[发明专利]一种深海超低速流发电装置

摘要

本发明公开了一种深海超低速流发电装置，包括叶轮机构、一端开口、一端水密的壳体以及置于壳体内部的减速器、发条机构、棘轮机构、释放机构、发电机系统和超越离合器。通过采用发条机构对叶轮机构输出的力矩进行储能，大大降低了对叶轮机构的输出性能的要求，实现了深海超低流速驱动叶轮发电；采用释放装置对储满势能的发条机构进行释放，不但实现了发条机构储能-释放过程的机械自动化控制，而且在释放的同时，还不影响叶轮机构对发条机构的储能，采用棘轮机构防止发条机构因扭矩变小和叶轮改变转动方向而反转，以达到使发电装置稳定运行的目的。

主权项

一种深海超低速流发电装置，其特征在于，包括叶轮机构(8)、一端开口、一端水密的壳体(5)以及置于壳体(5)内部的减速器(4)、发条机构(3)、棘轮机构(7)、释放机构(2)、发电机系统(9)和超越离合器(1)；所述发条机构(3)包括盒体中心轴(3‑1)、涡卷弹簧(3‑2)、发条盒体(3‑3)、芯轴(3‑4)和发条安装板(3‑5)；所述发条安装板(3‑5)为中心加工有圆孔的圆盘，发条盒体(3‑3)为圆盘状盒体，其一侧的外表面上固定连接的盒体中心轴(3‑1)穿过发条安装板(3‑5)上的圆孔，并通过轴承与发条安装板(3‑5)活动连接，在发条盒体(3‑3)上与发条安装板(3‑5)相对的一侧开有通孔，芯轴(3‑4)通过该通孔伸进发条盒体(3‑3)内部，并通过轴承与该通孔活动连接，芯轴(3‑4)相对于发条盒体(3‑3)转动，其转动中心轴与盒体中心轴(3‑1)同轴；涡卷弹簧(3‑2)设置在发条盒体(3‑3)内部，其两端分别固定在发条盒体(3‑3)和芯轴(3‑4)上；所述释放机构(2)包括主动齿轮(6‑3)、从动齿轮(6‑1)、弹簧挡块(2‑1)、弹簧(2‑2)、销座(2‑3)、压杆(2‑4)、凸轮(2‑5)、释放机构安装板(2‑6)、销轴(2‑7)、滚轮(2‑8)和弹簧销(2‑9)，其中：所述从动齿轮(6‑1)为具有54个齿的完全齿轮，主动齿轮(6‑3)为具有4个齿的不完全齿轮；主动齿轮(6‑3)的中心孔套在发条机构(3)的芯轴(3‑4)上，并且固定安装在发条机构(3)的发条盒体(3‑3)的外表面上，且主动齿轮(6‑3)与发条盒体(3‑3)具有相同的转动中心轴；所述从动齿轮(6‑1)与所述凸轮(2‑5)分别布置在释放机构安装板(2‑6)的两侧，并分别与销轴(2‑7)的两端紧固配合连接；从动齿轮(6‑1)与主动齿轮(6‑3)上的4个齿啮合；所述销座(2‑3)固定在释放机构安装板(2‑6)中心孔的上方，弹簧挡块(2‑1)固定在销座(2‑3)的上方，圆柱状的弹簧销(2‑9)沿与释放机构安装板(2‑6)平行方向穿过销座(2‑3)的 通孔，弹簧销(2‑9)的上端固定连接弹簧(2‑2)的一端，弹簧(2‑2)的另一端固连在弹簧挡块(2‑1)上；弹簧销(2‑9)伸出销座(2‑3)的下端对准芯轴(3‑4)穿过释放机构安装板(2‑6)中心孔一端加工的凹槽，并可插入该凹槽中；所述压杆(2‑4)设置在凸轮(2‑5)一侧，压杆(2‑4)的中部的通孔与固定在释放机构安装板(2‑6)上的圆柱杆活动连接，压杆(2‑4)可在与释放机构安装板(2‑6)平行面上绕圆柱杆旋转；压杆(2‑4)的一端沿垂直于压杆(2‑4)的方向销接一个滚轮(2‑8)，滚轮(2‑8)的外圆与凸轮(2‑5)的弧面接触；压杆(2‑4)另一端加工成叉形结构，该叉形结构卡在弹簧销(2‑9)下端的侧面的凸台(2‑10)上；所述凸轮(2‑5)为圆盘结构，在圆盘的边缘一体加工有凸起，凸起对应于圆盘的圆心角为80°；当凸轮(2‑5)的圆盘弧面与滚轮(2‑8)抵触时，弹簧销(2‑9)插在发条储能机构的芯轴(3‑4)的凹槽中，弹簧(2‑2)处于自由状态，发条机构(3)进行储能；当凸轮(2‑5)上凸起的弧面与滚轮(2‑8)抵触时，弹簧销(2‑9)从发条机构(3)的芯轴(3‑4)的凹槽中拔出，发条机构(3)进行释放。其整体连接关系为：从壳体(5)开口一端到水密一端依次布置叶轮机构(8)、减速器(4)、棘轮机构(7)、发条机构(3)、释放机构(2)、超越离合器(1)和发电机系统(9)；其中叶轮机构(8)安装在开口一端，两者密封连接；叶轮机构(8)的输出轴与发条机构(3)的盒体中心轴(3‑1)通过减速器(4)相连，减速器(4)将叶轮机构(8)的转动减速后传动给发条盒体(3‑3)，从而对发条机构(3)储能；所述发条机构(3)由发条安装板(3‑5)沿壳体(5)的截面方向固定在壳体(5)内壁上；释放机构(2)由释放机构安装板(2‑6)沿壳体(5)的截面方向固定在壳体(5)内壁上；发条机构(3)中的芯轴(3‑4)穿过释放机构安装板(2‑6)中心孔的一端通过超越离合器(1)与发电机系统(9)的输 入轴相连，发条机构(3)释放能量时驱动发电机系统(9)发电；所述棘轮机构(7)设置在盒体中心轴(3‑1)上，用于防止盒体中心轴(3‑1)沿储能相反方向转动；所述超越离合器(1)外轴与发条机构(3)的芯轴(3‑4)固连，其内轴与发电机系统(9)的输入轴固连。