一种新型竖轴潮流能转换装置

摘要

本发明公开了一种新型竖轴潮流能转换装置，该潮流能转换装置包括浮体、竖轴、助力箱，所述浮体两端设置有横轴，浮体中设置有联动箱，所述竖轴上端与浮体转动连接，竖轴下端与助力箱转动连接，所述联动箱上方与两组横轴转动连接，联动箱下方与竖轴转动连接，所述助力箱中设置有两组助力机构，两组所述助力机构为竖轴提供转动助力，本发明科学合理，使用安全方便，浮体带动整个转换装置漂浮在水面上，浮体中设置有永磁发电机，竖轴与永磁发电机转动连接，竖轴上设置若干组受力板，受力板在潮流的影响下带动竖轴进行转动，同时助力机构在潮流的影响下进行转动并为竖轴提供转动动力，两组助力机构使竖轴在潮流流速较小的时候也能保持相应的转速。

权利要求

1.一种新型竖轴潮流能转换装置，其特征在于：该潮流能转换装置包括浮体(1)、竖轴(2)、助力箱(3)，所述浮体(1)两端设置有横轴(1-1)，浮体(1)中设置有联动箱，所述竖轴(2)上端与浮体(1)转动连接，竖轴(2)下端与助力箱(3)转动连接，所述联动箱上方与两组横轴(1-1)转动连接，联动箱下方与竖轴(2)转动连接，所述助力箱(3)中设置有两组助力机构，两组所述助力机构为竖轴(2)提供转动助力；

所述浮体(1)设置有承载板(1-4)，所述承载板(1-4)从中间往两端设置有永磁发电机(1-3)、联动机构(1-5)，两组所述联动机构(1-5)一端与两组所述横轴(1-1)转动连接，两组联动机构(1-5)的另一端与联动箱转动连接，所述永磁发电机(1-3)与联动箱转动连接，两组所述横轴(1-1)上设置有螺旋桨叶(1-13)；所述竖轴(2)上设置有两组转动板(2-2)，竖轴(2)上转动设置有若干组受力板(2-1)，若干组所述受力板(2-1)设置在两组转动板(2-2)之间，两组所述转动板(2-2)均包括若干个转动板(2-2)，所述转动板(2-2)均位于助力箱(3)上方，所述竖轴(2)一端贯穿助力箱(3)并与两组所述助力机构转动连接；所述浮体(1)下端设置有若干组连接板(1-6)，若干组所述连接板(1-6)的另一端与助力箱(3)上端面固定；

所述竖轴(2)上从上至下依次设置有两组转动板(2-2)、两组主动齿轮，两组所述主动齿轮分别为Ⅰ号主动齿轮(2-3)、Ⅱ号主动齿轮(2-4)，两组主动齿轮均为飞轮，两组所述主动齿轮分别与两组助力机构转动连接，所述助力箱(3)内部设置有分隔板(3-3)，两组所述助力机构分为Ⅰ组助力机构、Ⅱ组助力机构，所述Ⅰ组助力机构设置在分隔板(3-3)上方，所述Ⅱ组助力机构设置在分隔板(3-3)下方，所述Ⅰ组助力机构包括Ⅰ号助力轮(3-1)，所述Ⅰ号助力轮(3-1)与助力箱(3)转动连接，Ⅰ号助力轮(3-1)的外表面设置有若干组助力板(3-4)，Ⅰ号助力轮(3-1)上下端面设置有转动槽(3-5)，Ⅰ号助力轮(3-1)内表面设置有轮齿(3-6)，所述Ⅰ号主动齿轮(2-3)通过轮齿(3-6)与Ⅰ号助力轮(3-1)转动连接；

所述Ⅱ组助力机构包括Ⅱ号助力轮(3-2)、换向轮(3-7)，所述Ⅱ号助力轮(3-2)、换向轮(3-7)分别与助力箱(3)转动连接，Ⅱ号助力轮(3-2)的外表面设置有若干组助力板(3-

4)，Ⅱ号助力轮(3-2)上下端面设置有转动槽(3-5)，Ⅱ号助力轮(3-2)内表面设置有轮齿(3-6)，所述换向轮(3-7)通过轮齿(3-6)与Ⅱ号助力轮(3-2)转动连接，所述Ⅱ号主动齿轮(2-4)与换向轮(3-7)转动连接；

所述助力箱(3)上设置有两组进水孔，助力箱(3)前端面的中间位置呈凸起状，助力箱(3)前端面的两侧位置呈不规则的凹陷结构，两组所述进水孔的进水端与凹陷结构的顶端连接，两组进水孔分别位于助力箱(3)的两侧，所述助力箱(3)内部上端面和下端面以及所述分隔板(3-3)上端面和下端面均设置有转动滑轨(3-8)，且所述助力箱(3)内部上端面的转动滑轨(3-8)与分隔板(3-3)上端面的转动滑轨(3-8)相对应，所述助力箱(3)内部下端面的转动滑轨(3-8)与分隔板(3-3)下端面的转动滑轨(3-8)相对应，所述Ⅰ号助力轮(3-1)上的转动槽(3-5)与助力箱(3)内部以及分隔板(3-3)上端面的转动滑轨(3-8)相互配合，Ⅰ号助力轮(3-1)通过转动槽(3-5)与转动滑轨(3-8)的相互配合实现在助力箱(3)内转动，所述Ⅱ号助力轮(3-2)上的转动槽(3-5)与助力箱(3)内部以及分隔板(3-3)下端面的转动滑轨(3-8)相互配合，Ⅱ号助力轮(3-2)通过转动槽(3-5)与转动滑轨(3-8)的相互配合实现在助力箱(3)内转动，所述助力板(3-4)位于进水孔中，所述助力板(3-4)的前端面为弧形结构，两组所述助力机构的转动方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种新型竖轴潮流能转换装置，其特征在于：所述浮体(1)呈船体结构，浮体(1)下方两侧倾斜设置有连接壳(1-7)，两组所述横轴(1-1)分别设置在两组连接壳(1-7)上，横轴(1-1)上设置有限位环(1-11)，所述限位环(1-11)的中间位置设置有传动齿轮(1-12)；两组所述联动机构(1-5)包括横向联动轴组、纵向联动轴组，所述横向联动轴组与传动齿轮(1-12)转动连接，横向联动轴组与纵向联动轴组转动连接，所述纵向联动轴组与联动箱转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型竖轴潮流能转换装置，其特征在于：所述联动箱包括箱体(1-21)、至少两组垂直联动轴(1-22)、竖轴齿轮(1-23)、电机齿轮(1-24)，所述箱体(1-

21)与承载板(1-4)的下端面固定，两组所述垂直联动轴(1-22)设置在箱体(1-21)内部的两端，两组垂直联动轴(1-22)上从上至下均依次设置有联动斜齿轮(1-26)、联动齿轮(1-25)，所述联动斜齿轮(1-26)与纵向联动轴组转动连接，所述竖轴齿轮(1-23)、电机齿轮(1-24)均位于箱体(1-21)内部，所述永磁发电机(1-3)与电机齿轮(1-24)固定，所述竖轴(2)与竖轴齿轮(1-23)固定，所述电机齿轮(1-24)分别与竖轴齿轮(1-23)、两组联动齿轮(1-25)进行齿轮传动。

4.根据权利要求1所述的一种新型竖轴潮流能转换装置，其特征在于：若干组所述连接板(1-6)从中间往两端呈扩散式分布，若干组连接板(1-6)分为两大组，且两大组连接板(1-

6)对称分布在竖轴(2)的两侧。

说明书

一种新型竖轴潮流能转换装置

技术领域

[0001] 本发明涉及竖轴潮流能转换技术领域，具体是一种新型竖轴潮流能转换装置。

背景技术

[0002] 海洋能作为一种清洁、可再生的能源，不仅资源丰富，而且对环境的影响甚微。当前，全球可再生的海洋能资源，理论总量达766000GW，开发前景非常可观。我国拥有绵长的海岸线和广阔的海域面积，海洋能储量丰富，可开发的海洋能资源包括：潮流能、潮汐能和波浪能等，其中，潮流能理论平均功率为13940MW。潮流能由于可预测性强，在稳定提供电力方面比波浪能有更大的优势，同时与潮汐能的利用相比，潮流能并不需要很大范围的改变自然环境，因此成为当前的海洋能焦点。我国的潮流能资源丰富，全国共130个水道，在舟山群岛各岛之间的水道是我国潮流最大的海域，如西堠门水道、册子水道、金塘水道、秀山水道、龟山水道等，潮流速度可达4.0m/s；自江苏斗龙港向南，经长江口、浙江、福建沿海潮流也有1.5-3.0m/s；渤海海峡北侧老铁山水道达3.0m/s；琼州海峡2.0-2.5m/s；黄海沿岸的斋堂岛水道2.0m/s。

[0003] 潮流能的开发利用主要是利用水轮机装置将流体动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。在能量转化过程中，水轮机结构是获能的主要部件，对水轮机的发电效率有直接的决定性作用，性能极为重要。

[0004] 现有潮流能水轮机主要有竖轴和水平轴两种形式。竖轴水轮机的优势在于，其旋转轴与水流流向垂直，运转时不受来流方向的影响，竖轴的转动需要叶片来带动，叶片在潮流中与潮流流向垂直，叶片在潮流能的推动下带动竖轴进行转动，由于有多组叶片，当竖轴左右两侧的叶片均与潮流能流向垂直时，会影响竖轴的转速，降低利用潮流能发电的效率。

[0005] 而且，当潮流能的流速降低时，单独一只竖轴将无法提供给永磁发电机较高的转速，这时就需要其他的水平轴或者助力来给永磁发电机或者竖轴进行提速，使永磁发电机可以保证一定的转速，用来稳定的发电。

[0006] 所以，人们需要一种新型竖轴潮流能转换装置来解决上述问题。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种新型竖轴潮流能转换装置，以解决现有技术中提出的问题。

[0008] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型竖轴潮流能转换装置，其特征在于：该潮流能转换装置包括浮体、竖轴、助力箱，所述浮体两端设置有横轴，浮体中设置有联动箱，所述竖轴上端与浮体转动连接，竖轴下端与助力箱转动连接，所述联动箱上方与两组横轴转动连接，联动箱下方与竖轴转动连接，所述助力箱中设置有两组助力机构，两组所述助力机构为竖轴提供转动助力。浮体带动整个转换装置漂浮在水面上，浮体中设置有永磁发电机，竖轴与永磁发电机转动连接，竖轴上设置若干组受力板，受力板在潮流的影响下带动竖轴进行转动，同时助力机构在潮流的影响下进行转动并为竖轴提供转动动力，两组助力机构使竖轴在潮流流速较小的时候也能保持相应的转速，竖轴在潮流的影响下带动永磁发电机的电机轴进行转动，使永磁发电机发电，联动箱连接两组横轴与一组竖轴，两组横轴在潮流的影响下进行转动，横轴通过联动箱与竖轴同时带动永磁发电机进行转动，联动箱连接三处转动动力同时为永磁发电机提供转动动力，即使竖轴的转动动力不足时也能使永磁发电机获取足够的转动动力进行发电。

[0009] 作为优选技术方案，所述浮体设置有承载板，所述承载板从中间往两端设置有永磁发电机、联动机构，两组所述联动机构一端与两组所述横轴转动连接，两组联动机构的另一端与联动箱转动连接，所述永磁发电机与联动箱转动连接，两组所述横轴上设置有螺旋桨叶；所述竖轴上设置有两组转动板，竖轴上转动设置有若干组受力板，若干组所述受力板设置在两组转动板之间，两组所述转动板均包括若干个转动板，所述转动板均位于助力箱上方，所述竖轴一端贯穿助力箱并与两组所述助力机构转动连接；所述浮体下端设置有若干组连接板，若干组所述连接板的另一端与助力箱上端面固定。承载板为联动机构、永磁发电机的安装提供支撑，联动机构连接横轴与联动箱，联动机构将横轴的转动动力传递到联动箱中，永磁发电机在横轴与竖轴的带动下进行发电，螺旋桨叶安装在横轴上，螺旋桨叶受潮流的影响带动横轴进行转动，转动板为受力板的安装提供支撑，同时对受力板的转动进行一定限制，受力板在潮流的推动下带动竖轴进行转动，竖轴上左侧的受力板在潮流的推动下带动竖轴进行转动，当受力板在竖轴上转动90°即受力板位于竖轴右侧时，受力板在潮流的影响下在转动板上转动，使自身与潮流的流动方向保持平衡，减少右侧受力板对潮流的阻挡，使竖轴仅受左侧受力板的推动，通过竖轴左侧受力板受力、右侧受力板不受力的设置，可以保证竖轴的转动动能不受影响的同时还能减少潮流能对右侧受力板的影响，助力箱为助力机构的安装提供支撑，助力机构与竖轴转动连接，助力机构在潮流的影响下进行转动，并将转动动力传递到竖轴上，通过两组助力机构同时为竖轴提供转动动力，在潮流流速很小时也可以保证竖轴转动的稳定性，连接板连接浮体与助力箱。

[0010] 作为优选技术方案，所述浮体呈船体结构，浮体下方两侧倾斜设置有连接壳，两组所述横轴分别设置在两组连接壳上，横轴上设置有限位环，所述限位环的中间位置设置有传动齿轮；两组所述联动机构包括横向联动轴组、纵向联动轴组，所述横向联动轴组与传动齿轮转动连接，横向联动轴组与纵向联动轴组转动连接，所述纵向联动轴组与联动箱转动连接。浮体呈船体结构，浮体漂浮在水面上，浮体面向潮流的端面对潮流进行分流，连接壳连接横轴与浮体，横轴位于连接壳内部的部分安装有限位环，限位环对传动齿轮限位的同时对连接传动齿轮与横向联动轴组的部件进行限位，防止连接部件从传动齿轮上脱离，传动齿轮在横轴的带动下进行转动，同时通过连接部件带动横向联动轴组进行转动，横向联动轴组与纵向联动轴组对传动齿轮传递的动力进行传递，将转动动力传递到联动箱中。

[0011] 作为优选技术方案，所述联动箱包括箱体、至少两组垂直联动轴、竖轴齿轮、电机齿轮，所述箱体与承载板的下端面固定，两组所述垂直联动轴设置在箱体内部的两端，两组垂直联动轴上从上至下均依次设置有联动斜齿轮、联动齿轮，所述联动斜齿轮与纵向联动轴组转动连接，所述竖轴齿轮、电机齿轮均位于箱体内部，所述永磁发电机与电机齿轮固定，所述竖轴与竖轴齿轮固定，所述电机齿轮分别与竖轴齿轮、两组联动齿轮进行齿轮传动。箱体为垂直联动轴的安装提供支撑，箱体为竖轴齿轮、电机齿轮以及联动齿轮的齿轮传动提供转动空间，垂直联动轴为联动斜齿轮、联动齿轮的安装提供支撑，联动斜齿轮与纵向联动轴转动连接，联动斜齿轮将纵向联动轴的转动动力传递到垂直联动轴上，联动齿轮连接电机齿轮，联动齿轮在垂直联动轴的带动下进行转动的同时带动电机齿轮进行转动，竖轴齿轮安装在竖轴上端，竖轴齿轮在竖轴转动时进行转动，同时竖轴齿轮带动电机齿轮一起转动，两组联动齿轮与一组竖轴齿轮同时与电机齿轮进行齿轮传动，两组联动齿轮与竖轴齿轮分别将横轴以及竖轴上的转动动力传递到电机齿轮上，；两组横轴以及竖轴通过电机齿轮使永磁发电机获取大量的转动动力。

[0012] 作为优选技术方案，所述竖轴上从上至下依次设置有两组转动板、两组主动齿轮，两组所述主动齿轮分别为Ⅰ号主动齿轮、Ⅱ号主动齿轮，两组主动齿轮均为飞轮，两组所述主动齿轮分别与两组助力机构转动连接，所述助力箱内部设置有分隔板，两组所述助力机构分为Ⅰ组助力机构、Ⅱ组助力机构，所述Ⅰ组助力机构设置在分隔板上方，所述Ⅱ组助力机构设置在分隔板下方，所述Ⅰ组助力机构包括Ⅰ号助力轮，所述Ⅰ号助力轮与助力箱转动连接，Ⅰ号助力轮的外表面设置有若干组助力板，Ⅰ号助力轮上下端面设置有转动槽，Ⅰ号助力轮内表面设置有轮齿，所述Ⅰ号主动齿轮通过轮齿与Ⅰ号助力轮转动连接。主动齿轮连接竖轴与助力机构，为竖轴与助力机构之间进行动力传递，主动齿轮为飞轮，主动齿轮在助力机构的带动下可以带着竖轴进行转动，当助力机构出现问题无法转动时，竖轴可以在受力板的带动下进行转动，同时主动齿轮进行空转，这样竖轴就不会因为助力机构的无法转动而影响到自身的转动，分隔板对助力箱内部空间进行分隔，同时为Ⅰ组助力机构的安装提供支撑，Ⅰ组助力机构、Ⅱ组助力机构在潮流的影响下进行转动，并为竖轴的转动提供助力，助力板设置在Ⅰ号助力轮的外表面，助力板在潮流的作用下带动Ⅰ号助力轮进行转动，Ⅰ号主动齿轮通过轮齿与Ⅰ号助力轮转动连接。

[0013] 作为优选技术方案，所述Ⅱ组助力机构包括Ⅱ号助力轮、换向轮，所述Ⅱ号助力轮、换向轮分别与助力箱转动连接，Ⅱ号助力轮的外表面设置有若干组助力板，Ⅱ号助力轮上下端面设置有转动槽，Ⅱ号助力轮内表面设置有轮齿，所述换向轮通过轮齿与Ⅱ号助力轮转动连接，所述Ⅱ号主动齿轮与换向轮转动连接。Ⅱ号助力轮的外表面设置有若干组助力板，Ⅱ号助力轮在助力板以及潮流的作用下进行转动，换向轮通过轮齿与Ⅱ号助力轮进行转动连接，换向轮将Ⅱ号助力轮的转动方向进行换向，由于Ⅰ组助力机构、Ⅱ组助力机构的转动方向相反，为了使竖轴获得相同方向的转动动力，所以，换向轮对Ⅱ号助力轮的转动方向进行转换，Ⅱ号主动齿轮与换向轮转动连接，Ⅱ号主动齿轮通过与换向轮的转动连接将Ⅱ号助力轮上的转动动力传递到竖轴上。

[0014] 作为优选技术方案，所述助力箱上设置有两组进水孔，助力箱前端面的中间位置呈凸起状，助力箱前端面的两侧位置呈不规则的凹陷结构，两组所述进水孔的进水端与凹陷结构的顶端连接，两组进水孔分别位于助力箱的两侧，所述助力箱内部上端面和下端面以及所述分隔板上端面和下端面均设置有转动滑轨，且所述助力箱内部上端面的转动滑轨与分隔板上端面的转动滑轨相对应，所述助力箱内部下端面的转动滑轨与分隔板下端面的转动滑轨相对应，所述Ⅰ号助力轮上的转动槽与助力箱内部以及分隔板上端面的转动滑轨相互配合，Ⅰ号助力轮通过转动槽与转动滑轨的相互配合实现在助力箱内转动，所述Ⅱ号助力轮上的转动槽与助力箱内部以及分隔板下端面的转动滑轨相互配合，Ⅱ号助力轮通过转动槽与转动滑轨的相互配合实现在助力箱内转动，所述助力板位于进水孔中，所述助力板的前端面为弧形结构，两组所述助力机构的转动方向相反。进水孔为潮流在助力箱中的流动提供通道，助力箱的前端面为迎水面，助力箱前端面通过中间凸起、两侧凹陷来对潮流进行分流，使潮流沿着凹陷的箱体壁进入进水孔中，上端面的转动滑轨安装在Ⅰ号助力轮的转动槽内，下端面的转动滑轨安装在Ⅱ号助力轮的转动槽内，Ⅰ号助力轮以及Ⅱ号助力轮通过转动滑轨与转动槽的相互配合实现在助力箱内的转动，助力板安装在进水孔中，助力板的前端面即迎水面呈弧形，且助力板远离助力轮的一端弧度大于靠近助力轮一端的弧度，潮流被分流后进入进水孔，当潮流与助力板前端面接触时，潮流在助力板弧度的影响下流向助力板远离助力轮的一端，使助力板远离助力轮的一端受力增大，助力板可以看成是助力轮的动力臂，动力臂越长就越省力，当潮流的所有动力都作用在助力板一端时，可以使助力轮获取更大的转动动力，助力板在潮流的推动下带动Ⅰ号助力轮以及Ⅱ号助力轮在助力箱内转动。

[0015] 作为优选技术方案，若干组所述连接板从中间往两端呈扩散式分布，若干组连接板分为两大组，且两大组连接板对称分布在竖轴的两侧。连接板两端呈扩散式分布，连接板在连接浮体与助力箱的同时可以潮流的流向进行引导，使受力板受的潮流推力加大。

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0017] 1、浮体带动整个转换装置漂浮在水面上，浮体中设置有永磁发电机，在永磁发电机的下方设置联动箱，浮体的两侧设置有横轴即水平轴，联动箱连接两组横轴与一组竖轴，两组横轴在潮流的影响下进行转动，横轴通过联动箱与竖轴同时带动永磁发电机进行转动，联动箱连接三处转动动力同时为永磁发电机提供转动动力，即使竖轴的转动动力不足时也能使永磁发电机获取足够的转动动力进行发电。

[0018] 2、竖轴上通过转动板转动安装有受力板，受力板在潮流的推动下带动竖轴进行转动，竖轴上左侧的受力板在潮流的推动下带动竖轴进行转动，当受力板在竖轴上转动90°即受力板位于竖轴右侧时，受力板在潮流的影响下在转动板上转动，使自身与潮流的流动方向保持平衡，减少右侧受力板对潮流的阻挡，使竖轴仅受左侧受力板的推动，通过竖轴左侧受力板受力、右侧受力板不受力的设置，可以保证竖轴的转动动能不受影响的同时还能减少潮流能对右侧受力板的影响。

[0019] 3、竖轴通过主动齿轮与助力机构中的助力轮转动连接，助力轮上安装有助力板，助力板的前端面即迎水面呈弧形，且助力板远离助力轮的一端弧度大于靠近助力轮一端的弧度，助力板位于进水孔中，潮流被分流后进入进水孔，当潮流与助力板前端面接触时，潮流在助力板弧度的影响下流向助力板远离助力轮的一端，使助力板远离助力轮的一端受力增大，助力板可以看成是助力轮的动力臂，动力臂越长就越省力，当潮流的所有动力都作用在助力板一端时，可以使助力轮获取更大的转动动力，从而使竖轴获取更大的转动助力。

附图说明

[0020] 图1为本发明一种新型竖轴潮流能转换装置的整体结构前视图；

[0021] 图2为本发明一种新型竖轴潮流能转换装置的整体结构的内部结构示意图；

[0022] 图3为本发明一种新型竖轴潮流能转换装置的整体结构左视图；

[0023] 图4为本发明一种新型竖轴潮流能转换装置的竖轴与助力箱连接结构俯视图；

[0024] 图5为本发明一种新型竖轴潮流能转换装置的联动机构结构示意图；

[0025] 图6为本发明一种新型竖轴潮流能转换装置的联动箱内部齿轮连接示意图；

[0026] 图7为本发明一种新型竖轴潮流能转换装置的Ⅰ号助力轮与Ⅰ号主动齿轮连接示意图；

[0027] 图8为本发明一种新型竖轴潮流能转换装置的Ⅱ号助力轮与Ⅱ号主动齿轮连接示意图。

[0028] 附图标记如下：1、浮体；2、竖轴；3、助力箱；1-1、横轴；1-3、永磁发电机；1-4、承载板；1-5、联动机构；1-6、连接板；1-7、连接壳；1-11、限位环；1-12、传动齿轮；1-13、螺旋桨叶；1-21、箱体；1-22、垂直联动轴；1-23、竖轴齿轮；1-24、电机齿轮；1-25、联动齿轮；1-26、联动斜齿轮；1-51、轴支撑板；1-52、随动轴；1-53、随动斜齿轮；1-54、挡板；1-55、随动齿轮；1-56、传动链；1-57、轴支撑架；1-58、从动轴；1-59、从动斜齿轮；2-1、受力板；2-2、转动板；
2-3、Ⅰ号主动齿轮；2-4、Ⅱ号主动齿轮；2-21、挡块；3-1、Ⅰ号助力轮；3-2、Ⅱ号助力轮；3-3、分隔板；3-4、助力板；3-5、转动槽；3-6、轮齿；3-7、换向轮；3-8、转动滑轨。

具体实施方式

[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 实施例：如图1-8所示，一种新型竖轴潮流能转换装置，其特征在于：该潮流能转换装置包括浮体1、竖轴2、助力箱3，浮体1两端安装有横轴1-1，浮体1中固定有联动箱，竖轴2上端贯穿浮体1下端面并与联动箱转动连接，竖轴2下端贯穿助力箱3并与助力箱3转动连接，联动箱上方与两组横轴1-1转动连接，联动箱下方与竖轴2转动连接，助力箱3中安装有两组助力机构，两组助力机构为竖轴2提供转动助力。

[0031] 助力箱3的下端通过锁链连接有锚，整个装置通过锚固定在水中，防止装置在潮流的影响下移动到其他位置。

[0032] 浮体1呈船体结构，浮体1的上端通过螺丝固定有罩壳，所述罩壳对浮体1内部进行保护，防止雨水或海水进行浮体1内部，浮体1下方两侧倾斜焊接有连接壳1-7，两组横轴1-1分别转动安装在两组连接壳1-7上，浮体1内部焊接有承载板1-4，承载板1-4上方从中间往两端固定安装有永磁发电机1-3、联动机构1-5，承载板1—4的下方中间位置通过螺丝固定有联动箱，永磁发电机1-3通过螺丝固定在承载板1-4的中间位置，两组联动机构1-5分布在永磁发电机1-3的两侧，两组联动机构1-5一端与两组横轴1-1转动连接，两组联动机构1-5的另一端与联动箱转动连接，永磁发电机1-3的电机轴与联动箱转动连接。

[0033] 两组横轴1-1的前端通过螺丝固定有螺旋桨叶1-13，横轴1-1上通过螺丝固定有限位环1-11，且限位环1-11的中间位置通过螺丝固定有传动齿轮1-12，限位环1-11位于连接壳1-7内，两组联动机构1-5包括横向联动轴组、纵向联动轴组，横向联动轴组包括两组轴支撑板1-51、随动轴1-52，两组轴支撑板1-51焊接在承载板1-4上，随动轴1-52转动安装在两组轴支撑板1-51上，随动轴1-52上从上往下依次通过螺丝固定有随动斜齿轮1-53、挡板1-54、随动齿轮1-55、挡板1-54，两组挡板1-54安装在随动齿轮1-55的两侧，传动齿轮1-12与随动齿轮1-55通过传动链1-56转动连接，纵向联动轴组包括轴支撑架1-57、从动轴1-58、两组从动斜齿轮1-59，轴支撑架1-57焊接在承载板1-4上，从动轴1-58转动安装在轴支撑架1-
57上，从动轴1-58的两端通过螺丝分别固定从动斜齿轮1-59，从动轴1-58上靠近随动轴1-
52一端的从动斜齿轮1-59与随动斜齿轮1-53转动连接，横轴1-1通过传动齿轮1-12与随动齿轮1-55的转动连接以及从动斜齿轮1-59与随动斜齿轮1-53转动连接将转动动力传递到从动轴1-58上。

[0034] 联动箱包括箱体1-21、至少两组垂直联动轴1-22、竖轴齿轮1-23、电机齿轮1-24，箱体1-21与承载板1-4的下端面通过螺丝固定，两组垂直联动轴1-22转动安装在箱体1-21内部的两端，两组垂直联动轴1-22贯穿箱体1-21的箱壁且下端转动安装在箱体1-21的内部，两组垂直联动轴1-22上从上至下均依次通过螺丝固定有联动斜齿轮1-26、联动齿轮1-25，联动斜齿轮1-26与纵向联动轴组中的另一个从动斜齿轮1-59转动连接，从动轴1-58通过联动斜齿轮1-26与从动斜齿轮1-59的转动连接将横轴1-1上的转动动力传递到垂直联动轴1-22上，竖轴齿轮1-23、电机齿轮1-24均位于箱体1-21内部，永磁发电机1-3的电机轴与电机齿轮1-24通过螺丝固定，竖轴2上端与竖轴齿轮1-23通过螺丝固定，电机齿轮1-24分别与竖轴齿轮1-23、两组联动齿轮1-25进行齿轮传动，两组横轴1-1通过两组联动齿轮1-25与电机齿轮1-24的转动连接将转动动力传递到永磁发电机1-3上。

[0035] 竖轴2上焊接有两组转动板2-2，两组转动板2-2呈上下分布，两组转动板2-2均包括若干个转动板2-2，上下两组转动板2-2相互一一对应，上下两组转动板2-2之间转动安装有受力板2-1，受力板2-1的上下两端焊接有固定柱，且固定柱安装在转动板2-2中，转动板2-2上焊接有挡块2-21，所述挡块2-21对受力板2-1的转动方向进行限定，竖轴2上的受力板
2-1分为左右两部分，当受力板2-1处于竖轴2左侧时，受力板2-1在挡块2-21的阻挡下对潮流进行阻挡，使潮流对受力板2-1进行推动使竖轴2获得转动动力，当受力板2-1位于竖轴2右侧时，受力板2-1不受挡块2-21的阻挡，并且此时受力板2-1在潮流的影响下与潮流的流动方向平行，使右侧受力板2-1不对潮流进行阻挡，减小竖轴2右侧受力板2-1的受力，使得竖轴2只受一侧潮流的影响进行转动，当右侧受力板2-1在竖轴2的带动下回到左侧时，受力板2-1再次对潮流进行阻挡，转动板2-2均位于助力箱3上方，竖轴2的下端一端贯穿助力箱3并与两组所述助力机构转动连接。

[0036] 浮体1下端焊接有若干组连接板1-6，且若干组所述连接板1-6的下端与助力箱3上端面焊接，从若干组连接板1-6的上方看，若干组连接板1-6从中间往两端呈扩散式分布，若干组连接板1-6分为两大组，且两大组连接板1-6对称分布在竖轴2的两侧，连接板1-6在连接浮体1与助力箱3的同时可以潮流的流向进行引导，使受力板2-1受的潮流推力加大。

[0037] 竖轴2位于助力箱3内部的一段上通过螺丝固定有两组主动齿轮，两组主动齿轮分别为Ⅰ号主动齿轮2-3、Ⅱ号主动齿轮2-4，且两组主动齿轮均为飞轮，两组主动齿轮分别与两组助力机构转动连接，助力箱3上加工有两组进水孔，助力箱3前端面的中间位置呈凸起状，助力箱3前端面的两侧位置呈不规则的凹陷结构，两组进水孔的进水端与凹陷结构的顶端焊接，两组进水孔分别位于助力箱3的两侧，助力箱3内部焊接有分隔板3-3，助力箱3内部上端面和下端面以及分隔板3-3上端面和下端面均加工有转动滑轨3-8，且助力箱3内部上端面的转动滑轨3-8与分隔板3-3上端面的转动滑轨3-8相对应，助力箱3内部下端面的转动滑轨3-8与分隔板3-3下端面的转动滑轨3-8相对应；

[0038] 两组助力机构分为Ⅰ组助力机构、Ⅱ组助力机构，Ⅰ组助力机构安装在分隔板3-3上方，Ⅱ组助力机构安装在分隔板3-3下方，Ⅰ组助力机构包括Ⅰ号助力轮3-1，Ⅰ号助力轮3-1与助力箱3转动连接，Ⅰ号助力轮3-1的外表面焊接有若干组助力板3-4，Ⅰ号助力轮3-1上下端面加工有转动槽3-5，Ⅰ号助力轮3-1上的转动槽3-5与助力箱3内部以及分隔板3-3上端面的转动滑轨3-8相互配合，Ⅰ号助力轮3-1通过转动槽3-5与转动滑轨3-8的相互配合实现在助力箱3内转动，Ⅰ号助力轮3-1内表面加工有轮齿3-6，Ⅰ号主动齿轮2-3通过轮齿3-6与Ⅰ号助力轮3-1转动连接；

[0039] Ⅱ组助力机构包括Ⅱ号助力轮3-2、换向轮3-7，Ⅱ号助力轮3-2、换向轮3-7分别与助力箱3转动连接，助力箱3的内部下端面焊接有固定柱，换向轮3-7转动安装在固定柱上，Ⅱ号助力轮3-2的外表面焊接有若干组助力板3-4，Ⅱ号助力轮3-2上下端面加工有转动槽3-5，Ⅱ号助力轮3-2上的转动槽3-5与助力箱3内部以及分隔板3-3下端面的转动滑轨3-8相互配合，Ⅱ号助力轮3-2通过转动槽3-5与转动滑轨3-8的相互配合实现在助力箱3内转动，Ⅱ号助力轮3-2内表面加工有轮齿3-6，换向轮3-7通过轮齿3-6与Ⅱ号助力轮3-2转动连接，Ⅱ号主动齿轮2-4与换向轮3-7转动连接；

[0040] 为了使助力箱3两侧均匀受力，避免助力箱3单侧受力造成连接板1-6发生形变，将两租助力机构的转动方向相反设置，使助力板3-4位于进水孔中，助力板3-4在进水孔中潮流的推动下带动Ⅰ号助力轮3-1以及Ⅱ号助力轮3-2进行转动，助力板3-4的前端与进水孔内壁紧凑连接，使受力板3-4可以完全受潮流的推动，助力板3-4的前端面为弧形结构，助力板3-4的前端面即迎水面呈弧形，且助力板3-4远离助力轮的一端弧度大于靠近助力轮一端的弧度，潮流被分流后进入进水孔，当潮流与助力板3-4前端面接触时，潮流在助力板3-4弧度的影响下流向助力板3-4远离助力轮的一端，使助力板3-4远离助力轮的一端受力增大，助力板3-4可以看成是助力轮的动力臂，动力臂越长就越省力，当潮流的所有动力都作用在助力板3-4一端时，可以使助力轮获取更大的转动动力。

[0041] 本发明的工作原理：

[0042] 浮体1呈船体结构，浮体1的上端通过螺丝固定有罩壳，所述罩壳对浮体1内部进行保护，防止雨水或海水进行浮体1内部，浮体1下方两侧倾斜固定有连接壳1-7，两组横轴1-1分别转动安装在两组连接壳1-7上，浮体1内部有承载板1-4，承载板1-4上方从中间往两端固定安装有永磁发电机1-3、联动机构1-5，承载板1—4的下方中间位置固定有联动箱，永磁发电机1-3通过固定在承载板1-4的中间位置，两组联动机构1-5分布在永磁发电机1-3的两侧，两组联动机构1-5一端与两组横轴1-1转动连接，两组联动机构1-5的另一端与联动箱转动连接，永磁发电机1-3的电机轴与联动箱转动连接。

[0043] 两组横轴1-1的前端通过螺丝固定有螺旋桨叶1-13，横轴1-1上通过螺丝固定有限位环1-11，且限位环1-11的中间位置通过螺丝固定有传动齿轮1-12，限位环1-11位于连接壳1-7内，两组联动机构1-5包括横向联动轴组、纵向联动轴组，横向联动轴组包括两组轴支撑板1-51、随动轴1-52，两组轴支撑板1-51焊接在承载板1-4上，随动轴1-52转动安装在两组轴支撑板1-51上，随动轴1-52上从上往下依次通过螺丝固定有随动斜齿轮1-53、挡板1-54、随动齿轮1-55、挡板1-56，两组挡板1-56安装在随动齿轮1-55的两侧，传动齿轮1-12与随动齿轮1-55通过传动链1-60转动连接，纵向联动轴组包括轴支撑架1-57、从动轴1-58、两组从动斜齿轮1-59，轴支撑架1-57焊接在承载板1-4上，从动轴1-58转动安装在轴支撑架1-
57上，从动轴1-58的两端通过螺丝分别固定从动斜齿轮1-59，从动轴1-58上靠近随动轴1-
52一端的从动斜齿轮1-59与随动斜齿轮1-53转动连接，横轴1-1通过传动齿轮1-12与随动齿轮1-55的转动连接以及从动斜齿轮1-59与随动斜齿轮1-53转动连接将转动动力传递到从动轴1-58上。

[0044] 联动箱包括箱体1-21、至少两组垂直联动轴1-22、竖轴齿轮1-23、电机齿轮1-24，箱体1-21与承载板1-4的下端面通过螺丝固定，两组垂直联动轴1-22转动安装在箱体1-21内部的两端，两组垂直联动轴1-22贯穿箱体1-21的箱壁且下端转动安装在箱体1-21的内部，两组垂直联动轴1-22上从上至下均依次通过螺丝固定有联动斜齿轮1-26、联动齿轮1-25，联动斜齿轮1-26与纵向联动轴组中的另一个从动斜齿轮1-59转动连接，从动轴1-58通过联动斜齿轮1-26与从动斜齿轮1-59的转动连接将横轴1-1上的转动动力传递到垂直联动轴1-22上，竖轴齿轮1-23、电机齿轮1-24均位于箱体1-21内部，永磁发电机1-3的电机轴与电机齿轮1-24通过螺丝固定，竖轴2上端与竖轴齿轮1-23通过螺丝固定，电机齿轮1-24分别与竖轴齿轮1-23、两组联动齿轮1-25进行齿轮传动，两组横轴1-1通过两组联动齿轮1-25与电机齿轮1-24的转动连接将转动动力传递到永磁发电机1-3上。

[0045] 竖轴2上焊接有两组转动板2-2，两组转动板2-2呈上下分布，两组转动板2-2均包括若干个转动板2-2，上下两组转动板2-2相互一一对应，上下两组转动板2-2之间转动安装有受力板2-1，受力板2-1的上下两端焊接有固定柱，且固定柱安装在转动板2-2中，转动板2-2上焊接有挡块2-21，所述挡块2-21对受力板2-1的转动方向进行限定，竖轴2上的受力板
2-1分为左右两部分，当受力板2-1处于竖轴2左侧时，受力板2-1在挡块2-21的阻挡下对潮流进行阻挡，使潮流对受力板2-1进行推动使竖轴2获得转动动力，当受力板2-1位于竖轴2右侧时，受力板2-1不受挡块2-21的阻挡，并且此时受力板2-1在潮流的影响下与潮流的流动方向平行，使右侧受力板2-1不对潮流进行阻挡，减小竖轴2右侧受力板2-1的受力，使得竖轴2只受一侧潮流的影响进行转动，当右侧受力板2-1在竖轴2的带动下回到左侧时，受力板2-1再次对潮流进行阻挡，转动板2-2均位于助力箱3上方，竖轴2的下端一端贯穿助力箱3并与两组所述助力机构转动连接。

[0046] 浮体1下端焊接有若干组连接板1-6，且若干组所述连接板1-6的下端与助力箱3上端面焊接，从若干组连接板1-6的上方看，若干组连接板1-6从中间往两端呈扩散式分布，若干组连接板1-6分为两大组，且两大组连接板1-6对称分布在竖轴2的两侧，连接板1-6在连接浮体1与助力箱3的同时可以潮流的流向进行引导，使受力板2-1受的潮流推力加大。

[0047] 竖轴2位于助力箱3内部的一段上通过螺丝固定有两组主动齿轮，两组主动齿轮分别为Ⅰ号主动齿轮2-3、Ⅱ号主动齿轮2-4，且两组主动齿轮均为飞轮，两组主动齿轮分别与两组助力机构转动连接，助力箱3上加工有两组进水孔，助力箱3前端面的中间位置呈凸起状，助力箱3前端面的两侧位置呈不规则的凹陷结构，两组进水孔的进水端与凹陷结构的顶端焊接，两组进水孔分别位于助力箱3的两侧，助力箱3内部焊接有分隔板3-3，助力箱3内部上端面和下端面以及分隔板3-3上端面和下端面均加工有转动滑轨3-8，且助力箱3内部上端面的转动滑轨3-8与分隔板3-3上端面的转动滑轨3-8相对应，助力箱3内部下端面的转动滑轨3-8与分隔板3-3下端面的转动滑轨3-8相对应；

[0048] 两组助力机构分为Ⅰ组助力机构、Ⅱ组助力机构，Ⅰ组助力机构安装在分隔板3-3上方，Ⅱ组助力机构安装在分隔板3-3下方，Ⅰ组助力机构包括Ⅰ号助力轮3-1，Ⅰ号助力轮3-1与助力箱3转动连接，Ⅰ号助力轮3-1的外表面焊接有若干组助力板3-4，Ⅰ号助力轮3-1上下端面加工有转动槽3-5，Ⅰ号助力轮3-1上的转动槽3-5与助力箱3内部以及分隔板3-3上端面的转动滑轨3-8相互配合，Ⅰ号助力轮3-1通过转动槽3-5与转动滑轨3-8的相互配合实现在助力箱3内转动，Ⅰ号助力轮3-1内表面加工有轮齿3-6，Ⅰ号主动齿轮2-3通过轮齿3-6与Ⅰ号助力轮3-1转动连接；

[0049] Ⅱ组助力机构包括Ⅱ号助力轮3-2、换向轮3-7，Ⅱ号助力轮3-2、换向轮3-7分别与助力箱3转动连接，助力箱3的内部下端面焊接有固定柱，换向轮3-7转动安装在固定柱上，Ⅱ号助力轮3-2的外表面焊接有若干组助力板3-4，Ⅱ号助力轮3-2上下端面加工有转动槽3-5，Ⅱ号助力轮3-2上的转动槽3-5与助力箱3内部以及分隔板3-3下端面的转动滑轨3-8相互配合，Ⅱ号助力轮3-2通过转动槽3-5与转动滑轨3-8的相互配合实现在助力箱3内转动，Ⅱ号助力轮3-2内表面加工有轮齿3-6，换向轮3-7通过轮齿3-6与Ⅱ号助力轮3-2转动连接，Ⅱ号主动齿轮2-4与换向轮3-7转动连接；

[0050] 为了使助力箱3两侧均匀受力，避免助力箱3单侧受力造成连接板1-6发生形变，将两租助力机构的转动方向相反设置，使助力板3-4位于进水孔中，助力板3-4在进水孔中潮流的推动下带动Ⅰ号助力轮3-1以及Ⅱ号助力轮3-2进行转动，助力板3-4的前端与进水孔内壁紧凑连接，使受力板3-4可以完全受潮流的推动，助力板3-4的前端面为弧形结构，助力板3-4的前端面即迎水面呈弧形，且助力板3-4远离助力轮的一端弧度大于靠近助力轮一端的弧度，潮流被分流后进入进水孔，当潮流与助力板3-4前端面接触时，潮流在助力板3-4弧度的影响下流向助力板3-4远离助力轮的一端，使助力板3-4远离助力轮的一端受力增大，助力板3-4可以看成是助力轮的动力臂，动力臂越长就越省力，当潮流的所有动力都作用在助力板3-4一端时，可以使助力轮获取更大的转动动力。

[0051] 当潮流流经转换装置时，连接板1-6对部分潮流的流向进行引导，使潮流对竖轴2上的受力板2-1产生作用力，使受力板2-1在潮流的推动下带动竖轴2进行转动，同时助力箱3中的助力机构在潮流的推动下也进行转动，由于竖轴2通过主动齿轮与助力机构进行转动连接，助力机构在转动时会通过主动齿轮将转动动力传递到竖轴2上，使竖轴2在潮流流速很小时也可以保持一定的转动速度。

[0052] 联动箱连接两组横轴1-1、竖轴2以及永磁发电机1-3，联动箱通过内部齿轮之间的转动连接将两组横轴1-1的转动动力以及竖轴2的转动动力都集中的一个齿轮上，永磁发电机1-3与集中所有转动动力的齿轮连接，通过三方同时为永磁发电机1-3提供转动动力，可以保证永磁发电机1-3的转速。

[0053] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。