[发明专利]双叶片立轴水能捕获装置

说明书

本发明提供一种双叶片立轴水能捕获装置，属于水利设备技术领域。该捕获装置包括回转机构、传动机构、回转支座、箱体、叶片、转轴、聚流板、浮箱。输出轴穿过固定轴与上转动臂固连。立柱两端分别与上、下转动臂固连，构成回转机构。叶片与转轴固连，转轴连接于与上、下转动臂之间，叶片间相位差保持在90°。下转动臂和箱体之间通过回转支座连接。聚流板与箱体的两侧固连。箱体上部与浮箱内表面固定连接。在来流的作用下，叶片绕转轴定向转动，同时传动机构带动回转机构绕回转支座转动，将捕获的水能转换成动能。聚流板和箱体减少来流通过捕能装置的能量损失。本发明具有水能利用率高、结构简单紧凑、传动效率高、应用范围广等优点。

技术领域

本发明属于水利设备技术领域，具体涉及一种双叶片立轴水能捕获装置。

背景技术

水力资源是一种重要的、可以大规模开发利用的可再生能源。近年来人类对于水中储藏的巨大能量的探索和开发在逐渐地升温，因其具有可预测性、功率密度大以及能量稳定等突出优点，开发利用备受关注，并取得了一定的进展。水轮机根据其叶轮旋转轴的布置方向，可以将水轮机分为两大类：水平轴式和立轴式。水平轴式水轮机其叶片旋转平面垂直于转轴，是现在发展、应用比较成熟的一种，但是偏航损失严；立轴式水轮机基本原理与Darrieus型相同，其叶片绕垂直水面方向旋转，依靠叶片的升力和阻力捕获流体的动能，其优点是当水流方向发生变化时，水轮机的工作不受任何影响，转子的转向始终不变，不需要额外的偏航对流机构，但存在着自启动困难、效率低的问题。

但是目前以应用的水能捕获装置大多是应用在海洋中，至于对内陆地区自然河流中水流动能的利用则是很少有人涉及，而且，现有水轮机的工作效率普遍较低，较为常见的涡轮式、直冲式水轮机都需要稳定的水域，对于水流量、流速等有着较高的限制和要求，即使是应用在内河中，也需要筑坝蓄水，对自然环境有较大的破坏，而且建造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有立轴式水能捕获装置的不足，提供一种新型的双叶片立轴水能捕获装置，以期既降低垂直轴水能捕获装置对来流条件的工作要求，又具有相对较高的工作效率，使得垂直轴水能捕获装置的应用范围可以扩大到内陆地区、流量相对较小的河流当中。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明一种双叶片立轴水能捕获装置，该装置包括叶片、转轴、上转动臂、上转动臂盖、下转动臂、立柱、输出轴、回转支座、传动机构、固定轴、箱体、聚流板、浮箱；所述固定轴为中部贯通的空心圆轴，其上端穿过上转动臂盖与箱体的上平面固定连接，且下端与上转动臂连接；所述输出轴穿过固定轴中部，且下端与上转动臂固定连接，上端与外接的能量收集装置连接；所述输出轴、固定轴与立柱铅锤设置；所述立柱上端与上转动臂固定连接并且下端与下转动臂固定连接；所述转轴中部开有贯通的矩形槽，其轴线平行于立柱，且连接于上转动臂和下转动臂之间；所述叶片穿过转轴中部的通槽且与转轴固定连接；两个叶片对称安装在立柱两侧且安装相位差为90°；所述下转动臂的下端与回转支座通过轴承连接；所述回转支座的底部与箱体的下表面固定连接；所述箱体的上端穿过浮箱中部的贯通部分与之固定连接；两个聚流板对称分布在箱体的迎流端的两侧，并且其后端与箱体的侧面固定连接。

所述传动机构位于上转动臂盖和上转动臂之间，包括：上转动臂、上转动臂盖、大同步带轮、小同步带轮、张紧轮、张紧轮轴、上张紧滑块、下张紧滑块、张紧调节螺钉、同步带；所述大同步带轮与转轴同轴固定连接，所述小同步带轮与固定轴同轴固定连接；所述张紧轮与张紧轮轴同轴固定连接；所述张紧轮轴的上端与上张紧滑块通过轴承连接，且下端与下张紧滑块通过轴承连接；所述上张紧滑块与上转动臂盖上的滑槽接触连接，所述下张紧滑块与上转动臂上的滑槽接触连接；所述调节螺钉通过上转动臂侧面的螺孔与下张紧滑块接触；两个大同步带轮、两个小同步带轮、两个下张紧滑块、两个上张紧滑块、两个张紧调节螺钉、两个张紧轮轴分别对称分布在所述输出轴两侧；所述大同步带轮、小同步带轮、张紧轮通过同步带啮合连接。