一種用于海流能發(fā)電裝置的多節(jié)式葉片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海流能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于海流能發(fā)電裝置的多節(jié)式葉片。
【背景技術(shù)】
[0002]海流能是一種儲量豐富的可再生能源，利用海流能發(fā)電前景非常廣闊。目前海流能發(fā)電裝置的輪葉多采用整裝葉片，往往需要通過加裝復(fù)雜的控制系統(tǒng)來提高發(fā)電效率；正常工作過程中突然遇到強海流時，葉片容易被沖擊力損壞；裝置的切出流速較低，有效工作時間較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有海流能發(fā)電裝置發(fā)電效率不高，葉片不能承受強海流沖擊和切出流速較低的問題，本發(fā)明提供了一種用于海流能發(fā)電裝置的多節(jié)式葉片。葉片共分為三節(jié)，第一節(jié)葉片與第二節(jié)葉片間的第一磁性材料和第一合頁用于提高裝置發(fā)電效率；第二節(jié)葉片與第三節(jié)葉片間的第二磁性材料和第二合頁用于解決強海流沖擊的問題，同時提高了切出流速；安裝于合頁兩折的磁性材料可用來增加合頁的使用壽命。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:多節(jié)式葉片的第一節(jié)葉片與葉輪轉(zhuǎn)軸相連，第二節(jié)葉片通過第一合頁及第一磁性材料與第一節(jié)葉片相連，第三節(jié)葉片通過第二合頁及第二磁性材料與第二節(jié)葉片相連。
[0005]第一磁性材料的磁力較小，需要保證正常流速下阻力葉片的第一節(jié)葉片和第二節(jié)葉片分離，以增大力矩差；第二磁性材料的磁性較強，需要保證正常流速下動力葉片的第一節(jié)葉片和第二節(jié)葉片不會分離，在強流速下動力葉片的第二節(jié)葉片和第三節(jié)葉片分離，從而在強流速下保護葉片，同時提高切出流速。
[0006]第一合頁與第二合頁分別安裝在葉片相對的兩個表面上；第一合頁由若干個合頁構(gòu)成，分別安裝在第一節(jié)葉片和第二節(jié)葉片相連處外表面靠近兩端的位置；第二合頁由若干個合頁構(gòu)成，分別安裝在第二節(jié)葉片和第三節(jié)葉片相連處外表面靠近兩端的位置。
[0007]第二磁性材料的磁性遠(yuǎn)強于第一磁性材料；第一磁性材料由兩塊磁性材料構(gòu)成，分別嵌入第一節(jié)葉片和第二節(jié)葉片相連處的接觸面內(nèi)，兩塊磁性材料的接觸面磁性相反；第二磁性材料由兩塊磁性材料構(gòu)成，分別嵌入第二節(jié)葉片和第三節(jié)葉片相連處的接觸面內(nèi)，兩塊磁性材料的接觸面磁性相反。
[0008]第一合頁的兩折表面各嵌入第三磁性材料，且第三磁性材料與海水的接觸面磁性相同；第二合頁的兩折表面各嵌入第四磁性材料，且第四磁性材料與海水的接觸面磁性相同；第四磁性材料的磁性強于第三磁性材料。
[0009]第一節(jié)葉片、第二節(jié)葉片和第三節(jié)葉片的各條棱邊均為圓角棱邊。葉輪轉(zhuǎn)軸上的多個葉片構(gòu)成方式完全一致，并按順序沿轉(zhuǎn)軸依次排列。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:提高了海流能發(fā)電裝置的發(fā)電效率，解決了葉片不能承受強海流沖擊的問題，提高了裝置的切出流速。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明多節(jié)式葉片的總體結(jié)構(gòu)圖
[0012]圖2是正常流速下輪葉的工作示意圖
[0013]圖3是突然強流速下輪葉的工作示意圖
[0014]圖4是第一合頁的結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖5是第二合頁的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖6是第一節(jié)葉片的三視圖
[0017]如圖所示:1 一輪葉；2A—第一節(jié)葉片；2B—第二節(jié)葉片；2C—第三節(jié)葉片；3A—第一合頁；3B—第二合頁；4A—第一磁性材料；4B—第二磁性材料；5A—第三磁性材料；5B—第四磁性材料。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0019]參見圖1，本發(fā)明提供了一種用于海流能發(fā)電裝置的多節(jié)式葉片，多節(jié)式葉片由第一節(jié)葉片2A、第二節(jié)葉片2B和第三節(jié)葉片2C組成，多節(jié)式葉片的第一節(jié)葉片2A與葉輪轉(zhuǎn)軸I相連，第二節(jié)葉片2B通過第一合頁3A及第一磁性材料4A與第一節(jié)葉片2A相連，第三節(jié)葉片2C通過第二合頁3B及第二磁性材料4B與第二節(jié)葉片2B相連；第一磁性材料4A的磁力較小，需要保證正常流速下阻力葉片的第一節(jié)葉片2A和第二節(jié)葉片2B分離，以增大力矩差；第二磁性材料4B的磁性較強，需要保證正常流速下動力葉片的第一節(jié)葉片2A和第二節(jié)葉片2B不會分離，在強流速下動力葉片的第二節(jié)葉片2B和第三節(jié)葉片2C分離，從而在強流速下保護葉片，同時提高切出流速；第一合頁3A與第二合頁3B分別安裝在葉片相對的兩個表面上，第一合頁3A由兩個合頁構(gòu)成，分別安裝在第一節(jié)葉片2A和第二節(jié)葉片2B相連處外表面靠近兩端的位置，第二合頁3B由兩個合頁構(gòu)成，分別安裝在第二節(jié)葉片2B和第三節(jié)葉片2C相連處外表面靠近兩端的位置；第二磁性材料4B的磁性遠(yuǎn)強于第一磁性材料4A，第一磁性材料4A由兩塊磁性材料構(gòu)成，分別嵌入第一節(jié)葉片2A和第二節(jié)葉片2B相連處的接觸面內(nèi)，兩塊磁性材料的接觸面磁性相反，第二磁性材料4B由兩塊磁性材料構(gòu)成，分別嵌入第二節(jié)葉片2B和第三節(jié)葉片2C相連處的接觸面內(nèi)，兩塊磁性材料的接觸面磁性相反；第一合頁3A的兩折表面各嵌入第三磁性材料5A，且第三磁性材料5A與海水的接觸面磁性相同，第二合頁3B的兩折表面各嵌入第四磁性材料5B，且第四磁性材料5B與海水的接觸面磁性相同，第四磁性材料5B的磁性強于第三磁性材料5A ;第一節(jié)葉片2A、第二節(jié)葉片2B和第三節(jié)葉片2C的各條棱邊均為圓角棱邊，葉輪轉(zhuǎn)軸I上的多個葉片構(gòu)成方式完全一致，并按順序沿轉(zhuǎn)軸依次排列。
[0020]當(dāng)海流流速正常時，葉片正常工作，如圖2所示，圖中標(biāo)號10代表海流方向，在動力葉片處，第一合頁3A閉合方向與海流方向相反，第一節(jié)葉片2A與第二節(jié)葉片2B通過第一磁性材料4A連在一起，使得第一節(jié)葉片2A和第二節(jié)葉片2B成為一個整體；第二合頁3B閉合方向與海流方向相同，但由于第二磁性材料4B磁力很強，使得第二節(jié)葉片2B與第三節(jié)葉片2C可以通過第二磁性材料4B連為一個整體，從而使得動力葉片的三節(jié)葉片連為一個整體。在阻力葉片處，第一合頁3A閉合方向與海流方向相同，且第一磁性材料4A磁力較弱，故第一節(jié)葉片2A與第二節(jié)葉片2B分離。最終使得動力葉片與海流的接觸面積遠(yuǎn)大于阻力葉片，大大提高了海流發(fā)電的效率。
[0021]在發(fā)電裝置的阻力葉片變?yōu)閯恿θ~片的過渡過程中，第一磁性材料4A可以極大地減少第一節(jié)葉片2A與第二節(jié)葉片2B連為一體的時間，從而延長了動力葉片在最大有效面積下工作的時間，提高了發(fā)電效率。
[0022]當(dāng)海流流速突然急劇增大時，葉片將自動作出應(yīng)對措施，如圖3所示，在動力葉片處，第二合頁3B閉合方向與海流方向相同，第二節(jié)葉片2B與第三節(jié)葉片2C通過磁性很強的第二磁性材料4A連接，當(dāng)遇到強海流時，第二節(jié)葉片2B與第三節(jié)葉片2C將被迫分離，從而卸掉海流的沖擊力，使得海流不會損壞葉片，同時由于動力葉片與海流接觸面積減小，葉輪轉(zhuǎn)速將仍在工作允許范圍內(nèi)，增大了發(fā)電裝置的切出流速。即通過第二節(jié)葉片2B與第三節(jié)葉片2C在強海流時自動分離，不僅防止了葉片被損壞，而且提高了發(fā)電裝置的切出流速。
[0023]在第一合頁3A的開合過程中，第三磁性材料5A有緩沖的作用，如圖4所示，圖中標(biāo)號11為合頁閉合方向，當(dāng)合頁快速閉合至不可繼續(xù)閉合的角度時，將會在該位置對合頁產(chǎn)生巨大的閉合沖擊力，大大縮短了合頁的使用壽命，而加入分別安裝在合頁兩折且磁性相同的第三磁性材料5A后，通過對快速閉合的緩沖，防止合頁在不可繼續(xù)閉合位置承受閉合沖擊力，增加了合頁的使用壽命。同理，第四磁性材料5B對第二合頁3B也有上述作用，同時，由于第二合頁3B在強海流工況下閉合，第四磁性材料5B的磁性強于第三磁性材料5A。
【主權(quán)項】
1.一種用于海流能發(fā)電裝置的多節(jié)式葉片，由葉輪轉(zhuǎn)軸(1)、第一節(jié)葉片(2A)、第二節(jié)葉片(2B)、第三節(jié)葉片(2C)、第一合頁(3A)、第二合頁(3B)、第一磁性材料(4A)、第二磁性材料(4B)、第三磁性材料(5A)和第四磁性材料(5B)組成，其特征在于:多節(jié)式葉片的第一節(jié)葉片(2A)與葉輪轉(zhuǎn)軸(1)相連，第二節(jié)葉片(2B)通過第一合頁(3A)及第一磁性材料(4A)與第一節(jié)葉片(2A)相連，第三節(jié)葉片(2C)通過第二合頁(3B)及第二磁性材料(4B)與第二節(jié)葉片(2B)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多節(jié)式葉片，其特征是:第一磁性材料(4A)的磁力較小，需要保證正常流速下阻力葉片的第一節(jié)葉片(2A)和第二節(jié)葉片(2B)分離，以增大力矩差；第二磁性材料(4B)的磁性較強，需要保證正常流速下動力葉片的第一節(jié)葉片(2A)和第二節(jié)葉片(2B)不會分離，在強流速下動力葉片的第二節(jié)葉片(2B)和第三節(jié)葉片(2C)分離，從而在強流速下保護葉片，同時提高切出流速。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多節(jié)式葉片，其特征是:第一合頁(3A)與第二合頁(3B)分別安裝在葉片相對的兩個表面上；第一合頁(3A)由若干個合頁構(gòu)成，分別安裝在第一節(jié)葉片(2A)和第二節(jié)葉片(2B)相連處外表面；第二合頁(3B)由若干個合頁構(gòu)成，分別安裝在第二節(jié)葉片(2B)和第三節(jié)葉片(2C)相連處外表面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多節(jié)式葉片，其特征是:第二磁性材料(4B)的磁性強于第一磁性材料(4A);第一磁性材料(4A)由兩塊磁性材料構(gòu)成，分別嵌入第一節(jié)葉片(2A)和第二節(jié)葉片(2B)相連處的接觸面內(nèi)，兩塊磁性材料的接觸面磁性相反；第二磁性材料(4B)由兩塊磁性材料構(gòu)成，分別嵌入第二節(jié)葉片(2B)和第三節(jié)葉片(2C)相連處的接觸面內(nèi)，兩塊磁性材料的接觸面磁性相反。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多節(jié)式葉片，其特征是:第一合頁(3A)的兩折表面各嵌入第三磁性材料(5A)，且第三磁性材料(5A)與海水的接觸面磁性相同，第三磁性材料(5A)的磁性需要保證其在第一合頁(3A)快速閉合過程中產(chǎn)生足夠的緩沖作用，防止第一合頁(3A)受損；第二合頁(3B)的兩折表面各嵌入第四磁性材料(5B)，且第四磁性材料(5B)與海水的接觸面磁性相同，第四磁性材料(5B)的磁性需要保證其在第二合頁(3B)快速閉合過程中產(chǎn)生足夠的緩沖作用；第四磁性材料(5B)的磁性強于第三磁性材料(5A)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多節(jié)式葉片，其特征是:第一節(jié)葉片(2A)、第二節(jié)葉片(2B)和第三節(jié)葉片(2C)的各條棱邊均為圓角棱邊；葉輪轉(zhuǎn)軸(1)上的多個葉片構(gòu)成方式完全一致，并按順序沿轉(zhuǎn)軸依次排列。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于海流能發(fā)電裝置的多節(jié)式葉片，它包括葉輪轉(zhuǎn)軸、第一節(jié)葉片、第二節(jié)葉片、第三節(jié)葉片、第一合頁、第二合頁、第一磁性材料、第二磁性材料、第三磁性材料和第四磁性材料。其特征在于：多節(jié)式葉片的第一節(jié)葉片與葉輪轉(zhuǎn)軸相連，第二節(jié)葉片通過第一合頁及第一磁性材料與第一節(jié)葉片相連，第三節(jié)葉片通過第二合頁及第二磁性材料與第二節(jié)相連，第一合頁與第二合頁分別安裝在葉片相對的兩個表面上，第二磁性材料的磁性遠(yuǎn)強于第一磁性材料。本實用新型提供了一種發(fā)電效率更高、能夠承受強海流沖擊、切出流速更高的海流能發(fā)電裝置的多節(jié)式葉片。
【IPC分類】F03B3/14
【公開號】CN205025675
【申請?zhí)枴緾N201520789239
【發(fā)明人】朱永強, 唐萁, 王欣, 郝嘉誠
【申請人】華北電力大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年10月14日