一种洋流发电的旋转框架的制作方法

1.本实用新型涉及一种洋流发电的旋转框架，属于洋流发电设备技术领域。


背景技术：

2.洋流发电中，依靠旋转框架结构取力，将洋流的潮汐能转化为机械能，再转化为电能。现有的水力发电装置很多，但是用于洋流的却很少，在单向水流状态下（河流），水流的方向是单一的，设计旋转框架时，主要是横轴设计，旋转框架的一部分在水里，一部分在水面上，单向水流冲击实现能量转换。而垂直轴的发电装置中，有采用支撑杆加叶片的结构，如cn201120376667.3一种垂直轴水流发电系统。如cn201710418897.3 一种洋流发电装置，叶轮结构包括叶框和若干叶片，若干叶片通过安装孔和安装槽结构可转动的安装在叶框上，呈百叶窗结构。
3.这些结构都是理想化的设计，在实际的海洋中进行洋流发电时，根本行不通。洋流发电设备需要完成的是：最佳的转化率，且方便维护和保养。然而现有技术没有成熟的设计和报道，究其原因，都是处在理想化的设计阶段，没有真正的与洋流接触。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种洋流发电中，能有效提高转化率、方便维护保养的旋转框架。
5.为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种洋流发电的旋转框架，包括一根安装轴，在安装轴上安装若干组旋转框架，每组旋转框架具有四个以安装轴均布的扇，相邻两组旋转框架的扇与扇之间错开一个角度。
6.如cn 201710418897.3 一种洋流发电装置中给出的结构，存在如下问题：
7.1、采用三角形框，本领域技术人员的理解，旋转框架采用2个、3个、4个或更多个等结构应该没有区别，只要是以中间轴均布，都能实现理想的能量转换，实质上并非如此，当洋流以某一方向来流时，实质做正功的只有一扇，而做负功的有两扇，为何呢，均布的结果是每扇框架间隔120度，当沿着旋转方向，靠近来流方向的一扇开始做功时，和其位于同一侧的那扇框架被其阻断，并不做功，而第三扇此时正处几乎与水流垂直的状态，回程阻力大，极端的情况是，当做功的这扇框架与来流接近垂直时，另外两扇都处在回程侧，受到水流冲击形成阻力。
8.2、那么只采用4个扇的框架是否就可以了呢，也不行，经过长时间的海洋测试，我们发现，4个扇虽然能保证两两均衡，然而，当1个扇（包括迎水面的做正功和做负功的2个扇）主做功时，会与其遮挡的另一扇之间形成涡流，扇面越大，扇臂越长，越严重。这种影响带来的取力过程忽大忽小，导致发电及不平稳，发电机容易烧毁。我们知道，力臂越长，取力效果越好，然而，事实并非如此，要消除涡流影响，从而使得发电机的运转平稳，能够实现合理的发电才是关键。
9.因此，我们的技术方案中采用若干组旋转框架，每个框架四个扇，将旋转框架每一
扇所占空间减少，而相邻的上下两组错开设置，能有效的消除涡流影响，使得旋转框架组成的整体框架在推动安装轴时更平稳，从而使发电机的运转更加平稳。
10.进一步的，所述安装轴的横截面为多边形。
11.更进一步的，所述安装轴的横截面为八边形或十二边形。
12.更进一步的，所述旋转框架由两部分连接组成，其中一部分包括处在一个面上的两个扇和与两个扇垂直连接的垂直扇，另一部分包括与垂直扇位于一个平面的垂直扇ii，和用于与两个扇连接的连接架，垂直扇ii与连接架垂直连接，在旋转框架的两部分中间留出与安装轴横截面多边形匹配的多边形包围结构。
13.安装轴采用多边形的设计，特别是八边形或十二边形，通过对旋转框架的改造，让其能逐层安装，确保安装到位，而且，八边形或十二边形的设计，能有效的均布旋转框架，比如采用八边形，设计四层旋转框架，而十二边形分层会更多。但，这种设计的目的依然是为了让整个结构能在水流中错开30或45度，实现连续的取力效果，使得取力更加平稳，以保证发电平稳。
14.更进一步的，所述旋转框架的垂直扇和与其连接的两个扇之间通过加强杆连接，垂直扇ii和连接架之间通过加强杆连接。
15.进一步的，所述安装轴高出水面一个旋转框架的高度，每组旋转框架的叶板采用比重小于水的材料制成，使每组旋转框架安装时能自由浮在水面，安装下一组时，以上层的重量自然下压下层旋转框架，最上层旋转框架上安装配重块。
16.更进一步的，最上层旋转框架在水面以下，距离水面的高度不小于50cm。
17.我们设计通过配重调整最上层旋转框架，使其下沉至距离水面以下至少50cm处，理想情况下，根据涨潮落潮的规律，以及风浪的影响，在水面下1米左右最理想，可减少风浪的冲击，又能经可能接收洋流的能量。
18.本实用新型的有益效果在于：结构合理，解决了现有技术发电不平稳，烧毁发动机的情况，由于取力平稳，使得转化率更高；旋转框架和轴的设计，让安装和维修保养更方便。
附图说明
19.下面结合附图和实施实例对本实用新型做进一步的阐述。
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为本实用新型旋转框架的结构示意图。
22.图中：1、安装轴，2、旋转框架，3、扇，4、加强杆。
具体实施方式
23.如图1所示，一种洋流发电的旋转框架，包括一根安装轴1，在安装轴1上安装若干组旋转框架2，每组旋转框架2具有四个以安装轴均布的扇3，相邻两组旋转框架2的扇与扇之间错开一个角度。
24.每组旋转框架四个扇，将旋转框架每一扇所占空间减少，而相邻两组错开设置，能有效的消除涡流影响，使得旋转框架组成的整体框架分时受力，在推动安装轴时更平稳，从而使发电机的运转更加平稳。需要声明，本专利中的旋转框架采用了本公司已授权发明专利201510050922.8一种流水发电装置中的旋转框架结构，为具有网格结构的框架，在框架
上活动连接有遮盖每个网格的叶板，通过水流推动旋转旋转框架将动能转换成电能。
25.如图2所示，所述安装轴1的横截面为八边形。旋转框架2由两部分连接组成，其中一部分包括处在一个面上的两个扇和与两个扇垂直连接的垂直扇，另一部分包括与垂直扇位于一个平面的垂直扇ii，和用于与两个扇连接的连接架，垂直扇ii与连接架垂直连接，在旋转框架的两部分中间留出与安装轴横截面多边形匹配的多边形结构。
26.安装轴采用多边形的设计，特别是八边形，通过对旋转框架的改造，让其能逐层安装，确保安装到位，而且，八边形的设计，能有效的均布旋转框架，采用八边形，设计四层旋转框架。但这种设计的目的依然是为了让整个结构能做水流中错开30或45度的位置，形成分别取力，分别取力合在安装轴上形成连续取力，使得取力时更加平稳，以保证发电平稳。
27.所述旋转框架2的垂直扇和与其连接的两个扇之间通过加强杆4连接，垂直扇ii和连接架之间通过加强杆4连接。
28.所述安装轴1高出水面一个旋转框架2的高度，每组旋转框架2的叶板采用比重小于水的材料制成，使每组旋转框架安装时能自由浮在水面，制作时，每个旋转框架分两部分制成，然后通过紧固件对接安装，这种更方便模块化。安装下一组时，以上层的重量自然下压下层旋转框架。需要维修或保养时，只需逐层拆解旋转框架，而无需将整个发电单元都吊上来，由于体积庞大，吊装费用极高，而且耗时长，这种设计彻底解决了维修保养时吊出吊入带来的成本和时间，也未多个发电单元成群安装创造了条件。
29.本实用新型结构合理，解决了现有技术发电不平稳，烧毁发动机的情况，由于取力平稳，使得转化率更高；旋转框架和轴的设计，主轴高于水面一个转动框架的设计，能让安装和维修保养更方便。
30.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。