一种无轴卧式变偏角潮流能装置.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CN109356781A(43)申请公布日2019.02.19(21)申请号201811422353.5(22)申请日2018.11.27(71)申请人大连理工大学地址124221辽宁省盘锦市辽东湾新区大工路2号(72)发明人陈兵王利东王龙张轲韩玉(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人李晓亮潘迅(51)Int.Cl.F03B13/26(2006.01)F03B3/12(2006.01)F03B3/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种无轴卧式变偏角潮流能装置(57)摘要一种无轴卧式变偏角潮流能装置属于能量收集、能量转换及能量利用的技术领域，包括支撑结构、导流罩、叶片、传动装置、发电装置、叶片变偏角装置以及定子。整体装置至于水面下，当潮流流过时候，首先经过导流罩的加速，潮流迫使水轮机的叶片自由转动，叶片通过变偏角装置带动传动装置转动；传动装置一侧采用弧形齿轮状，弧形齿轮与发电装置齿轮啮合在一起，发电装置将传动装置的动能转化为可以利用的电能，实现将潮流能转化成电能的目的。本发明舍弃传统水轮机的主轴以及悬臂，减少材料的使用；同时，提高了水轮机获能的效率，提高水轮机的自启动性能。CN109356781ACN109356781A权利要求书1/1页1.一种无轴卧式变偏角潮流能装置，其特征在于，所述的无轴卧式变偏角潮流能装置包括支撑结构(1)、导流罩(2)、叶片(3)、传动装置(4)、发电装置(5)、叶片变偏角装置(6)以及定子(7)；所述的支撑结构(1)包括三角形底座和固定在底座上的两根轴，两根轴与圆筒形导流罩(2)固接，主要用来支撑固定整体潮流能装置；所述的导流罩(2)有两个，固定在圆环结构的定子(7)前后，导流罩(2)用于增加水流流速；所述的叶片(3)采用变截面设计，其一端弦长长，一端弦长短，弦长长的一侧与叶片变偏角装置(6)一端连接，弦长短的一侧悬空；所述的叶片变偏角装置(6)的另一端固定在传动装置(4)的转子上，当叶片(3)运动时带动变偏角装置(6)转动，进而带动传动装置(4)运动；所述的传动装置(4)是圆环结构，其上设有多个转子；转子分为前后两部分：前面弧形齿轮与发电装置(5)齿轮啮合，通过发电装置(5)将传动装置(4)的动能转化为电能；后面圆环放在定子(7)的托槽中，转子整体在定子(7)的托槽中运动；整体装置至于水面下，当潮流流过时候，首先经过导流罩(2)的加速，潮流迫使水轮机的叶片(3)自由转动，叶片(3)通过变偏角装置(6)带动传动装置(4)转动，传动装置(4)与发电装置(5连接，发电装置(5)将传动装置(4)的动能转化为可以利用的电能，实现将潮流能转化成电能的目的。2.根据权利要求1所述的一种无轴卧式变偏角潮流能装置，其特征在于，所述的叶片变偏角装置(6)包括U形板(6-1)、作业平台(6-2)，作业平台(6-2)用于连接U形板(6-1)和叶片(3)；所述的作业平台(6-2)一侧设有轴(6-6)、主轴(6-5)，另一侧设有轴(6-7)和轴(6-8)，轴(6-7)和轴(6-8)与叶片(3)相连，使叶片(3)固定在变偏角装置上；所述的U形板(6-1)两侧设有螺栓孔(6-4)，通过螺栓孔(6-4)固定在传动装置(4)上；U形板(6-1)底部设有弧形槽(6-3)和主轴孔(6-4)，主轴孔(6-4)用于通过主轴(6-5)，作业平台(6-2)的轴(6-6)伸入弧形槽(6-3)，并在弧形槽(6-3)内绕主轴(6-5)运动，达到变偏角的目的。3.根据权利要求1或2所述的一种无轴卧式变偏角潮流能装置，其特征在于，所述的支持结构(1)采用不锈钢结构。2CN109356781A说明书1/4页一种无轴卧式变偏角潮流能装置技术领域[0001]本发明属于能量收集、能量转换及能量利用的技术领域，涉及一种新型潮流能发电装置，对传统水轮机的改进，并且提高水轮机捕获能量的效率。背景技术[0002]随着社会的不断进步，人们对于能源的需求越来越大。而传统的能源，例如煤炭、石油、天然气、木材等都是属于不可再生能源，越用越少，并且造成环境的污染、大气温度升高等问题。人们需要寻求新的能源取代这些不可再生能源。[0003]地球70％区域都是被水覆盖，而潮流能是一种可再生的无污染的清洁能源，目前已经成为了世界各国重点开发的领域。而潮流能的开发利用有一个重要的能源转换装置—水轮机，水轮机捕获能量的效率直接关系着海洋能利用的效率。[0004]传统水轮机主要分为两种，一种是水平轴水轮机，水平轴水轮机转轴与流向平行，最早在风车中使用，利用叶片截面翼型的升力效应，产生推动叶片旋转的力矩，把叶片的旋转动能转变为发电机电能。它具有较高的效率利用，并且自起动性