CN116753397A - 一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法 - Google Patents
一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116753397A CN116753397A CN202310723909.9A CN202310723909A CN116753397A CN 116753397 A CN116753397 A CN 116753397A CN 202310723909 A CN202310723909 A CN 202310723909A CN 116753397 A CN116753397 A CN 116753397A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- semi
- planetary
- gear
- ring
- spiral
- 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.)
- Pending
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
- F16L57/02—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear against cracking or buckling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
本发明涉及一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法，装置由公转模块和自转模块两部分组成。公转模块由大圆柱滚子轴承、内啮合齿轮、太阳齿轮、半圆柱卡盘、行星杆以及行星齿轮组成，自转模块由小圆柱滚子轴承、螺旋叶轮套筒、弧形磁铁组成。太阳齿轮固定在海洋立管外壁，行星齿轮分别与行星齿轮外侧的内啮合齿轮和行星齿轮内侧的太阳齿轮啮合。在海流的冲击下，内啮合齿轮绕海洋立管自转，从而带动行星齿轮与行星杆绕海洋立管公转，与此同时，螺旋叶轮套筒会带动着弧形磁铁围绕缠绕在行星杆上的螺旋线圈旋转，在扰乱海洋立管周围边界层分离的同时，将海流动能转化为电能。
Description
技术领域
本发明属于海洋能源捕获与海洋立管涡激振动抑制装置领域，具体涉及一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法。
背景技术
能源是人类文明进步的物质基础和动力源泉，而油气资源是能源的重要组成，随着陆上已探明油气资源的逐渐开采，各国都将油气资源开发的重点转移到了蔚蓝的深海。我国拥有广阔的海洋国土，蕴藏着丰富的油气资源，同时也蕴含潜力巨大的潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等可再生资源，有待大力开发和利用。
海洋油气资源开发过程中，海洋立管是连接海底井口和海上油气作业平台的核心装备，然而其长期处于复杂的海洋环境中，当海流绕过海洋立管时，立管的后方会出现周期性交替泄放的旋涡，而旋涡的产生和迁移引起周期性脉动的流体力作用于海洋立管上，诱使海洋立管振动，将这种由旋涡的交替泄放引起的振动现象称为涡激振动。当旋涡脱落的频率与海洋立管的某个固有频率接近时，振幅会急剧增大，加速了立管的疲劳损伤，导致立管发生断裂事故，造成重大经济损失的同时破坏了局部的海洋生态环境。因此，研制海洋立管涡激振动抑制装置是保障海洋油气安全开采的关键科学问题之一。
开发海洋新能源是深入推进能源结构转型的重要举措，若在海洋立管外部增设附属装置，使其在抑制海洋立管涡激振动的同时还能将海流能转化为电能，则实现了就地取源、实地造能的目标，不失为海洋新能源开发与利用的新途。
发明内容
为解决背景技术所提出的问题，本发明的目的在于提出一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法。
为了实现上述目的，本发明装置采用如下技术方案：
一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置由公转模块和自转模块两部分组成。公转模块由两对大轴承外圈、两对大轴承内圈、三十二个大圆珠滚子、一对内啮合齿轮、四对S形叶片、一对太阳齿轮、两对半圆柱卡盘、五根行星杆以及五对行星齿轮组成。半圆柱卡盘的高度等于太阳齿轮的高度，半圆柱卡盘的中部设有直径等于海洋立管外径的半圆形通孔，半圆柱卡盘外壁中部开有一个长方形凹槽，半圆柱卡盘的底端加工有直径大于半圆柱卡盘外径的半环形托盘，在半环形托盘的两侧开有两个对称的螺纹孔。一对半圆柱卡盘用螺栓通过半环形托盘两侧的螺纹孔连接固定于海洋立管的外部，两对半圆柱卡盘之间的高度等于一个行星杆的高度。太阳齿轮的中心加工有直径等于半圆柱卡盘外径的圆形通孔，且在该圆形通孔的内壁对称地设有一对长方形插销。两个太阳齿轮分别安装在上、下两对半圆柱卡盘外，且太阳齿轮的下端面与半圆柱卡盘的半环形托盘接触，太阳齿轮中心圆形通孔的长方形插销插入半圆柱卡盘外壁的长方形凹槽，实现太阳齿轮的固定。
两个大轴承内圈按照一个行星杆的高度安装在海洋立管的外壁，每个大轴承内圈的直径等于海洋立管的外径，大轴承内圈外表面加工有半圆柱滚子槽以及四个上下对称的螺纹孔，大圆柱滚子放置在大轴承内圈的半圆柱滚子槽内，由螺栓将一对大轴承内圈固定安装到海洋立管外壁。大轴承外圈的内表面设有圆柱滚子环槽，两个对称的半圆形大轴承外圈通过螺栓固定在大轴承内圈外，并使大圆柱滚子置于大轴承外圈的圆柱滚子环槽内。
内啮合齿轮位于太阳齿轮外，且与太阳齿轮具有相同的垂直中心轴，每个内啮合齿轮的外表面沿周向等间距地布置有四个S形叶片和两个对称的T形凹槽，且每个T形凹槽的表面都加工有螺纹孔。内啮合齿轮的底部端面加工有环形托盘，环形托盘的外径等于内啮合齿轮的外径，内径小于内啮合齿轮的内径，且环形托盘的高度与半圆柱卡盘底部的半环形托盘的高度相同。在太阳齿轮与内啮合齿轮间设有沿圆周方向均匀布置的五个行星齿轮，行星齿轮的高度与太阳齿轮和内啮合齿轮的高度相同。内啮合齿轮通过外表面的T形凹槽用工形键与大轴承外圈固定连接，从而实现内啮合齿轮绕海洋立管的旋转运动。每根行星杆的外表面加工有可以缠绕导线的螺旋凹槽，行星杆的两端加工有与行星齿轮相配合的螺纹，行星杆外表面的螺旋凹槽高度与螺旋叶轮套筒的高度一致。行星杆的两端分别与一个加工有螺纹通孔的行星齿轮连接，行星齿轮分别与行星齿轮外侧的内啮合齿轮和行星齿轮内侧的太阳齿轮啮合，同时行星齿轮的法向模数与压力角与太阳齿轮以及内啮合齿轮的法向模数与压力角一致，以保证行星齿轮与内啮合齿轮和太阳齿轮的啮合。
自转模块由十五个螺旋叶轮套筒、三十对小轴承外圈、三十对小轴承内圈、四百八十个小圆柱滚子、十五对弧形磁铁、十五对弧形卡扣组成。每个半圆形小轴承内圈的直径等于行星杆的外径，小轴承内圈外表面加工有半圆柱滚子槽以及四个上下对称的螺纹孔，小圆柱滚子放置在小轴承内圈的半圆柱滚子槽内，由螺栓将一对半圆形小轴承内圈固定安装到行星杆外壁。每个圆形小轴承外圈的内表面设有圆柱滚子环槽，两个对称的半圆形小轴承外圈通过螺栓固定在小轴承内圈外，并使小圆柱滚子置于小轴承外圈的圆柱滚子环槽内。
每个螺旋叶轮套筒的中部都加工有与小轴承外圈直径相同的圆形通孔，螺旋叶轮套筒的外表面沿周向等间距地加工有三片开有导流孔的螺旋叶片。螺旋叶轮套筒的上下端面各加工有一对对称的T形凹槽。同时，在螺旋叶轮套筒的一端沿轴向加工有一对对称的环形凹槽，环形凹槽的高度等于弧形磁铁和环形卡扣的高度之和，弧形磁铁嵌入环形凹槽中，由环形卡扣及螺钉通过环形卡扣的螺纹孔将弧形磁铁与螺旋叶轮套筒固定。螺旋叶轮套筒由工形键与螺钉通过螺旋叶轮套筒上、下表面与小轴承外圈的T形凹槽进行固定连接，从而实现螺旋叶轮套筒绕着行星杆的旋转运动。五根行星杆套装的螺旋叶轮套筒数目不同，分别套装有一、二、三、四、五个螺旋叶轮套筒。
利用所述的一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置提供一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电方法。当海流以任意方向冲击装置时，两个内啮合齿轮在海流的驱动下围绕着海洋立管同向旋转，同时与内啮合齿轮固定连接的大轴承外圈也会与内啮合齿轮一同绕着海洋立管旋转。与内啮合齿轮和太阳齿轮啮合的五对行星齿轮会带着五根行星杆绕着海洋立管转动，这会干扰海洋立管附近的流场，破坏了边界层的发展与旋涡的形成。此外，海流冲击螺旋叶轮套筒表面的螺旋叶片使整个螺旋叶轮套筒绕行星杆旋转，螺旋叶轮套筒表面的螺旋叶片能够应对不同方向的来流，并对海洋立管周围的流场起到有效的干扰作用，进一步破坏旋涡的形成与发展。海流从螺旋叶片上的导流孔穿过，在分流的同时降低了海流对螺旋叶轮套筒的拖曳力，从导流孔流出的海流对海洋立管周围的流场亦起到了扰动作用。由于每根行星杆都安装有不同数量的螺旋叶轮套筒，十五个螺旋叶轮套筒在不同的水深层位旋转，对海洋立管周围的三维涡结构施加了扰动，进一步扰乱了海洋立管周围的边界层分离，从而破坏旋涡的形成与发展。每一个螺旋叶轮套筒内都嵌有两块弧形磁铁，当海流冲击螺旋叶轮套筒时，螺旋叶轮套筒会带动着弧形磁铁围绕缠绕在行星杆上的螺旋线圈旋转，从而将海流的动能转化为电能。
本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
1.本发明装置利用齿轮组与圆柱滚子轴承可以实现S形叶片的自转，行星杆和不同层位的螺旋叶轮套筒的自转与公转以及导流孔的干涉等多重作用叠加，可以更好地抑制海洋立管的涡激振动。
2.本发明装置行星齿轮组的齿廓为渐开线斜齿轮，具有传动平稳，阻力小，重合度大等特点。
3.本发明装置的螺旋叶轮套筒旋转会产生电流，实现了海流能俘获转化为电能的功能。
附图说明
图1为本发明装置的立体结构示意图；
图2为本发明装置海洋立管外的轴承的结构示意图；
图3为本发明装置行星齿轮组的结构示意图；
图4为本发明装置太阳齿轮的结构示意图；
图5为本发明装置行星杆的结构示意图；
图6为本发明装置螺旋叶轮套筒的结构示意图；
图7为本发明装置弧形磁铁与螺旋叶轮套筒的装配示意图；
图8为本发明装置螺旋叶轮套筒与行星杆外的圆柱滚子轴承的装配示意图；
其中：1、海洋立管；2、大轴承外圈；3、大轴承内圈；4、大圆柱滚子；5、S形叶片；6、内啮合齿轮；7、螺旋叶轮套筒；8、行星杆；9、行星齿轮；10、太阳齿轮、11、半圆柱滚子槽；12、圆柱滚子环槽、13、T形凹槽；14、工形键；15、半圆柱卡盘；16、环形托盘17、长方形插销；18、长方形凹槽；19、半环形托盘；20、螺旋凹槽；21、环形凹槽；22、导流孔；23、螺旋叶片；24、环形卡扣；25、弧形磁铁；26、小轴承内圈；27、小圆柱滚子；28、小轴承外圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步描述。
一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置由公转模块和自转模块两部分组成。公转模块由两对大轴承外圈2、两对大轴承内圈3、三十二个大圆珠滚子4、一对内啮合齿轮6、四对S形叶片5、一对太阳齿轮10、两对半圆柱卡盘15、五根行星杆8以及五对行星齿轮9组成。半圆柱卡盘15的高度等于太阳齿轮10的高度，半圆柱卡盘15的中部设有直径等于海洋立管1外径的半圆形通孔，半圆柱卡盘15外壁中部开有一个长方形凹槽18，半圆柱卡盘15的底端加工有直径大于半圆柱卡盘15外径的半环形托盘19，在半环形托盘19的两侧开有两个对称的螺纹孔。一对半圆柱卡盘15用螺栓通过半环形托盘19两侧的螺纹孔连接固定于海洋立管1的外部，两对半圆柱卡盘15之间的高度等于一个行星杆8的高度。太阳齿轮10的中心加工有直径等于半圆柱卡盘15外径的圆形通孔，且在该圆形通孔的内壁对称地设有一对长方形插销17。两个太阳齿轮10分别安装在上、下两对半圆柱卡盘15外，且太阳齿轮10的下端面与半圆柱卡盘15的半环形托盘19接触，太阳齿轮10中心圆形通孔的长方形插销17插入半圆柱卡盘15外壁的长方形凹槽18，实现太阳齿轮10的固定。
两个大轴承内圈3按照一个行星杆8的高度安装在海洋立管1的外壁，每个大轴承内圈3的直径等于海洋立管1的外径，大轴承内圈3外表面加工有半圆柱滚子槽11以及四个上下对称的螺纹孔，大圆柱滚子4放置在大轴承内圈3的半圆柱滚子槽11内，由螺栓将一对大轴承内圈3固定安装到海洋立管1外壁。大轴承外圈2的内表面设有圆柱滚子环槽12，两个对称的半圆形大轴承外圈2通过螺栓固定在大轴承内圈3外，并使大圆柱滚子4置于大轴承外圈2的圆柱滚子环槽12内。
内啮合齿轮6位于太阳齿轮10外，且与太阳齿轮10具有相同的垂直中心轴，每个内啮合齿轮6的外表面沿周向等间距地布置有四个S形叶片5和两个对称的T形凹槽13，且每个T形凹槽13的表面都加工有螺纹孔。内啮合齿轮6的底部端面加工有环形托盘16，环形托盘16的外径等于内啮合齿轮6的外径，内径小于内啮合齿轮6的内径，且环形托盘16的高度与半圆柱卡盘15底部的半环形托盘19的高度相同。在太阳齿轮10与内啮合齿轮6间设有沿圆周方向均匀布置的五个行星齿轮9，行星齿轮9的高度与太阳齿轮10和内啮合齿轮6的高度相同。内啮合齿轮6通过外表面的T形凹槽13用工形键14与大轴承外圈2固定连接，从而实现内啮合齿轮6绕海洋立管1的旋转运动。每根行星杆8的外表面加工有可以缠绕导线的螺旋凹槽20，行星杆8的两端加工有与行星齿轮9相配合的螺纹，行星杆8外表面的螺旋凹槽20高度与螺旋叶轮套筒7的高度一致。
自转模块由十五个螺旋叶轮套筒7、三十对小轴承外圈28、三十对小轴承内圈26、四百八十个小圆柱滚子7、十五对弧形磁铁25、十五对环形卡扣24组成。每个半圆形小轴承内圈26的直径等于行星杆8的外径，小轴承内圈26外表面加工有半圆柱滚子槽以及四个上下对称的螺纹孔，小圆柱滚子27放置在小轴承内圈26的半圆柱滚子槽内，由螺栓将一对半圆形小轴承内圈26固定安装到行星杆8外壁。每个半圆形小轴承外圈26的内表面设有圆柱滚子环槽，两个对称的半圆形小轴承外圈28通过螺栓固定在小轴承内圈26外，并使小圆柱滚子27置于小轴承外圈28的圆柱滚子环槽内。
每个螺旋叶轮套筒7的中部都加工有与小轴承外圈28直径相同的圆形通孔，螺旋叶轮套筒7的外表面沿周向等间距地加工有三片开有导流孔22的螺旋叶片23。螺旋叶轮套筒7的上下端面各加工有一对对称的T形凹槽13。同时，在螺旋叶轮套筒7的一端沿轴向加工有一对对称的环形凹槽21，环形凹槽21的高度等于弧形磁铁25和环形卡扣24的高度之和，弧形磁铁25嵌入环形凹槽21中，由环形卡扣24及螺钉通过环形卡扣24的螺纹孔将弧形磁铁25与螺旋叶轮套筒7固定。螺旋叶轮套筒7由工形键14与螺钉通过螺旋叶轮套筒7上、下表面与小轴承外圈28的T形凹槽13进行固定连接，从而实现螺旋叶轮套筒7绕着行星杆8的旋转运动。五根行星杆8套装的螺旋叶轮套筒7数目不同，分别套装有一、二、三、四、五个螺旋叶轮套筒7。
采用所述的公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置提供一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电方法。当海流以任意方向冲击装置时，两个内啮合齿轮6在海流的驱动下围绕着海洋立管1同向旋转，同时与内啮合齿轮6固定连接的大轴承外圈2也会与内啮合齿轮6一同绕着海洋立管1旋转；与内啮合齿轮6和太阳齿轮10啮合的五对行星齿轮9会带着五根行星杆8绕着海洋立管1转动，这会干扰海洋立管1附近的流场，破坏了边界层的发展与旋涡的形成；此外，海流冲击螺旋叶轮套筒7表面的螺旋叶片23使整个螺旋叶轮套筒7绕行星杆旋转；螺旋叶轮套筒7表面的螺旋叶片23能够应对不同方向的来流，并对海洋立管1周围的流场起到有效的干扰作用，进一步破坏旋涡的形成与发展；海流从螺旋叶片23上的导流孔22穿过，在分流的同时降低了海流对螺旋叶轮套筒7的拖曳力；从导流孔22流出的海流对海洋立管1周围的流场亦起到了扰动作用；由于每根行星杆8都安装有不同数量的螺旋叶轮套筒7，十五个螺旋叶轮套筒1在不同的水深层位旋转，对海洋立管1周围的三维涡结构施加了扰动，进一步扰乱了海洋立管1周围的边界层分离，从而破坏旋涡的形成与发展；每一个螺旋叶轮套筒7内都嵌有两块弧形磁铁25，当海流冲击螺旋叶轮套筒7时，螺旋叶轮套筒7会带动着弧形磁铁25围绕缠绕在行星杆8上的螺旋线圈旋转，从而将海流的动能转化为电能。
Claims (2)
1.一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置，由自转模块和公转模块组成；公转模块由大轴承外圈(2)、大轴承内圈(3)、大圆柱滚子(4)、S形叶片(5)、内啮合齿轮(6)、太阳齿轮(10)、行星杆(8)、行星齿轮(9)、半圆柱卡盘(15)组成；自转模块由螺旋叶轮套筒(7)、小轴承内圈(26)、小轴承外圈(28)、小圆柱滚子(27)、弧形磁铁(25)、环形卡扣(24)组成；大轴承内圈(3)的直径等于海洋立管(1)的外径，且大轴承内圈(3)的外表面加工有半圆柱滚子槽(11)以及四个上下对称的螺纹孔；两个大轴承内圈(3)按一个行星杆(8)的高度安装在海洋立管(1)外壁；大轴承外圈(2)的内表面设有圆柱滚子环槽(12)；两个对称的大轴承外圈(2)通过螺栓固定在大轴承内圈(3)外；大圆柱滚子(4)的高度与大轴承外圈(2)的圆柱滚子环槽(12)及大轴承内圈(3)的半圆柱滚子槽(11)的高度一致；半圆柱卡盘(15)的高度等于太阳齿轮(10)的高度；在半圆柱卡盘(15)的中部设有直径等于海洋立管(1)外径的半圆形通孔；半圆柱卡盘(15)外壁中部开有一个长方形凹槽(18)；在半圆柱卡盘(15)的底端加工有直径大于半圆柱卡盘外径(15)的半环形托盘(19)；半环形托盘(19)的两侧开有两个对称的螺纹孔；一对半圆柱卡盘(15)用螺栓通过半环形托盘(19)两侧的螺纹孔连接固定于海洋立管(1)的外部；在太阳齿轮(10)与内啮合齿轮(6)间沿圆周方向均匀布置五个与太阳齿轮(10)及内啮合齿轮(6)高度相同的行星齿轮(9)；小轴承内圈(26)的直径等于行星杆(8)的外径，且小轴承内圈(26)的外表面加工有半圆柱滚子槽以及四个上下对称的螺纹孔；两个小轴承内圈(26)按一个螺旋叶轮套筒(7)的高度安装在行星杆(8)外壁；小轴承外圈(28)的内表面设有圆柱滚子环槽；两个对称的小轴承外圈(28)通过螺栓固定在小轴承内圈(26)外；小圆柱滚子(27)的高度与小轴承外圈(28)的圆柱滚子环槽及小轴承内圈(26)的半圆柱滚子槽的高度一致；螺旋叶轮套筒(7)的中部加工有与小轴承外圈(28)直径相同的圆形通孔；其特征在于：所述的内啮合齿轮(6)的外表面沿周向等间距布置有四个S形叶片(5)和两个对称的T形凹槽(13)，且每个T形凹槽(13)的表面都加工有螺纹孔；内啮合齿轮(6)的底部端面加工有环形托盘(16)，环形托盘(16)的外径等于内啮合齿轮(6)的外径，内径小于内啮合齿轮(6)的内径；环形托盘(16)的高度与半圆柱卡盘(15)底部的半环形托盘(19)的高度相同；内啮合齿轮(6)通过外表面的T形凹槽(13)用工形键(14)与大轴承外圈(2)固定连接；所述的太阳齿轮(10)的中心加工有直径等于半圆柱卡盘(15)外径的圆形通孔，且在该圆形通孔的内壁对称地设有一对长方形插销(17)；所述的行星杆(8)的两端加工有于行星齿轮(9)相配合的螺纹；行星杆(8)外表面加工有可以缠绕导线的螺旋凹槽(20)；行星齿轮(9)分别与行星齿轮(9)外侧的内啮合齿轮(6)和行星齿轮(9)内侧的太阳齿轮(10)啮合；行星齿轮(9)的法向模数与压力角与太阳齿轮(10)以及内啮合齿轮(6)的法向模数与压力角一致，以保证行星齿轮(9)与内啮合齿轮(6)和太阳齿轮(10)的啮合；所述的螺旋叶轮套筒(7)的外表面沿周向等距地加工有三片开有导流孔(22)的螺旋叶片(23)；螺旋叶轮套筒(7)的上下端面各加工有一对对称的T形凹槽(13)，同时在螺旋叶轮套筒(7)的一端沿轴向加工有一对对称的环形凹槽(21)；环形凹槽(21)的高度等于弧形磁铁(25)和环形卡扣(24)的高度之和；弧形磁铁(25)嵌入环形凹槽(21)中，由环形卡扣(24)及螺钉通过环形卡扣(24)的螺纹孔将弧形磁铁(25)与螺旋叶轮套筒(7)固定；螺旋叶轮套筒(7)由工形键(14)与螺钉通过螺旋叶轮套筒(7)上、下表面与小轴承外圈(28)的T形凹槽(13)进行固定连接；五根行星杆(8)套装的螺旋叶轮套筒(7)数目不同，分别套装有一、二、三、四、五个螺旋叶轮套筒(7)。
2.一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电方法，采用如权利要求1所述的公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置，其特征在于：当海流以任意方向冲击装置时，两个内啮合齿轮(6)在海流的驱动下围绕着海洋立管(1)同向旋转，同时与内啮合齿轮(6)固定连接的大轴承外圈(2)也会与内啮合齿轮(6)一同绕着海洋立管(1)旋转；与内啮合齿轮(6)和太阳齿轮(10)啮合的五对行星齿轮(9)会带着五根行星杆(8)绕着海洋立管(1)转动，这会干扰海洋立管(1)附近的流场，破坏了边界层的发展与旋涡的形成；此外，海流冲击螺旋叶轮套筒(7)表面的螺旋叶片(23)使整个螺旋叶轮套筒(7)绕行星杆旋转；螺旋叶轮套筒(7)表面的螺旋叶片(23)能够应对不同方向的来流，并对海洋立管(1)周围的流场起到有效的干扰作用，进一步破坏旋涡的形成与发展；海流从螺旋叶片(23)上的导流孔(22)穿过，在分流的同时降低了海流对螺旋叶轮套筒(7)的拖曳力；从导流孔(22)流出的海流对海洋立管(1)周围的流场亦起到了扰动作用；由于每根行星杆(8)都安装有不同数量的螺旋叶轮套筒(7)，十五个螺旋叶轮套筒(1)在不同的水深层位旋转，对海洋立管(1)周围的三维涡结构施加了扰动，进一步扰乱了海洋立管(1)周围的边界层分离，从而破坏旋涡的形成与发展；每一个螺旋叶轮套筒(7)内都嵌有两块弧形磁铁(25)，当海流冲击螺旋叶轮套筒(7)时，螺旋叶轮套筒(7)会带动着弧形磁铁(25)围绕缠绕在行星杆(8)上的螺旋线圈旋转，从而将海流的动能转化为电能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310723909.9A CN116753397A (zh) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310723909.9A CN116753397A (zh) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116753397A true CN116753397A (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=87952831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310723909.9A Pending CN116753397A (zh) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116753397A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117231637A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-15 | 韶关核力重工机械有限公司 | 一种皮带轮轴承散热设备 |
-
2023
- 2023-06-19 CN CN202310723909.9A patent/CN116753397A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117231637A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-15 | 韶关核力重工机械有限公司 | 一种皮带轮轴承散热设备 |
| CN117231637B (zh) * | 2023-09-25 | 2024-04-05 | 韶关核力重工机械有限公司 | 一种皮带轮轴承散热设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101427370B1 (ko) | 동축의 블레이드들 세트들을 구비하는 터빈 | |
| US9599090B2 (en) | Rotor apparatus | |
| KR101093063B1 (ko) | 부유식 해양 복합발전장치 | |
| CN204253282U (zh) | 一种海风海流逆向双转子发电装置 | |
| WO2007055585A1 (en) | Turbine generator | |
| CN116753397A (zh) | 一种公转自转协同的海洋立管同步抑振与发电装置及方法 | |
| US10715025B2 (en) | Radial magnetic cycloid gear assemblies, and related systems and methods | |
| CA2706538A1 (en) | Maintenance system of helical turbine | |
| JP2013002354A (ja) | 流体力発電装置 | |
| CN104481788A (zh) | 一种双向双流道双转子海浪冲击发电装置 | |
| KR101584184B1 (ko) | 방파제를 이용한 파력 발전장치 | |
| KR101266987B1 (ko) | 부력부재를 이용한 수력 및 풍력 발전장치 | |
| CN103644071A (zh) | 一种漂浮式潮流能发电装置 | |
| CN101265865A (zh) | 海洋水力驱动装置 | |
| Barbarelli et al. | Engineering Design Study on an Innovative Hydrokinetic Turbine with on Shore Foundation | |
| WO2010099713A1 (zh) | 磁悬浮无摩擦双转子发电机 | |
| CN113236496A (zh) | 一种垂直轴双转子的风能和洋流能发电装置 | |
| NO20200281A1 (en) | Hydrokinetic turbine having helical tanks | |
| KR101320636B1 (ko) | 유수관용 수력발전장치 | |
| KR20110063994A (ko) | 간단한 구조를 가지는 조류력 발전장치 | |
| KR20190025390A (ko) | 수력 발전 장치 및 이를 포함하는 수력 발전 시스템 | |
| KR20170046985A (ko) | 통회전식 수력 발전장치 | |
| KR20100100564A (ko) | 부유식 수력 발전 장치 | |
| GB2552651A (en) | An apparatus for generating electricity | |
| TWM524883U (zh) | 水位差發電裝置 |
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 |