CN114183290B - 面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置 - Google Patents

面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114183290B
CN114183290B CN202111468616.8A CN202111468616A CN114183290B CN 114183290 B CN114183290 B CN 114183290B CN 202111468616 A CN202111468616 A CN 202111468616A CN 114183290 B CN114183290 B CN 114183290B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water turbine
support
rotating
speed reducer
rotating mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111468616.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114183290A (zh
Inventor
荆丰梅
梅云雷
孔凡凯
于丰玮
王松
王毅
倪宇锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Petrochemical Technology
Original Assignee
Beijing Institute of Petrochemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Petrochemical Technology filed Critical Beijing Institute of Petrochemical Technology
Priority to CN202111468616.8A priority Critical patent/CN114183290B/zh
Publication of CN114183290A publication Critical patent/CN114183290A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114183290B publication Critical patent/CN114183290B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/008—Measuring or testing arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本发明提供了一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，涉及水力及发电水轮机技术领域。该装置包括水轮机组和实验平台，实验平台包括旋转机构和浮体支座，浮体支座可拆卸的设置于旋转机构与水轮机组之间；旋转机构具有第一安装状态和第二安装状态，处于第一安装状态的旋转机构能通过浮体支座带动水轮机组做纵向往复摇摆运动；保持水轮机组和浮体支座位置不变，将旋转机构顺时针旋转90°以使旋转机构处于第二安装状态，通过浮体支座带动水轮机组做横向往复摇摆运动。本发明通过电机控制旋转，可实现水轮机组较为高频、精密的纵摇、横摇运动，从而模拟水轮机组在受潮流驱动过程中的波浪、紊流等高频干扰，更有利于研究潮流对水轮机性能的影响规律。

Description

面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置
技术领域
本发明涉及水力及发电水轮机技术领域，尤其是涉及一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置。
背景技术
浩瀚的海洋下面蕴藏着巨大的能量，其中包括潮汐能、潮流能、波浪能、生物质能等。潮流能是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动时形成的动能，主要集中在岸边、岛屿之间的水道或湾口。因为具有绿色环保且储量丰富的特点，所以潮流能发电技术迅速发展，但是潮流能开发需要经济可靠的潮流能转换装置，因此世界上各个国家对潮流能发电机都进行了深入研究。
目前正在研发的潮流能水轮机主要包括水平轴式、竖直轴式、升-阻力式以及震荡翼式潮流能水轮机。水平轴潮流能水轮机根据叶轮的形式又主要分为风车式、空心式和导流罩式。经实验表明，在所有的潮流能获取装置中，水平轴水轮机具有获能面积大、获能效率高、便于安装的优点，使其成为研究开发的主流机型。水平轴水轮机载体可以分为座海底式、固定式和漂浮式。其中漂浮式具有结构简单造价低的特点，因此广泛的被作为实验研究的载体所采用。
现有技术中，如专利CN104481790A公开了一种直驱式独立变桨距潮流能发电水轮机，以及专利CN102384020A公开了一种水平轴变桨距潮流能水轮机，这两个专利中的水轮机采用动密封方式，桨叶轴与发电机密封舱通过油封、O型圈等进行动密封，然而水轮机在水下工作过程中，桨叶轴会磨损油封、O型圈，从而容易造成水轮机密封失效。
此外，涉及水轮机性能测试的实验装置，如专利CN112014134B公开了一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，该实验装置把水轮机固定在一个拖曳水池的拖车上，并设计一种滑轨式升降装置用于调节叶尖浸没水深。该实验平台通过电机驱动丝杠控制平台的横荡、纵荡运动，从而实现模拟水流大小和方向的精确控制，用于分析潮流对水轮机性能的影响规律。该实验平台需要拖车实现造流，对拖车损伤严重，该平台丝杠控制的横荡、纵荡运动频率较慢，且只能实现单一自由度的运动，不足以用于分析潮流对水轮机性能的影响规律。
发明内容
针对以上缺点，本发明提供一种能精确模拟波浪、紊流等高频干扰的面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，包括水轮机组和实验平台，所述实验平台包括旋转机构和浮体支座，所述浮体支座可拆卸的设置于所述旋转机构与所述水轮机组之间；所述旋转机构具有第一安装状态和第二安装状态，处于所述第一安装状态的所述旋转机构能通过所述浮体支座带动所述水轮机组做纵向往复摇摆运动；处于所述第二安装状态的所述旋转机构能通过所述浮体支座带动所述水轮机组做横向往复摇摆运动。
作为本发明的进一步改进，所述旋转机构包括与实验水槽配合的搭载支撑部、驱动结构以及旋转连接部，所述搭载支撑部能搭设在所述实验水槽上以支撑安装在所述搭载支撑部下方的所述实验平台和所述水轮机组，所述驱动结构和旋转连接部均安装在所述搭载支撑部的下方，所述旋转连接部与所述驱动结构相连接，所述浮体支座连接在所述旋转连接部与所述水轮机组之间。
作为本发明的进一步改进，所述搭载支撑部包括支撑框架以及盖板，所述盖板焊接在所述支撑框架的下方且所述盖板位于所述支撑框架的中心位置，所述支撑框架能搭设在所述实验水槽上以支撑安装在所述支撑框架下方的结构。
作为本发明的进一步改进，所述驱动结构包括驱动电机、减速器，所述驱动电机与所述减速器连接，所述减速器安装在减速器底座上且与减速器轴相连接，所述减速器底座安装在所述盖板下方，所述减速器轴上远离所述减速器的端部与旋转轴组件连接，所述旋转连接部安装在所述旋转轴组件上，所述驱动电机能通过所述减速器带动所述减速器轴转动，所述减速器轴能通过所述旋转轴组件带动所述旋转连接部转动。
作为本发明的进一步改进，所述旋转轴组件包括轴承座、立式座轴承和旋转轴，所述盖板上开设有用于安装所述旋转连接部的避让通口，两个所述轴承座安装在所述避让通口的两侧，每个所述轴承座上安装有一所述立式座轴承，所述旋转轴安装在两个所述式座轴承上，所述旋转轴通过联轴器与所述减速器轴连接，所述旋转连接部固定安装在所述旋转轴上且位于两个所述立式座轴承之间。
作为本发明的进一步改进，所述减速器底座上安装有刻度盘，所述减速器轴上靠近所述刻度盘的一端设置有指针。
作为本发明的进一步改进，所述浮体支座包括圆柱支座、异型支座和浮筒组件，所述圆柱支座的上端与所述旋转连接部可拆卸连接，所述圆柱支座的下端与所述异型支座的上端可拆卸连接，所述异型支座的下端与所述水轮机组可拆卸连接，所述浮筒组件与所述圆柱支座的侧部形成可拆卸连接。
作为本发明的进一步改进，所述浮筒组件包括浮筒和浮筒架，所述圆柱支座的下端侧部设置有第一安装板，所述浮筒架包括中间连接部和浮筒安装部，所述中间连接部与所述浮筒安装部固定连接且两者形成“T”型，所述中间连接部上远离所述浮筒安装部的端部上设置有与所述第一安装板连接的第二安装板，所述浮筒安装部的两端设置有所述浮筒。
作为本发明的进一步改进，所述浮筒包括浮筒本体和连接套环，所述浮筒本体通过所述连接套环套设在所述浮筒安装部的端部且所述连接套环与所述浮筒安装部之间通过螺栓固定连接。
作为本发明的进一步改进，所述水轮机组包括叶轮、传动系统和固定舱，所述异型支座与所述固定舱连接，所述固定舱内设有所述传动系统、扭矩仪和发电机组；所述传动系统包括主传动轴，所述叶轮通过所述主传动轴与第一滑块联轴器连接，所述第一滑块联轴器与所述扭矩仪一端固定连接，所述扭矩仪另一端与第二滑块联轴器连接，所述第二滑块联轴器与所述发电机组连接。
本发明提供的面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，包括水轮机组和实验平台，实验平台包括旋转机构和浮体支座，浮体支座可拆卸的设置于旋转机构与水轮机组之间；旋转机构具有第一安装状态和第二安装状态，处于第一安装状态的旋转机构能通过浮体支座带动水轮机组做纵向往复摇摆运动；保持水轮机组和浮体支座位置不变，将旋转机构顺时针旋转90°，也就是使旋转机构处于第二安装状态，第二安装状态的旋转机构能通过浮体支座带动水轮机组做横向往复摇摆运动。本发明通过电机控制旋转，可以实现水轮机组较为高频、精密的纵摇、横摇运动，从而模拟水轮机组在受潮流驱动过程中的波浪、紊流等高频干扰。由于机械装置相较于水流，更容易实现速度大小和方向的精确控制，所以利用该机械装置模拟更有利于研究潮流对水轮机性能的影响规律。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置与实验水槽的配合示意图；
图2是本发明实施例提供的面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的旋转机构的正视图；
图4是本发明实施例提供的旋转机构的俯视图；
图5是本发明实施例提供的水轮机组的剖面图；
图6是本发明实施例提供的浮体支座的仰视图；
图7是本发明实施例提供的圆柱支座的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的异型支座的结构示意图。
附图标记：1、水轮机组；110、叶轮；120、传动轴；130、固定舱；140、扭矩仪；150、第一滑块联轴器；160、第二滑块联轴器；170、头罩；180、导流罩；190、箱体；200、前端盖；210、发电机；220、发电机箱；230、尾罩；2、旋转机构；21、搭载支撑部；211、支撑框架；212、盖板；22、驱动结构；221、驱动电机；222、减速器；223、减速器底座；224、减速器轴；225、旋转轴；226、轴承座；227、立式座轴承；23、旋转连接部；3、浮体支座；31、圆柱支座；311、第一安装板；32、异型支座；33、浮筒；34、浮筒架；341、中间连接部；342、浮筒安装部；35、筋板；4、刻度盘；5、指针；6、堵板；7、实验水槽；8、水面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1~图8，本发明提供了一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，包括水轮机组1和实验平台，实验平台包括旋转机构2和浮体支座3，而浮体支座3可拆卸的设置于旋转机构2与水轮机组1之间；旋转机构2具有第一安装状态和第二安装状态，处于第一安装状态的旋转机构2能通过浮体支座3带动水轮机组1做纵向往复摇摆运动；保持水轮机组1和浮体支座3位置不变，将旋转机构2顺时针旋转90°，旋转后的旋转机构2处于第二安装状态，处于第二安装状态的旋转机构2能通过浮体支座3带动水轮机组1做横向往复摇摆运动。
如图2所示，本实施例中的旋转机构2包括与实验水槽7配合的搭载支撑部21、驱动结构22以及旋转连接部23，搭载支撑部21能搭设在实验水槽7上以支撑安装在搭载支撑部21下方的实验平台和水轮机组1，驱动结构22和旋转连接部23均安装在搭载支撑部21的下方，旋转连接部23与驱动结构22相连接，浮体支座3连接在旋转连接部23与水轮机组1之间,水轮机组1安装于浮体支座3下端，驱动结构22用于驱动旋转连接部23转动。
结合图3和图4所示，搭载支撑部21包括支撑框架211以及盖板212，盖板212焊接在支撑框架211的下方且盖板212位于支撑框架211的中心位置，支撑框架211能搭设在实验水槽7上以支撑安装在支撑框架211下方的结构。
本实施例中的驱动结构22包括驱动电机221、减速器222，驱动电机221与减速器222连接，减速器222安装在减速器底座223上且与减速器轴224相连接，减速器底座223安装在盖板212下方，减速器轴224上远离减速器222的端部与旋转轴225组件连接，旋转连接部23安装在旋转轴225组件上，驱动电机221能通过减速器222带动减速器轴224转动，减速器轴224能通过旋转轴225组件带动旋转连接部23转动。由于通过电机控制，可以实现水轮机较为高频、精密的纵摇、横摇运动，从而模拟水轮机在受潮流驱动过程中的波浪、紊流等高频干扰。由于机械装置相较于水流，更容易实现速度大小和方向的精确控制，所以利用机械装置模拟更有利于研究潮流对水轮机性能的影响规律。
而本实施例中的旋转轴225组件又包括轴承座226、立式座轴承227和旋转轴225，盖板212上开设有用于安装旋转连接部23的避让通口，方便安装旋转连接部23，本实施例中的旋转连接部23为旋转座，盖板212安装在支撑框架211上的中心位置，减速器底座223使用螺钉和垫片安装在盖板212上，轴承座226安装在盖板212中间方形避让通口的两侧，每个轴承座226上安装有一立式座轴承227，立式座轴承227使用螺钉和垫片安装固定在对应的轴承座226上，驱动电机221通过螺栓安装在减速器222上，减速器222通过螺栓安装在减速器底座223上，在减速器底座223上安装有刻度盘4，减速器轴224一端安装于减速器222内，在减速器轴224上靠近刻度盘4的一端装有指针5，减速器轴224的另一端通过联轴器与旋转轴225固定连接，旋转轴225位于两个立式座轴承227上，旋转座安装在旋转轴225上且位于两个立式座轴承227之间，旋转轴225和旋转座通过平键连接固定，搭载支撑部21结构稳固，可以很好的承受来浮体支座3摆动带来的惯性力 ，保证了实验进行的安全性、可靠性和稳定性。
如图2所示，水轮机组1固定在浮体支座3下端，具体的，参见图5，水轮机组1包括叶轮110、传动系统和固定舱130，异型支座32与固定舱130连接，固定舱130内设有传动系统、扭矩仪140和发电机组；传动系统包括主传动轴120，水轮机组1还包括头罩170、头罩170通过螺钉和O型圈安装在主传动轴120的一端，导流罩180使用螺钉安装在叶轮110的轮毂上，与轮毂保持一致的旋转运动，轮毂与主传动轴120固定连接，叶轮110上的叶片和轮毂为一体式设计，前端盖200使用螺钉安装在箱体190的一端，在箱体190与前端盖200之间安装有O型圈，在前端盖200与主传动轴120之间安装有机械密封，箱体190与固定舱130通过螺钉和垫圈安装固定，在箱体190和固定舱130之间装有O型圈，在前端盖200的一端和箱体190的一端均装有轴承，在固定舱130的一端装有第一滑块联轴器150，第一滑块联轴器150的一端通过平键与主传动轴120相连接，一端通过平键与扭矩仪140的一端连接，扭矩仪140通过螺钉和垫片安装在固定舱130内，扭矩仪140的另一端通过第二滑块联轴器160使用平键与发电机组中的发电机210的输入轴相连接，本实施例中的发电机组包括发电机210和发电机箱220，发电机210使用螺钉和垫圈安装在发电机箱220内，发电机箱220使用螺钉安装在固定舱130的一端，在发电机箱220的尾部安装有尾罩230，使用螺钉和垫圈固定连接，在尾罩230和发电机箱220之间有O型圈，整个水轮机组1采用分段舱的方式，便于各大型零件的安装，保证了各零件安装的精确性和可靠性，且在各箱体190连接位置装有O型密封圈，保证了整体的防水密封性能。
如图6所示，浮体支座3包括圆柱支座31、异型支座32和浮筒33组件，而浮筒33组件包括浮筒33和浮筒架34，如图8所示的异型支座32由两块弧形板焊接而成，在弧形板的上下两端分别有堵板6来进行密封，在异型支座32的上端有安装法兰与圆柱支座31下端的安装法兰通过螺栓固定连接，异型支座32下端的安装法兰与水轮机组1中的固定舱130上端的安装法兰通过螺栓连接，如图7所示的圆柱支座31的上端安装法兰与旋转座通过螺钉连接固定，圆柱支座31的主要部分是无缝钢管，在圆柱支座31下端焊接有第一安装板311，浮筒架34由两根方形钢管焊接而成，包括中间连接部341和浮筒安装部342，中间连接部341与浮筒安装部342固定连接且两者形成“T”型，中间连接部341与浮筒安装部342的连接处安装有筋板35，中间连接部341上远离浮筒安装部342的端部上设置有与第一安装板311连接的第二安装板，浮筒架34上的第二安装板与圆柱支座31上的第一安装板311使用螺栓连接固定。浮筒33包括浮筒33本体和连接套环，浮筒33本体通过连接套环套设在浮筒安装部342的端部且连接套环与浮筒安装部342之间通过螺栓固定连接。本浮体支座3构结构简单、成本低、安全、稳定、可靠。
实验时，通过支撑框架211将该实验装置固定在实验水槽7上，水轮机组1整体位于水面8以下，浮筒架34位于水面8以上，浮筒33的一部分位于水面8以下，驱动结构22带动旋转座做周期性的限定角度范围的纵向摇摆运动（前后转动），减速器轴224上的指针5可以在刻度盘4上指示实时的转动角度，旋转座的前后转动带动浮体支座3和水轮机组1前后做摆动运动，以此来模拟水轮机的纵摇运动，实验水槽7中的造流装置制造水流冲击水轮机组1的叶轮110，叶轮110转动带动主传动轴120转动，经扭矩仪140将运动传递至发电机210，从而通过发电机210将潮流能转换为电能，在此过程中水轮机组1做纵摇运动。此外，将旋转机构2与浮体支座3分离，保持浮体支座3在实验水槽7中位置不变，将旋转机构2顺时针旋转90°后再放置在实验水槽7上，随后将浮体支座3与旋转座相连接，此时驱动结构22带动旋转座做横向的旋转运动，从而带动浮体支座3和水轮机组1做横摇运动，水槽中水流冲击叶轮110，叶轮110旋转带动主传动轴120转动，经扭矩仪140带动发电机210转动，将潮流能转换为电能，在此过程中水轮机组1做横摇运动。此实验方式带动水轮机做高频、精密的横摇、纵摇运动，从而模拟水轮机在受潮流驱动过程中的波浪、紊流等高频干扰。由于机械装置相较于水流，更容易实现速度大小和方向的精确控制，所以有利于研究潮汐流对水轮机性能的影响规律。
此外，本发明在实验中也可以摘除浮筒架34，不采用电机驱动的方式带动浮体支座3运动，而是采用实验水槽7中的水流冲击水轮机组1时产生的轴向力以及浮体支座3自身的惯性力，产生纵摇运动，如上面的实验方式将旋转机构2顺时针旋转90°后，将浮体支座3与平台底座连接，使水轮机组1实现横摇运动。该种实现方式可以真实的反映水轮机在受潮流驱动过程中，波浪、紊流对水轮机性能的影响。
以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，其特征在于，包括水轮机组和实验平台，所述实验平台包括旋转机构和浮体支座，所述浮体支座可拆卸的设置于所述旋转机构与所述水轮机组之间；
所述旋转机构具有第一安装状态和第二安装状态，处于所述第一安装状态的所述旋转机构能通过所述浮体支座带动所述水轮机组做纵向往复摇摆运动；将所述旋转机构顺时针旋转90°，旋转后的所述旋转机构处于第二安装状态；处于所述第二安装状态的所述旋转机构能通过所述浮体支座带动所述水轮机组做横向往复摇摆运动；
所述旋转机构包括与实验水槽配合的搭载支撑部、驱动结构以及旋转连接部，所述搭载支撑部能搭设在所述实验水槽上以支撑安装在所述搭载支撑部下方的所述实验平台和所述水轮机组，所述驱动结构和旋转连接部均安装在所述搭载支撑部的下方，所述旋转连接部与所述驱动结构相连接，所述浮体支座连接在所述旋转连接部与所述水轮机组之间；
所述搭载支撑部包括支撑框架以及盖板，所述盖板焊接在所述支撑框架的下方且所述盖板位于所述支撑框架的中心位置，所述支撑框架能搭设在所述实验水槽上以支撑安装在所述支撑框架下方的结构；
所述驱动结构包括驱动电机、减速器，所述驱动电机与所述减速器连接，
所述减速器安装在减速器底座上且与减速器轴相连接，所述减速器底座安装在所述盖板下方，所述减速器轴上远离所述减速器的端部与旋转轴组件连接，所述旋转连接部安装在所述旋转轴组件上，所述驱动电机能通过所述减速器带动所述减速器轴转动，所述减速器轴能通过所述旋转轴组件带动所述旋转连接部转动；
所述浮体支座包括圆柱支座、异型支座和浮筒组件，所述圆柱支座的上端与所述旋转连接部可拆卸连接，所述圆柱支座的下端与所述异型支座的上端可拆卸连接，所述异型支座的下端与所述水轮机组可拆卸连接，所述浮筒组件与所述圆柱支座的侧部形成可拆卸连接；
所述浮筒组件包括浮筒和浮筒架，所述圆柱支座的下端侧部设置有第一安装板，所述浮筒架包括中间连接部和浮筒安装部，所述中间连接部与所述浮筒安装部固定连接且两者形成“T”型，所述中间连接部上远离所述浮筒安装部的端部上设置有与所述第一安装板连接的第二安装板，所述浮筒安装部的两端设置有所述浮筒。
2.根据权利要求1所述的面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，其特征在于，所述旋转轴组件包括轴承座、立式座轴承和旋转轴，所述盖板上开设有用于安装所述旋转连接部的避让通口，两个所述轴承座安装在所述避让通口的两侧，每个所述轴承座上安装有一所述立式座轴承，所述旋转轴安装在两个所述式座轴承上，所述旋转轴通过联轴器与所述减速器轴连接，所述旋转连接部固定安装在所述旋转轴上且位于两个所述立式座轴承之间。
3.根据权利要求1所述的面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，其特征在于，所述减速器底座上安装有刻度盘，所述减速器轴上靠近所述刻度盘的一端设置有指针。
4.根据权利要求1所述的面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，其特征在于，所述浮筒包括浮筒本体和连接套环，所述浮筒本体通过所述连接套环套设在所述浮筒安装部的端部且所述连接套环与所述浮筒安装部之间通过螺栓固定连接。
5.根据权利要求1所述的面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置，其特征在于，所述水轮机组包括叶轮、传动系统和固定舱，所述异型支座与所述固定舱连接，所述固定舱内设有所述传动系统、扭矩仪和发电机组；所述传动系统包括主传动轴，所述叶轮通过所述主传动轴与第一滑块联轴器连接，所述第一滑块联轴器与所述扭矩仪一端固定连接，所述扭矩仪另一端与第二滑块联轴器连接，所述第二滑块联轴器与所述发电机组连接。
CN202111468616.8A 2021-12-03 2021-12-03 面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置 Active CN114183290B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111468616.8A CN114183290B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111468616.8A CN114183290B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114183290A CN114183290A (zh) 2022-03-15
CN114183290B true CN114183290B (zh) 2023-07-07

Family

ID=80542177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111468616.8A Active CN114183290B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114183290B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4340821A (en) * 1980-06-19 1982-07-20 Slonim David Meir Apparatus for harnessing wave energy
CN86103487A (zh) * 1985-04-16 1987-04-29 水能联合有限公司 空气作中间介质的水力电力转换系统
CN101818720A (zh) * 2010-03-26 2010-09-01 陈际军 一种潮位差浮筒发电装置
CN103850862A (zh) * 2014-03-05 2014-06-11 天津大学 多自由度波浪能吸收装置
JP2014118898A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Hidehiro Yamada 動力変換機
CN104121140A (zh) * 2014-07-16 2014-10-29 上海交通大学 一种y型海浪能吸收和转换装置
CN206889160U (zh) * 2017-06-14 2018-01-16 大唐环境产业集团股份有限公司 一种海洋发电装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6756533B2 (ja) * 2015-11-02 2020-09-16 Ntn株式会社 水力発電装置および発電システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4340821A (en) * 1980-06-19 1982-07-20 Slonim David Meir Apparatus for harnessing wave energy
CN86103487A (zh) * 1985-04-16 1987-04-29 水能联合有限公司 空气作中间介质的水力电力转换系统
CN101818720A (zh) * 2010-03-26 2010-09-01 陈际军 一种潮位差浮筒发电装置
JP2014118898A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Hidehiro Yamada 動力変換機
CN103850862A (zh) * 2014-03-05 2014-06-11 天津大学 多自由度波浪能吸收装置
CN104121140A (zh) * 2014-07-16 2014-10-29 上海交通大学 一种y型海浪能吸收和转换装置
CN206889160U (zh) * 2017-06-14 2018-01-16 大唐环境产业集团股份有限公司 一种海洋发电装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Experimental study of hydrodynamic performance of full-scale horizontal axis tidal current turbine;荆丰梅等;Journal of Hydrodynamics;第29卷(第01期);109-117 *
共轴双柱式波能装置水动力及能量转换特性研究;张万超;王逸生;周效国;周亚辉;;江苏科技大学学报(自然科学版)(02);36-42 *
双自由度波浪发电系统的最大功率跟踪控制;郑明月;杨金明;林凯东;黄秀秀;段鹏翔;;可再生能源(05);150-155 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114183290A (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112623117B (zh) 一种海洋用漂浮藻类跟踪监测浮标
CN110219766B (zh) 一种行星轮传动的波浪能发电装置
WO2012051382A1 (en) Hydrokinetic energy transfer device and method
CN103114960B (zh) 可用于低速环境的潮流能发电装置
WO2013013534A1 (zh) 漂浮式水浪能量采集转换系统
CN102187087B (zh) 用于捕获波浪能的平台
CN105649884A (zh) 海上风能与海洋潮流能联合发电平台
CN112014134B (zh) 一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置
CN102384017B (zh) 一种垂直轴水流发电系统
CN104533699A (zh) 一种垂直轴潮流能发电装置及其应用
CN203035439U (zh) 双浮力体摆式双向透平波浪能发电装置
CN114033618A (zh) 一种深远海浮式风-浪-流联合发电装置
CN109779825B (zh) 矩形环管式振荡水柱对称翼透平发电装置
CN106640504B (zh) 浪向自适应浮力摆式波能发电装置
CN107559134B (zh) 一种船行波波浪能发电装置
CN114183290B (zh) 面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置
CN215907988U (zh) 一种用于半潜式海洋钻井平台的海洋能发电系统
CN204532701U (zh) 一种同轴转动的波浪能-风能利用装置
CN212272432U (zh) 一种振荡水翼潮流能发电装置
CN104747381A (zh) 一种同轴转动的波浪能-风能利用装置
CN111577520A (zh) 一种振荡水翼潮流能发电装置
CN117365846B (zh) 风能、洋流能发电装置及风能、洋流能、波浪能发电装置
CN110735756A (zh) 一种双链轮组合换向增速驱动式波浪能发电装置
CN113482840B (zh) 一种电机姿态自适应式浪流集成发电装置
CN219317093U (zh) 一种波浪能量捕获装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant