一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及海流能發(fā)電領(lǐng)域，具體公開了一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)。該海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，包括至少兩個(gè)葉片、與葉片一一對(duì)應(yīng)的連接軸和殼體，葉片與連接軸的一端固定連接，所述的殼體上連接有整流罩，所述的海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)還包括槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述的槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括大錐齒輪、驅(qū)動(dòng)裝置和小錐齒輪一；所述的大錐齒輪的數(shù)量和葉片相同且一一對(duì)應(yīng)，大錐齒輪分別與對(duì)應(yīng)的連接軸伸入殼體的部分連接；所述的小錐齒輪一與所有的大錐齒輪分別嚙合，小錐齒輪一設(shè)有齒輪軸一，齒輪軸一與驅(qū)動(dòng)裝置連接。本發(fā)明一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了槳距角的調(diào)節(jié)，且能準(zhǔn)確測(cè)量出槳距角的調(diào)節(jié)角度，實(shí)現(xiàn)精確控制。
【專利說(shuō)明】
一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及海流能發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]海流能是指海水流動(dòng)的動(dòng)能，主要是指海底水道和海峽中較為穩(wěn)定的流動(dòng)以及由于潮汐導(dǎo)致的有規(guī)律的海水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量，是另一種以動(dòng)能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。相對(duì)于石油、煤炭等化石能源，海流能具有清潔、可再生等優(yōu)點(diǎn)，在化石能源日益貧乏的今天，海流能作為一種清潔能源越來(lái)越多的得到各國(guó)的重視。
[0003]在海流能發(fā)電機(jī)組研發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)踐的過程中，機(jī)組輪轂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)十分重要。海水的環(huán)境比較惡劣，嚴(yán)格的密封要求機(jī)組要做的盡可能的小。機(jī)組水下運(yùn)行時(shí)，為了使葉輪捕獲的功率最大，往往要通過改變?nèi)~片的槳距角追蹤最佳的葉尖速比。而改變槳距角的結(jié)構(gòu)也必須安裝在輪轂中，而這為輪轂的設(shè)計(jì)提出了更高的要求
由于國(guó)際上對(duì)海流能發(fā)電機(jī)的變槳距角的研究起步較晚，所以在這方面的研究還比較少，現(xiàn)有的一種槳距角調(diào)節(jié)裝置是通過液壓桿帶動(dòng)推桿直線運(yùn)動(dòng)，推桿上設(shè)置有齒條，相應(yīng)的葉片的連接軸設(shè)置有齒輪，通過齒輪齒條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變槳距角;這種結(jié)構(gòu)能很好的實(shí)現(xiàn)變槳距角，但齒輪齒條傳動(dòng)的傳動(dòng)效率低下，相同情況下需要液壓缸輸入更多的動(dòng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，該輪轂結(jié)構(gòu)不僅能實(shí)現(xiàn)槳距角的有效調(diào)節(jié)，還能對(duì)槳距角調(diào)節(jié)進(jìn)行精確地測(cè)量，為槳距角調(diào)節(jié)裝置的控制提供可靠的信息支持，調(diào)節(jié)更精確可靠。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，包括至少兩個(gè)葉片、和葉片--對(duì)應(yīng)的連接軸和殼體，葉片與連接軸固定連接，所述的殼體上連接有整流罩，所述的海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)還包括槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);所述的槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括大錐齒輪、驅(qū)動(dòng)裝置和小錐齒輪一;所述的大錐齒輪的數(shù)量和葉片相同且一一對(duì)應(yīng);所述的大錐齒輪分別與對(duì)應(yīng)的連接軸伸入殼體的部分固定連接;所述的小錐齒輪一與所有的大錐齒輪分別嚙合，小錐齒輪一設(shè)有齒輪軸一，小錐齒輪一與齒輪軸一為一體式結(jié)構(gòu)，齒輪軸一與驅(qū)動(dòng)裝置連接。
[0006]通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)小錐齒輪一轉(zhuǎn)動(dòng)，小錐齒輪一分別與所有大錐齒輪嚙合，可帶動(dòng)大錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而大錐齒輪通過連接軸分別和葉片連接，葉片也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)槳距角的調(diào)節(jié)。
[0007]作為優(yōu)選，所述的海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)包括變槳距角測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述的變槳距角測(cè)量機(jī)構(gòu)包括小錐齒輪二，小錐齒輪二與至少一個(gè)大錐齒輪嚙合;小錐齒輪二設(shè)有齒輪軸二，所述的齒輪軸二伸出殼體；小錐齒輪二與至少一個(gè)大錐齒輪嚙合，槳距角調(diào)整時(shí)，小錐齒輪二也會(huì)相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過伸出殼體的齒輪軸二的轉(zhuǎn)動(dòng)角度即可測(cè)算出槳距角的改變度數(shù)，該機(jī)構(gòu)還能對(duì)槳距角的調(diào)整程度進(jìn)行放大，提高測(cè)量精度。
[0008]作為優(yōu)選，所述的葉片數(shù)量為2，所述的殼體內(nèi)設(shè)有中間連接體，中間連接體為一端設(shè)有凹槽的圓柱體，中間連接體的另一端設(shè)有螺紋孔;所述的中間連接體位于兩個(gè)大錐齒輪之間。所述的連接軸包括連接軸一和連接軸二，所述的連接軸一遠(yuǎn)離葉片的一端設(shè)有螺紋，連接軸一與中間連接體之間螺紋連接;所述的連接軸二遠(yuǎn)離葉片的一端伸入中間連接體的凹槽內(nèi)，連接軸二和中間連接體之間設(shè)有滾珠；中間連接體的設(shè)置，能將連接軸一和連接軸二直接連接成一體，減小軸承上受到的載荷，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)兩軸之間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]作為優(yōu)選，所述的葉片數(shù)量至少為3，所述的殼體內(nèi)設(shè)有中間連接體，所述的中間連接體包括若干一端設(shè)有凹槽的圓柱體，所述圓柱體的另一端連接在一起，圓柱體數(shù)量與葉片數(shù)量相同。所述的連接軸遠(yuǎn)離葉片的一端伸入中間連接體的凹槽內(nèi)，連接軸和中間連接體之間設(shè)有滾珠；中間連接體的設(shè)置，能將連接軸一和連接軸二直接連接成一體，減小軸承上受到的載荷，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)兩軸之間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片設(shè)置為3個(gè)或3個(gè)以上，能更好的捕獲海流能，提高捕獲能量的效率;且能避免當(dāng)海流方向與兩葉片所在直線的方向平行時(shí)，出現(xiàn)無(wú)法捕獲海流能的情況。
[0010]作為優(yōu)選，所述的殼體內(nèi)設(shè)有液壓油通道，所述的驅(qū)動(dòng)裝置為液壓馬達(dá)，所述的驅(qū)動(dòng)裝置通過液壓管與液壓油通道連接;液壓油通道設(shè)置在零件內(nèi)部，可以省去復(fù)雜的油路管道，減少油路管道纏繞等問題。
[0011]作為優(yōu)選，所述的連接軸和殼體之間設(shè)有密封圈；所述的整流罩和殼體之間設(shè)有密封墊片;密封片的設(shè)置確保殼體內(nèi)密封，防止海水進(jìn)入殼體，延長(zhǎng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)的中間連接體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)的中間連接體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0016]實(shí)施例一
如圖1所示的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，包括至少兩個(gè)葉片1、與葉片一一對(duì)應(yīng)的連接軸2和殼體3，葉片I與連接軸2固定連接，所述的殼體3上連接有整流罩9，所述的海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)還包括槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);所述的槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括大錐齒輪4、驅(qū)動(dòng)裝置7和小錐齒輪一 8;所述的大錐齒輪4的數(shù)量和葉片相同且一一對(duì)應(yīng);所述的大錐齒輪4分別與對(duì)應(yīng)的連接軸2伸入殼體3的部分固定連接;所述的小錐齒輪一 8與所有的大錐齒輪4分別嚙合，小錐齒輪一 8設(shè)有齒輪軸一，小錐齒輪一 8與齒輪軸一為一體式結(jié)構(gòu)，齒輪軸一與驅(qū)動(dòng)裝置7連接。驅(qū)動(dòng)裝置7驅(qū)動(dòng)小錐齒輪一 8轉(zhuǎn)動(dòng)，小錐齒輪一 8分別與所有大錐齒輪4嚙合，可帶動(dòng)大錐齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，而大錐齒輪4通過連接軸2分別和葉片I連接，葉片I也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)槳距角的調(diào)節(jié)。
[0017]作為優(yōu)選，所述的海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)包括變槳距角測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述的變槳距角測(cè)量機(jī)構(gòu)包括小錐齒輪二 6，小錐齒輪二 6與至少一個(gè)大錐齒輪4嚙合;小錐齒輪二 6設(shè)有齒輪軸二，小錐齒輪二 6與齒輪軸二為一體式結(jié)構(gòu)，所述的齒輪軸二伸出殼體3;小錐齒輪二 6與至少一個(gè)大錐齒輪4嚙合，在工作時(shí)小錐齒輪一 8、大錐齒輪4和小錐齒輪二 6聯(lián)動(dòng)，當(dāng)葉片I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小錐齒輪二 6也會(huì)相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過伸處殼體3的齒輪軸二的轉(zhuǎn)動(dòng)角度即可測(cè)算出槳距角的改變度數(shù)，由于在該機(jī)構(gòu)中是大齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大于大錐齒輪4，所以該機(jī)構(gòu)還能對(duì)槳距角的調(diào)整角度進(jìn)行放大，提高測(cè)量精度。
[0018]作為優(yōu)選，所述的葉片I數(shù)量為2，所述的殼體3內(nèi)設(shè)有中間連接體5，如圖2所示，中間連接體5為一端設(shè)有凹槽的圓柱體，中間連接體5的另一端設(shè)有螺紋孔;所述的中間連接體5位于兩個(gè)大錐齒輪4之間。所述的連接軸2包括連接軸一和連接軸二，所述的連接軸一遠(yuǎn)離葉片I的一端設(shè)有螺紋，連接軸一與中間連接體5之間螺紋連接;所述的連接軸二遠(yuǎn)離葉片I的一端伸入中間連接體5的凹槽內(nèi)，連接軸二和中間連接體5之間設(shè)有滾珠;機(jī)組在運(yùn)行過程中，水流對(duì)葉片I的沖擊會(huì)對(duì)葉片I根部產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)大的載荷，這對(duì)普通的軸承來(lái)說(shuō)是難已承受的，中間連接體5的設(shè)置，能將連接軸2—和連接軸2二直接連接成一體，減小軸承上受到的載荷，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)兩軸之間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0019]作為優(yōu)選，所述的殼體3內(nèi)設(shè)有液壓油通道，所述的驅(qū)動(dòng)裝置7為液壓馬達(dá)，所述的驅(qū)動(dòng)裝置7通過液壓管10與液壓油通道連接;液壓油通道設(shè)置在零件內(nèi)部，可以省去復(fù)雜的油路管道，減少油路管道纏繞等問題。
[0020]作為優(yōu)選，所述的連接軸2和殼體3之間設(shè)有密封圈；所述的整流罩9和殼體3之間設(shè)有密封墊片;密封片的設(shè)置確保殼體3內(nèi)密封，防止海水進(jìn)入殼體3，延長(zhǎng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的使用壽命O
[0021 ]在工作時(shí)，當(dāng)海水流速達(dá)到啟動(dòng)速度后，葉片I開始在海流的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，海流能發(fā)電機(jī)開始工作，此時(shí)的槳距角可以很??；當(dāng)海流速度增大時(shí)，為了獲得最佳的葉尖速比，以達(dá)到更高的能量轉(zhuǎn)換效率，槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)開始工作，液壓油通過殼體3內(nèi)的液壓油通道到達(dá)液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng);液壓馬達(dá)帶動(dòng)與其連接的小錐齒輪一 8轉(zhuǎn)動(dòng)，小錐齒輪一 8分別與兩個(gè)大錐齒輪4嚙合，大錐齒輪4隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，大錐齒輪4和葉片I同時(shí)與連接軸一和連接軸二分別連接，葉片I的槳距角在整個(gè)槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用下開始增大，直到達(dá)到最佳值附近，液壓馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)槳距角調(diào)節(jié)過程完成;與兩個(gè)大錐齒輪4嚙合的小錐齒輪二 6上的齒輪軸二伸出殼體3，這樣葉片I的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)傳遞到殼體3之外，通過測(cè)量齒輪軸二的轉(zhuǎn)動(dòng)角度即可計(jì)算出槳距角的變化角度。
[0022]實(shí)施例二如實(shí)施例所述的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，所述的葉片I至少為3，所述的殼體3內(nèi)設(shè)有中間連接體5，如圖3所示，所述的中間連接體5包括若干一端設(shè)有凹槽的圓柱體，所述圓柱體的另一端連接在一起，圓柱體數(shù)量與葉片I數(shù)量相同。所述的連接軸2遠(yuǎn)離葉片I的一端伸入中間連接體5的凹槽內(nèi)，連接軸2和中間連接體5之間設(shè)有滾珠；中間連接體5的設(shè)置，能將連接軸2—和連接軸2二直接連接成一體，減小軸承上受到的載荷，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)兩軸之間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片I設(shè)置為3個(gè)或3個(gè)以上，能更好的捕獲海流能，提高捕獲能量的效率；且能避免當(dāng)海流方向與兩葉片I所在直線的方向平行時(shí)，出現(xiàn)無(wú)法捕獲海流能的情況。
[0023]上述一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了槳距角的調(diào)節(jié)，且能準(zhǔn)確測(cè)量出槳距角的調(diào)節(jié)角度，實(shí)現(xiàn)精確控制。
[0024]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，包括至少兩個(gè)葉片(I)、與葉片一一對(duì)應(yīng)的連接軸(2 )和殼體(3)，葉片(I)與連接軸(2)的一端固定連接，所述的殼體(3)上連接有整流罩(9 )，其特征在于:所述的海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)還包括槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);所述的槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括大錐齒輪(4)、驅(qū)動(dòng)裝置(7)和小錐齒輪一 (8);所述的大錐齒輪(4)的數(shù)量和葉片(I)相同并且——對(duì)應(yīng);所述的大錐齒輪(4 )分別與對(duì)應(yīng)的連接軸(2 )伸入殼體(3 )的部分固定連接;所述的小錐齒輪一 (8)與所有的大錐齒輪(4)分別嚙合，小錐齒輪一 (8)設(shè)有齒輪軸一，齒輪軸一與驅(qū)動(dòng)裝置(7)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，其特征在于:還包括變槳距角測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述的變槳距角測(cè)量機(jī)構(gòu)包括小錐齒輪二 (6)，小錐齒輪二 (6)與至少一個(gè)大錐齒輪(4)嚙合;小錐齒輪二 (6)設(shè)有齒輪軸二，所述的齒輪軸二伸出殼體(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的葉片(I)數(shù)量為2，所述的殼體(3)內(nèi)設(shè)有中間連接體(5)，中間連接體(5 )為一端設(shè)有凹槽的圓柱體，中間連接體(5 )的另一端設(shè)有螺紋孔;所述的中間連接體(5)位于兩個(gè)大錐齒輪(4)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的連接軸(2)包括連接軸一和連接軸二，所述的連接軸一遠(yuǎn)離葉片(I)的一端設(shè)有螺紋，連接軸一與中間連接體(5 )之間螺紋連接;所述的連接軸二遠(yuǎn)離葉片(I)的一端伸入中間連接體(5 )的凹槽內(nèi)，連接軸二和中間連接體(5 )之間設(shè)有滾珠。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的葉片(I)數(shù)量至少為3，所述的殼體(3 )內(nèi)設(shè)有中間連接體(5 )，所述的中間連接體(5 )包括若干一端設(shè)有凹槽的圓柱體，所述圓柱體的另一端連接在一起，圓柱體數(shù)量與葉片(I)數(shù)量相同。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的連接軸(2)遠(yuǎn)離葉片(I)的一端伸入中間連接體(5)的凹槽內(nèi)，連接軸(2)和中間連接體(5)之間設(shè)有滾珠。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或6所述的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的殼體(3)殼壁內(nèi)設(shè)有液壓油通道，所述的驅(qū)動(dòng)裝置(7)為液壓馬達(dá)，所述的驅(qū)動(dòng)裝置(7)通過液壓管(10)與液壓油通道連接。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海流能發(fā)電機(jī)組的輪轂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的連接軸(2 )和殼體(3 )之間設(shè)有密封圈；所述的整流罩(9 )和殼體(3 )之間設(shè)有密封墊片。
【文檔編號(hào)】F03B13/12GK105888924SQ201610444554
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】劉宏偉, 楊金鵬, 李偉, 林勇剛
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)