一種新型潮流能水輪機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及潮流能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型潮流能水輪機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]潮流主要是指伴隨潮汐現(xiàn)象而產(chǎn)生的有規(guī)律的海水流，潮流每天兩次改變其大小和方向。潮流能與潮汐不同，潮汐是漲潮和退潮引起的海水升降，潮流是海水的水平運(yùn)動(dòng)，潮汐所攜帶的能量是勢(shì)能，可以采用筑壩蓄水發(fā)電等方式加以利用，而而潮流能發(fā)電則是直接利用潮水水流沖擊葉輪等機(jī)械裝置帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作進(jìn)行發(fā)電。
[0003]與常規(guī)能源相比較，潮流能具有以下優(yōu)點(diǎn):清潔可再生;能量總儲(chǔ)量大;變化有規(guī)律可預(yù)測(cè);不需要攔海建壩，且發(fā)電機(jī)組通常都浸沒在海水中，對(duì)海洋生物影響較小，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生三廢污染，也不存在常規(guī)水電建設(shè)中常見的占用農(nóng)田、移民安置等問題。
[0004]由于具備上述優(yōu)點(diǎn)，潮流能的開發(fā)被日益重視。潮流能資源是未來(lái)能源的重要補(bǔ)充，特別是在解決海島的能源供應(yīng)上意義重大。目前的潮流能發(fā)電機(jī)組的獲能效率較低，而垂直軸發(fā)電裝置的優(yōu)點(diǎn)在于可以在潮流方向相反時(shí)均能進(jìn)行發(fā)電，具有一定的優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)目中的半遮蔽垂直軸潮流能發(fā)電機(jī)組能有效提高潮流能發(fā)電機(jī)組的效率，提高潮流能的利用率，促進(jìn)潮流能這種新能源的開發(fā)利用。
[0005]目前常規(guī)的潮流能發(fā)電機(jī)組的缺陷在于:采用普通的垂直軸水輪機(jī)，潮流流動(dòng)方向垂直于水輪機(jī)軸向的時(shí)候，水輪機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⒂幸话氲臅r(shí)間與來(lái)流方向相反，來(lái)流反而阻礙水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。若水輪機(jī)設(shè)計(jì)工況為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)水輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)到左側(cè)時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒂诔绷髁鲃?dòng)方向相反，阻礙水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，降低其獲能效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型潮流能水輪機(jī)，所述垂直軸水輪機(jī)采用襟翼型葉片，該葉片能顯著提高潮流對(duì)水輪機(jī)葉片的正向沖擊，從而提高對(duì)潮流能利用率。
[0007]上述技術(shù)問題可以通過(guò)如下的技術(shù)手段加以解決:一種新型潮流能水輪機(jī)，包括槳轂和在槳轂外周等角度排列的槳葉，槳葉的頂端設(shè)有襟翼，襟翼通過(guò)襟翼樞軸與槳葉鉸接。
[0008]作為優(yōu)選設(shè)計(jì)，襟翼與槳葉之間的夾角可以調(diào)節(jié)。
[0009]槳葉和襟翼宜均采用平板結(jié)構(gòu)。
[0010]槳轂的中心固定有新型潮流能水輪機(jī)的主轉(zhuǎn)軸，槳葉的數(shù)量為3至6個(gè)。
[0011]主轉(zhuǎn)軸上連接有太陽(yáng)齒輪，襟翼樞軸上設(shè)有行星齒輪，行星齒輪與太陽(yáng)齒輪相嚙合。太陽(yáng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)襟翼相對(duì)于葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，改變襟翼和葉輪之間的夾角。這種襟翼夾角調(diào)節(jié)方式類似于齒輪式襟翼舵的原理，通過(guò)夾角的調(diào)節(jié)來(lái)提高潮流對(duì)水輪機(jī)葉片的正向沖擊，提高能量利用率。
[0012]本發(fā)明的有益之處在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比，不同與其他水輪機(jī)受制于來(lái)留方向單一的情況，新型潮流能水輪機(jī)葉片，可以隨著來(lái)留的方向和流速改變與主葉片的夾角，提高潮流對(duì)水輪機(jī)葉片的正向沖擊，從而提高獲能效率。新型潮流能水輪機(jī)的葉片上設(shè)有水平加強(qiáng)筋，可以增加水輪機(jī)葉片的強(qiáng)度。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是襟翼式垂直軸水輪機(jī)葉片俯視圖；
[0014]圖2是襟翼式垂直軸水輪機(jī)葉片立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示的襟翼式垂直軸水輪機(jī)，包括槳轂，槳轂的中心固定有新型潮流能水輪機(jī)的主轉(zhuǎn)軸4，在槳轂外周等角度排列有5個(gè)槳葉I，槳葉I的頂端設(shè)有襟翼2，襟翼通過(guò)襟翼樞軸3與槳葉I鉸接。槳葉I和襟翼2宜均采用平板結(jié)構(gòu)。每片槳葉I上水平(垂直于主轉(zhuǎn)軸4的軸線方向)布置有4排加強(qiáng)筋11，以提高槳葉的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0016]主轉(zhuǎn)軸4上連接有太陽(yáng)齒輪，襟翼樞軸3上設(shè)有行星齒輪，行星齒輪與太陽(yáng)齒輪相嚙合。太陽(yáng)齒輪和行星齒輪均位于水輪機(jī)底部的齒輪箱內(nèi)并由與齒輪箱相連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。太陽(yáng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)襟翼相對(duì)于葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，改變襟翼和葉輪之間的夾角。這種襟翼夾角調(diào)節(jié)方式類似于齒輪式襟翼舵的原理，通過(guò)夾角的調(diào)節(jié)來(lái)提高潮流對(duì)水輪機(jī)葉片的正向沖擊，提高能量利用。
[0017]以上實(shí)施例是供理解本發(fā)明之用，并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在權(quán)利要求所述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以作出多種變化或變型，例如本發(fā)明所述的槳葉上加強(qiáng)筋的設(shè)置，還可以是3、5或6排;槳葉葉梢的襟翼部分長(zhǎng)度也可以是寬度的5倍或者4倍，這些變化或變型應(yīng)當(dāng)理解為仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型潮流能水輪機(jī)，包括槳轂和在槳轂外周等角度排列的槳葉，其特征在于:所述槳葉的頂端設(shè)有襟翼，襟翼通過(guò)襟翼樞軸與所述槳葉鉸接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型潮流能水輪機(jī)，其特征在于:所述襟翼與槳葉之間的夾角可以調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的新型潮流能水輪機(jī)，其特征在于:所述槳葉和襟翼均為平板結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型潮流能水輪機(jī)，其特征在于:所述槳轂的中心固定有新型潮流能水輪機(jī)的主轉(zhuǎn)軸，槳葉的數(shù)量為3至6個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型潮流能水輪機(jī)，其特征在于:所述主轉(zhuǎn)軸上連接有太陽(yáng)齒輪，所述襟翼樞軸上設(shè)有行星齒輪，行星齒輪與太陽(yáng)齒輪相嚙合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型潮流能水輪機(jī)，其特征在于:所述新型潮流能水輪機(jī)槳葉主體上布置有與主轉(zhuǎn)軸軸線相垂直的水平加強(qiáng)筋。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型潮流能水輪機(jī)，包括槳轂和在槳轂外周等角度排列的槳葉，槳葉的頂端設(shè)有襟翼，襟翼通過(guò)襟翼樞軸與槳葉鉸接。槳葉襟翼與槳葉主體有一個(gè)可調(diào)節(jié)的夾角，通過(guò)夾角的調(diào)節(jié)來(lái)提高潮流對(duì)水輪機(jī)葉片的正向沖擊，提高能量利用。這種新型潮流能水輪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用安全，能提高對(duì)潮流能利用率。
【IPC分類】F03B13/26, F03B3/12
【公開號(hào)】CN205315201
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521069504
【發(fā)明人】周家豪, 王化明, 葉金暉, 何嘉銘
【申請(qǐng)人】浙江海洋學(xué)院
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日