專利名稱：一種具有混合形式傳動(dòng)系統(tǒng)的水輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及潮流能轉(zhuǎn)換裝置-水輪機(jī)領(lǐng)域，具體地，涉及一種具有混合形式傳動(dòng)系統(tǒng)的海洋潮汐水輪機(jī)。
背景技術(shù)：
潮流能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。我國(guó)浙江舟山群島一帶大部分海域潮流流速在2米/秒至4米/秒之間，可開發(fā)性好，資源集中，蘊(yùn)藏著的巨大的開發(fā)利用價(jià)值。在可再生能源的開發(fā)與應(yīng)用所面臨的問(wèn)題中，關(guān)鍵之一是可靠、高效、廉價(jià)的能量轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計(jì)。根據(jù)傳動(dòng)主軸的布置形式，潮流能轉(zhuǎn)換裝置可劃分為兩種水平軸式和垂直軸式，水平軸式水輪機(jī)的傳動(dòng)主軸水平放置，水輪的葉片展向垂直于傳動(dòng)主軸，傳動(dòng)主軸 一般與來(lái)流方向平行，而垂直軸式水輪機(jī)的傳動(dòng)主軸垂直放置，水輪的葉片展向垂直于傳動(dòng)主軸，傳動(dòng)主軸垂直于來(lái)流方向。與水平軸式水輪機(jī)相比，垂直軸式水輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率不受來(lái)流方向的影響，因此無(wú)需配加偏航控制裝置，但水動(dòng)力性能差，效率偏低。相對(duì)于垂直軸式水輪機(jī)，水平軸式水輪機(jī)可以更好的利用潮流能，但水輪機(jī)主要機(jī)構(gòu)(發(fā)電機(jī))均需布置在水下，增加了維護(hù)難度。另外由于水下設(shè)備對(duì)密封問(wèn)題要求非常嚴(yán)格，使得水下設(shè)備運(yùn)行的可靠性大大降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的矛盾，提供一種具有混合形式傳動(dòng)系統(tǒng)的水輪機(jī)，可以將對(duì)密封要求高的設(shè)備布置于水面上的平臺(tái)上，從而在提高水輪機(jī)效率的同時(shí)避免了水下設(shè)備的密封難題，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案—種具有混合形式傳動(dòng)系統(tǒng)的水輪機(jī)，包括水輪、傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在水面以上的平臺(tái)上；所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括水平主軸、垂直主軸；所述水平主軸與水輪連接，水輪掃掠平面與水平主軸垂直；所述垂直主軸與發(fā)電機(jī)連接；且所述水平主軸與垂直主軸之間通過(guò)垂直設(shè)置的兩個(gè)相互嚙合的斜齒輪傳動(dòng)連接。進(jìn)一步地,所述垂直設(shè)置的兩個(gè)相互嚙合的斜齒輪均為45度斜齒輪。進(jìn)一步地，所述垂直主軸與發(fā)電機(jī)之間還設(shè)置有增速齒輪箱及高速垂直主軸；所述垂直主軸與增速齒輪箱連接，增速齒輪箱與高速垂直主軸連接，高速垂直主軸與發(fā)電機(jī)連接。進(jìn)一步地，所述平臺(tái)為浮體平臺(tái)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型改變了現(xiàn)有水輪機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)，將連接水輪的主軸采用水平形式，連接發(fā)電機(jī)的主軸采用垂直形式布置，兩個(gè)方向的主軸之間采用垂直設(shè)置的兩個(gè)相互嚙合的斜齒輪(45度斜齒輪)傳動(dòng)連接。通過(guò)采用水平主軸和垂直主軸混合傳動(dòng)系統(tǒng)，可以將對(duì)密封要求高的設(shè)備布置于水面上的平臺(tái)上，從而在提高水輪機(jī)效率的同時(shí)避免了水下設(shè)備的密封難題，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型具有混合形式傳動(dòng)系統(tǒng)的水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中1_水輪；2_低速水平主軸；3-45度斜齒輪；4-45度斜齒輪；5_低速垂直主軸；6-增速齒輪箱；7_聞速垂直主軸；8_浮體平臺(tái)；9_發(fā)電機(jī)；一水流方向； 水面。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu) 選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I所示，本實(shí)用新型的一種具有混合形式傳動(dòng)系統(tǒng)的水輪機(jī)，可采用潮流進(jìn)行發(fā)電，包括水輪I、傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)9，發(fā)電機(jī)9設(shè)置在水面以上的浮體平臺(tái)8上；傳動(dòng)系統(tǒng)包括低速水平主軸2、低速垂直主軸5、增速齒輪箱6和高速垂直主軸7 ;低速水平主軸2與水輪I連接，水輪I掃掠平面與低速水平主軸2垂直；低速垂直主軸5與增速齒輪箱6連接；增速齒輪箱6將輸入轉(zhuǎn)動(dòng)增速后通過(guò)高速垂直主軸7和發(fā)電機(jī)9連接；且低速水平主軸2與低速垂直主軸5之間通過(guò)垂直設(shè)置的兩個(gè)相互嚙合的45度斜齒輪3、4傳動(dòng)連接。如圖I所示，本實(shí)用新型的工作原理如下水流的方向與水輪I掃掠平面垂直，與低速水平主軸2平行；水流帶動(dòng)水輪I旋轉(zhuǎn)，水輪I將能量傳遞給低速水平主軸2，在低速水平主軸2上連接有水平軸向45度斜齒輪3，45度斜齒輪3和4將水平方向轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為垂直方向轉(zhuǎn)矩，并通過(guò)低速垂直主軸5輸出。在潮流發(fā)電中，通常采用半直驅(qū)方式，因此低速垂直主軸5會(huì)通過(guò)增速齒輪箱6將低速軸能量傳遞至高速垂直主軸7。經(jīng)過(guò)增速齒輪箱6增速后，高速垂直主軸7轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小，最后高速垂直主軸7將能量傳遞給浮體平臺(tái)8之上的發(fā)電機(jī)9，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。綜上所述，本實(shí)用新型的水輪機(jī)采用水平主軸和垂直主軸混合傳動(dòng)系統(tǒng)。水輪掃掠平面垂直于水流方向，通過(guò)兩個(gè)45度斜齒輪嚙合將水平方向轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為垂直方向轉(zhuǎn)矩。低速垂直主軸通過(guò)增速齒輪箱增速并經(jīng)高速垂直主軸輸出至布置在浮體平臺(tái)上的發(fā)電機(jī)，避免了發(fā)電機(jī)的密封難題，提高了海洋潮汐水輪機(jī)運(yùn)行的可靠性。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有混合形式傳動(dòng)系統(tǒng)的水輪機(jī)，包括水輪、傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在水面以上的平臺(tái)上； 所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括水平主軸、垂直主軸；所述水平主軸與水輪連接，水輪掃掠平面與水平主軸垂直；所述垂直主軸與發(fā)電機(jī)連接；且所述水平主軸與垂直主軸之間通過(guò)垂直設(shè)置的兩個(gè)相互嚙合的斜齒輪傳動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水輪機(jī)，其特征在于，所述垂直設(shè)置的兩個(gè)相互嚙合的斜齒輪均為45度斜齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水輪機(jī)，其特征在于，所述垂直主軸與發(fā)電機(jī)之間還設(shè)置有增速齒輪箱及高速垂直主軸； 所述垂直主軸與增速齒輪箱連接，增速齒輪箱與高速垂直主軸連接，高速垂直主軸與發(fā)電機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水輪機(jī)，其特征在于，所述平臺(tái)為浮體平臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水輪機(jī)，其特征在于，所述平臺(tái)為浮體平臺(tái)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有混合形式傳動(dòng)系統(tǒng)的水輪機(jī)，包括水輪、傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在水面以上的平臺(tái)上；所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括水平主軸、垂直主軸；所述水平主軸與水輪連接，水輪掃掠平面與水平主軸垂直；所述垂直主軸與發(fā)電機(jī)連接；且所述水平主軸與垂直主軸之間通過(guò)垂直設(shè)置的兩個(gè)相互嚙合的斜齒輪傳動(dòng)連接。本實(shí)用新型通過(guò)采用水平主軸和垂直主軸混合傳動(dòng)系統(tǒng)，可以將對(duì)密封要求高的設(shè)備布置于水面上的平臺(tái)上，從而在提高水輪機(jī)效率的同時(shí)避免了水下設(shè)備的密封難題，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
文檔編號(hào)F03B13/26GK202483791SQ201220093459
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者代海濤, 秦明, 葛銘緯 申請(qǐng)人:國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司