[发明专利]一种海流能发电机组变桨距机构

说明书

一种海流能发电机组变桨距机构，包括轮毂，所述轮毂包括轮毂壁，所述轮毂壁的周面上均布穿设有三个可转动的旋转轴，所述旋转轴的外端与桨叶连接，所述旋转轴与轮毂壁的连接处设置有第一变桨轴承，所述旋转轴的内端通过第二变桨轴承与芯部轴承座连接；所述芯部轴承座以主轴轴向设置在轮毂壁内，所述芯部轴承座的轮毂连接侧与轮毂壁主轴连接侧固定连接；所述旋转轴上固定有齿轮，相邻的旋转轴上的齿轮通过中间齿轮啮合连接形成同步转动结构，其中一齿轮或中间齿轮与驱动机构连接。本发明减小变桨距机构中变桨轴承所受的载荷，降低了整个变桨距机构中轴承的性能要求，提高了轴承的寿命。

技术领域

本发明属于新能源利用领域，具体涉及一种海流能发电机组变桨距机构。

背景技术

在新能源利用领域，海流能作为一种能量密度高、无污染、绿色可再生能源，海流能的开发利用对缓解能源危机和降低环境污染具有重要意义。海流能发电机组是通过叶轮将流体介质(海水)的动能，转化为叶轮的动能，再进一步转换为电能。在海流能发电装置中变桨距(即改变桨叶的桨距角)是一门关键技术，通过变桨距从而捕获更多的海流能，从而提高机组的发电量。同时，当海水水流出现高流速的情况下，叶片将承受极大的静载荷及动载荷，叶片进行变桨距可以实现对整个机组的保护。

从目前已有的海流能变桨距机构主要有以下几类：1、电动变桨距机构：每只叶片都由一台电动机和一台减速齿轮箱组成的变桨距机构调节叶片的节距角的大小，这种变桨距结构比较适合独立变桨，但需要较大的轮毂内部空间，且变桨距机构由于重量增加而引起的对主轴的载荷也比较大，这种结构较为复杂，成本也较大；2、曲柄—滑块机构：这种机构以液压作为动力，但是由于曲柄—滑块机构自身存在死点，所以该机构的变桨距角度小于等于180°；3、齿轮齿条机构：这种机构的变桨距执行机构相对简单，但其驱动装置(如液压缸)不容易安装，这种机构只适用小功率海流能发电机组，当机组功率较大时，采用这种机构机组中的变桨轴承载荷过大。4、蜗轮蜗杆机构：由于蜗轮蜗杆的自锁特性，可以防止叶片在水流作用下发生顺桨，不需要额外的限位，但是蜗轮蜗杆机构的传动效率较低，发热量大。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明在于提供了一种驱动简单，提高变桨轴承的寿命的海流能发电机组变桨距机构。

本发明采用的技术方案是：

一种海流能发电机组变桨距机构，包括轮毂，所述轮毂包括轮毂壁，其特征在于：所述轮毂壁的周面上均布穿设有三个可转动的旋转轴，所述旋转轴的外端与桨叶连接，所述旋转轴与轮毂壁的连接处设置有第一变桨轴承，所述旋转轴的内端通过第二变桨轴承与芯部轴承座连接；所述芯部轴承座以主轴轴向设置在轮毂壁内，所述芯部轴承座的轮毂连接侧与轮毂壁主轴连接侧固定连接；所述旋转轴上固定有齿轮，相邻的旋转轴上的齿轮通过中间齿轮啮合连接形成同步转动结构，其中一齿轮或中间齿轮与驱动机构连接。本发明在轮毂的中心位置装有芯部轴承座，每一个叶片的两个变桨轴承分别安装在芯部轴承座和轮毂壁处，减小变桨距机构中变桨轴承所受的载荷，降低了整个变桨距机构中轴承的性能要求，提高了轴承的寿命。并且可以实现海流能发电机组中叶片的节距角的360度调节，方便对整个机组变桨距进行控制，提高了机组对海流的适应能力。

进一步，所述驱动机构为电机驱动结构，所述齿轮或中间齿轮由驱动电机带动转动。

或者，所述驱动机构为液压驱动结构，所述齿轮或中间齿轮由液压缸的活塞杆带动转动。

进一步，三个所述旋转轴的轴线在轮毂壁同一截面内且沿半径方向，每个轴线之间夹角为120°。

进一步，所述芯部轴承座的内端为正三棱柱形状并位于轮毂的中心位置，所述第二变桨轴承安装于相应的棱柱侧面处，所述芯部轴承座的外端是圆形法兰盘。

进一步，所述轮毂壁的主轴连接侧为密封结构。

本发明的有益效果：