[实用新型]机械储能船

说明书

技术领域

本发明主要涉及新能源利用领域，属于风能利用船舶，具体地说涉及到一种将风能转换成机械能储存，并在需要的情况下将储存的机械能释放，转换成螺旋桨或发电机所需动力的船舶。 

背景技术

在煤炭、石油、天然气等常规能源大规模应用的的过程中，释放大量硫化物、二氧化碳等物质，不仅给我们生存的环境带来污染，能源的利用率也比较低；常规能源需要不间断的提供燃料，相对常规能源来讲，风能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，海上风能资源更是优于陆上风能资源，可以说海面是船舶利用风能的最佳场所。将风能利用机械储能设备储存起来，在需要的情况下在将其释放，转化成螺旋桨或发电机所需动力，为新能源在船舶领域的应用提供新方案、新思路。 

发明内容

该发明主要针对风能这一新能源在船舶领域的应用，为解决常规能源的消耗、污染以及船舶能源使用的连续性，其提供一种可靠的、实用的解决方案。 

本发明主要通过以下技术方案实现：在船舶上安装风叶轮装置接收风能，利用风吹带动其转动，使风叶轮带动传动轴转动；传动轴位于甲板以上的部分有护筒保护，以确保传动轴转动时的安全；传动轴与离合器相连，离合器为摩擦式离合器，通过离合器操纵杆的离、合挡位操作控制能量是否向下传递；当离合器处于“合”状态时，能量经过转向器传递给转换分支器；转向器的作用是将传动轴绕纵向轴的旋转转换为绕横向轴的旋转；转换分支器可以通过转换分支器操纵杆的挡位控制，将能量传递给储能器组的不同储能单元，储能器组与动力集成器连接，动力集成器可以通过动力集成器操纵杆的挡位调节，控制输出能量的储能单元及储能单元数目，并将能量传递给变速器；变速器可以通过变速器操纵杆的挡位调节，控制输出转速，并将其通过万向节传递给螺旋轴，螺旋轴带动螺旋桨转动，从而产生动力推动机械储能船前进，或者将变速器输出的能量传递给发电机，转换成机械储能船所需的电能。 

附图说明

图1是机械储能船传动示意图； 

图2是储能单元结构简图； 

图3是储能单元A-A剖视图。 

图中：1-风叶轮，2-护筒，3-传动轴，4-离合器操纵杆，5-离合器，6-转向器，7-转换分支器，8-转换分支器操纵杆，9-储能器组，10-动力集成器，11-动力集成器操纵杆，12-变速器，13-变速器操纵杆，14-万向节，15-螺旋轴，16-螺旋桨，17-船体，18-输入轴，19-输入轴齿轮，20-储能轴齿轮，21-储能轴，22-储能机构，23-储能调节螺栓，24-储能轴棘轮，25-输出轴齿轮，26-输出轴，27-储能机构固定螺钉，28-储能机构定向螺钉，29-储能单元壳体，30-储能发条，31-储能机构内筒，32-储能机构预紧外箍。 

具体实施方式

该机械储能船的传动简图如图1所示，在船舶上安装1风叶轮装置接收风能，利用风吹带动其转动，使1风叶轮带动3传动轴转动，3传动轴位于甲板以上的部分有2护筒保护，以确保3传动轴转动时的安全；3传动轴与5离合器相连，5离合器为摩擦式离合器，通过4离合器操纵杆的离、合挡位操作控制能量是否向下传递；当5离合器处于“合”状态时，能量经过6转向器传递给7转换分支器，6转向器的作用是将传动轴绕纵向轴的旋转转换为绕横向轴的旋转；7转换分支器可以通过8转换分支器操纵杆的挡位控制，将能量传递给9储能器组的不同储能单元，9储能器组与10动力集成器连接，10动力集成器可以通过11动力集成器操纵杆的挡位调节，控制输出能量的储能单元及储能单元数目，并将能量传递给12变速器，12变速器可以通过13变速器操纵杆的挡位调节，控制输出转速，并将其通过14万向节传递给15螺旋轴，15螺旋轴带动16螺旋桨转动，从而产生动力推动机械储能船前进，或者将12变速器输出的能量传递给发电机，转换成机械储能船所需的电能。 

该机械储能船储能单元的结构简图如图2所示，18输入轴接收来自7转换分支器传递过来的能量，并带动19输入轴齿轮转动，19输入轴齿轮与20储能轴齿轮啮合，将能量传递给21储能轴，21储能轴通过22储能机构储存能量；当需要释放能量时，22储能机构带动21储能轴旋转，21储能轴带动24储能轴棘轮旋转，24储能轴棘轮与25输出轴齿轮啮合，将能量传递给26输出轴输出。 

该储能单元的22储能机构A-A剖视图如图3所示，22储能机构由21储能轴、23储能调节螺栓、30储能发条、31储能机构内筒、32储能机构外箍等构成；30储能发条的一端固定在21储能轴上，另一端固定在31储能机构内筒上；31储能机构内筒的外壁是粗糙的，32储能机构预紧外箍的内壁为摩擦片，且31储能机构内筒的外壁与32储能机构预紧外箍的内壁相切；32储能机构预紧外箍通过27储能机构固定螺钉固定在29储能单元壳体上，并由28储能机构定向螺钉定向，由23储能调节螺栓调节其储能预紧力大小，进而使31储能机构内筒与32储能机构预紧外箍间产生不同的摩擦力，控制22储存机构储能能力的高低；当22储能机构开始储能时，21储能轴带动30储能发条旋转储能，此时31储能机构内筒相对32储能机构预紧外箍静止，当储能一定时间后，21储能轴、30储能发条和31储能机构内筒就会一起相对32储能机 构预紧外箍旋转，此时说明储能完成；当需要释放储存的能量时，30储能发条会迫使21储能轴旋转，进而带动24储能轴棘轮旋转，24储能轴棘轮与25输出轴齿轮啮合使得26输出轴转动，将能量输出；在能量输出的过程中，由于31储能机构内筒与32储能机构预紧外箍间存在摩擦力，两者相对静止。