CN114233558A - 一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站及应用 - Google Patents

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Abstract

一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站及应用，包括复合叶片海流轮机和充电站；复合叶片海流轮机的一端连接在充电站上；充电站包括充电站连接部和充电站储能部；充电站连接部设置在充电站储能部上，复合叶片海流轮机连接充电站连接部；复合叶片海流轮机包括螺旋部和机翼部，若干机翼部设置在螺旋部上。本发明在螺旋叶片的基础上设置若干机翼部设置在螺旋部上，螺旋叶片和海流接触时，海流的水平力转换为螺旋力，通过联轴器和换向器将力矩传递给增速齿轮组和发电机，螺旋叶轮旋转形成向后移动的平面，从而产生正向的力矩推动叶片旋转，解决低速启动的问题。

Description

一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站及应用
技术领域
本发明属于海流轮机技术领域，特别涉及一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站及应用。
背景技术
随着人类对于海洋探索的需求的不断增加，出现了由深海声纳无人潜航器组成的深海观测网，现阶段的深海观测网主要是以陆基供电，船基供电为主的，但是陆基供电面临着高昂的铺设维修费用，同时船基供电也要面临高昂的维护费用。在水下攻防体系中，以陆基供电为主的深海监测网，同样面临着主电网破坏后系统面临瘫痪的风险。
利用深海海流能的水下供电站可以很好的解决这一问题，所以这类充电站有着很广阔的应用前景。
但是深海的流速较低，其流速在0.1m/s-0.5m/s之间，所以此类供电站采用的海流轮机需要解决低速启动问题。根据行业报告显示单独靠升力型水平轴海流轮机，并没有办法很好的解决这样的一个问题。另外如果为了低速启动问题，增加叶片的弦长和攻角有会降低海流轮机的能量利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站及应用，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，包括复合叶片海流轮机和充电站；复合叶片海流轮机的一端连接在充电站上；
充电站包括充电站连接部和充电站储能部；充电站连接部设置在充电站储能部上，复合叶片海流轮机连接充电站连接部；
复合叶片海流轮机包括螺旋部和机翼部，若干机翼部设置在螺旋部上。
进一步的，复合叶片海流轮机的螺旋部包括转轴和螺旋叶片，若干螺旋叶片设置在转轴上，机翼部设置在螺旋叶片的外边缘中心位置。
进一步的，机翼部通过连接杆连接到螺旋叶片。
进一步的，充电站连接部包括充电站上腔体、联轴器和换向器；联轴器和换向器均设置在充电站上腔体内，联轴器的一端连接转轴，联轴器的另一端连接换向器。
进一步的，充电站储能部包括充电站下腔体、增速齿轮组、传动杆、发电机、电线和蓄能系统；传动杆连接换向器，增速齿轮组一端设置在传动杆上，另一端设置在发电机上，发电机通过电线连接储能系统；增速齿轮组、传动杆、发电机、电线和蓄能系统均设置在充电站下腔体内。
进一步的，蓄能系统连接有喇叭型无线充电接口，喇叭型无线充电接口设置在充电站下腔体上。
进一步的，充电站下腔体底部设置有充电站后支架。
进一步的，复合叶片海流轮机端部设置有充电站前支架。
进一步的，一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站的应用，用于海底海流供电。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明在螺旋叶片的基础上设置若干机翼部设置在螺旋部上，螺旋叶片和海流接触时，海流的水平力转换为螺旋力，通过联轴器和换向器将力矩传递给增速齿轮组和发电机，螺旋叶轮旋转形成向后移动的平面，从而产生正向的力矩推动叶片旋转，解决低速启动的问题。
本发明发电装置和储能装置连接，进而连接无线充电装置，实现海底发电充电。
附图说明
图1一种基于复合叶片海流轮机的海洋供电站主视图；
图2一种基于复合叶片海流轮机的海洋供电站轴测图；
图3一种基于复合叶片海流轮机的海洋供电站上部轴测图；
图4一种基于复合叶片海流轮机的海洋供电站下部轴测图；
其中：
1充电站前支架，2复合叶片海流轮机，3联轴器，4换向器，5充电站上腔体，6充电站下腔体，7增速齿轮组，8发电机，9电线，10蓄能系统，11喇叭型无线充电接口，12充电站后支架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明：
图1和图2分别是一种基于复合叶片海流轮机的海洋供电站的主视图和轴测图。一种基于复合叶片海流轮机的海洋供电站由充电站前支架1，复合叶片海流轮机2，联轴器3，换向器4，充电站上腔体外壁5，充电站下腔体外壁6，增速齿轮组7，发电机8，电线9，蓄能系统10，喇叭型无线充电接口11，充电站后支架12。
具体的包括复合叶片海流轮机2和充电站；复合叶片海流轮机2的一端连接在充电站上；
充电站包括充电站连接部和充电站储能部；充电站连接部设置在充电站储能部上，复合叶片海流轮机2连接充电站连接部；
复合叶片海流轮机2包括螺旋部和机翼部，若干机翼部设置在螺旋部上。
复合叶片海流轮机2的螺旋部包括转轴和螺旋叶片，若干螺旋叶片设置在转轴上，机翼部设置在螺旋叶片的外边缘中心位置。
机翼部通过连接杆连接到螺旋叶片。
充电站连接部包括充电站上腔体5、联轴器3和换向器4；联轴器3和换向器4均设置在充电站上腔体5内，联轴器3的一端连接转轴，联轴器3的另一端连接换向器4。
充电站储能部包括充电站下腔体6、增速齿轮组7、传动杆、发电机8、电线9和蓄能系统10；传动杆连接换向器4，增速齿轮组7一端设置在传动杆上，另一端设置在发电机8上，发电机8通过电线9连接储能系统10；增速齿轮组7、传动杆、发电机8、电线9和蓄能系统10均设置在充电站下腔体6内。
图3为一种基于复合叶片海流轮机的海洋供电站上部轴测图。如图3所示充电站上腔体外壁5由一个无下底面，侧面开孔的圆柱体外壳组成。复合叶片海流轮机2的前后端分别与充电站前支架1和联轴器3相连，使复合叶片海流轮机2可以自由转动。在海洋供电站上腔体外壁5的腔体内，复合叶片海流轮机2与换向器4通过换向器4相连接，以此实现扭矩的传递。
图4为一种基于复合叶片海流轮机的海洋供电站下部轴测图。如图4所示增速齿轮组7，发电机8，电线9和蓄能系统10安装在充电站下腔体外壁6腔体内。喇叭型无线充电接口11安装在充电站下腔体外壁6的侧面开口处。换向器4的下端链接增速齿轮组7的低速大齿轮，发电机8的轴连接增速齿轮组7的高速小齿轮，从而实现扭矩的传递和增速。电线9连接发电机8和蓄能系统10。在电线9，蓄能系统10和喇叭型无线充电接口11的共同作用下，实现给无人潜航器供电的目的。充电站后支架12与充电站下腔体外壁6的下部相连接。

Claims (9)

1.一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，其特征在于，包括复合叶片海流轮机(2)和充电站；复合叶片海流轮机(2)的一端连接在充电站上；
充电站包括充电站连接部和充电站储能部；充电站连接部设置在充电站储能部上，复合叶片海流轮机(2)连接充电站连接部；
复合叶片海流轮机(2)包括螺旋部和机翼部，若干机翼部设置在螺旋部上。
2.根据权利要求1所述的一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，其特征在于，复合叶片海流轮机(2)的螺旋部包括转轴和螺旋叶片，若干螺旋叶片设置在转轴上，机翼部设置在螺旋叶片的外边缘中心位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，其特征在于，机翼部通过连接杆连接到螺旋叶片。
4.根据权利要求2所述的一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，其特征在于，充电站连接部包括充电站上腔体(5)、联轴器(3)和换向器(4)；联轴器(3)和换向器(4)均设置在充电站上腔体(5)内，联轴器(3)的一端连接转轴，联轴器(3)的另一端连接换向器(4)。
5.根据权利要求4所述的一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，其特征在于，充电站储能部包括充电站下腔体(6)、增速齿轮组(7)、传动杆、发电机(8)、电线(9)和蓄能系统(10)；传动杆连接换向器(4)，增速齿轮组(7)一端设置在传动杆上，另一端设置在发电机(8)上，发电机(8)通过电线(9)连接储能系统(10)；增速齿轮组(7)、传动杆、发电机(8)、电线(9)和蓄能系统(10)均设置在充电站下腔体(6)内。
6.根据权利要求5所述的一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，其特征在于，蓄能系统(10)连接有喇叭型无线充电接口(11)，喇叭型无线充电接口(11)设置在充电站下腔体(6)上。
7.根据权利要求5所述的一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，其特征在于，充电站下腔体(6)底部设置有充电站后支架(12)。
8.根据权利要求1所述的一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，其特征在于，复合叶片海流轮机(2)端部设置有充电站前支架(1)。
9.一种基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站的应用，其特征在于，基于权利要求1至8任意一项所述的基于螺旋机翼复合叶片海流轮机的海洋充电站，用于海底海流供电。
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