CN206874424U - 一种潮流能水平轴被动变偏角轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，包括导流罩，端盖，旋转轴，导流装置，变偏角锥齿轮，叶片，联轴器，安装筒，后端盖，发电机，支架，底座，所述安装筒一侧有导流装置，另一侧有后端盖，所述安装筒与底座通过支架连接，所述安装筒内有发电机，所述发电机通过旋转轴、联轴器与导流装置相连，所述导流装置内侧有旋转轴、变偏角锥齿轮，外侧有导流罩、叶片，所述导流装置一侧有端盖。本实用新型提供潮流能水平轴被动变偏角轮机，该装置选用直驱式潮流发电，具有能量转换效率高，较好的稳定性，发电效率高，发电品质高，结构简单，控制方便，易于安装，维修简单，成本低廉，适合海上多变的复杂环境等特点。

Description

一种潮流能水平轴被动变偏角轮机

技术领域

本实用新型涉及潮水能发电设备领域，特别是涉及一种潮流能水平轴被动变偏角轮机。

背景技术

能源是整个世界发展的动力，是人类的血液。由于稳定能源供应的支持下，世界经济取得了较大增长。工业革命与技术大爆炸以及网络全球化使得人类享有轻松而又闲暇的生活，但是也遇到一系列无法避开的问题，比如资源短缺、能源短缺和过度使用能源造，以及不合理的开发与过度开发所成的环境污染等威胁着人类的生存的环境破坏着地球的生态系统。因此在全球能源消耗量持续攀升和传统能源储量日趋紧缺的大环境影响下，必须开展创造能源新技术已经成为世界大趋势。中国自从改革开放以后能源消耗快速，由于拥有极为庞大的人口基数传统能源消耗非常巨大，而传统能源消耗中尤其是以煤炭化石资源为主。

通过利用海水周期性水平流动的特性，利用潮水动能发电的方式称为潮流能发电。海流与潮流能发电的不同之处是在于海流的运动上大多数时间是只向同一个方向进行流动不发生大的变化，潮流能这种新型能源与其他常规能源如化石燃料煤炭石油等相比拥有如下优点：潮流能的分布于存储量是巨大的，潮流能具有良好的可预测性，开发潮流能对开发环境影响比较小不会产生二次污染。而且我国潮流能可开发资源量丰富，储能丰富占全国总量一半以上。

潮流能转化为电能主要是利用海洋中的潮流把潮水的动能转换为电能的方法。其中水轮机是最为主要的潮流能转换装置，把潮水流动所产生的能量收集起来。水力发电站工作原理大多数是通过水流流动所产产生势能的压力差，通过压力差来推动叶片的转动，但是潮流水轮机是一种无压降或低水头类型的的水轮机，潮流能水轮机的基本工作原理是把流体的动能转换为机械能。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，该装置选用直驱式潮流发电，具有能量转换效率高，较好的稳定性，发电效率高，发电品质高，结构简单，控制方便，易于安装，维修简单，成本低廉，适合海上多变的复杂环境等特点，为达此目的，本实用新型提供一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，包括导流罩，端盖，旋转轴，导流装置，变偏角锥齿轮，叶片，联轴器，安装筒，后端盖，发电机，支架和底座，所述安装筒一侧有导流装置，所述安装筒另一侧有后端盖，所述安装筒内有发电机，所述发电机通过旋转轴、联轴器与导流装置相连，所述导流装置内侧有旋转轴和变偏角锥齿轮，所述旋转轴穿过变偏角锥齿轮，所述导流装置外侧有叶片，所述导流装置前端有端盖，所述安装筒下部有支架，所述支架底部有底座。

本实用新型的进一步改进，所述旋转轴是水平轴，本实用新型旋转轴主要使用水平轴。

本实用新型的进一步改进，所述叶片的结构上安装导流罩，为了改善能量转换效率，在叶片的结构上安装导流罩。

本实用新型的进一步改进，所述叶片的结构选用主梁和蒙皮形式，为了有效的减小剖面构造、外形截面，因此选取了的主梁和蒙皮形式。

本实用新型一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，，其结构简单，易于安装，成本低廉的发电装置，其直驱传动的能量传递方式与底座式平台的支撑载体方案，大大减小安装的难度，提高了安装的精度，也方便了日后的维护，并且稳定性强，经久耐用的发电装置，并且发电效率高，发电品质高的发电装置，本实用新型利用变偏角锥齿轮，变偏角水轮机不仅自身能够绕着叶片安装位置产生自转，其三个叶片也会绕着主轴公转，除此之外，在叶片翼型中安装位置会围绕弦做自转。相对于固定偏角来讲，叶片自身旋转不仅能够增加流场的复杂性，还能够通过变偏角对叶片的偏角进行随时调整，以适应流速度的不断变化，降低失速情况的出现，提升水轮机的整体性能。当叶片受到不同方向水力时，会带动叶片产生一定的偏角，同时，当受力最大的叶片发生偏转时，带动其他2个叶片同时运动相同的偏转角度，增加叶片接触面积，提高水流的发电效率。

附图说明

图1为本实用新型潮流能水平轴被动变偏角轮机；

图2为本实用新型潮流能水平轴被动变偏角轮机的能量转换过程图；

图示说明:

1、导流罩；2、端盖；3、旋转轴；4、导流装置；5、变偏角锥齿轮；6、叶片；7、联轴器；8、安装筒；9、后端盖；10、发电机；11、支架；12、底座。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型提供一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，该装置选用直驱式潮流发电，具有能量转换效率高，较好的稳定性，发电效率高，发电品质高，结构简单，控制方便，易于安装，维修简单，成本低廉，适合海上多变的复杂环境等特点。

作为本实用新型一种具体实施例，本实用新型提供一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，包括导流罩1，端盖2，旋转轴3，导流装置4，变偏角锥齿轮5，叶片6，联轴器7，安装筒8，后端盖9，发电机10，支架11和底座12，所述安装筒8一侧有导流装置4，所述安装筒8另一侧有后端盖9，所述安装筒8内有发电机10，所述发电机10通过旋转轴3、联轴器7与导流装置4相连，所述导流装置4内侧有旋转轴3和变偏角锥齿轮5，所述旋转轴3穿过变偏角锥齿轮5，所述导流装置4外侧有叶片6，所述导流装置4前端有端盖2，所述安装筒8下部有支架11，所述支架11底部有底座12。

作为本实用新型一种具体实施例，本实用新型提供如图1所示的一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，包括导流罩1，端盖2，旋转轴3，导流装置4，变偏角锥齿轮5，叶片6，联轴器7，安装筒8，后端盖9，发电机10，支架11和底座12，所述安装筒8一侧有导流装置4，所述安装筒8另一侧有后端盖9，所述安装筒8内有发电机10，所述发电机10通过旋转轴3、联轴器7与导流装置4相连，所述导流装置4内侧有旋转轴3和变偏角锥齿轮5，所述旋转轴3穿过变偏角锥齿轮5，所述导流装置内有变偏角锥齿轮，设置变偏角锥齿轮主要为提高水流的发电效率，所述旋转轴是水平轴，本实用新型旋转轴主要使用水平轴，所述导流装置4外侧有叶片6，所述叶片6的结构上安装导流罩1，为了改善能量转换效率，在叶片的结构上安装导流罩，所述叶片6的结构选用主梁和蒙皮形式，为了有效的减小剖面构造、外形截面，因此选取了的主梁和蒙皮形式，所述导流装置4前端有端盖2，所述安装筒8下部有支架11，所述支架11底部有底座12。

本实用新型直驱式的设备所进行的能量之间的转换，如图2展示。传递扭矩、发电机以及叶轮之间是直接连接的，当垂直于水流方向的叶片旋转时，会产生推动叶片转动的转矩，从而将水流的动能转化成叶片的旋转机械能，通过主轴和传动系统带动发电机进而转化为电能，这就是整个的将潮流能转换为电能的过程。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，包括导流罩（1），端盖（2），旋转轴（3），导流装置（4），变偏角锥齿轮（5），叶片（6），联轴器（7），安装筒（8），后端盖（9），发电机（10），支架（11）和底座（12）， 其特征在于：所述安装筒（8）一侧有导流装置（4），所述安装筒（8）另一侧有后端盖（9），所述安装筒（8）内有发电机（10），所述发电机（10）通过旋转轴（3）、联轴器（7）与导流装置（4）相连，所述导流装置（4）内侧有旋转轴（3）和变偏角锥齿轮（5），所述旋转轴（3）穿过变偏角锥齿轮（5），所述导流装置（4）外侧有叶片（6），所述导流装置（4）前端有端盖（2），所述安装筒（8）下部有支架（11），所述支架（11）底部有底座（12）。

2.根据权利要求1所述的一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，其特征在于：所述旋转轴（3）是水平轴。

3.根据权利要求1所述的一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，其特征在于：所述叶片（6）的结构上安装导流罩（1）。

4.根据权利要求1所述的一种潮流能水平轴被动变偏角轮机，其特征在于：所述叶片（6）的结构选用主梁和蒙皮形式。