專利名稱：轉(zhuǎn)子自浮式小型海流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于利用低速海流發(fā)電及供電裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，隨著海洋開(kāi)發(fā)和環(huán)保工作力度的加大，各種海事探測(cè)裝置的投放數(shù)量也越來(lái)越多，特別是置于海底連續(xù)提供測(cè)量數(shù)據(jù)的水下測(cè)量?jī)x器的投放也在增加。水下測(cè)量?jī)x器目前只能依靠蓄電池供電，僅能維持半年到一年的供電，而每更換一次電源就需數(shù)萬(wàn)元至十幾萬(wàn)元人民幣；太陽(yáng)能電池板僅對(duì)探測(cè)浮標(biāo)補(bǔ)充部分能量，同時(shí)也極易遭受不法破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的就是提供一種利用海洋每12小時(shí)變更一次方向的低速海流發(fā)電及長(zhǎng)期向探測(cè)儀器供電的轉(zhuǎn)子自浮式小型海流發(fā)電裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是由水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及供電裝置組成，在水輪機(jī)的外部由兩級(jí)喇叭狀的前縮管和后縮管連接而成，在后縮管和后縮管的外部有泡沫浮力層，在前、后縮管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子前支撐板和轉(zhuǎn)子后支撐板，軸流式轉(zhuǎn)子通過(guò)前后石墨—陶瓷軸承安裝在轉(zhuǎn)子前支撐板和轉(zhuǎn)子后支撐板上，在轉(zhuǎn)子后部裝有組合磁推力軸承，轉(zhuǎn)子通過(guò)軟驅(qū)動(dòng)軸與發(fā)電機(jī)連接，在軟驅(qū)動(dòng)軸上安裝有防堵葉輪；水輪機(jī)通過(guò)連接桿固定在浮標(biāo)上，在前縮管的前部裝有防堵網(wǎng)。
在水下使用時(shí)水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)也可做成一體。
本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作壽命長(zhǎng)，可在水下為測(cè)量?jī)x器提供電力，而且造價(jià)較低，很有推廣價(jià)值。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
水輪機(jī)的外部由兩級(jí)喇叭狀的前縮管2和后縮管9連接而成，在前縮管2和后縮管9的外部有泡沫浮力層3，兩級(jí)縮管有減小流體能量損失的作用，水輪機(jī)軸流式轉(zhuǎn)子6位于整個(gè)水輪機(jī)的偏后部，在后縮管9內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子6前支撐板4和轉(zhuǎn)子后支撐板8，軸流式轉(zhuǎn)子6通過(guò)前石墨—陶瓷軸承5和組合磁推力軸承7分別安裝在轉(zhuǎn)子前支撐板4和轉(zhuǎn)子后支撐板8上，轉(zhuǎn)子6通過(guò)軟驅(qū)動(dòng)軸10與發(fā)電機(jī)12連接，在軟驅(qū)動(dòng)軸10上安裝有防堵葉輪11；水輪機(jī)通過(guò)連接桿13固定在浮標(biāo)15上，在前縮管的前部裝有防堵網(wǎng)1。圖1中14為海面。由于轉(zhuǎn)子中填充合適的浮力泡沫，使轉(zhuǎn)子的浮力略小于海水比重，可浮在海水中不下沉，故稱自浮式轉(zhuǎn)子。這種設(shè)計(jì)可最大限度地減小轉(zhuǎn)子軸的徑向力，減小摩擦損失，而且不會(huì)發(fā)生不慎將轉(zhuǎn)子沉入海低的麻煩。轉(zhuǎn)子前連接的碳纖維—橡膠復(fù)合材料軟軸，可在90度自然彎曲狀態(tài)下去驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，更可以把轉(zhuǎn)子上的扭矩傳遞到海面上部的發(fā)電機(jī)發(fā)電，這可以避免發(fā)電機(jī)在海水中浸泡工作，簡(jiǎn)化發(fā)電機(jī)的構(gòu)造。轉(zhuǎn)子軸前、后的石墨—陶瓷海水潤(rùn)滑軸承及稀土強(qiáng)推力軸承不但不會(huì)受海水腐蝕，而且還能靠海水潤(rùn)滑。轉(zhuǎn)子后部的磁推力軸承使轉(zhuǎn)子和定子之間只有海水的粘滯阻力損失而無(wú)接觸摩擦損失。此外塑料葉輪在注塑時(shí)，材料滲入了防止海洋生物附著的材料，可較長(zhǎng)時(shí)間延緩海洋生物在葉輪表面生長(zhǎng)。
圖中轉(zhuǎn)子6通過(guò)前后軸承5、7與前后支撐板4、8與定子也就是兩級(jí)縮管3、9相連。水流進(jìn)入前縮管2后沖擊轉(zhuǎn)子6，第2級(jí)縮管9的設(shè)置是為了增加水流沖擊轉(zhuǎn)子葉片的效率。前部設(shè)置了凸?fàn)钣卜蓝戮W(wǎng)1，以防止海洋漂浮垃圾和小魚(yú)進(jìn)入水輪機(jī)卡住轉(zhuǎn)子。凸?fàn)钣泊罂追蓝戮W(wǎng)有海流自動(dòng)清理垃圾附著作用。發(fā)電機(jī)采用多極式發(fā)電機(jī)及PWM(脈沖寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)器)12，可在低轉(zhuǎn)速下得到頻率盡量高些的交流電，經(jīng)PWM處理后變成穩(wěn)定的直流電提供給儀器。
權(quán)利要求一種轉(zhuǎn)子自浮式小型海流發(fā)電裝置，是由水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及供電裝置組成，其特征在于在水輪機(jī)的外部由兩級(jí)喇叭狀的前縮管(2)和后縮管(9)連接而成，在前縮管(2)和后縮管(9)的外部有泡沫浮力層(3)，在前、后縮管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子前支撐板(4)和轉(zhuǎn)子后支撐板(8)，軸流式轉(zhuǎn)子(6)通過(guò)前石墨—陶瓷軸承(5)和組合磁推力軸承(7)分別安裝在轉(zhuǎn)子前支撐板(4)和轉(zhuǎn)子后支撐板(8)上，轉(zhuǎn)子通過(guò)軟驅(qū)動(dòng)軸(10)與發(fā)電機(jī)(12)連接，在軟驅(qū)動(dòng)軸(10)上安裝有防堵葉輪(11)；水輪機(jī)通過(guò)連接桿(13)固定在浮標(biāo)(15)上，在前縮管(2)的前部裝有防堵網(wǎng)(1)。
專利摘要一種轉(zhuǎn)子自浮式小型海流發(fā)電裝置,屬于利用低速海流發(fā)電及供電裝置技術(shù)領(lǐng)域,是由水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及供電裝置組成,在水輪機(jī)的外部由兩級(jí)喇叭狀的前縮管和后縮管連接而成,在后縮管和后縮管的外部有泡沫浮力層,在前、后縮管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子前支撐板和轉(zhuǎn)子后支撐板,軸流式轉(zhuǎn)子通過(guò)前后石墨－陶瓷軸承安裝在轉(zhuǎn)子前支撐板和轉(zhuǎn)子后支撐板上,在轉(zhuǎn)子后部裝有組合磁推力軸承,轉(zhuǎn)子通過(guò)軟驅(qū)動(dòng)軸與發(fā)電機(jī)連接,在軟驅(qū)動(dòng)軸上安裝有防堵葉輪;水輪機(jī)通過(guò)連接桿固定在浮標(biāo)上,在前縮管的前部裝有防堵網(wǎng);本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)單,工作壽命長(zhǎng),可在水下為測(cè)量?jī)x器提供電力,而且造價(jià)較低,很有推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)F03B3/04GK2520425SQ0220970
公開(kāi)日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月10日
發(fā)明者張雪明, 丁永耀 申請(qǐng)人:張雪明