[发明专利]一种尾翼自偏航式半转叶轮水轮机

说明书

本发明公开一种尾翼自偏航式半转叶轮水轮机，属于新能源技术领域。该水轮机通过齿轮传动保持其运动规律为输出轴转一圈，水轮机叶片转半圈，且两叶片之间的相位差为90°，该水轮机的外框架顶部连接轴承，外框架的后端与水滴型尾翼相连，随着水流方向的改变，水流作用在尾翼上的力，对外框架会产生一个偏航力矩，从而带动水轮机偏转，使其能够正对水流方向，减小水流偏角对水轮机效率的影响。本发明所提供的尾翼自偏航式半转叶轮水轮机，采用尾翼自偏航机构对于小型水轮机可以减少电量的消耗，适用的水域广等特点。

技术领域：

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种尾翼自偏航式半转水轮机。

背景技术：

能源是当今人类生存和发展必须解决的紧迫问题，加强绿色无污染的新型能源发展是全球人类的迫切需求，海洋能作为绿色无污染的新型能源之一，其是可再生且储量丰富的清洁能源。水轮机是可以将把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，因而可以将海洋能转化为我们所需要电能，然而对于现在的很多水轮机，为保证在水流流向改变时还可以保持高效的发电，通常采用的是电机或液压驱动水轮机对准来流方向，这对于小型化水轮机电量的消耗是巨大的，同时为检测水流流向的改变又需要传感器等测量系统，其在水中的运行可靠性将很难保证。而采用水滴型尾翼自偏航机构，无需传感器等检测装置降低成本的同时减少了主动偏航的电力消耗，而流线型尾翼结构更加适用于水中。

发明内容：

本发明针对现有水轮机存在的技术问题，提供一种尾翼自偏航式半转叶轮水轮机，采用尾翼在水流流向改变时，作用与尾翼上的力，带动水轮机偏转实现正对水流方向，具有减少电量消耗、制造成本低、适用水域广泛、发电效率高的特点。

本发明所提供的一种尾翼自偏航式半转叶轮水轮机，所述水轮机包括输出轴1、轴承2、左短连接轴3a、右短连接轴3b、圆盘顶座4、左长连接轴5a、右长连接轴5b、上换向节6、上连接轴7、水滴型尾翼8、右立柱9、下连接轴10、下换向节11、圆盘底座12、连接轴13、下转臂14、左矩形叶片15、右矩形叶片16、左立柱17、上转臂18、齿轮组19、连接板20及内螺栓组23。

所述输出轴1穿过所述圆盘顶座4、连接板20和定轮19c与所述上转臂18固连，所述的圆盘顶座4和所述连接板20都安装有轴承座用于所述输出轴1的安装和定位；所述轴承2的内圈通过所述内螺栓组23与所述圆盘顶座4固连，所述轴承2的外圈与固定式水中平台21通过外螺栓组22固连。

所述水滴型尾翼8上端与所述上连接轴7的一端固连，所述上连接轴7的另一端通过所述上换向节6的中间通孔与所述上换向节6固连，所述上换向节6左右两端通孔通过左长连接轴5a和右长连接轴5b与所述圆盘顶座4固连，所述左长连接轴5a与所述右长连接轴5b左右对称设置；所述水滴型尾翼8下端与所述下连接轴10的一端固连，所述下连接轴10的另一端通过所述下换向节11的中间通孔与所述下换向节11固连，所述下换向节11与所述圆盘底座12通过螺栓固连，所述上连接轴7和所述下连接轴10轴线平行且共面。

所述圆盘底座12通过所述右立柱9和左立柱17与圆盘顶座4固连，构成水轮机整体的外框架，所述圆盘底座12和所述圆盘顶座4平行。

所述连接轴13与所述下转臂14固连，所述连接轴13通过轴承与所述圆盘底座12相连；所述下转臂14左右俩边的孔中加装轴承用于连接所述左矩形叶片15和所述右矩形叶片16，所述下转臂14中间的孔中开有键槽用于与所述连接轴13连接。

所述左矩形叶片15与所述下转臂14和所述上转臂18通过轴承连接，保证所述左矩形叶片15能够自转的同时带动所述转臂18公转，所述左矩形叶片15通过叶片轴的顶端与左齿轮19a固连。

所述右矩形叶片16与所述下转臂14和所述上转臂18通过轴承连接，保证所述右矩形叶片16能够自转的同时带动所述上转臂18公转，所述右矩形叶片16通过叶片轴的顶端与右齿轮19e固连，所述右矩形叶片16和所述左矩形叶片15相位差为90°。