045]所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸8的一端固定連接有從動磁盤6,位于發(fā)電機(jī)密封殼15外部,另一端插裝于發(fā)電機(jī)密封殼15內(nèi)部，且兩者之間采用密封軸承4進(jìn)行密封配合，當(dāng)然其他合適的密封結(jié)構(gòu)也都應(yīng)包含在本實(shí)用新型當(dāng)中。
[0046]本實(shí)施例發(fā)電機(jī)密封殼15采用的是一層密封殼體，為了進(jìn)一步提高密封效果及隔離磁影響的效果，也可以采用多層密封結(jié)構(gòu)。
[0047]密封殼體14內(nèi)設(shè)有磁盤密封殼7，將主動磁盤5、從動磁盤6與密封殼體14內(nèi)其他結(jié)構(gòu)隔離，所述磁盤密封殼7的材質(zhì)為非導(dǎo)磁合金，避免磁盤與其他結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生磁干擾，也能起到進(jìn)一步密封的作用；
[0048]所述主動磁盤5固定連接的動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸2 —端插裝于所述磁盤密封殼7內(nèi)，且兩者采用密封軸承4進(jìn)行密封配合;所述從動磁盤6固定連接的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸8 一端插裝于所述磁盤密封殼7內(nèi)，且兩者采用密封軸承4進(jìn)行密封配合。
[0049]本實(shí)施例磁盤密封殼7采用的是一層密封殼體，為了進(jìn)一步提高密封效果及隔離磁影響的效果，也可以采用多層密封結(jié)構(gòu)。
[0050]本實(shí)施例中，所述密封殼體14內(nèi)部設(shè)有整流/濾波電路10，所述整流/濾波電路10將發(fā)電機(jī)9發(fā)的電儲存在電池11當(dāng)中，用電設(shè)備13通過供電線12連接電池11獲得供電。
[0051]本實(shí)施例中，動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸2與所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸8位于同一軸線上，所述主動磁盤5與從動磁盤6位于垂直于軸線的兩個平行的平面上，所述主動磁盤5和從動磁盤6分別由8塊橫截面積為扇形的磁塊組成，且相應(yīng)磁盤上的磁塊為N極和S極交替放置，相應(yīng)磁盤上的相鄰磁塊之間用強(qiáng)力膠粘接在一起，并固定在非導(dǎo)磁合金磁盤底座上。當(dāng)然，主動磁盤與從動磁盤之間的相對位置并不局限與本實(shí)施列舉的方式，磁盤也并不局限于扇形磁塊組成，其他形狀的磁塊也可以，條形磁鐵或者梯形磁鐵等等，只要能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞，也應(yīng)當(dāng)視為包含在本實(shí)用新型當(dāng)中，磁塊在非導(dǎo)磁合金磁盤底座上的固定方式也不局限于本實(shí)施的列舉。
[0052]當(dāng)海水沖刷槳葉I帶動動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn),從而帶動主動磁盤5旋轉(zhuǎn)，由于磁力率禹合作用從動磁盤6則跟隨主動磁盤同步旋轉(zhuǎn),從而帶動發(fā)電機(jī)9轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),切割磁力線而發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了無接觸傳遞動力，當(dāng)洋流比較大時主動磁盤5和從動磁盤6會產(chǎn)生滑差效應(yīng)，即主動磁盤5和從動磁盤6不同步旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)9轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速不會達(dá)到極限，而是保持恒定轉(zhuǎn)速。
[0053]以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而非對本實(shí)用新型的限制。盡管參照實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，包括: 密封殼體(14)； 動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(2)，一端插裝于所述密封殼體(14)內(nèi)，且兩者配合部為密封配合； 主動磁盤(5)，與位于所述密封殼體(14)內(nèi)的所述動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(2)固定連接； 槳葉(I)，與外露于所述密封殼體(14)的所述動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(2)固定連接； 發(fā)電機(jī)(9),內(nèi)置于所述密封殼體(14)中,包括有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸⑶； 從動磁盤￠)，內(nèi)置于所述密封殼體(14)中，與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸(8)的一端固定連接，且所述從動磁盤(6)在磁力耦合作用下，跟隨主動磁盤(5)轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸(8)旋轉(zhuǎn)切割磁力線發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，所述密封配合通過密封軸承(4)及密封套件(3)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，密封殼體(14)內(nèi)設(shè)有發(fā)電機(jī)密封殼(15)； 發(fā)電機(jī)密封殼(15)密封發(fā)電機(jī)(9),將發(fā)電機(jī)(9)與密封殼體(14)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)隔離； 所述發(fā)電機(jī)密封殼(15)的材質(zhì)為非導(dǎo)磁合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸(8)的一端固定連接有從動磁盤￠)，位于發(fā)電機(jī)密封殼(15)外部，另一端插裝于發(fā)電機(jī)密封殼(15)內(nèi)部，且兩者配合部為密封配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，密封殼體(14)內(nèi)設(shè)有磁盤密封殼(7)； 所述磁盤密封殼(7)密封主動磁盤(5)、從動磁盤￠)，將主動磁盤(5)、從動磁盤(6)與密封殼體(14)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)隔離； 所述磁盤密封殼(7)的材質(zhì)為非導(dǎo)磁合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，所述主動磁盤(5)、從動磁盤(6)設(shè)于磁盤密封殼(7)當(dāng)中； 所述主動磁盤(5)固定連接的動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(2) —端插裝于所述磁盤密封殼(7)內(nèi)，且兩者配合部為密封配合； 所述從動磁盤(6)固定連接的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸(8) —端插裝于所述磁盤密封殼(7)內(nèi)，且兩者配合部為密封配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，所述密封殼體(14)內(nèi)部設(shè)有整流/濾波電路(10)，所述整流/濾波電路(10)將發(fā)電機(jī)(9)發(fā)的電儲存在電池(11)當(dāng)中，用電設(shè)備(13)通過供電線(12)連接電池(11)獲得供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，所述動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(2)與所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸(8)位于同一軸線上，所述主動磁盤(5)與從動磁盤(6)位于垂直于軸線的兩個平行的平面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置，其特征在于，所述主動磁盤(5)和從動磁盤(6)分別由3-8塊橫截面積為扇形的磁塊組成，且相應(yīng)磁盤上的磁塊為N極和S極交替放置，相應(yīng)磁盤上的相鄰磁塊之間緊固在一起，并固定在非導(dǎo)磁磁盤底座上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項，或權(quán)利要求9所述的永磁直驅(qū)式海底發(fā)電裝置， 其特征在于，所述主動磁盤(5)與從動磁盤(6)為永磁體。
【文檔編號】F03B13/12GK203962284SQ201420378629
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】高俊俠, 張一鳴, 田甲申, 史志富 申請人:北京工業(yè)大學(xué)