一種槳后能量回收裝置的制作方法

本發明涉及一種回收裝置，尤其涉及一種槳后能量回收裝置。

背景技術：

船舶螺旋槳旋轉，帶動水流旋轉，旋轉的尾流中蘊藏了大量的能量，尾流場中能量的損失占船舶總能量損失的很大一部分，在現在國際船舶界節能減排的大背景下，研發一種槳后能量回收裝置，來節約能源，提高推進效率是非常有必要的。

技術實現要素：

本發明的目的是為了提供一種槳后能量回收裝置。

本發明的目的是這樣實現的：包括船體、螺旋槳和舵，在舵內設置有底座，底座上安裝有發電機，發電機的電機軸通過聯軸器連接有高速軸，高速軸通過行星齒輪增速箱連接低速軸，低速軸的端部的調速器，與調速器連接的豎直方向的連接軸，且連接軸位于舵的外側，所述連接軸的中間位置設置有消渦帽，且消渦帽位于螺旋槳的正后方，所述連接軸的兩個端部分別設置有發電葉片，所述發電機通過導線連接變壓器。

本發明還包括這樣一些結構特征：

1.所述發電葉片是由導邊和隨邊構成的螺旋面發電葉片，且在導邊和隨邊之間均勻設置有支柱。

2.所述低速軸上設置有剎車器。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明在螺旋槳的后方，利用螺旋槳尾流的旋轉能量使發電葉片旋轉，從而帶動軸旋轉，切割磁感線產生電流。同時，此裝置的消渦帽減少了螺旋槳后漩渦的產生，吸收了部分旋轉能量，使尾流場更加穩定。本發明的槳后能量回收裝置能充分的利用螺旋槳尾流中的旋轉能量，并且產生電能供船舶設備使用，除此之外消渦帽還可以減少尾流中的漩渦使尾流更穩定，節約能源，提高推進效率。此槳后能量回收裝置具有結構簡單、節能效果好、改善螺旋槳尾流、減緩震動的特點。

附圖說明

圖1是本發明的槳后能量回收裝置的正視布局示意圖；

圖2是本發明的槳后能量回收裝置發電葉片放大圖；

圖3是本發明的槳后能量回收裝置螺旋面發電葉片a-a1剖面放大圖；

圖4是本發明的槳后能量回收裝置螺旋面發電葉片b-b1剖面放大圖；

圖5是本發明的具體位置示意圖。

圖中：1螺旋面發電葉片，2支柱，3連接軸，4消渦帽，5調速器，6低速軸，7剎車器，8行星齒輪增速箱，9高速軸，10聯軸器，11發電機軸，12發電機，13導線，14變壓器，15集電環，16底座，17舵，18螺旋槳，19螺旋槳軸20導邊，21隨邊，22固定螺絲。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

結合圖1至圖5，本發明的槳后能量回收裝置主要由由螺旋面發電葉片1、消渦帽4、行星齒輪增速箱8、調速器5、發電機12、變壓器14等組成。在船舶螺旋槳的后面，舵的前面安裝了一個具有兩個螺旋面葉片1的發電裝置，這兩個螺旋面葉片可以充分的吸收螺旋槳尾流中的旋轉能量，從而可以以一定的旋轉速度旋轉，旋轉的發電葉片帶動軸的旋轉，通過齒輪箱把轉速提高到發電機額定轉速，切割磁感線產生電流。此裝置的消渦帽4，在螺旋槳的正后方，使螺旋槳后壓力值較低的水流區域減少，減少了螺旋槳后漩渦的產生，吸收了部分旋轉能量，使尾流場更加穩定。螺旋面發電葉片。消渦帽安裝在螺旋槳軸的正后方且同軸。

發電葉片結構由螺旋面發電葉片1和圓柱形支柱2組成。將發電葉片設計成螺旋面一是為了充分吸收螺旋槳尾流場中的旋轉能量，已達到最大效率的回收槳后損失的能量；二是螺旋面形式的發電葉片產生的沿船長方向的力比較小，不會影響船舶的推進效率。發電葉片1通過連接軸3與調速器5相連。調速器5的作用是使旋轉速度變穩定。調速器5與低速軸6相連接，在低速軸6與行星齒輪加速箱8之間裝有剎車器7,剎車器7可以在特俗情況(例如到港，轉向，裝置損壞等)下鎖死低速軸剎車器6，行星齒輪加速箱8的作用是把轉速提高到發電機額定轉速，行星齒輪加速箱8與高速軸9相連,高速軸9通過聯軸器10與發電機軸11相連，發電機12通過發電機軸11切割磁感線產生電流，電流經導線13流向變壓器14,經變壓后的電流通過導線流向用電裝置。

消渦帽5安裝在螺旋槳的正后方且與螺旋槳同軸，當船舶航行時，螺旋槳的后方會形成一個低壓區，且容易形成漩渦，消渦帽可以消減此區域并且減少漩渦的形成，減少能量損失。

阻力可控型船用舵的控制原理為：

(1)此裝置安裝在船舶螺旋槳的正后方，與螺旋槳同軸，通過底座16固定在船舵內，發電葉片位于舵的前方。當船舶航行時，螺旋槳旋轉，從而引起尾流旋轉，旋轉的尾流中蘊藏了大量的能量，螺旋面發電葉輪1在尾流場中可以充分的利用這些能量，形成轉矩，通過調速器5調節后穩定地帶動低速軸6旋轉，剎車器7可以在特俗情況(例如到港，轉向，裝置損壞等)下鎖死低速軸剎車器7，通過行星齒輪增速箱8可以把轉速提高到發電機額定轉速，行星齒輪加速箱8與高速軸9相連,高速軸9通過聯軸器10與發電機軸11相連，發電機軸11切割磁感線使發電機12產生電流，電流通過導線13傳導到變壓器14后進行變壓，變壓后再供應給船舶設備使用，集電環15是收納電線的作用。

(2)本發明的消渦帽5安裝在螺旋槳的正后方，并且與其同軸，當船舶航行時，螺旋槳的后方會形成一個低壓區，且容易形成漩渦，消渦帽可以使螺旋槳后壓力值較低的水流區域減少，減少螺旋槳后漩渦的產生，吸收了部分旋轉能量，使尾流場更加穩定,減少能量損失。

綜上，本發明是一種槳后能量回收發電裝置。它是一種船舶螺旋槳尾流能量回收利用裝置，主要包括發電葉片、齒輪變速箱、調速器和發電機四部分。在螺旋槳的后面、舵的前面安裝一個發電裝置，由于螺旋槳的尾流具有旋轉的能量，發電葉片在螺旋槳尾流中可以旋轉。由于船舶的加速、減速、轉向等造成螺旋槳的尾流不穩定，從而引起發電葉片的旋轉速度會發生變化，所以加一個調速機構使轉速保持穩定，再加裝齒輪變速箱把轉速提高到發電機額定轉速，然后再聯接到發電機上，用于發電機發電。由此發電裝置所發的電能可用于船上生活，工作等方面。此裝置的消渦帽，在螺旋槳轂帽的正后方，使螺旋槳后壓力值較低的水流區域減少，減少了螺旋槳后漩渦的產生，吸收了部分旋轉能量，使尾流場更加穩定。此槳后能量回收發電裝置結構簡單、能量回收效果好的特點，將來在水面艦船和潛艇潛器上具有良好的實際應用前景。

技術特征：

技術總結
本發明提供一種槳后能量回收裝置，包括船體、螺旋槳和舵，在舵內設置有底座，底座上安裝有發電機，發電機的電機軸通過聯軸器連接有高速軸，高速軸通過行星齒輪增速箱連接低速軸，低速軸的端部的調速器，與調速器連接的豎直方向的連接軸，且連接軸位于舵的外側，所述連接軸的中間位置設置有消渦帽，且消渦帽位于螺旋槳的正后方，所述連接軸的兩個端部分別設置有發電葉片，所述發電機通過導線連接變壓器。本發明利用螺旋槳尾流中的旋轉能量，并且產生電能供船舶設備使用，除此之外消渦帽還可以減少尾流中的漩渦使尾流更穩定，節約能源，提高推進效率。此槳后能量回收裝置具有結構簡單、節能效果好、改善螺旋槳尾流、減緩震動的特點。

技術研發人員：孫士麗;楊建;胡健;張葉;張維鵬;郭婷;李濤;毛翼軒;顏培凱;耿沖
受保護的技術使用者：哈爾濱工程大學
技術研發日：2017.05.22
技術公布日：2017.10.10