CN101910616B - 螺旋涡轮的维护系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种组合式螺旋涡轮系统，所述系统可防止其组装/拆卸受到在所述组装/拆卸过程中所产生的转动力的阻碍。所述组合式螺旋涡轮系统包括：螺旋涡轮，所述螺旋涡轮以在单向或多向流体流下持续地产生转动力的方式形成有多个轮叶；壳组件，所述壳组件用于在围绕所述螺旋涡轮的同时以可转动的方式支撑所述螺旋涡轮；止动部，所述止动部以从所述壳组件的外周表面突出预定高度的方式形成在所述外周表面上；以及壳支架，所述壳支架用于以能够将所述壳组件插入到所述壳支架中或从所述壳支架中抽出的方式支撑所述壳组件，所述壳支架具有卡槽，所述卡槽以对应于止动部的形状凹入以固定所述止动部。

Description

螺旋涡轮的维护系统
技术领域
本发明涉及一种组合式螺旋涡轮系统，更具体地涉及这样一种组合式螺旋涡轮系统，其中，当在其中固定有螺旋涡轮的壳组件安装在用于支撑壳组件的壳支架中时，壳组件可在壳支架中容易地组装而不受螺旋涡轮的转动的阻碍，所述螺旋涡轮的转动由于潮汐流的流动持续地产生。
背景技术
通常，涡轮指的是用于将包含在诸如水、气体或蒸汽这样的流体中的能量转换成有用的机械能的机器或设备。通过使用这种涡轮来产生能量的设备主要应用在潮汐发电中。在传统的潮汐发电中，在落潮和涨潮之间具有大差异的封闭海湾中建造潮水坝，由此中断海水的运动，然后利用潮水坝内部与外部之间由于落潮和溢潮之间的差而产生的水位差进行发电。这种潮汐发电的机制类似于水电发电的机制。
然而，因为传统的潮汐发电利用势能驱动，因此它需要高于一定高度的水位。为此，必需建造海堤，这带来包括海水污染的环境问题。
为了解决这些问题，螺旋涡轮由美国东北大学的教授Alexander M.Gorlov开发，并且目前已经在应用。螺旋涡轮是能够在多向流体流以及单向流体流下提供转动的设备。如图1所示，这种螺旋涡轮发电机包括：浸在流体中的框架120；壳支架110，其设置在框架120中并形成内部的圆柱形空间；壳组件140，其插入并固定到壳支架110中；以及螺旋涡轮130，其以可转动的方式安装于壳组件140的中央部。
螺旋涡轮130包括：转动轴131，其由壳组件140以可转动的方式支撑；多个支撑件132，其在沿转动轴131布置成层状的同时从转动轴131径向地突出；以及轮叶133，其连接到相应的成层状的支撑件132的远端、具有流线型的横截面、并在转动轴131的纵向方向上螺旋状地扭曲。
而且，壳组件140插入并固定到壳支架110的内部的接收空间中。
然而，在具有以上结构的传统的螺旋涡轮发电机中，存在如下问题，即：当支撑螺旋涡轮130的壳组件140组装在壳支架110的内部空间中时，由于流体流而导致即使在组装过程中转动力也持续地作用于螺旋涡轮130，结果使壳组件140由于施加于螺旋涡轮130的力而在壳支架110的内部空间中转动，这使得难以组装壳组件140。
进一步地，当螺旋涡轮130在其使用过程中损坏或用坏、并因此需将螺旋涡轮130和壳组件140从壳支架110拆卸时，由于螺旋涡轮持续地转动从而也难以拆卸螺旋涡轮130和壳组件140。
发明内容
技术问题
因此，本发明用来解决至少在以上所提及的在现有技术中存在的问题，并且本发明的目的是提供一种组装式螺旋涡轮系统，该系统可放置螺旋涡轮在其组装/拆卸过程中由于持续产生的转动力而转动，由此便于螺旋涡轮的组装/拆卸过程。
技术方案
为了完成以上的目的，根据本发明的一个方面，这里提供了一种组合式螺旋涡轮系统，其包括：螺旋涡轮，所述螺旋涡轮以在单向或多向流体流下持续地产生转动力的方式形成有多个轮叶；壳组件，所述壳组件用于在围绕所述螺旋涡轮的同时以可转动的方式支撑所述螺旋涡轮；止动部，所述止动部以从所述壳组件的外周表面突出至预定高度的方式形成在所述外周表面上；以及壳支架，所述壳支架用于以能够将所述壳组件插入到所述壳支架中并从所述壳支架中抽出的方式支撑所述壳组件，所述壳支架具有卡槽，所述卡槽以对应于止动部的形状凹入以固定所述止动部。这样，当其中安装有螺旋涡轮的壳组件在壳支架中组装时，组装过程可容易地实现，因为即使螺旋涡轮由于潮汐流的流动而转动，壳组件的止动部也接合在卡槽中，由此防止壳组件转动。
有利效果
根据本发明的组合式螺旋涡轮系统，使得能够在不受到由于潮汐流的流动所产生的转动力的阻碍的情况下容易地组装/拆卸在其中固定有螺旋涡轮的壳组件，由此改进了组装/拆卸过程的可操作性并缩短了组合式螺旋涡轮系统的构建时间。
附图说明
从以下结合附图所作的详细描述，本发明以上的和其它的目的、特征以及优点将变得更加明显，其中：
图1是示出了传统结构的螺旋涡轮发电机的截面图；
图2是示出了根据本发明第一优选实施方式的组装式螺旋涡轮系统的截面图；
图3是示出了图2所示的螺旋涡轮系统的立体图；
图4是示出了图2所示的螺旋涡轮系统的平面图；以及
图5是示意性地示出了根据本发明第二优选实施方式的组合式螺旋涡轮系统的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对根据本发明的组装式螺旋涡轮系统的优选实施方式进行详细的描述。在以下描述中，与传统的结构的部件相同的部件将由相同的附图标记指定。
图2示出了根据本发明第一优选实施方式的组合式螺旋涡轮系统的截面，图3示出了图2中的螺旋涡轮系统的立体图，而图4示出了图2中的螺旋涡轮系统的平面图。
如图所示，根据本实施方式的组装式螺旋涡轮系统包括：框架120，其浸在流体中；壳支架10，其设置在框架120中；以及壳组件40，其用于将螺旋涡轮组件30以可转动的方式安装在其中央部，壳组件40插入在壳支架10中。
螺旋涡轮组件30具有其中多个螺旋涡轮31通过耦接器35彼此连接的结构。每一个螺旋涡轮31包括：转动轴32，其具有预定的长度；多个支撑件33，其沿转动轴32以层状布置、同时从转动轴32径向地突起；以及轮叶34，其连接到相应支撑件33的远端、具有流线型的横截面、并在转动轴32的纵向方向上螺旋状地扭曲。关于这点，通过耦接器35彼此连接的螺旋涡轮31的数量由安装环境和其它的因素决定，而用于通过耦接器35将两个相邻的转动轴32的端部彼此连接的机构一般形成为这样的结构，其中，在转动轴32的端部通过耦接器35固定的状态下将螺钉拧进转动轴32的端部和耦接器35中。
壳组件40具有通过将螺钉(也就是耦接件)拧入到壳41中而将多个壳41成层状布置的结构。每一个壳41包括：轴承支架43，其形成为圆轮的形状并在其中央部具有用于支撑转动轴32的径向的轴承42；以及多个侧柱44，其以围绕螺旋涡轮31的方式从轴承支架43纵向地突起。侧柱44结合到轴承支架43，同时侧柱44的端表面径向突出轴承支架43的外周表面一个预定的长度，且侧柱44的突出部形成止动部44a。而且，壳41的数量根据设置多少螺旋涡轮31而定。
壳支架10包括：多个圆环状支撑盘11，其用于在其中接收壳组件40；以及多个支撑盘侧柱，其沿支撑盘11的轮缘布置、用于将彼此相邻的支撑盘11相互连接和固定。每一个支撑盘11在其内表面形成有多个卡槽11a，卡槽11a内凹与突出的止动部44a的高度相对应的深度，以使止动部44a紧固地接合在其中。
在根据该实施方式所构造的组合式螺旋涡轮系统中，当相应的螺旋涡轮31与壳组件40依次组装/拆卸时，组装/拆卸过程以如下方式进行：每一个其中设有螺旋涡轮31的壳41逐步地插入到壳支架10中或从壳支架10中抽出，同时由侧柱44形成的止动部44a接合在支撑盘11的卡槽11a中并沿卡槽11a向下/向上滑动。这样，由于螺旋涡轮31被放置将它们的由于潮汐流的流动而产生的转动力传递给壳41，所以在组装/拆卸过程中没有由转动力所导致的困难。
如图5中示意性的图示，根据本发明第二优选实施方式的组合式螺旋涡轮系统，其特征在于，壳组件40以其形成为在从前部看时在朝向基部侧的向下方向渐缩的梯形的方式进行组装。也就是说，相应壳41的宽度朝底部变得较小，使得壳组件40形成为在从前方看时整体为梯形，并且，组装在每个上壳41的底部处的每个下壳41具有比该上壳41的渐缩内径更小的渐缩内径。优选地，壳支架10以形成为具有与壳组件40的倾角相对应的内倾角的梯形的方式与壳组件40相配合。根据该实施方式的组合式螺旋涡轮系统的其它的结构和功能细节与根据本发明第一实施方式的组合式螺旋涡轮系统的那些相同。如上所提及的，优选的是，壳组件40和壳支架10形成为梯形的形状，以减小在将壳组件40插入到壳支架10中或从壳支架10中抽出时壳组件40和壳支架10之间的摩擦力，这便于组装/拆卸过程。然而，梯形的倾角必须使得止动部44a不会脱离卡槽11a。
尽管出于说明的目的对本发明具体的优选实施方式进行了详细的描述，但是本领域一般技术人员可知，在不脱离所附权利要求所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改变、附加以及替代是可能的，并且这种改变、附加以及替代落在所附权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种组装式螺旋涡轮系统，包括：
螺旋涡轮，所述螺旋涡轮以在单向或多向流体流下持续地产生转动力的方式形成有多个轮叶；
壳组件，所述壳组件用于在围绕所述螺旋涡轮的同时以可转动的方式支撑所述螺旋涡轮；
止动部，所述止动部以从所述壳组件的外周表面突出至预定高度的方式形成在所述外周表面上；以及
壳支架，所述壳支架用于以能够将所述壳组件插入到所述壳支架中并从所述壳支架中抽出的方式支撑所述壳组件，所述壳支架具有卡槽，所述卡槽以对应于止动部的形状凹入以固定所述止动部。
2.如权利要求1所述的组装式螺旋涡轮系统，其中，所述壳组件包括：
多个轴承支架，所述轴承支架用于以可转动的方式支撑构成所述螺旋涡轮的转动轴；以及
多个侧柱，所述侧柱用于支撑所述多个轴承支架，所述侧柱以通过从所述轴承支架的外周表面突出预定长度从而形成所述止动部的方式固定。
3.如权利要求1所述的组装式螺旋涡轮系统，其中，所述壳组件形成为在朝向其底部的向下方向上渐缩的形状，从而便于将所述壳组件插入到所述壳支架中/从所述壳支架中抽出，由此所述壳组件形成为在从前方看时成梯形。
4.如权利要求1到3中任一项所述的组装式螺旋涡轮系统，其中，所述壳支架包括：
多个圆环状支撑盘，所述支撑盘中每一个围绕所述壳组件并在其内表面形成有所述卡槽；以及
多个支撑盘侧柱，所述支撑盘侧柱用于将一个支撑盘连接并固定到另一个支撑盘。
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