CN217380787U - 一种立式圆筒的防雷系统及船用风力助推转子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种立式圆筒的防雷系统及船用风力助推转子装置，所述防雷系统包括在底板上方进行高速旋转的圆筒本体，所述圆筒本体至少在其顶端安装有防雷装置，底端或内侧壁固定安装有与所述防雷装置电导通的金属导电体，所述底板上固定有底部导流装置，所述底部导流装置与所述金属导电体之间呈环向的滑动抵接，以将所述防雷装置接收到的雷电导入至所述底板上。通过本实用新型所述的一种立式圆筒的防雷系统及船用风力助推转子装置，大幅提高立式圆筒防雷系统及船用风力助推转子装置防雷效果的基础上，利于对立式圆筒进行全方位的雷击防护，防雷系统安全可靠、使用寿命长，并确保其在稳定性上、投入成本上均适合批量推广。

Description

一种立式圆筒的防雷系统及船用风力助推转子装置

技术领域

本实用新型涉及风力助推转子技术领域，具体而言，涉及一种立式圆筒的防雷系统及船用风力助推转子装置。

背景技术

立式圆筒目前主要作为船用风力助推转子使用，其是利用风能在产品表面产生压力差，利用压力差产生正向推力，从而将风能转化成机械能。

立式圆筒为复合材料，自身导电性能较差，且工作环境为海洋环境，需高高耸立于船舶甲板之上，因此在雷雨天气非常容易遭受到雷击。当雷击或雷电流通过立式圆筒的复材结构时，会造成此复材结构脆化、分层或断裂，严重时甚至会直接导致产品报废，因此需要在立式圆筒上设计雷电防护系统。

目前通常采用的雷电防护技术为在圆筒顶盖表面施工导电涂层，但在实际应用中发现此防雷技术的雷电防护效果低下，且涂层成本高、质量稳定性差，不适合批量推广。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是：第一方面在于提供一种立式圆筒的防雷系统，在大幅提高其防雷效果的基础上，还确保其在稳定性上、投入成本上均适合批量推广。

为解决上述第一方面技术问题，本实用新型提供了一种立式圆筒的防雷系统，包括在底板上方进行高速旋转的圆筒本体，所述圆筒本体至少在其顶端安装有防雷装置，底端或内侧壁固定安装有与所述防雷装置电导通的金属导电体，所述底板上固定有底部导流装置，所述底部导流装置与所述金属导电体之间呈环向的滑动抵接，以将所述防雷装置接收到的雷电导入至所述底板上。

优选地，所述防雷装置至少包括位于所述圆筒本体顶端安装的顶盖防雷装置，或还包括位于所述圆筒本体外侧壁安装的外壁防雷装置。

优选地，所述圆筒本体顶端安装有圆筒顶盖，所述顶盖防雷装置安装于所述圆筒顶盖上，且所述顶盖防雷装置的横截面积大于所述圆筒本体。

优选地，所述金属导电体包括金属法兰或金属带，所述金属法兰安装于所述圆筒本体底端，所述金属带安装于所述圆筒本体的内侧壁。

优选地，所述顶盖防雷装置通过位于所述圆筒本体内部的第一电缆，与所述外壁防雷装置或直接与所述金属法兰电导通。

优选地，所述顶盖防雷装置包括如下任意一种：

1)金属盘，环向布置于所述圆筒顶盖的上端内缘；第一金属网，折叠铺设于所述圆筒顶盖的上端外缘并与所述金属盘相连；金属连接块，在所述圆筒顶盖的下端内缘与所述金属盘适配，并通过第一连接螺栓与所述金属盘相连；

2)第一金属网和第一连接螺栓，所述第一金属网环向铺设于所述圆筒顶盖的上端外缘，并通过所述第一连接螺栓与所述第一电缆连接。

优选地，所述外壁防雷装置包括第二金属网和第二连接螺栓，所述第二金属网环向铺设于所述圆筒本体的外侧壁，并通过所述第二连接螺栓与所述第一电缆连接，所述第二连接螺栓还用于将所述第二金属网与所述金属带相连。

优选地，所述第一电缆至少设置有对称的两组。

优选地，所述底部导流装置包括如下任意一种：

1)底部支架和金属棒，所述金属棒一端与所述金属法兰之间呈间歇式的滑动抵接，另一端固定在所述底部支架中；

2)底部支架、阻尼器、金属轮，所述金属轮一端与所述金属带之间呈间歇式的滑动抵接，另一端通过所述阻尼器与所述底部支架固定连接。

本实用新型要解决的技术问题还在于：第二方面提供一种船用风力助推转子装置，在大幅提高其防雷效果的基础上，还确保其在稳定性上、投入成本上均适合批量推广。

为解决上述第二方面技术问题，本实用新型提供了一种船用风力助推转子装置，包括第一方面任一实施例所述的立式圆筒的防雷系统。

相对于现有技术而言，本实用新型所述的一种立式圆筒的防雷系统及船用风力助推转子装置具有以下有益效果：

1)通过圆筒本体上金属导电体与底部导流装置之间呈环向的滑动抵接，解决立式圆筒高速旋转部件与静止部件之间的雷电流导流，进而使得立式圆筒顶部与侧壁所接触到的雷电可以顺利导入至静置的底板中；

2)在立式圆筒顶部和侧壁铺设金属网作为雷电接收单元，增加接闪面积同时兼顾立式圆筒高速旋转下的动态平衡，实现了雷电防护多通道，有效提高了立式圆筒整体的雷电防护安全性；

3)顶盖防雷装置通过位于圆筒本体内部的铺设电缆，与外壁防雷装置或直接与金属法兰电导通，其中外壁防雷装置还通过其连接螺栓与金属带相连，并均能进行多通道快速导流；

4)大幅提高立式圆筒防雷系统及船用风力助推转子装置防雷效果的基础上，还可对立式圆筒进行全方位的雷击防护，防雷系统安全可靠、使用寿命长，并确保其在稳定性上、投入成本上均适合批量推广。

附图说明

构成本实用新型的一部分附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例1中所述的一种立式圆筒防雷系统的主剖结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中所述的一种顶盖防雷装置的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中所述的一种顶盖防雷装置的仰视结构示意图；

图4为图1中A处对于其底部导流装置的放大结构示意图；

图5为本实用新型实施例2中所述的另一种立式圆筒防雷系统的主剖结构示意图；

图6为本实用新型实施例2中所述的另一种顶盖防雷装置的俯视结构示意图；

图7为图5中B处对于其底部导流装置的放大结构示意图。

附图标记说明：

1-圆筒本体，101-圆筒顶盖，102-金属法兰，103-金属带，2-防雷装置， 21-顶盖防雷装置，22-外壁防雷装置，201-第一金属网，202-金属盘，203-第一连接螺栓，204-金属连接块，205-第二金属网，206-第二连接螺栓，31-第一电缆，301-环向电缆线，32-第二电缆，4-底部导流装置，401-底部支架，402- 金属棒，403-阻尼器，404-金属轮，5-接线端子，6-紧固螺栓，7-底板。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、技术方案和优点更加清楚易懂，下面将结合附图及实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。应当理解，本实用新型在此所描述的具体实施例仅是构成本实用新型的部分实施例，其仅用以解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限定，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

参见图1-4所示，本实用新型提供了一种立式圆筒的防雷系统，包括在底板7上方进行高速旋转的圆筒本体1，所述圆筒本体1顶端安装顶盖防雷装置 21、底端安装有与所述顶盖防雷装置21电导通的金属法兰102，所述底板7 上固定有底部导流装置4，所述底部导流装置4与所述金属法兰102之间呈环向的滑动抵接，以将所述顶盖防雷装置21接收到的雷电导入至所述底板7上。

具体的，立式圆筒作为船用风力助推转子使用，其高耸的安装应用环境决定了船体自身的避雷系统已经起不到对其有效的防雷保护。圆筒本体1在工作状态下会持续处于高速旋转状态，而如何对高速旋转状态下的圆筒本体1 设计防雷系统，尤其是将其顶部接触到的雷电顺利导入至静置的底板7中，从而方便利用船体自身的避雷系统导出，则是本领域技术人员一直渴望解决的技术难题。

在本实用新型中，圆筒本体1顶端安装的顶盖防雷装置21、底端安装的金属法兰102均会随圆筒本体1而高速旋转。顶盖防雷装置21用于替代圆筒本体1接收雷电导入，继而接收到的雷电会再相继通过金属法兰102、底部导流装置4顺利导入至底板7中，以避免雷电进入圆筒本体1内部的复材结构进而对其复材结构造成破坏。而金属法兰102在工作状态下由于会持续处于高速旋转状态，故底部导流装置4与金属法兰102之间呈环向的滑动抵接，既可充分满足两者之间高通量导电的使用要求，又不会影响圆筒本体1的正常高速旋转，金属法兰102例如可以优选为不锈钢。

由此，相比于现有技术中导电涂层的防雷形式，其可以有效规避导电涂层价格昂贵、使用寿命短、覆盖面积有限的缺陷，进而在大幅提高立式圆筒防雷系统其防雷效果的基础上，利于对立式圆筒进行全方位的雷击防护，防雷系统安全可靠、使用寿命长，并确保其在稳定性上、投入成本上均适合批量推广。

优选地，所述圆筒本体1顶端安装有圆筒顶盖101，所述顶盖防雷装置 21安装于所述圆筒顶盖101上，且所述顶盖防雷装置21的横截面积大于所述圆筒本体1。

具体的，圆筒顶盖101的设置可以确保顶盖防雷装置21的横截面积能够远大于圆筒本体1，进而可以全方位的对立式圆筒进行雷击防护，以进一步提高防雷系统的防雷效果。

优选地，所述顶盖防雷装置21通过位于所述圆筒本体1内部的第一电缆 31与所述金属法兰102电导通。

具体的，圆筒本体1需呈中空设置，以方便作为船用风力助推转子使用。而第一电缆31都会具有外侧绝缘层，故即使第一电缆31与圆筒本体1的内壁面物理接触，也不会对圆筒本体1构成任何电击影响。由此，第一电缆31 不会裸露于海风中，有利于提高整套防雷系统的工作可靠性。其中，第一电缆31的内侧金属导体例如可以优选为铜。

优选地，所述顶盖防雷装置21包括：

金属盘202，环向布置于所述圆筒顶盖101的上端内缘；

第一金属网201，折叠铺设于所述圆筒顶盖101的上端外缘并与所述金属盘202相连；

金属连接块204，在所述圆筒顶盖101的下端内缘与所述金属盘202适配，并通过第一连接螺栓203与所述金属盘202相连。

具体的，通过上述设定，雷电可以经由立式圆筒顶端铺设的第一金属网201而快速转移至立式圆筒内部的金属连接块204上，且不会对立式圆筒造成雷击损伤。在立式圆筒铺层时，第一金属网201在折叠后与金属盘202相连并铺设于圆筒顶盖101最外层，以作为顶盖防雷装置21的雷电接收单元，其最好具有相对优异的柔性，以能够在立式圆筒铺层过程中很好的随型，例如其材质可以优选为铜。金属盘202和第一金属网201优选用铆钉固定连接，铆钉材质可以与第一金属网201的材质保持一致。金属连接块204可以采用粘结方式粘贴在圆筒顶盖101下端内缘，并在其上开设有与第一连接螺栓203 相适配的第一螺纹孔，第一连接螺栓203和金属连接块204的材质也均优选为铜。

优选地，所述第一金属网201、所述金属盘202、所述第一连接螺栓203、所述金属连接块204均一一对应的有多组，且至少所述第一金属网201以轴向对称形式铺设于所述圆筒顶盖101的上端内缘。

具体的，在圆筒顶盖101上端以轴向对称形式铺设第一金属网201，在大幅增加顶盖防雷装置21其接闪面积的同时，可以兼顾立式圆筒在高速旋转状态下的动态平衡，并还利于实现轴向对称的雷电防护多通道，从而有效提高立式圆筒整体的雷电防护安全性。其中，第一金属网201、金属盘202、第一连接螺栓203、金属连接块204，例如均一一对应的设置有四组。

优选地，所述第一电缆31至少设置有对称的两组，且其中任意一组均与所述顶盖防雷装置21的其中一组相对应。

具体的，顶盖防雷装置21与底部金属法兰102之间也可通过多组第一电缆31形成电导通，以在顶盖防雷装置21接收到雷电后能够进行多通道快速导流，从而进一步提高立式圆筒整体的雷电防护安全性。当然，本领域技术人员在此可以理解的是，当第一电缆31至少设置有对称的两组时，底部导流装置4也可以设置有与其一一对应的两组。

优选地，所述第一电缆31包括位于其上端的环向电缆线301，所述环向电缆线301沿所述圆筒顶盖101下端环向铺设，并通过接线端子5和紧固螺栓6与任意一组所述金属连接块204相连。

具体的，第一电缆31上端为环向电缆线301，其通过接线端子5和紧固螺栓6与任意一组金属连接块204相连，进而可与顶盖防雷装置21中的任意一组第一金属网201形成电导通。而第一电缆31下端又与金属法兰102相连，故而顶盖防雷装置21中的任意一组均将与金属法兰102形成电导通。其中，金属连接块204上可以开设有与紧固螺栓6相适配的第二螺纹孔，紧固螺栓6 的材质例如可以优选为不锈钢，接线端子5的材质优选为与环向电缆线301的内侧金属导体保持一致。

优选地，所述底部导流装置4包括底部支架401和金属棒402，所述金属棒402一端与所述金属法兰102之间呈间歇式的滑动抵接，另一端固定在所述底部支架401中。

具体的，金属棒402会随底部支架401及底板7处于静置状态，金属法兰102在高速旋转状态下，虽是与金属棒402的其中一端之间仅呈间歇式的滑动抵接，但足以满足两者之间高通量导电的使用要求，进而方便将雷电经由金属法兰102处再快速导通至底部导流装置4上，并最终导入至底板7上。其中，金属棒402例如可以优选为铜合金材质，或也可由其他耐磨金属材料制成，底部支架401例如可以优选为不锈钢。

优选地，所述底部支架401通过第二电缆32与所述底板7电导通。

具体的，第二电缆32两端与底部支架401及底板7的固定也均可通过接线端子5和紧固螺栓6进行，以方便底部支架401处的雷电可经由第二电缆 32定向导致至底板7中的特定位置。

实施例2

参见图5-7所示，本实用新型提供了另一种立式圆筒的防雷系统，包括在底板7上方进行高速旋转的圆筒本体1，所述圆筒本体1顶端安装顶盖防雷装置21、外侧壁安装外壁防雷装置22、内侧壁安装有金属带103，所述顶盖防雷装置21、所述外壁防雷装置22、所述金属带103依次电导通，所述底板7 上固定有底部导流装置4，所述底部导流装置4与所述金属带103之间呈环向的滑动抵接，以将所述顶盖防雷装置21及所述外壁防雷装置22接收到的雷电均导入至所述底板7上。

优选地，所述圆筒本体1顶端安装有圆筒顶盖101，所述顶盖防雷装置 21安装于所述圆筒顶盖101上，且所述顶盖防雷装置21的横截面积大于所述圆筒本体1。

优选地，所述顶盖防雷装置21通过位于所述圆筒本体1内部的第一电缆 31与所述外壁防雷装置22电导通。

优选地，所述顶盖防雷装置21包括第一金属网201和第一连接螺栓203，所述第一金属网201环向铺设于所述圆筒顶盖101的上端外缘，并通过所述第一连接螺栓203与所述第一电缆31连接。

优选地，所述外壁防雷装置22包括第二金属网205和第二连接螺栓206，所述第二金属网205环向铺设于所述圆筒本体1的外侧壁，并通过所述第二连接螺栓206与所述第一电缆31连接。

优选地，所述第一电缆31的上端相继通过接线端子5和所述第一连接螺栓203与所述第一金属网201相连，所述第一电缆31的下端相继通过接线端子5和所述第二连接螺栓206与所述第二金属网205相连，所述第二连接螺栓206还用于将所述第二金属网205与所述金属带103相连。

优选地，所述第一电缆31至少设置有两组。

优选地，所述底部导流装置4包括底部支架401、阻尼器403、金属轮404，所述金属轮404一端与所述金属带103之间呈间歇式的滑动抵接，另一端通过所述阻尼器403与所述底部支架401固定连接。

优选地，所述阻尼器403至少设置有两组，并大于等于所述第一电缆31 的组数设置。

具体的，与实施例1相比，本实施例2主要存在以下区别：

1)防雷装置2除包含有顶盖防雷装置21外，还可以包含有外壁防雷装置22；

2)顶盖防雷装置21的具体结构乃至与其相适配的第一电缆31的具体结构均可以不尽相同，例如仅以第一电缆31为例，其是否必须包含有环向电缆线301则可以根据具体需要进行设置；

3)底部导流装置4的具体结构及其在底板7上的具体设置位置也可以不尽相同，例如仅以具体设置位置为例，参见图1所示，底部导流装置4可以位于圆筒本体1的外部；而参见图5所示，底部导流装置4则可以位于圆筒本体1的内部；

4)底部导流装置4作为与底板7连接的静置件，其与高速旋转下的圆筒本体1之间通过金属导电介质呈环向的滑动抵接，其中金属导电介质在圆筒本体1的一侧，既可以是安装于圆筒本体1底端的金属法兰102，也可以是铺设安装于圆筒本体1内侧壁的金属带103，在此可以将金属法兰102与金属带 103统称为金属导电体；而在导流装置4的一侧，既可以是例如金属棒402，也可以是例如金属轮404；其中当为金属轮404时，其可以借助多组阻尼器 403与底部支架401固定连接。此外，金属带103及金属轮404均可以优选铜合金材质，或也可由其他耐磨金属材料制成，阻尼器403及底部支架401均可以优选为不锈钢材质。

实施例3

参见图1-7所示，本实用新型还提供了一种船用风力助推转子装置，具有实施例1-2中任一实施例所述的立式圆筒的防雷系统。

具体的，本领域技术人员在此可以理解的是，实施例3中所提供的船用风力助推转子装置，当其具有实施例1-2中任一实施例所述的立式圆筒的防雷系统时，其所对应的技术问题的解决及其技术效果的取得，均可参见实施例 1-2中对于立式圆筒的防雷系统的叙述，在此不再一一赘述。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，包括在底板(7)上方进行高速旋转的圆筒本体(1)，所述圆筒本体(1)至少在其顶端安装有防雷装置(2)，底端或内侧壁固定安装有与所述防雷装置(2)电导通的金属导电体，所述底板(7)上固定有底部导流装置(4)，所述底部导流装置(4)与所述金属导电体之间呈环向的滑动抵接，以将所述防雷装置(2)接收到的雷电导入至所述底板(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，所述防雷装置(2)至少包括位于所述圆筒本体(1)顶端安装的顶盖防雷装置(21)，或还包括位于所述圆筒本体(1)外侧壁安装的外壁防雷装置(22)。

3.根据权利要求2所述的一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，所述圆筒本体(1)顶端安装有圆筒顶盖(101)，所述顶盖防雷装置(21)安装于所述圆筒顶盖(101)上，且所述顶盖防雷装置(21)的横截面积大于所述圆筒本体(1)。

4.根据权利要求3所述的一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，所述金属导电体包括金属法兰(102)或金属带(103)，所述金属法兰(102)安装于所述圆筒本体(1)底端，所述金属带(103)安装于所述圆筒本体(1)的内侧壁。

5.根据权利要求4所述的一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，所述顶盖防雷装置(21)通过位于所述圆筒本体(1)内部的第一电缆(31)，与所述外壁防雷装置(22)或直接与所述金属法兰(102)电导通。

6.根据权利要求5所述的一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，所述顶盖防雷装置(21)包括如下任意一种：

1)金属盘(202)，环向布置于所述圆筒顶盖(101)的上端内缘；第一金属网(201)，折叠铺设于所述圆筒顶盖(101)的上端外缘并与所述金属盘(202)相连；金属连接块(204)，在所述圆筒顶盖(101)的下端内缘与所述金属盘(202)适配，并通过第一连接螺栓(203)与所述金属盘(202)相连；

2)第一金属网(201)和第一连接螺栓(203)，所述第一金属网(201) 环向铺设于所述圆筒顶盖(101)的上端外缘，并通过所述第一连接螺栓(203)与所述第一电缆(31)连接。

7.根据权利要求5所述的一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，所述外壁防雷装置(22)包括第二金属网(205)和第二连接螺栓(206)，所述第二金属网(205)环向铺设于所述圆筒本体(1)的外侧壁，并通过所述第二连接螺栓(206)与所述第一电缆(31)连接，所述第二连接螺栓(206)还用于将所述第二金属网(205)与所述金属带(103)相连。

8.根据权利要求5所述的一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，所述第一电缆(31)至少设置有对称的两组。

9.根据权利要求5-8中任意一项所述的一种立式圆筒的防雷系统，其特征在于，所述底部导流装置(4)包括如下任意一种：

1)底部支架(401)和金属棒(402)，所述金属棒(402)一端与所述金属法兰(102)之间呈间歇式的滑动抵接，另一端固定在所述底部支架(401)中；

2)底部支架(401)、阻尼器(403)、金属轮(404)，所述金属轮(404)一端与所述金属带(103)之间呈间歇式的滑动抵接，另一端通过所述阻尼器(403)与所述底部支架(401)固定连接。

10.一种船用风力助推转子装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的立式圆筒的防雷系统。

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