[实用新型]一种叶片伸缩式潮流能发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种叶片伸缩式潮流能发电装置，其属于潮流能、水流能开发与利用技术领域。 

背景技术

由于化石能源的日益枯竭以及由其带来的环境问题日益严重，可再生能源的开发和利用越来越受到世界各国的重视。海洋能作为一种海洋可再生能源，具有十分广阔的开发利用前景。海洋能中的潮流能具有蕴藏量大、规律性强、可预测等特点，是海洋能开发利用的重点。实施潮流能开发利用的核心装置是获能水轮机。潮流能获能水轮机从获能原理上可分为升力式、阻力式和升阻力混合式水轮机，从结构形式上可分为水平轴式、横轴式和竖轴式水轮机。无论是从原理方面考虑，还是从结构形式方面考虑，潮流获能水轮机的设计应保证获能装置在海下能安全可靠的长期运行，还应最大限度地减少潮流阻力，增大水轮机的驱动矩，以提高装置的获能效率。浙江大学实用新型的《伸缩桨海流能发电装置》（公开号：CN1888420）是利用双杆油缸或拉伸弹簧使平板直叶片实现伸缩，通过桨叶的伸缩使叶轮单边受力，从而减少潮流阻力。该装置液压系统工作需要外界的动力，没有外界动力就无法启动液压系统，装置也就不能正常工作，且采用直叶片，受力性能不好。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种叶片伸缩式潮流能发电装置，它采用带有弧度的滑轨使弧形叶片在叶轮转动过程中产生伸缩量的相对变化，使得叶轮上侧叶片伸出轮毂，下侧叶片缩进轮毂，在海流作用下，伸出的叶片获取能量，缩进的叶片不受作用力，使的水轮机叶轮单侧受力转动。 

本实用新型采用下述技术方案：                    

一种叶片伸缩式潮流能发电装置，它包括浮体，在浮体下部悬挂支撑元件，在支撑元件上设有发电机以及与发电机连接的水轮机；所述发电机与水轮机水平横向布置，水轮机设有轮毂，在轮毂内向轴心方向设有若干与弧形叶片相配合的滑道，若干弧形叶片置于滑道内；支撑元件两端中至少有一端与轮毂相应的位置设有一个用于调整叶片伸出轮毂长度的滑轨，所述滑轨整体为圆弧组成的闭合体，弧形叶片上设有一个置于滑轨内并使得弧形叶片沿滑轨自由移动的连接元件，滑轨的弧形应保证叶片周期性的在垂直向上的方向上伸出轮毂的长度最长且此时叶片仍有部分至于滑道内，在垂直向下的方向上缩入轮毂内；在轮毂上方的支撑元件上还设有使潮流方向与轮毂垂直的导流罩，轮毂与导流罩的间距应保证叶片在伸出轮毂最长时两者互不干涉。

    所述滑轨由一个完整的弧形组成或由多段弧形连接而成一个连贯的整体，整个滑轨的中心在轮毂轴线上部，以保证叶片伸缩。 

所述滑轨为椭圆形，滑轨的中心在轮毂轴线上方。 

所述滑轨为圆形，滑轨的中心在轮毂轴线上方。 

所述滑轨为上部形状为抛物线形下部为圆形或滑轨上部为圆形下部为抛物线形或滑轨上部为抛物线形下部为椭圆形或滑轨上部为椭圆形下部为抛物线形或滑轨为双曲线形的闭合体或异形曲线的闭合体。 

所述导流罩来流侧为弧形曲面，所述弧形曲面为圆柱的一部分，背流侧为斜面。 

所述水轮机通过其输出轴与增速器连接，增速器通过联轴器与发电机连接，或者水轮机通过其输出轴与联轴器连接直接带动发电机。 

所述浮体为双锥头圆筒结构，两侧设有椭圆截面的翼结构，筒体一端用锚索锚泊。

本实用新型的有益效果是： 

1、本实用新型通过滑轨控制叶片的伸缩，使叶片在轮毂上侧伸出获能，在下侧缩进轮毂，减少叶轮转动阻力，并始终保证叶轮单侧受力，获得更大转动力矩，从而获取更多潮流能。

2、采用特殊的导流结构，导流罩来流一侧为弧形曲面；所述弧形曲面为圆柱的一部分，利用圆柱的绕流增大来流流速；背流一侧为斜面；将来流导入叶片伸出一侧，从而增大叶片伸出侧的潮流流速，获取更多的潮流能。 

3、采用弧形叶片，获能效率高，叶片弧度与轮毂的尺寸相协调，使叶片获得更大的水流推力，装置在低速来流下依然具有良好的自启动性能。 

4、装置的叶轮采用横轴布置，可以适应不同的水深区域，漂浮安装，浮体通过锚索锚泊，利用浮体的自适应潮流流向功能，装置在潮流流向发生变化时仍能对流。 

5、本实用新型可用于江河水流能和海洋潮流能的综合开发利用。 

附图说明

图1是本实用新型装置结构构成示意图； 

图2是本实用新型装置的工作原理图；

图3是浮体自适应流向功能示意图；

图4是滑轨结构示意图；