潮流能發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種潮流能發(fā)電機(jī)組支柱的曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污孔設(shè)計。該結(jié)構(gòu)設(shè)計的特征是：在單柱雙展式潮流能發(fā)電機(jī)組的曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)上沿套筒法向開排污孔。本發(fā)明能夠使潮流能發(fā)電機(jī)組曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中的雜質(zhì)隨著進(jìn)出排污孔的海水自行排出，減少了支撐曲面間的磨損，延長了發(fā)電設(shè)備使用壽命；排污孔結(jié)構(gòu)十分簡單，可以適應(yīng)海水里惡劣的工作環(huán)境，無需后續(xù)的維護(hù)，同時排污孔排污無需人為提供動力，達(dá)到了自行排污功能。
【專利說明】
潮流能發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污裝置
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:本發(fā)明涉及一種潮流能發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]如圖1所示，一種潮流能發(fā)電機(jī)組，其發(fā)電機(jī)組5連接在主軸7的上端，發(fā)電機(jī)組5上端安裝一對管路展翅3，這種機(jī)組稱之為單柱雙展式潮流能發(fā)電機(jī)組。在單柱雙展潮流能發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)中，整個機(jī)組為桁架式結(jié)構(gòu)2，機(jī)組上部帶有工作平臺1，帶有葉片4的發(fā)電機(jī)組5上部安裝兩個由發(fā)電機(jī)組5起始向上伸展的管路展翅3。機(jī)組底座8上安裝支柱9。如圖2所示，支柱9的頂端為曲面10;主軸7上套裝套筒11，套筒11內(nèi)配裝軸套12;套筒11與軸套12組成轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6。主軸7上端連接發(fā)電機(jī)組5下部，主軸7下端的曲面17頂在下面的支柱9上，上曲面17的最低點(diǎn)13與下曲面1的最高點(diǎn)14在接觸點(diǎn)15處形成點(diǎn)對點(diǎn)的接觸。單柱雙展式潮流能發(fā)電機(jī)組可以做到調(diào)整水輪機(jī)的方向，從而最大化的利用潮流能。該機(jī)組所配備有效完成水輪機(jī)在水下調(diào)整方向的曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)6 ο但是在機(jī)組運(yùn)行過程中。海水中的雜質(zhì)會進(jìn)入到該結(jié)構(gòu)中，造成磨損。如果這種水下轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)能夠具有自排污功能，那么就可以減少雜質(zhì)對曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)6的磨損，延長發(fā)電機(jī)組使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明提供一種整個排污過程不需要人為參與，無需人為提供動力，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)自排污功能的潮流能發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種潮流能發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污裝置，機(jī)組底座(8)上面安裝一根支柱(9)，主軸(7)上端連接著水輪機(jī)
(5);主軸(7)下端的曲面結(jié)構(gòu)(17)頂在下面的支柱(9)上，上曲面(17)與下曲面(10)之間形成點(diǎn)對點(diǎn)接觸點(diǎn)(15);主軸(9)上安裝一截套筒(11)，在套筒(11)表面開多個上層排污孔
(16)、下層排污孔(19)。
[0004]本發(fā)明主軸(7)與支柱(9)既可以在軸向方向上下分離又可以繞著軸(18)做相對旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，主軸(7)與支柱(9)為分離狀態(tài)。如圖3所示，主軸(7)與支柱(9)處于安裝完畢狀態(tài)，此時動力設(shè)備可以驅(qū)動水輪機(jī)的轉(zhuǎn)向。這樣可以使機(jī)組始終正對來流方向，提高對潮流能的利用率。與上面主軸(7)連在一起的套筒(11)可以起到導(dǎo)向的作用，方便安裝；曲面支撐結(jié)構(gòu)的點(diǎn)對點(diǎn)接觸可以減少相對轉(zhuǎn)動時的摩擦力矩。
[0005]海水中雜質(zhì)很多，在裝置安裝和工作過程中，海水中的雜質(zhì)難免會進(jìn)入主軸(7)、支柱(9)和套筒(11)圍成的空間中，固體雜質(zhì)會對主軸(7)與支柱(9)的曲面造成一定的磨損。在套筒上打適當(dāng)數(shù)量的通孔(16)與下層排污孔(19)，如圖2。海水沿來流方向流入一個上層排污孔，水流在空間內(nèi)形成紊流，強(qiáng)烈地沖刷套筒內(nèi)各角落的雜質(zhì)，在海水的帶動下雜質(zhì)從另一個上層排污孔中流出。圖5為套筒內(nèi)上層排污孔海水流線示意圖。雜質(zhì)還會因?yàn)橹亓Φ脑?，發(fā)生沉降，進(jìn)而從下層排污孔(19)中排出。雜質(zhì)從上層排污孔(16)和下層排污孔
(19)中排出，從而完成裝置的自排污功能。
[0006]技術(shù)效果
[0007]如圖1所示，曲面套筒支撐結(jié)構(gòu)的具體技術(shù)方案為在機(jī)組底座上面有一根支柱(9)。主軸(7)上端連接著發(fā)電機(jī)組(5)，主軸(7)下端加工成曲面頂在下面的支柱(9)上。如圖3所示，在安裝完成后主軸下端和支柱上端在接觸點(diǎn)(15)處形成點(diǎn)對點(diǎn)的接觸。在套筒
[11]上沿著套筒表面法向方向打兩個上層排污孔(16)，上層排污孔(16)在套筒(11)的較上的位置，如圖2。在套筒(11)上沿著套筒表面法向方向打適當(dāng)數(shù)量的下層排污孔(19)，下層排污孔(19)在套筒(11)的較下的位置，并且均勻分布。
[0008]本發(fā)明結(jié)構(gòu)會形成一個相對密閉的空間，如果海水中的雜質(zhì)會進(jìn)入此空間，從而對接觸的曲面形成一定的磨損。套筒上開排污孔，可以利用海水自身的流動將空間內(nèi)的雜質(zhì)排出，從而達(dá)到自排污功能。因此曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污孔設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0009]1.加工方法簡單，只需沿著套筒表面法向打孔即可。排污孔表面可以增加防腐蝕涂層，避免在海水環(huán)境中銹蝕。
[0010]2.曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污孔結(jié)構(gòu)簡單。無需單獨(dú)設(shè)計零件，不涉及到零件維修、更換，不產(chǎn)生單獨(dú)的安裝和維護(hù)成本。
[0011 ] 3.在運(yùn)行的過程中，套筒(II)內(nèi)部必然會有海水滲入，海水中的泥沙雜質(zhì)密度較大，在工作過程中，套筒內(nèi)會進(jìn)入雜質(zhì)，但是上層排污孔的設(shè)計會利用海水自身流動產(chǎn)生的紊流對套筒內(nèi)部進(jìn)行沖刷，最終海水的動力將雜質(zhì)從套筒內(nèi)帶出，進(jìn)入外界海水中。下層排污孔利用重力，雜質(zhì)自然沉降從下層排污孔排出。這樣的自排污系統(tǒng)有效地保護(hù)了兩個曲面的接觸點(diǎn)(15)及軸套(12)，保證支撐柱旋轉(zhuǎn)靈活，降低磨損，提高旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使用壽命。
[0012]4.整個排污過程不需要人為參與，無需人為提供動力，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)自排污功能。
【附圖說明】
[0013]圖1可以在海平面上搭建操作平臺的單柱雙展式潮流能發(fā)電機(jī)組
[0014]圖2為曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)套筒安裝前剖視圖
[0015]圖3為曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)套筒安裝后剖視圖
[0016]圖4為曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)上層排污孔處的徑向剖視圖
[0017]圖5為套筒內(nèi)上層排污孔海水流線示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0018]—種潮流能發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污裝置，如圖2所示，機(jī)組底座8上面安裝一根支柱9，主軸7上端連接著水輪機(jī)5;主軸7下端的曲面結(jié)構(gòu)17頂在下面的支柱9上，上曲面17與下曲面10之間形成點(diǎn)對點(diǎn)接觸點(diǎn)15;主軸9上安裝一截套筒11，在套筒11表面開多個上層排污孔16、下層排污孔19。
[0019]如圖2所示，一種潮流能發(fā)電機(jī)組支柱的曲面套筒轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。同時在套筒外側(cè)沿法線方向打排污孔。排污孔布置二排，每排孔高度應(yīng)該相同。排污孔的數(shù)量和直徑根據(jù)套筒直徑、平均雜質(zhì)含量、雜質(zhì)類型而定。在保證強(qiáng)度的條件下，排污孔直徑不小于0.1倍套筒內(nèi)徑。如圖4所示，上層排污孔16定為二個，呈對稱布置;排污孔方向與機(jī)組迎流方向一致。下層排污孔在套筒靠下的位置，數(shù)量定為偶數(shù)個且不小于2，排污孔在圓周方向呈均勻分布。這樣套筒部分就加工完成。如圖3所示，將機(jī)組沿著套筒11落到支柱9上，即可完成安裝。
[0020]在海水下這樣惡劣的環(huán)境中，曲面支撐結(jié)構(gòu)是較為簡單的設(shè)計，該結(jié)構(gòu)也是最容易維護(hù)的。在工作的過程中，海水與雜質(zhì)會滲入套筒11之中，在該空間靠上的位置上，海水從迎著來流方向的上層排污孔16流入，再從另外一個上層排污孔流出。在這個過程中，一個上層排污孔迎著來流，迎流為全壓，在排污孔封閉窄縫里面，水流速度提高，勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽髟诳臻g內(nèi)形成紊流，強(qiáng)烈地沖刷空間內(nèi)各角落的雜質(zhì)，在海水的帶動下雜質(zhì)從其他的排污孔中流出。一部分雜質(zhì)會向下沉降，這些下降的雜質(zhì)就會在重力的作用下，從下層排污孔中排出。兩層排污孔的設(shè)計分別利用了海水自身的動能和雜質(zhì)自身的重力，無需人為提供動能，從而完成裝置的自排污功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種潮流能發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污裝置，其特征是:機(jī)組底座(8)上面安裝一根支柱(9)，主軸(7)上端連接著水輪機(jī)(5);主軸(7)下端的曲面結(jié)構(gòu)(17)頂在下面的支柱(9)上，上曲面(17)與下曲面(10)之間形成點(diǎn)對點(diǎn)接觸點(diǎn)(15);主軸(9)上安裝一截套筒(11)，在套筒(11)表面開多個上層排污孔(16)、下層排污孔(19)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種潮流能發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)排污裝置，其特征是:排污孔布置排，每排孔高度應(yīng)該相同，上層排污孔(16)為二個，呈對稱布置;排污孔方向與機(jī)組迎流方向一致，下層排污孔(19)在套筒靠下的位置，數(shù)量定為偶數(shù)且不小于二個，排污孔在圓周方向呈均勻分布，機(jī)組沿著套筒(11)落到支柱(9)上。
【文檔編號】F03B13/26GK106014759SQ201610317700
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】覃大清, 趙越, 張銳, 劉登峰, 劉永新, 李正東, 龐立軍
【申請人】哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司