CN110657059B - 一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，属于潮汐能发电机扇叶领域，一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，本方案通过结构解决过强潮汐能对潮汐发电装置造成损坏的问题，在潮汐能处于适中状态时，潮汐流对限流端造成的冲击，并将限流端和附加面板从活动滑槽内冲出，增加扇叶本体整体的受力面积，增加扇叶本体对潮汐能的利用效率，而在潮汐能过强时，附加面板会被进一步从活动滑槽内推出，并将泄压孔漏出，过强的潮汐流会穿过引流通槽、活动滑槽和泄压孔，直接穿透扇叶本体，减小过强潮汐流对扇叶本体的损耗，大幅减小潮汐电站的建设成本的同时减小潮汐发电装置维护成本，易于保持潮汐能电站的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及潮汐能发电机扇叶领域，更具体地说，涉及一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶。
背景技术
潮汐能海水周期性涨落运动中所具有的能量。其水位差表现为势能，其潮流的速度表现为动能。这两种能量都可以利用，是一种可再生能源，潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，潮汐发电有以下三种形式：发电机主体（1）单库单向电站即只用一个水库，仅在涨潮（或落潮）时发电，扇叶本体（2）单库双向电站用一个水库，但是涨潮与落潮时均可发电，只是在平潮时不能发电，扇叶面板（3）双库双向电站它是用两个相邻的水库，使一个水库在涨潮时进水，另一个水库在落潮时放水，这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高，故前者称为上水库，后者称为下水库。水轮发电机组放在两水库之间的隔坝内，两水库始终保持着水位差，故可以全天发电。
利用潮汐发电必须具备两个物理条件：第一，潮汐的幅度必须大，至少要有几米，第二，海岸的地形必须能储蓄大量海水，并可进行土建工程，这也就导致了潮汐能利用比较苛刻，虽然在现实生活中，各地的海岸地形较多，但是真正适合利用潮汐能发电的却少之又少。
在利用潮汐能电站建设的过程中，除了需要考虑是地形是否复合大型土建工程外，还需要考虑潮汐能的保有量，其中潮汐能较少的地区明显不适合大建土木来修建潮汐电站设施，而对于潮汐能过分丰富的地区，过强的潮汐容易损坏发电装置，易给潮汐电站设施带来不必要的损失，而由于潮汐引力的作用，过强的潮汐流通常会集中出现在少数几个日子中，如果仅仅为了应对少数几个日子中的过强潮汐流而可以增加潮汐发电装置的材料性能，又会大幅增加潮汐电站前期的建设成本，同时也容易造成资源浪费。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，它可以实现通过结构解决过强潮汐能对潮汐发电装置造成损坏的问题，大幅减小过强潮汐能对潮汐发电装置的损耗，大幅减小潮汐电站前期的建设成本的同时减小潮汐发电装置日常的维护成本，易于保持潮汐能电站的正常运行。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，包括固定连接在发电机主体动力输入端上的多个扇叶本体，所述扇叶本体包括扇叶面板，所述扇叶面板内开凿有相互匹配的活动滑槽和活动滑腔，且活动滑槽位于扇叶本体远离发电机主体的一端，且活动滑槽与外界相连通，所述活动滑槽内插接有与自身相匹配的附加面板，所述附加面板位于活动滑槽内的一端连接有多个连接杆，且连接杆远离附加面板的一端贯穿扇叶面板并延伸到活动滑腔所述连接杆远离附加面板的一端固定连接有限位板，所述限位板与活动滑腔侧壁之间固定连接有多组压缩弹簧，多组所述压缩弹簧分别套接在不同的连接杆的外侧，所述扇叶面板的一个侧面上开凿有多组相互匹配的引流通槽和导流槽，多个所述引流通槽均连通活动滑槽与外界，所述扇叶面板远离开凿引流通槽和导流槽的一侧面上开凿有泄压孔，且泄压孔连通活动滑槽与外界，可以实现通过结构解决过强潮汐能对潮汐发电装置造成损坏的问题，大幅减小过强潮汐能对潮汐发电装置的损耗，大幅减小潮汐电站前期的建设成本的同时减小潮汐发电装置日常的维护成本，易于保持潮汐能电站的正常运行。
进一步的，所述附加面板与连接杆之间固定连接有切割刀刃，切割刀刃可以切断堵塞在活动滑槽内杂物，不易影响附加面板在活动滑槽内的自由滑行，不易影响扇叶本体自身对潮汐流强弱的调节作用。
进一步的，所述限流端包括限流端主体，所述限流端主体内开凿有缓冲腔，且缓冲腔与引流通槽和导流槽位于扇叶面板的同一侧，所述缓冲腔的槽口处固定连接有与自身相匹配的缓冲膜，其中缓冲腔为缓冲膜的弹性缓冲区，而缓冲膜可以通过自身的弹性形变大幅增加自身抵抗潮汐流的侵蚀，延长限流端整体的使用寿命。
进一步的，所述缓冲膜包括多组弹性橡胶层，所述弹性橡胶层远离缓冲腔的一端均固定连接有抛光层，两个相邻的弹性橡胶层之间通过抛光层固定连接，在一层弹性橡胶层损坏后，撕裂的伤口在潮汐流的作用下会快速增大，从而将损坏的弹性橡胶层从相邻弹性橡胶层上撕下，新的弹性橡胶层在抛光层的保护下重新担负抵挡潮汐流侵蚀的作用。
进一步的，所述弹性橡胶层内开凿有多个毛细微孔，且多个毛细微孔相连通，所述毛细微孔均为密闭不易外界相连通，在潮汐流将弹性橡胶层撕开后，相互连通的毛细微孔可以在潮汐流的作用下快速将整个弹性橡胶层完全撕裂，减小损坏弹性橡胶层粘附在相邻弹性橡胶层上的时间，减小破损弹性橡胶层因表面不规则而受到加强潮汐流冲击的时间，减小潮汐流对限流端整体的损耗。
进一步的，多个所述弹性橡胶层中靠近缓冲腔的一个内埋有弹性金属网，即最内侧的弹性橡胶层内埋有弹性金属网，且弹性金属网纵横分布在弹性橡胶层内，弹性金属网可以大幅增加弹性橡胶层的弹性，大幅增加弹性橡胶层的抗冲击能力，增加位于最内侧的弹性橡胶层的使用寿命。
进一步的，多个所述弹性橡胶层中位于最内侧的弹性橡胶层染为鲜艳的红色，而其它弹性橡胶层均选用黑色材质，方便技术人员在宏观层面上观测弹性橡胶层损坏的大致程度。
进一步的，所述弹性金属网的外壁上固定连接有多组强化微毛，且强化微毛与弹性橡胶层固定连接，大幅增加位于最内侧的弹性橡胶层的强度和抗冲击能力，为技术人员的维护提供较长时间的缓冲期，易于技术人员维护工作的展开。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本方案通过结构解决过强潮汐能对潮汐发电装置造成损坏的问题，在潮汐能处于适中状态时，潮汐流对限流端造成的冲击，并将限流端和附加面板从活动滑槽内冲出，增加扇叶本体整体的受力面积，增加扇叶本体对潮汐能的利用效率，而在潮汐能过强时，附加面板会被进一步从活动滑槽内推出，并将泄压孔漏出，过强的潮汐流会穿过引流通槽、活动滑槽和泄压孔，直接穿透扇叶本体，减小过强潮汐流对扇叶本体的损耗，而在扇叶本体中整体受到潮汐流侵蚀最为严重的限流端，通过多层弹性橡胶层设计，可以减小潮汐流对限流端的冲击损耗，延长限流端的使用寿命，大幅减小潮汐电站前期的建设成本的同时减小潮汐发电装置日常的维护成本，易于保持潮汐能电站的正常运行。
附图说明
图1为本发明的潮汐发电装置的结构示意图；
图2为本发明的扇叶主体的正面结构示意图；
图3为本发明的扇叶主体的背面结构示意图；
图4为本发明的扇叶主体的主要结构的爆炸图；
图5为本发明的扇叶主体的正面剖视图；
图6为本发明的扇叶主体处于负载状态时的正视图；
图7为图6中A处的结构示意图；
图8为本发明的限流限流端的侧面剖视图；
图9为图8中B处的结构示意图。
图中标号说明：
1发电机主体、2扇叶主体、3扇叶面板、4活动滑槽、5引流通槽、6导流槽、7附加面板、8切割刀刃、9限流端、901限流端主体、902缓冲腔、903缓冲膜、10连接杆、11限位板、12压缩弹簧、13泄压孔、14活动滑腔、15弹性橡胶层、16抛光层、17弹性金属网。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-5，一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，包括固定连接在发电机主体1动力输入端上的多个扇叶本体2，扇叶本体2包括扇叶面板3，扇叶面板3内开凿有相互匹配的活动滑槽4和活动滑腔14，且活动滑槽4位于扇叶本体2远离发电机主体1的一端，且活动滑槽4与外界相连通，活动滑槽4内插接有与自身相匹配的附加面板7，附加面板7位于活动滑槽4内的一端连接有多个连接杆10，且连接杆10远离附加面板7的一端贯穿扇叶面板3并延伸到活动滑腔14连接杆10远离附加面板7的一端固定连接有限位板11，限位板11与活动滑腔14侧壁之间固定连接有多组压缩弹簧12，多组压缩弹簧12分别套接在不同的连接杆10的外侧，扇叶面板3的一个侧面上开凿有多组相互匹配的引流通槽5和导流槽6，多个引流通槽5均连通活动滑槽4与外界，扇叶面板3远离开凿引流通槽5和导流槽6的一侧面上开凿有泄压孔13，且泄压孔13连通活动滑槽4与外界。
特别的，扇叶面板3开凿有引流通槽5和导流槽6的一面为扇叶本体2的迎水面，而扇叶面板3开凿有泄压孔13的一面为背水面，在发电机主体1和扇叶本体2进行潮汐发电的过程中，潮汐流冲击扇叶面板3开凿有引流通槽5和导流槽6的一面，潮汐流在引流通槽5和导流槽6的导向作用下，沿着引流通槽5和导流槽6的方向冲击限流端9，并将限流端9和附加面板7朝远离扇叶面板3的方向顶去，增加扇叶本体2整体受力面积，增加潮汐能的利用率，随着潮汐流的增强，附加面板7会逐渐从活动滑槽4内滑出更多的部分，只知道图5-7所示的状态，此时引流通槽5和泄压孔13相连通，泄压孔13完成泄压工作，潮汐流经由引流通槽5、活动滑槽4和泄压孔13穿过扇叶本体2，大幅减小潮汐流对扇叶本体2整体的冲击，减小潮汐流对扇叶本体2整体的损耗，而在潮汐流逐渐减小的过程中，处于压缩状态的压缩弹簧12会回顶，并将附加面板7的大部重新推回到活动滑槽4内，使得附加面板7重新封闭引流通槽5和泄压孔13之间的连通，增加扇叶本体2整体对潮汐能的利用效率。
可以实现通过结构解决过强潮汐能对潮汐发电装置造成损坏的问题，大幅减小过强潮汐能对潮汐发电装置的损耗，大幅减小潮汐电站前期的建设成本的同时减小潮汐发电装置日常的维护成本，易于保持潮汐能电站的正常运行。
附加面板7与连接杆10之间固定连接有切割刀刃8，切割刀刃8可以切断堵塞在活动滑槽4内杂物，不易影响附加面板7在活动滑槽4内的自由滑行，不易影响扇叶本体2自身对潮汐流强弱的调节作用。
请参阅图8-9，限流端9包括限流端主体901，限流端主体901内开凿有缓冲腔902，且缓冲腔902与引流通槽5和导流槽6位于扇叶面板3的同一侧，缓冲腔902的槽口处固定连接有与自身相匹配的缓冲膜903，其中缓冲腔902为缓冲膜903的弹性缓冲区，而缓冲膜903可以通过自身的弹性形变大幅增加自身抵抗潮汐流的侵蚀，延长限流端9整体的使用寿命，缓冲膜903包括多组弹性橡胶层15，弹性橡胶层15远离缓冲腔902的一端均固定连接有抛光层16，两个相邻的弹性橡胶层15之间通过抛光层16固定连接，在一层弹性橡胶层15损坏后，撕裂的伤口在潮汐流的作用下会快速增大，从而将损坏的弹性橡胶层15从相邻弹性橡胶层15上撕下，新的弹性橡胶层15在抛光层16的保护下重新担负抵挡潮汐流侵蚀的作用，弹性橡胶层15内开凿有多个毛细微孔，且多个毛细微孔相连通，毛细微孔均为密闭不易外界相连通，在潮汐流将弹性橡胶层15撕开后，相互连通的毛细微孔可以在潮汐流的作用下快速将整个弹性橡胶层15完全撕裂，减小损坏弹性橡胶层15粘附在相邻弹性橡胶层15上的时间，减小破损弹性橡胶层15因表面不规则而受到加强潮汐流冲击的时间，减小潮汐流对限流端9整体的损耗，多个弹性橡胶层15中靠近缓冲腔902的一个内埋有弹性金属网17，即最内侧的弹性橡胶层15内埋有弹性金属网17，且弹性金属网17纵横分布在弹性橡胶层15内，弹性金属网17可以大幅增加弹性橡胶层15的弹性，大幅增加弹性橡胶层15的抗冲击能力，增加位于最内侧的弹性橡胶层15的使用寿命，多个弹性橡胶层15中位于最内侧的弹性橡胶层15染为鲜艳的红色，而其它弹性橡胶层15均选用黑色材质，方便技术人员在宏观层面上观测弹性橡胶层15损坏的大致程度，弹性金属网17的外壁上固定连接有多组强化微毛，且强化微毛与弹性橡胶层15固定连接，大幅增加位于最内侧的弹性橡胶层15的强度和抗冲击能力，为技术人员的维护提供较长时间的缓冲期，易于技术人员维护工作的展开。
本方案通过结构解决过强潮汐能对潮汐发电装置造成损坏的问题，在潮汐能处于适中状态时，潮汐流对限流端9造成的冲击，并将限流端9和附加面板7从活动滑槽4内冲出，增加扇叶本体2整体的受力面积，增加扇叶本体2对潮汐能的利用效率，而在潮汐能过强时，附加面板7会被进一步从活动滑槽4内推出，并将泄压孔13漏出，过强的潮汐流会穿过引流通槽5、活动滑槽4和泄压孔13，直接穿透扇叶本体2，减小过强潮汐流对扇叶本体2的损耗，而在扇叶本体2中整体受到潮汐流侵蚀最为严重的限流端9，通过多层弹性橡胶层15设计，可以减小潮汐流对限流端9的冲击损耗，延长限流端9的使用寿命，大幅减小潮汐电站前期的建设成本的同时减小潮汐发电装置日常的维护成本，易于保持潮汐能电站的正常运行。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，包括固定连接在发电机主体（1）动力输入端上的多个扇叶本体（2），其特征在于：所述扇叶本体（2）包括扇叶面板（3），所述扇叶面板（3）内开凿有相互匹配的活动滑槽（4）和活动滑腔（14），且活动滑槽（4）位于扇叶本体（2）远离发电机主体（1）的一端，且活动滑槽（4）与外界相连通，所述活动滑槽（4）内插接有与自身相匹配的附加面板（7），所述附加面板（7）位于活动滑槽（4）内的一端连接有多个连接杆（10），且连接杆（10）远离附加面板（7）的一端贯穿扇叶面板（3）并延伸到活动滑腔（14）所述连接杆（10）远离附加面板（7）的一端固定连接有限位板（11），所述限位板（11）与活动滑腔（14）侧壁之间固定连接有多组压缩弹簧（12），多组所述压缩弹簧（12）分别套接在不同的连接杆（10）的外侧，所述扇叶面板（3）的一个侧面上开凿有多组相互匹配的引流通槽（5）和导流槽（6），多个所述引流通槽（5）均连通活动滑槽（4）与外界，所述扇叶面板（3）远离开凿引流通槽（5）和导流槽（6）的一侧面上开凿有泄压孔（13），且泄压孔（13）连通活动滑槽（4）与外界；还包括限流端（9），限流端（9）包括限流端主体（901），所述限流端主体（901）内开凿有缓冲腔（902），且缓冲腔（902）与引流通槽（5）和导流槽（6）位于扇叶面板（3）的同一侧，所述缓冲腔（902）的槽口处固定连接有与自身相匹配的缓冲膜（903）。
2.根据权利要求1所述的一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，其特征在于：所述附加面板（7）与连接杆（10）之间固定连接有切割刀刃（8）。
3.根据权利要求1所述的一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，其特征在于：所述缓冲膜（903）包括多组弹性橡胶层（15），所述弹性橡胶层（15）远离缓冲腔（902）的一端均固定连接有抛光层（16），两个相邻的弹性橡胶层（15）之间通过抛光层（16）固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，其特征在于：所述弹性橡胶层（15）内开凿有多个毛细微孔，且多个毛细微孔相连通，所述毛细微孔均为密闭不易外界相连通。
5.根据权利要求3所述的一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，其特征在于：多个所述弹性橡胶层（15）中靠近缓冲腔（902）的一个内埋有弹性金属网（17），即最内侧的弹性橡胶层（15）内埋有弹性金属网（17），且弹性金属网（17）纵横分布在弹性橡胶层（15）内。
6.根据权利要求5所述的一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，其特征在于：多个所述弹性橡胶层（15）中位于最内侧的弹性橡胶层（15）染为鲜艳的红色，而其它弹性橡胶层（15）均选用黑色材质。
7.根据权利要求5所述的一种应用于潮汐能充沛区发电装置专用扇叶，其特征在于所述弹性金属网（17）的外壁上固定连接有多组强化微毛，且强化微毛与弹性橡胶层（15）固定连接。
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