一种基于齿轮传动的水下航行器垂直轴海流发电装置

摘要

一种基于齿轮传动的水下航行器垂直轴海流发电装置，两个垂直轴海流发电装置分别安装在航行器壳体上，并且两个垂直轴海流发电装置的安装方向相反。在叶轮壳体端板的外端面上固定有内齿轮，在发电机的轴上固定有外齿轮。发电机对称的安装在航行器中段的端面上。三个叶片分别安装在各伸缩机构的顶端，叶片在来流的冲击下绕中心轴转动，并产生驱动转轴转动的切向力，使叶片、伸缩机构以及发电装置支架绕水下航行器纵轴线旋转，带动与叶轮壳连接的内齿轮旋转，进而带动外齿轮和发电机转动，从而将海流的动能转化为供水下航行器使用的电能。本发明解决了水下航行器的能源供给问题，延长水下航行器的工作时间，节约了成本。

主权项

一种基于齿轮传动的水下航行器垂直轴海流发电装置，所述水下航行器包括航行器前段、航行器中段、航行器后段、鳍舵、螺旋桨和锚链；其特征在于：还包括两个垂直轴海流发电装置，并且：a.第一垂直轴海流发电装置位于航行器前段与航行器中段之间，第二垂直轴海流发电装置位于航行器中段与航行器后段之间，并均通过中心轴将所述各垂直轴海流发电装置与固连所处位置的航行器同轴连接，所述航行器各段壳体外表面分别均布有三个凹槽，凹槽的横截面为弧形，用于收纳海流发电装置的叶片，b.所述垂直轴海流发电装置包括安装支架、内齿轮、两个外齿轮、中心轴、发电机，以及伸缩机构、叶片、控制电机、电机轴滑轮、端盖滑轮、卷绳和伸缩弹簧，其中，所述安装支架由叶轮壳体和端盖板组成，第一垂直轴海流发电装置中的安装支架位于航行器前段和航行器中段之间，通过深沟球轴承套装于所述中心轴上，并可绕所述中心轴旋转，所述伸缩机构有三个，均匀分布并安装在所述安装支架的叶轮壳体的圆周上；在各伸缩机构的顶端分别安装有叶片，并使所述的叶片伸出叶轮壳体之外；所述的三个伸缩机构均包括第一伸缩套筒、第二伸缩套筒、第三伸缩套筒和第四伸缩套筒，并且所述第一伸缩套筒、第二伸缩套筒、第三伸缩套筒和第四伸缩套筒按第一至第三的顺序依次逐级收缩，直至第一伸缩套筒至第三伸缩套筒全部收缩进入第四伸缩套筒中；各伸缩机构的第四伸缩套筒分别位于叶轮壳体内的伸缩机构的安装空间中，在所述各伸缩机构的第四伸缩套筒有端盖的一端分别安装有控制电机，各控制电机的电机轴上分别安装有电机轴滑轮；在各第四伸缩套筒端盖的吊耳上铰接有端盖滑轮；在各伸缩机构内分别放置有伸缩弹簧，并且各伸缩弹簧的一端顶住第一伸缩套筒，另一端顶住套筒端盖，所述卷绳有三根，该卷绳的一端分别固定系于一个电机轴滑轮上，另一端绕过端盖滑轮并穿过套筒端盖系于顶住第一伸缩套筒的伸缩弹簧一端，卷绳在控制电机的控制下，可以控制伸缩弹簧的伸缩，从而控制伸缩机构的伸缩；c.所述中心轴的一端装入航行器前段一端端面的中心孔内，该中心轴的另一端装入航行器中段一端端面的中心孔内，在所述中心轴的两端分别套装固定螺母，从而将所述航行器前段和航行器中段固连，所述发电机安装在航行器中段的端面上，发电机的输出轴上固定有外齿轮；d.所述内齿轮为主动轮，被固定在叶轮壳体端板的外端面上，所述外齿轮为被动轮，被固定在发电机的轴上，所述内齿轮与外齿轮的齿数比为13:1，所述的发电机通过螺钉对称的安装在航行器中段的端面上，叶轮壳体与航行器中段连接后，所述的内齿轮与外齿轮啮合。