CN223059215U - 悬浮平台及水力发电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种悬浮平台及水力发电设备。悬浮平台包括:浮台;锚泊模块,所述锚泊模块包括投放框架和多个配重部件,所述配重部件设置在所述投放框架上;所述配重部件与所述浮台之间设置有锚链,所述锚链倾斜布置在所述浮台和对应的所述配重部件之间,所述锚链由上至下朝向所述浮台的外侧方向倾斜。实现提高悬浮平台的锚泊位置精确性以提高使用可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及水利发电技术领域,尤其涉及一种垂直轴水力发电设备。
背景技术
水利发电作为一种绿色的发电方式被广泛的推广使用,其中,对于海洋中的海流,其能够实现的水利发电的能力更大。中国专利公告号CN 206640531U公开了一种太阳能-水力动能集成发电装置,在浮台上设置有发电机,浮台在使用过程中,通过锚固件投入到水中进行锚泊。但是,对于深海区域,在向水下投放锚固件后,锚固件在下沉过程中受水流冲击容易偏移,而为了满足浮台锚泊的要求,需要投放多个锚固件,这样,对于多个锚固件位于海底的位置将无法控制,容易出现锚固件的距离过小而使得张力拉索无法对浮台起到均匀且稳定的拉力,导致浮台的锚泊可靠性受影响。鉴于此,如何设计一种提高锚泊位置精确性以提高浮台使用可靠性的技术是本申请所要解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供一种悬浮平台及水力发电设备,实现提高悬浮平台的锚泊位置精确性以提高使用可靠性。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
本申请提供了一种悬浮平台,包括:
浮台;
锚泊模块,所述锚泊模块包括投放框架和多个配重部件,所述配重部件设置在所述投放框架上;
所述配重部件与所述浮台之间设置有锚链,所述锚链倾斜布置在所述浮台和对应的所述配重部件之间,所述锚链由上至下朝向所述浮台的外侧方向倾斜。
本申请还提供一种水力发电设备,包括:
悬浮平台,所述悬浮平台采用上述悬浮平台,所述悬浮平台上设置有发电机和动力输入轴,所述发电机的电机轴与所述动力输入轴传动连接;
驱动模块,所述驱动模块包括旋转主轴和多个水轮组件,所述水轮组件包括安装座和多个叶片,多个所述叶片设置在所述安装座上,所述安装座上设置有轴孔,多个所述水轮组件由上至下依次布置,所述旋转主轴竖向布置并插在所述轴孔中,所述旋转主轴的上端部与所述动力输入轴连接。
本申请的技术方案相对现有技术具有如下技术效果:
通过在锚泊模块上设置投放框架,以通过投放框架来安装定位多个配重部件,多个配重部件的相对位置由投放框架进行定位,这样,将锚泊模块投放至海中后,锚泊模块下沉至海底后,多个配重部件的相对位置不会发生变化,这样,使得连接在配重部件与浮台之间的多根锚链的相对位置能够保持稳定的状态,在使用过程中,通过多个锚链能够对上方漂浮的浮台提供多方向的拉拽力,由于锚链的位置通过投放框架进行精确的定位,进而使得各个锚链能够对顶部的浮台起到良好的定位,使得浮台能够平稳的漂浮在海面上,以确保浮台能够在水面上保持稳定的漂浮状态,实现提高悬浮平台的锚泊位置精确性以提高使用可靠性。
附图说明
图1为本申请垂直轴水力发电设备一实施例的结构示意图之一;
图2为本申请垂直轴水力发电设备一实施例的结构示意图之二;
图3为图1中垂直轴水力发电设备的剖视图;
图4为图3中A区域的局部放大示意图;
图5为图3中B区域的局部放大示意图;
图6为图1中防水罩组的组装爆炸图;
图7为图1中投放框架与配重部件的组装图;
图8为图1中驱动模块的剖视图;
图9为图1中浮台、动力输入轴和自平衡组件的使用状态参考图;
图10为图1中的浮台与锚泊模块形成的悬浮平台的结构示意图。
附图标记:
1、悬浮发电模组;11、浮台;12、发电机;13、动力输入轴;14、变速箱;15、防水罩组;16、自平衡组件;17、指示灯;
110、第一安装口;111、漂浮框架;112、漂浮部件;113、缆绳桩;114、吊机;115、第一轴承;131、轴圈;151、上罩体;152、下围板;1511、延伸部; 1512、第一连接部;1513、台阶面;1521、第二连接部;161、第一框架;162、第二框架;163、第二安装口;164、台阶安装面;165、底圈;166、圆环架;167、支撑球;
2、驱动模块;21、旋转主轴;22、安装座;23、叶片;24、限位止档件;25、配重组件;
211、旋转子轴;231、驱动面;232、第一导流面;241、支撑面;242、第二导流面;251、连接杆;252、承托部;253、配重块;
3、锚泊模块;31、投放框架;32、配重部件;33、锚链;
311、伸缩梁;312、锁止件;3111、外套管;3112、内芯管。
具体实施方式
如图1-图8所示,本申请一实施例提供一种垂直轴水力发电设备,包括:
发电模块,所述发电模块包括浮台11、发电机12,发电机12设置在浮台11上,所述发电机12的电机轴通过变速箱14与所述动力输入轴13传动连接。
驱动模块2,所述驱动模块2包括旋转主轴21和多个水轮组件,所述水轮组件包括安装座22和多个叶片23,多个所述叶片23设置在所述安装座22上,所述安装座22上设置有轴孔,多个所述水轮组件由上至下依次布置,所述旋转主轴21竖向布置并插在所述轴孔中;
所述旋转主轴21的上端部与所述动力输入轴13连接。
具体而言,本申请提供的悬浮水力发电装置采用发电模块来进行发电,发电模块上的发电机12位于浮台11上而未浸在水中,进而可以有效的减少发电机12因密封失效出现进水而导致损坏的情况发生,有效的提高了发电机12的使用可靠性,以提高悬浮水力发电装置的整体使用可靠性。
驱动模块2通过旋转主轴21与动力输入轴13连接,并通过多个水轮组件来将驱动力通过旋转主轴21传给动力输入轴13,以驱动发电机12进行发电。
实施例一,如图7和图10所示,为了对浮台11进行准确的锚泊,则需要在浮台11底部的配置的多条锚链33保持相对倾斜位置不变,而向水下投放船锚的方式无法精确的控制各个船锚在海底的位置,为了解决该问题,针对垂直轴水力发电设备的海底抛锚方式进行如下结构改进。
所述浮台11的底部还设置有锚泊模块3,所述锚泊模块3包括投放框架31和多个配重部件32,所述投放框架31上设置有多根锚链33,所述配重部件32设置在所述投放框架31上;
所述锚链33的上端部连接在所述浮台11上,所述锚链33的下端部连接在对应的配重部件32上。所述锚链33倾斜布置在所述浮台11和对应的所述配重部件32之间,所述锚链33由上至下朝向所述浮台11的外侧方向倾斜。
具体的,在施工过程中,先将投放框架31和配重部件32一同投入到海底,然后,将锚链33连接在浮台11和投放框架31之间。由于投放框架31自身的结构已经将不同的配重部件32的位置进行了精确的限定,这样,在对于不同锚链33,锚链33的底部连接位置便可以确定不变,进而确保锚链33所连接的顶部的浮台11能够获得锚链33可靠的拉拽定位,这样,各个锚链33之间的相对位置就能够精确的进行控制,解决分别投放船锚的方式而导致底部船锚在海底的位置无法控制,提高了锚泊模块3的投放位置精度。
通过在锚泊模块3上设置投放框架31,以通过投放框架31来安装定位多个配重部件32,多个配重部件32的相对位置由投放框架31进行定位,这样,将锚泊模块3投放至海中后,锚泊模块3下沉至海底后,多个配重部件32的相对位置不会发生变化,这样,使得连接在配重部件32与浮台11之间的多根锚链33的相对位置能够保持稳定的状态,在使用过程中,通过多个锚链33能够对上方漂浮的浮台11提供多方向的拉拽力,由于锚链33的位置通过投放框架31进行精确的定位,进而使得各个锚链33能够对顶部的浮台11起到良好的定位,使得浮台11能够平稳的漂浮在海面上,以确保浮台11能够在水面上保持稳定的漂浮状态,进而提高浮台11的使用可靠性。
进一步的,所述投放框架31包括多个伸缩梁311,所述伸缩梁311上设置有锁止件312,所述锁止件312被配置成在所述伸缩梁311伸缩到位后对所述伸缩梁311进行锁止;其中,多个所述伸缩梁311依次首尾连接。
具体的,为了进一步的提高锚泊模块3的使用通用性,以满足不同深度水域的投放要求,对于投放框架31而言,其自身为伸缩式框架,以实现自身尺寸的伸缩。具体为,投放框架31的多个伸缩梁311在使用过程中,能够根据所在水域的深度来调节伸缩梁311的长度,以实现调节各个配重部件32的相对位置,进而确保各条锚链33的倾斜角度以满足顶部浮台11稳定漂浮的要求。
进一步的,伸缩梁311包括外套管3111和内芯管3112,所述外套管3111套在所述内芯管3112的外部,所述外套管3111和所述内芯管3112可相对滑动,所述锁止件312设置在所述外套管3111上并被配置成锁止所述内芯管3112相对于所述外套管3111的位置。
具体的,对于伸缩梁311而言,为了满足伸缩的要求,则采用外套管3111配合内芯管3112的方式,外套管3111能够相对于内芯管3112移动,以实现伸缩梁311长度上的调节。
与此同时,在伸缩梁311的长度调节好后,再进一步的通过锁止件312来对外套管3111和内芯管3112之间的相对位置进行锁止。这样,在投放框架31调整好尺寸投放过程中,由于锁止件312将外套管3111和内芯管3112锁紧不会发生相对移动,这样,使得投放框架31的尺寸不会在投放过程中产生变形,以提高使用的可靠性和便利性。
又进一步的,所述外套管3111上设置有多个螺纹孔(未图示),所述内芯管3112上设置有多个定位孔(未图示),多个所述螺纹孔沿所述外套管3111的长度方向延伸,多个所述定位孔沿所述内芯管3112的长度方向延伸;所述锁止件312为锁紧螺栓,所述锁紧螺栓螺纹连接在对应的所述螺纹孔中并插在对应的所述定位孔中。
具体的,锁止件312可以采用锁紧螺栓的方式来实现外套管3111和内芯管3112之间位置的锁死,即在调整好外套管3111和内芯管3112的相对位置后,螺纹孔将与对应的定位孔对齐,然后,拧紧锁紧螺栓,使得锁紧螺栓插入到对应的定位孔中,这样,便可以对外套管3111和内芯管3112之间的位置进行锁死操作。
更进步一的,对于相邻的两根所述伸缩梁311,其中一所述伸缩梁311的所述外套管3111与另一所述伸缩梁311的所述内芯管3112连接在一起并形成固定连接部。
具体的,对于伸缩梁311所连接形成的投放框架31可以为正三角形或矩形,这样,相邻的两个伸缩梁311的端部则可以采用焊接的方式固定连接在一起。
两个伸缩梁311的端部焊接在一起后,便形成固定连接部,所述配重部件32可以连接在对应的所述固定连接部上。例如:配重部件32可以通过链条连接在配重部件32上,或者,配重部件32可以通过连接梁焊接在固定连接部上。
又进一步的,所述配重部件32为投石篮,所述投石篮被配置成盛放配重石。
具体的,配重部件32采用投石篮的方式,在锚泊模块3运送到指定水域后,在投石篮中投放定量的石块,然后,将锚泊模块3投入到水中。所述投石篮设置在所述投放框架31的下方,例如:所述投石篮通过链条悬挂在所述固定连接部上;或者,投石篮可以直接焊接在固定连接部上。
基于上述技术方案,可选的,所述浮台11包括漂浮框架111和漂浮部件112,所述漂浮框架111上设置有所述第一安装口110,所述漂浮部件112设置在所述漂浮框架111上。
具体的,对于浮台11而言,其需要满足漂浮支撑顶部的发电机12以及底部驱动模块2的安装要求,为此,对于浮台11而言,其采用框架式结构。即在漂浮框架111上设置漂浮部件112来形成浮台11。漂浮框架111作为安装主体,框架式结构能够提高浮台11自身的结构强度;而漂浮部件112可以采用现有技术中的漂浮物,例如:漂浮箱、漂浮块等表现实体,通过漂浮部件112来提高浮台11所需要的漂浮力。
进一步的,所述漂浮框架111为镂空结构,所述镂空结构中设置有所述漂浮部件112。
具体的,为了方便的安装放置漂浮部件112,则将漂浮框架111设置为镂空结构,这样,漂浮部件112便可以内置在漂浮框架111的镂空结构中。一方面可以充分的利用漂浮框架111的各个位置来布置漂浮部件112来提高浮台11的整体漂浮力,另一方面对于特定位置的漂浮部件112发生损坏时,可以单独更换对应镂空结构中的漂浮部件112,以提高维修便利性。
其中,为了提高浮台11上表面的平整性,还可以在所述漂浮框架111的上表面还设置有平台板(未图示),所述平台板遮盖住所述镂空结构。
具体的,平台板铺设在漂浮框架111的上表面上以遮盖住镂空结构,这样,使得浮台11的上表面更为平整,进而方便操作人员在浮台11的表面进行日常维修操作。
其中,平台板可以为整体板(如多个铁板焊接在一起并固定在漂浮框架111上)。或者,平台板可以由多块分体设计的铁板组成,各个铁板遮盖在对应的镂空结构上;并且,铁板可以采用铰接的方式与漂浮框架111进行连接,这样,在维修对应位置的漂浮部件112时,可以打开对应位置处的铁板,以方便操作人员在浮台11上对漂浮部件112进行维修更换。
又进一步的,所述漂浮框架111上设置有多个缆绳桩113,所述缆绳桩113靠近所述漂浮框架111的边缘布置。
具体的,缆绳桩113可以满足维修船舶靠近浮台11后,通过缆绳桩113来固定维修船舶上的缆绳。
更进一步的,所述漂浮框架111上设置有多个吊机114,所述吊机114靠近所述漂浮框架111的边缘布置。
具体的,为了方便在浮台11上安装和维修水下的驱动模块2,还可以在漂浮框架111上设置吊机114,吊机114可以在安装和维修过程中,吊装相应的部件沉入到水下,也可以将水下需要更换的部件吊出水面上。
实施例二,为了提高垂直轴水力发电设备的使用可靠性并提高发电效率,本申请进行如下结构改进设计。
本申请提供的发电模块还包括自平衡组件16;所述自平衡组件包括第一框架161和第二框架162,所述第一框架161上设置有第一转轴,所述第二框架162上设置有第二转轴,所述第一转轴的轴线与所述第二转轴的轴线相互垂直,所述第二转轴可转动地设置在所述第一框架161上;所述浮台11上设置有第一安装口110,所述第一框架161位于所述第一安装口110中,所述第一转轴可转动地设置在所述浮台11上,所述第二框架162上设置有动力输入轴13,所述发电机12固定在所述第二框架162上。
具体的,自平衡组件配置有能够相对转动的第一框架161和第二框架162,并且,第一框架161上的第一转轴的轴线和第二框架162的第二转轴的轴线相互垂直。第一框架161通过第一转轴安装在浮台11上后,使得第一框架161能够绕在第一转轴的轴线在第一安装口110中进行转动。
发电机12安装在第二框架162上并与第二框架162上的动力输入轴13连接,驱动模块2通过旋转主轴21连接在动力输入轴13的下端部。在正常发电过程中,浮台11漂浮在水面上会因水面的波动而发生起伏的晃动,而浮台11在晃动过程中,第一框架161和第二框架162也将相应的发生转动,进而使得动力输入轴13在底部驱动模块2的重力作用下呈基本竖直的状态,以有效的利用水流进行发电,以提高发电效率;同时,旋转主轴21对动力输入轴13产生的偏转力较小,并且,发电机12固定在第二框架162上以始终与动力输入轴13保持可靠的连接,进而提高发电机12的使用可靠性。
需要说明的是,本申请中所提及的“基本竖直”是指的旋转主轴21在旋转发电过程中处于竖向布置的状态,本领域技术人员可知的是,在水流的作用下,驱动模块2受水流作用势必会导致旋转主轴21发生一定角度的倾斜。而上述“基本竖直”是指旋转主轴21的轴线与相对于自身重力所在方向之间的夹角在设定范围内都可以认为是基本竖直的状态,上述夹角的设定范围以满足驱动模块2受水流能够带动旋转主轴21正常高效的发电,例如:夹角可以为0-30度。在此对夹角的具体范围不做限制。
一实施例中,所述第一框架161和所述第二框架162横向布置,所述第一框架161围绕在所述第二框架162的外围。
具体的,第一框架161和所述第二框架162横向布置,以充分的利用第一安装口110的空间来安装自平衡组件16。第一转轴安装在浮台11上设置的第一轴承115上,相对应的,第二转轴安装在第一框架161上的第二轴承上。
一实施例中,所述第二框架162上设置有第二安装口163,所述第二安装口163中设置有台阶安装面164,所述台阶安装面164上设置有底圈165,所述底圈165的上表面设置有第一圆形滑槽(未标记);所述动力输入轴13上设置有轴圈131,所述轴圈131的下表面设置有第二圆形滑槽;所述自平衡组件16还包括圆环架166和多个支撑球167,所述圆环架166上设置有若干个限位通孔(未图示),所述支撑球167位于所述限位通孔中;所述圆环架166位于所述底圈165和所述轴圈131之间,所述支撑球167位于所述第一圆形滑槽和所述第二圆形滑槽之间。
具体的,为了提高动力输入轴13的安装可靠性,动力输入轴13上还设置有轴圈131,而为了满足动力输入轴13能够平稳的在第二框架162上转动,第二框架162上还设置有台阶面1513来安装底圈165。轴圈131布置在底圈165的上方且两者之间设置有支撑球167来满足支撑轴圈131转动的要求。
在实际使用过程中,动力输入轴13能够通过轴圈131来限定自身在第二安装口163中的安装位置,并且,利用轴圈131下方的支撑球167确保在水路模块的带动下平稳的转动。
实施例三,为了使得旋转主轴21在使用过程中能够基本处于竖直的状态进行转动,并且,在水流冲击过大而导致旋转主轴21发生倾斜后能够快速的自动复位,则对于垂直轴水力发电设备进行如下改进。
所述旋转主轴21的下端部设置有配重组件25,所述配重组件25被配置成对所述旋转主轴21的下端部施加向下的拉力。
具体的,配重组件25布置在旋转主轴21的下端部,配重组件25利用自身的重力来对旋转主轴21起到保持稳定的作用,进而使得旋转主轴21能够在水面以下处于基本竖直的状态或倾斜角度在设定的范围内(有关倾斜角度的设定范围,则需要根据水面以下水流流速来对应的配置相应重量的配重组件25,在此不做限制)。
一实施例中,所述配重组件25包括连接杆251和多个配重块253,所述连接杆251的下端部设置有承托部252,所述承托部252的尺寸大于所述连接杆251的尺寸,所述配重块253上设置有贯穿孔,所述连接杆251穿过所述贯穿孔,多个所述配重块253堆叠在所述承托部252上,所述连接杆251的上端部与所述旋转主轴21的下端部连接。
具体的,为了方便配重组件25进行组装和安装,则采用多个配重块253来满足配置组件对重量上的要求,根据使用需求,可以对应的配置对应数量的配重块253并通过连接杆251与旋转主轴21的底部进行连接。
进一步的,所述配重块253呈盘形结构,相邻的两个所述配重块253之间形成水流间隔。
具体的,对于配重块253而言,为了减少配重块253所产生的水阻,配重块253采用圆盘结构,这样,利用配重块253的外周圈所形成的弧面来减少水流的阻力。
与此同时,在相邻的两个配重块253之间还进一步的形成水流间隔,水流间隔在使用过程中,会有水流通过水流间隔流动,而水流间隔中流动的水流能够配合旋转的配重块253进一步的起到稳定旋转主轴21姿态的作用,以使得旋转转轴能够保持正常的发电状态,在水流的驱动下进行高效的发电。
又进一步的,为了使得两个配重块253之间形成水流间隔,可以在相邻的两个配重块253之间放置间隔环,间隔环能够将两个配重块253间隔开。或者,所述配重块253上围绕所述贯穿孔设置有环形凸台(未图示);上下比邻的两个所述配重块253,位于上方的所述配重块253抵靠在位于下方的所述配重块253的所述环形凸台上。
具体的,通过在配重块253自身配置有环形凸台,那将多个配重块253套在连接杆251上后,相邻的两个配重块253通过环形凸台间隔开,这样,便可以在将配重块253套在连接杆251上后,两个配重块253之间通过环形凸台即可形成水流间隔,以方便组装。
再进一步的,所述连接杆251的上端部固定连接在所述旋转主轴21的下端部。具体的,连接杆251可以通过联轴器等连接器件与旋转主轴21的底部进行连接,以方便现场快速组装。
或者,所述连接杆251的上端部通过万向节连接在所述旋转主轴21的下端部。具体的,为了避免连接杆251对旋转主轴21产生过大的扭力,连接杆251还可以通过万向节与旋转主轴21的下端部进行连接。这样,连接杆251能够相对于旋转转轴承产生一定量的偏转
实施例四,为了提高对发电机12的防水保护能力,针对发电机12的外部防水结构进行改进。
所述浮台11上还设置有防水罩组15,所述防水罩组15包括上罩体151和下围板152,所述下围板152呈环形结构并设置在所述浮台11上,所述下围板152围绕在所述发电机12的外围,所述上罩体151设置在所述下围板152上并遮盖在所述发电机12的上方,所述上罩体151的下边缘形成延伸部1511,所述延伸部1511朝下延伸并遮挡在所述上罩体151和所述下围板152之间形成的连接部的外侧。
具体的,所述第二框架162上还设置有防水罩组15,以通过防水罩组15来对第二框架162上的发电机12进行遮挡保护。其中,下围板152围绕发电机12以及动力输入轴13固定安装在第二框架162上,上罩体151则安装在下围板152的上方以遮盖住发电机12。
与此同时,由于上罩体151的下边缘还设置有延伸部1511,延伸部1511能够对上罩体151与下围板152之间的连接部位进行有效遮挡,在使用过程中,即便海浪拍打到防水罩组15上,通过延伸部1511可以有效的阻挡海水经由上罩体151与下围板152之间的连接部位进入到防水罩组15内。
这样,发电机12便被防水罩组15罩住,以通过防水罩组15在使用过程中来阻挡海浪,以对发电机12起到良好的防水的作用。
进一步的,所述延伸部1511与所述上罩体151的内壁之间形成台阶面1513,所述台阶面1513抵靠在所述下围板152的上边缘。
具体的,在安装过程中,发电机12放置在下围板152所围绕的区域中后,便可以将上罩体151安装在下围板152上。在安装上罩体151的过程中,上罩体151吊装到上围板的上方,并通过台阶面1513搭接在上围板的上边缘,别可以使得上罩壳安装在上围板上。
其中,为了提高上罩体151与下围板152之间的连接可靠性,在将上罩体151与下围板152通过台阶面1513搭接在一起后,上罩体151和下围板152之间还需要进一步的连接固定。为此,上罩体151上设置有第一连接部1512,所述下围板152上设置有第二连接部1521,所述第一连接部1512与所述第二连接部1521连接在一起。
具体的,将上罩体151吊装到下围板152上后,通过第一连接部1512与第二连接部1521连接配合,进而使得上罩体151和下围板152牢固的连接在一起,以提高使用过程中的连接可靠性。
对于第一连接部1512和第二连接部1521的表现实体可以采用多种结构形式。例如:所述第一连接部1512为设置在所述上罩体151下边缘的多个连接柱,所述连接柱的下端部设置有端头,所述端头的外周尺寸大于所述连接柱的外周尺寸;所述第二连接部1521为形成在所述下围板152上的条形孔,所述条形孔沿长度方向开口尺寸变小;所述连接柱插在所述条形孔中,所述端头布置在所述条形孔的下方并被配置呈限制所述连接柱从所述条形孔中脱离出。
具体的,上罩体151的下部设置有连接柱,相对应的,在下围板152的上部设置有条形孔。在组装过程中,将上罩体151吊装到下围板152的上方后,将连接柱对准对应的条形孔,然后,连接柱插入到条形孔中后,再对上罩体151转动一定的角度,以使得连接柱的端头移动到条形孔小尺寸的端部以防止连接柱从条形孔中脱离出。这样,便可以将上罩体151安装在下围板152上。
或者,所述第一连接部1512为设置在所述上罩体151上的支撑梁,所述支撑梁呈弧形结构,所述支撑梁的两端部形成插接口,所述第二连接部1521为设置在所述下围板152上的插接凸起,所述插接凸起插在对应的所述插接口中。
具体的,在组装过程中,将上罩体151吊装到下围板152的上方后,将插接凸起与插接口对齐,然后,上罩体151的台阶面1513抵靠在下围板152上,以使得插接凸起插入到插接口中,以实现将上罩体151安装在下围板152上。优选地,可以再进一步的通过螺栓将插接凸起和支撑梁进行连接,以提高上罩体151和下围板152之间的连接可靠性。
其中,对于防水罩组15而言,为了减少风阻,提高结构强度,所述上罩体151为半球形结构,而对于下围板152而言,其可以呈圆柱状结构,也可以成半球形结构。
另外,上罩体151上还设置有指示灯17,指示灯17能够满足垂直轴水力发电设备漂浮在海中在晚上起到指示的作用,以提高使用安全性。
实施例五,为了提高叶片23的发电效率并提高使用可靠性,多个所述叶片23竖向布置并可转动地设置在安装座22上。
因叶片23频繁受到水流的往复力,叶片23仅依靠铰接部位的支撑容易发生损坏。为此,所述安装座22上还设置有多个限位止档件24,所述限位止档件24布置在相邻的两个所述叶片23之间。
具体的,在使用过程中利用水流驱动叶片23以带动旋转主轴21转动,并且,对于叶片23在跟随旋转主轴21转动过程中,叶片23在不同的位置受水流的驱动作用力不同。
对于叶片23受水流驱动以驱动旋转主轴21转动时,限位止档件24能够对叶片23起到支撑的作用,进而使得叶片23在受力情况下,叶片23由限位止档件24辅助支撑,可以减少叶片23铰接部位的受力,以提高使用可靠性。
对于叶片23受水流驱动以阻挡旋转主轴21正常转动时,限位止档件24也能够对叶片23起到支撑的作用,进一步的提高叶片23的使用可靠性。
通过在安装座22上设置有限位止档件24,叶片23位于两个限位止档件24之间并可在安装座22上转动,这样,在实际使用过程中,由于叶片23围绕旋转主轴21分布,不同位置处的叶片23在水流流动过程中受力不同,对于水流流向叶片23以对旋转主轴21产生驱动力的叶片23而言,该叶片23将抵靠在对应侧的限位止档件24,以利用限位止档对叶片23进行支撑;另外,对于水流流向叶片23以对旋转主轴21产生驱动力的叶片23而言,该叶片23也可以通过对应侧的进行支撑,进而实现叶片23在转动过程中,均可以通过限位止档件24来额外提供支撑力,也减少叶片23铰接部位的受力,进而可以减少叶片23的铰接部位频繁的反复受力而发生损坏,提高了叶片23的使用可靠性以提高悬浮水力发电装置的整体使用可靠性。
其中,对于相邻两个所述限位止档件24之间将形成用于限制所述叶片23的转动角度的空间。
一实施例中,所述叶片23的一侧壁形成驱动面231,所述叶片23的另一侧壁形成第一导流面232,所述驱动面231为弧形的凹面,所述第一导流面232为弧形的凸面。
具体的,叶片23设计为一侧壁形成弧形凹面的驱动面231,另一侧壁形成弧形凸面的第一导流面232。水流经过驱动面231时,由于凹面设计产生的压力差,使得叶片23能够更高效地捕捉水流能量,推动旋转主轴21转动。同时,第一导流面232的凸面设计有助于减少水流的阻力,使得水流可以更顺畅地流过叶片23,提高整个装置的能量转换效率。
通过叶片23的凹凸面设计,可以更有效地利用水流能量,提高发电效率。此外,这种设计还能够减少叶片23表面的水流阻力,使得叶片23能够更平稳地转动,延长了装置的使用寿命。同时,凹凸面设计可以根据不同的水流情况进行优化,适应性更强。
另一个实施例中,所述限位止档件24的一端部固定安装在所述旋转主轴21上,所述限位止档件24的另一端部悬空布置。
具体的,限位止档件24一端固定在旋转主轴21上,另一端悬空布置。这样设计的目的是在不影响叶片23正常旋转的情况下,通过悬空端的灵活性来限制叶片23的最大转动角度,确保在高水流速度下叶片23不会过度旋转,从而保护旋转主轴21和叶片23。限位止档件24可以有效保护叶片23和旋转主轴21,避免因叶片23过度旋转而导致的机械损伤。
又进一步的,所述限位止档件24的一侧壁形成支撑面241,所述支撑面241的外轮廓与所述叶片23的所述第一导流面232相匹配;所述限位止档件24的另一侧板形成第二导流面242,所述第二导流面242为弧形的凸面。
具体的,限位止档件24设计为一侧壁形成与叶片23导流面相匹配的支撑面241,另一侧壁形成弧形凸面的第二导流面242。支撑面241与叶片23的第一导流面232相匹配,在叶片23受水流驱动以带动旋转主轴21转动时,叶片23的第一导流面232能够与限位止档件24的支撑面241良好的接触,以通过支撑面241提供稳定的支撑,防止叶片23在旋转过程中发生偏移或变形。第二导流面242的设计有助于进一步优化水流的流动路径,减少水流阻力,提高装置的整体效率。
通过限位止档件24的设计,可以提高叶片23的稳定性和耐用性,延长装置的使用寿命。同时,第二导流面242的设计可以进一步减少水流阻力,提高能量转换效率。
进一步的,为了方便后期单独维修各个水轮组件,所述旋转主轴21包括多个旋转子轴 211,多个所述旋转子轴 211同轴布置,相邻的两个所述旋转子轴 211可拆卸的连接在一起,位于最顶部的所述旋转子轴 211可拆卸地连接在所述动力输入轴13上;
每个所述旋转子轴 211上设置有所述水轮组件。
具体的,每个旋转子轴 211上对应的设置有独立的水轮组件,在使用过程中,当某个水轮组件发生损坏需要进行更换维修时,则可以单独将该损坏的水轮组件对应的旋转子轴 211一同拆卸,便可以单独更换损坏的水轮组件,以提高维修的便利性。
实施例六,本申请的另一个实施例中,还提供了一种垂直轴水力发电设备的检修方法,包括:
在更换最顶部的水轮组件的过程中,先将待拆卸的水轮组件下方的水轮组件的安装座22与上方的浮台11进行悬挂连接,然后,再将待拆卸的水轮组件的旋转子轴 211与动力输入轴13和下方的水轮组件的旋转子轴 211断开连接以将待拆卸的水轮组件拆卸取出;再次将新的水轮组件放置在浮台11和下方的水轮组件之间,并将新的水轮组件上的旋转子轴 211连接在动力输入轴13和下方的水轮组件的旋转子轴 211之间。
具体为,当最顶部的驱动模块2需要拆卸更换时,需要通过悬挂装置(如铁链或钢丝绳),将待拆卸的驱动模块2下方的驱动模块2的安装座22与上方的浮台11进行悬挂连接。悬挂装置应具备足够的承载能力和稳定性,以确保在悬挂过程中不会出现结构变形或失稳。通过悬挂装置的连接,可以确保在拆卸最顶部的驱动模块2时,下方的驱动模块2和整个浮台11的稳定性,防止因拆卸而导致的结构不稳定问题。
逐步断开待拆卸驱动模块2的旋转子轴 211与动力输入轴13及下方驱动模块2的旋转子轴 211的连接,便可以将损坏的驱动模块2取出,然后,再将新的驱动模块2放置在浮台11和下方驱动模块2之间,并确保其旋转子轴 211正确对接动力输入轴13和下方驱动模块2的旋转子轴 211。
完成更换后,拆卸悬挂装置。
在更换中间的驱动模块2的过程中,先将待拆卸的驱动模块2下方的驱动模块2的安装座22与上方的驱动模块2的安装座22进行悬挂连接,然后,再将待拆卸的驱动模块2的旋转子轴 211与上下两个驱动模块2的旋转子轴 211断开连接以将待拆卸的驱动模块2拆卸取出;再次将新的驱动模块2放置在上下两个驱动模块2之间,并将新的驱动模块2的旋转子轴 211连接在上下两个驱动模块2的旋转子轴 211之间。
具体为,更换中间的驱动模块2的过程中,使用悬挂装置,将待拆卸驱动模块2下方的驱动模块2的安装座22与上方驱动模块2的安装座22进行悬挂连接,该步骤确保在拆卸中间的驱动模块2后,上下部分结构的稳定性,防止因拆卸导致的结构失稳。然后,逐步断开待拆卸驱动模块2的旋转子轴 211与上下两个驱动模块2的旋转子轴 211的连接,再将待拆卸的驱动模块22从上下两个驱动模块2之间移出,操作时应缓慢进行,确保平稳移动。
在拆除中间的驱动模块2后,悬挂装置将间隔的两个驱动模块2连接在一起,以防止下方的驱动模块2沉入水下。最后,将新的驱动模块2放置在上下两个驱动模块2之间,并确保其旋转子轴 211正确对接上下两个驱动模块2的旋转子轴 211之间。
完成更换后,拆卸悬挂装置。
在更换底部的驱动模块2的过程中,将待拆卸的驱动模块2的旋转子轴 211与上方的驱动模块2的旋转子轴 211断开连接以将待拆卸的驱动模块2拆卸取出;再次将新的驱动模块2放置在上方的驱动模块2的下方,并将新的驱动模块2的旋转子轴 211连接在上方的驱动模块2的旋转子轴 211上。
具体为,更换底部的驱动模块2的过程中,使用悬挂装置,将配重组件25与待拆卸驱动模块2下方的驱动模块2的安装座22进行悬挂连接,然后,逐步断开待拆卸驱动模块2的旋转子轴 211与上方驱动模块2的旋转子轴 211的连接,确保每一步操作的安全性。将待拆卸的驱动模块2移出后,再将新的驱动模块2放置在上方驱动模块2的下方,并确保其旋转子轴 211正确对接上方驱动模块2的旋转子轴 211。最后,将配重组件25重新连接在新的驱动模块2的旋转子轴 211上。
完成更换后,拆卸悬挂装置。
以上仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种悬浮平台,其特征在于,包括:
浮台;
锚泊模块,所述锚泊模块包括投放框架和多个配重部件,所述配重部件设置在所述投放框架上;
所述配重部件与所述浮台之间设置有锚链,所述锚链倾斜布置在所述浮台和对应的所述配重部件之间,所述锚链由上至下朝向所述浮台的外侧方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的悬浮平台,其特征在于,所述投放框架包括多个伸缩梁,所述伸缩梁上设置有锁止件,所述锁止件被配置成在所述伸缩梁伸缩到位后对所述伸缩梁进行锁止;
其中,多个所述伸缩梁依次首尾连接。
3.根据权利要求2所述的悬浮平台,其特征在于,所述伸缩梁包括外套管和内芯管,所述外套管套在所述内芯管的外部,所述外套管和所述内芯管可相对滑动,所述锁止件设置在所述外套管上并被配置成锁止所述内芯管相对于所述外套管的位置。
4.根据权利要求3所述的悬浮平台,其特征在于,所述外套管上设置有多个螺纹孔,所述内芯管上设置有多个定位孔,多个所述螺纹孔沿所述外套管的长度方向延伸,多个所述定位孔沿所述内芯管的长度方向延伸;所述锁止件为锁紧螺栓,所述锁紧螺栓螺纹连接在对应的所述螺纹孔中并插在对应的所述定位孔中。
5.根据权利要求3所述的悬浮平台,其特征在于,对于相邻的两根所述伸缩梁,其中一所述伸缩梁的所述外套管与另一所述伸缩梁的所述内芯管连接在一起并形成固定连接部。
6.根据权利要求5所述的悬浮平台,其特征在于,所述配重部件连接在对应的所述固定连接部上。
7.根据权利要求1所述的悬浮平台,其特征在于,所述配重部件为投石篮,所述投石篮被配置成盛放配重石,所述投石篮设置在所述投放框架的下方。
8.一种水力发电设备,其特征在于,包括:
悬浮平台,所述悬浮平台采用如权利要求1-7任一项所述的悬浮平台,所述悬浮平台上设置有发电机和动力输入轴,所述发电机的电机轴与所述动力输入轴传动连接;
驱动模块,所述驱动模块包括旋转主轴和多个水轮组件,所述水轮组件包括安装座和多个叶片,多个所述叶片设置在所述安装座上,所述安装座上设置有轴孔,多个所述水轮组件由上至下依次布置,所述旋转主轴竖向布置并插在所述轴孔中,所述旋转主轴的上端部与所述动力输入轴连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202421978030.5U CN223059215U (zh) | 2024-08-15 | 2024-08-15 | 悬浮平台及水力发电设备 |
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