[实用新型]一种应用于海流发电的机械式叶轮功率调节装置

说明书

本实用新型公开了一种应用于海流发电的机械式叶轮功率调节装置，属于海洋机械设备技术领域，包括：轮毂、轮毂整流罩、中心支撑杆、叶轮、推杆、滑环、弹簧及尾整流块；轮毂同轴安装在轮毂整流罩的一端，中心支撑杆同轴安装在轮毂整流罩的另一端，叶轮分别安装在轮毂的外圆周面上；推杆一端与叶轮铰接，另一端与套装在中心支撑杆上的滑环铰接，滑环与中心支撑杆滑动配合；弹簧套装在中心支撑杆上，弹簧的一端与滑环相抵触，另一端与安装在中心支撑杆端部的尾整流块相抵触；本实用新型通过调节叶轮的扫略面积来调节叶轮的输出功率，进而实现对系统的功率调节，结构简单，能够减少成本，提高可靠性。

技术领域

本实用新型属于海洋机械设备技术领域，具体涉及一种应用于海流发电的机械式叶轮功率调节装置。

背景技术

海流能作为海洋新能源的一种，具有分布范围广、能量密度大、流速变化状态稳定等特点，具有重要的开发利用价值。世界各国开发了多种类型的海流发电平台及技术，其中利用与风力发电相似原理的海流发电技术被普遍采用并开展了广泛而深入的研究。

由于海洋结构物易发生腐蚀、海生物附、泥沙堵塞、密封舱渗漏等导致失败的情况，发电装置在恶劣海洋环境下的可靠性就非常重要，结构简单是提高发电装置长期运行可靠性的重要方式。

由于海水密度大约是风密度的800倍，系统的功率对流速的变化非常敏感(功率与流速成三次方的指数关系)，为了使发电装置适应较大的流速变化范围，通常需要对叶轮采用变桨距控制，现有的变桨距控制是通过调节叶轮的捕获效率来控制系统的功率，变桨距控制的整套装置包括检测、运动控制的功率调节系统，对于海流发电装置尤其是小型海流发电装置系统非常复杂，可靠性也相对难以保证。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种应用于海流发电的机械式叶轮功率调节装置，通过调节叶轮的扫略面积来调节叶轮的输出功率，进而实现对系统的功率调节，结构简单，能够减少成本，提高可靠性。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种应用于海流发电的机械式叶轮功率调节装置，包括：轮毂、叶轮安装座、轮毂整流罩、中心支撑杆、叶轮、推杆、滑环、弹簧及尾整流块；

整体连接关系如下：轮毂同轴安装在轮毂整流罩的一端，中心支撑杆同轴安装在轮毂整流罩的另一端，两个以上叶轮分别通过叶轮安装座安装在轮毂的外圆周面上；

其中，叶轮与叶轮安装座铰接，叶轮能够向靠近中心支撑杆的方向转动；叶轮安装座的端面设有对叶轮的转动进行单向限位的挡块，使得叶轮的倾斜角度为0°～90°；

推杆与叶轮一一对应，其一端与叶轮铰接，另一端与套装在中心支撑杆上的滑环铰接，滑环与中心支撑杆滑动配合；

弹簧套装在中心支撑杆上，弹簧的一端与滑环相抵触，另一端与安装在中心支撑杆端部的尾整流块相抵触，弹簧处于压缩状态，为叶轮提供预紧力；

当叶轮受到的海流作用力小于或等于弹簧的预紧力时，叶轮垂直于轮毂的中心轴；当叶轮受到的海流作用力大于弹簧的预紧力时，叶轮向靠近中心支撑杆的方向转动，并通过推杆压缩弹簧，此时，叶轮处于倾斜状态，叶轮的迎流面积减小。

进一步的，还包括叶轮夹块，叶轮夹块安装在叶轮上，推杆通过与叶轮夹块铰接，进而与叶轮铰接。

进一步的，两个以上所述叶轮沿轮毂的周向均匀分布。

进一步的，所述叶轮安装座为双支耳结构，每个支耳上分别加工有铰接孔和锁定孔；

叶轮通过铰接轴与叶轮安装座的铰接孔铰接，当不需要进行功率调节或在运输、转移所述调节装置的过程中，叶轮垂直于轮毂的中心轴，且叶轮通过锁定孔固定在叶轮安装座上。

进一步的，所述轮毂整流罩为半球形结构。