一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109869268A(43)申请公布日2019.06.11(21)申请号201910281503.3(22)申请日2019.04.09(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号(72)发明人周波孙殿凯张桂勇刘辉宗智施伟(74)专利代理机构大连星海专利事务所有限公司21208代理人花向阳杨翠翠(51)Int.Cl.F03B13/26(2006.01)H02K7/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统(57)摘要一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统，属于可再生能源技术领域。此系统包括竖轴水轮机转子发电装置、齿轮传动装置和海底基座。两个转子并列竖向安装，相对旋转，叶片沿旋转面等间距角布置，通过连接杆连接至旋转轴。旋转轴通过上下两个轴承与支撑架构相连，底部支撑板与桩腿连接构件固定连接。这种潮流能转化系统可通过齿轮装置分别连接两个发电机或连接一个发电机。双发电机工作时，转子旋转轴通过齿轮装置连接不同发电机独立工作；单发电机工作时，转子旋转轴通过齿轮装置连接到一个双转轴发电机。在来流作用下，两个转子相对转动，相互之间产生有益影响，降低了系统的脉动特性，提高了转子的旋转速度，大大提升了发电装置的能量转化效率。CN109869268ACN109869268A权利要求书1/1页1.一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统，发电系统包括竖轴水轮机转子发电装置、海底基座和桩腿（12），其特征是：所述海底基座与固定在海床上的桩腿（12）固定连接，海底基座包含顶端平台（5）、支撑架（6）、基座连接杆（7）和旋转轴支撑板（8），交叉式支撑架（6）上端固定连接顶端平台（5），下端固定连接基座连接杆（7），在两个基座连接杆（7）的中间位置设有旋转轴支撑板（8）；所述顶端平台（5）上设有密闭舱（1），密闭舱（1）的下部侧面设有防浪排水止回阀（16），侧面设有水密门（1a）；所述竖轴水轮机发电装置包含两台竖轴水轮机及与竖轴水轮机配套的轴承、齿轮传动装置和发电机（2），所述竖轴水轮机包括水轮机的翼型叶片（9）、旋转轴（10）以及连接杆（10a），翼型叶片（9）通过连接杆（10a）与旋转轴（10）固定连接，旋转轴（10）底部通过固定在旋转轴支撑板（8）上的下轴承（11）支撑，旋转轴（10）顶端通过固定在顶端平台（5）下平面上的上轴承（14）支撑，旋转轴（10）顶端还穿过固定在顶端平台（5）上平面上的水密封填料函（13）与密闭舱（1）内的转向齿轮箱（4）连接；所述下轴承（11）在固定在旋转轴支撑板（8）上的推力轴承座（11a）中设置海水润滑和冷却的尼龙推力轴承（11b），上轴承（14）在固定在顶端平台（5）上的轴承座（14a）中设置海水润滑和冷却的尼龙轴承（14b）。2.根据权利要求1所述的一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统，其特征是：所述两台竖轴水轮机采用并列布置安装于海底基座上。3.根据权利要求1所述的一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统，其特征是：所述两台竖轴水轮机分别经一台转向齿轮箱（4）连接一台发电机（2），或两台竖轴水轮机分别经一台转向齿轮箱（4）和一根传动轴（3）连接同一台发电机（2）。4.根据权利要求1所述的一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统，其特征是：所述海底基座的连接构件和桩腿（12）采用矩形、圆形或其他形状截面。5.根据权利要求1所述的一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统，其特征是：所述齿轮传动装置采用圆锥齿轮传动装置、螺旋伞齿轮转向装置。6.根据权利要求1所述的一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统，其特征是：所述发电系统适用于近海海域，桩腿（12）通过打桩方式让海底基座布置于海底，密闭舱（1）位于水平面（17）以上。2CN109869268A说明书1/3页一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统技术领域[0001]本发明涉及一种双竖轴转子潮流能水轮机发电系统，属于可再生能源技术领域。背景技术[0002]海洋能作为一种清洁可再生能源，具有储量大、分布广的特点。目前，人类对于海洋能的开发利用集中在海洋风力发电以及潮流能发电两种形式。其中，潮流能发电技术较为成熟，应用广泛。潮流能是海水在涨潮落潮运动过程中所携带的流体动能，具有能量集中、载荷稳定、波动性小和可预测性强等特点。我国海岸线绵长，沿海海域潮流能储量巨大，因此受到广泛关注。[0003]潮流能的开发利用主要是利用水轮机装置将流体动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。在能量转化过程中，水轮机结构是获能的主要部件，对水轮机的发电效率有直接的决定性作用，性能极为重要。现有潮流能水轮机主要有竖轴和水平轴两种形式。竖轴水轮机的优势在于，其旋转