CN103696897B - 能够提供稳定电压的水轮机结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种能够提供稳定电压的水轮机结构，包括发电机转子输入轴，其特征在于：所述的输入轴为空筒状，输入轴的端部通过法兰盘与水轮机外壳相连，水轮机外壳内设置有延伸至输入轴内的拉杆，拉杆的一端与设置在水轮机外壳内的正三棱柱固定连接，拉杆的另一端则与复位弹簧连接，在正三棱柱的三个侧面上均固定连接有齿条，且所有的齿条均与设置在叶片转轴上的齿轮相啮合，而所有叶片转轴的顶端均设置有位于水轮机外壳外的叶片，叶片转轴转动支撑在水轮机外壳上并能够沿其自身的轴线转动，在正三棱柱轴向两侧的水轮机外壳内还分别设置有限位板。

Description

能够提供稳定电压的水轮机结构
技术领域
本发明涉及一种水轮机结构，特别是一种能够提供稳定电压的水轮机结构。
背景技术
潮流能主要是指伴随潮汐现象而产生的海水流，潮流每天两次改变其大小和方向。潮流能发电机能够直接利用涨落潮水的水流冲击叶轮等机械装置进行发电。国内外有许多不同类型的潮流能发电装置。如水平轴潮流能水轮机，竖井潮流能水轮机，震荡水翼式潮流能装置等。但由于潮流能是一种随时间变化的能源，其瞬时能量的大小是我们无法控制的，因此导致常规水轮机的转速不恒定，其产生的电压也不稳定。因此现在需要一种能够解决上述问题，保证水轮机输出的电压稳定的装置或方法。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，能够根据水流的大小改变叶片角度，以保证恒定输出电压的水轮机结构。
本发明的技术解决方案是：一种能够提供稳定电压的水轮机结构，包括发电机转子输入轴1，其特征在于：所述的输入轴1为空筒状，输入轴1的端部通过法兰盘与水轮机外壳3相连，水轮机外壳3内设置有延伸至输入轴1内的拉杆4，拉杆4的一端与设置在水轮机外壳3内的正三棱柱5固定连接，拉杆4的另一端则与复位弹簧6连接，在正三棱柱5的三个侧面上均固定连接有齿条7，且所有的齿条7均与设置在叶片转轴8上的齿轮9相啮合，而所有叶片转轴8的顶端均设置有位于水轮机外壳3外的叶片10，叶片转轴8转动支撑在水轮机外壳3上并能够沿其自身的轴线转动，在正三棱柱5轴向两侧的水轮机外壳3内还分别设置有限位板2。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
传统的利用潮流能进行发电的水轮机装置一般存在以下问题：由于潮流能的不稳定、不连续，造成的水轮机转速不恒定，发电机输出电压不稳定，叶片所受冲力太大等。针对上述问题，本发明公开了一种可以随着潮流能的大小自由改变叶片角度且能够复位水轮机结构，这种结构能够保证不论水流的大小是多少，都能够保证水轮机的恒定转速，同时还可以将潮流对叶片的冲力进行缓冲，达到保护叶片的目的。同时这种结构可用于对航速无要求的观光船上，通过在此类船舶上安装本种水轮机结构作为发电机使用。这种水轮机结构具有结构简单，设计巧妙，制作成本低廉，不消耗能源，无污染等优点，具备广泛的市场前景，特别适合于在本领域中推广应用。
附图说明
图1是本发明实施例的主视图。
图2是本发明实施例的侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1、图2所示：一种能够提供稳定电压的水轮机结构，包括发电机转子输入轴1，所述的输入轴1为空心结构的筒状，输入轴的端部通过法兰盘与水轮机外壳3相连，在水轮机外壳3内设置有拉杆4，这个拉杆4的一部分延伸至输入轴1内，拉杆4的一端与设置在水轮机外壳3内的正三棱柱5固定连接，拉杆4的另一端则与复位弹簧6相互连接，在正三棱柱5的三个侧面上均固定连接有沿其轴向设置的齿条7，并且所有的齿条7均与齿轮9相啮合，而齿轮9则设置在叶片转轴8上并能够随着叶片转轴8转动，叶片转轴8转动支撑在水轮机外壳3上，并且在叶片转轴8的顶端还设置有叶片10，叶片10位于水轮机外壳3的外部，叶片10在圆周上均匀分，当水流冲击的叶片10时，它能够带动水轮机外壳3整体转动；在正三棱柱5轴向两侧的水轮机外壳3内部，还分别设置有限位板2。
本发明实施例的能够提供稳定电压的水轮机结构的工作过程如下：水流冲击水轮机外壳3外部的三个叶片10，带动水轮机外壳3和发电机转子的输入轴1转动，发电机工作产生电能，当水流瞬时过大时，在水流的冲击下，叶片10会以叶片转轴8为轴做转动，改变迎流面的面积，当某一叶片转轴8转动时，其底部的齿轮9随之转动，并带动与之啮合的齿条7沿着水轮机外壳3的轴向运动，此时正三棱柱5也一并运动，并带动其它两个叶片10转动同样的角度，即正三棱柱5、齿条7、齿轮9共同形成一套联动机构，能够让三个叶片10同时转动相同的角度，在上述运动过程中，由于拉杆4也随之运动，因此与拉杆4相连的复位弹簧6也会做出相应的压缩或伸出动作，在水流流速降低后，复位弹簧6恢复初始状态，推动（或拉动）拉杆4动作，上述动作反向进行，叶片10转动回初始位置；由于在正三棱柱5轴向的两侧分别设置有限位板2，因此可以限制正三棱柱5的运动极限位置，即限制了叶片10的转动角度。这样，叶片10能够随着潮流的大小来改变自身的倾斜角度，以保证不论在何种强度的潮流中都能够保证恒定的转速，从而实现让发电机产生恒定电压的目的。

Claims (1)

1.一种能够提供稳定电压的水轮机结构，包括发电机转子输入轴（1），其特征在于：所述的输入轴（1）为空筒状，输入轴（1）的端部通过法兰盘与水轮机外壳（3）相连，水轮机外壳（3）内设置有延伸至输入轴（1）内的拉杆（4），拉杆（4）的一端与设置在水轮机外壳（3）内的正三棱柱（5）固定连接，拉杆（4）的另一端则与复位弹簧（6）连接，在正三棱柱（5）的三个侧面上均固定连接有齿条（7），且所有的齿条（7）均与设置在叶片转轴（8）上的齿轮（9）相啮合，而所有叶片转轴（8）的顶端均设置有位于水轮机外壳（3）外的叶片（10），叶片转轴（8）转动支撑在水轮机外壳（3）上并能够沿其自身的轴线转动，在正三棱柱（5）轴向两侧的水轮机外壳（3）内还分别设置有限位板（2）。
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