CN106762369A - 涡激振动发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种涡激振动发电装置，包括：限位杆；限位件，所述限位件分别设置在所述限位件的两端；磁性滑块，所述磁性滑块套设在所述限位杆的外侧；激振杆，所述激振杆与所述磁性滑块连接；弹性件，所述套设在所述限位杆的外侧，所述弹性件设置在所述磁性滑块与所述限位件之间。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：结构简单，可靠性强，特别适用于为需要长时间置于水中的装置供电。其小巧的模块化设计易于更换维修适合不同的流域环境和发电需求。

Description

涡激振动发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置，具体是一种将卡门涡街激振与弹簧振子***共振复合而成的高效率、适应性强、生态和谐的涡激发电装置，属于发电领域。
背景技术
海洋与河流中蕴藏着大量的能源，其中流能可以说取之不尽用之不竭。传统的叶轮发电方式放置于水中不仅容易受到水草的缠绕，而且由于旋转叶片的强大推力可能会绞杀鱼类。此外，在启动方式上叶轮发电需要一定大小的来流速度以克服整套装置的静摩擦力，所以启动上有非常大的困难。再者，传统的叶轮发电对于水流的流速要求苛刻，必须建设诸如拦河大坝等设施积蓄水流机械能方可有效发电。这种方式使水域周围的生态环境受到了毁灭性影响，从目前我国的可持续发展方向来看是不可取的。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种更加简便的利用各种情况下流能的涡激振动发电装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种涡激振动发电装置，包括：限位杆；限位件，所述限位件分别设置在所述限位件的两端；磁性滑块，所述磁性滑块套设在所述限位杆的外侧；激振杆，所述激振杆与所述磁性滑块连接；弹性件，所述套设在所述限位杆的外侧，所述弹性件设置在所述磁性滑块与所述限位件之间。
优选地，在所述磁性滑块内设有磁铁。
优选地，所述磁性滑块位于所述限位杆的中部。
优选地，在所述限位杆内设有线圈。
优选地，所述磁性滑块位于所述限位杆的中部。
优选地，所述激振杆的形状为等截面圆柱、变截面圆柱、等截面半圆柱、变截面半圆柱、三角柱或去角三角柱。
优选地，所述激振杆的排布方式为对称排布、交错排布、阵列排布。
优选地，所述弹性件为弹簧或气垫滑块。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：结构简单，可靠性强，特别适用于为需要长时间置于水中的装置供电。其小巧的模块化设计易于更换维修适合不同的流域环境和发电需求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明涡激振动发电装置结构示意图一；
图2为本发明涡激振动发电装置结构示意图二；
图3为本发明涡激振动发电装置激振杆实施例一横截面形状示意图；
图4为本发明涡激振动发电装置激振杆实施例二横截面形状示意图；
图5为本发明涡激振动发电装置激振杆实施例三横截面形状示意图；
图6为本发明涡激振动发电装置安装示意图一；
图7为本发明涡激振动发电装置安装示意图二。
图中：
1-限位件 2-限位杆 3-激振杆
4-磁性滑块 5-弹性件
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据大量理论和实践证明，在特定的雷诺数Re条件下，流体绕过非流线型物体时由于物体表面粘性作用，表面边界层会产生分离。经过一段时间的成长之后会在物体两侧周期性脱落出旋转方向相反，并排列成有规律的双列漩涡，称为卡门涡街。卡门涡街作用在旋涡发生体上时，会使其在与来流方向垂直的方向上受到周期***替变化的作用力。当振荡频率接近结构固有频率时会产生共振现象，振幅迅速增加，并使得物体具有持续的运动动能。
本发明正是利用这种方式进行发电，如图1～图7所示，本发明提供的一种涡激振动发电装置，限位杆2是内含线圈的支撑，并且限制激振杆3直线运动，其上下与限位件1固接，长度与激振杆3不同情况下的振幅大小有关。
激振杆3刚性固结于磁性滑块4上，磁性滑块4内含磁铁，形成一组合机构。其嵌套于限位杆2上，上下由弹性件5支承，活动范围由限位件1控制。激振杆3用于产生卡门涡街并且承受其振动外激力的作用。其大小，数量，以及排列方式与水域流速和发电频率有关。实际应用时多用有一定承载能力的材料制成。若对装置采用锚固方式，其迎流宽度还与浮力大小有关。激振杆3与弹性件5连接后组成弹簧振子***，其质量与弹性件5的弹性大小影响***的固有频率。
发电部分除了采用直线式发电机构外，还可以在磁性滑块4部分设置传动机构，将直线运动转为曲线运动后带动发电机实现发电功能。
同时，装置在流动水域中工作时，可采用多种固定方式如锚固与水中，地基固接于水底以及水面平台固定于水下。
本发明涡激振动发电装置提供一种更加简便的利用各种情况下流能的发电装置。主要由中间的激振装置以及激振装置连接的发电装置组成。本装置在中间设有滑动轴承，可以适应不同方向的来流。装置可以通过对激振杆的截面、数量以及阻尼的调节适应不同的来流速度，故而不需要建设特殊的拦截水流，危害生态的设施。装置可以突破传统叶轮所需流速高，启动能量大，运动时会绞杀鱼类，在内河流域使用易卷入水草卡死的缺陷，在不同的流速下适应来流稳定发电。由于发电装置可以完全浸没在水中，安装在水底，可以极小的影响航道的航运。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种涡激振动发电装置，其特征在于，包括：
限位杆；
限位件，所述限位件分别设置在所述限位件的两端；
磁性滑块，所述磁性滑块套设在所述限位杆的外侧；
激振杆，所述激振杆与所述磁性滑块连接；
弹性件，所述套设在所述限位杆的外侧，所述弹性件设置在所述磁性滑块与所述限位件之间。
2.根据权利要求1所述的涡激振动发电装置，其特征在于，在所述磁性滑块内设有磁铁。
3.根据权利要求1或2所述的涡激振动发电装置，其特征在于，所述磁性滑块位于所述限位杆的中部。
4.根据权利要求1所述的涡激振动发电装置，其特征在于，在所述限位杆内设有线圈。
5.根据权利要求1所述的涡激振动发电装置，其特征在于，所述激振杆的形状为等截面圆柱、变截面圆柱、等截面半圆柱、变截面半圆柱、三角柱或去角三角柱。
6.根据权利要求1所述的涡激振动发电装置，其特征在于，所述激振杆的排布方式为对称排布、交错排布、阵列排布。
7.根据权利要求1所述的涡激振动发电装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧或气垫滑块。
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