一種潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置的制作方法

本發(fā)明涉及潮流能發(fā)電室內(nèi)模擬測(cè)試領(lǐng)域，特別是涉及一種潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

中國近海海域潮流能資源豐富，開發(fā)和利用潮流能成為了國內(nèi)能源研究機(jī)構(gòu)的一個(gè)重要任務(wù)，潮流能發(fā)電裝置的研發(fā)符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，對(duì)海洋可再生能源的利用具有重大意義。

現(xiàn)有的潮流能發(fā)電裝置中葉片是俘獲潮流能量的核心部件，多個(gè)葉片構(gòu)成的被測(cè)葉輪組在潮流推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并發(fā)電，葉片在將潮流能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽绷髂苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿霓D(zhuǎn)化過程中發(fā)電性能檢測(cè)尤為重要，然而目前國內(nèi)尚沒有形成一套完整的應(yīng)用于潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)的裝置，因此，需要提供一種能應(yīng)用于潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)的檢測(cè)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)對(duì)不同翼型、組合的被測(cè)葉片組進(jìn)行發(fā)電性能檢測(cè)的潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使得不同翼型、組合的被測(cè)葉片組的發(fā)電性能能夠得到檢測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置，包括水密筒體、電功率分析儀和控制系統(tǒng)，所述水密筒體包括前端蓋、機(jī)芯和后端蓋，所述機(jī)芯安裝于所述水密筒體的內(nèi)部，所述機(jī)芯包括底座以及安裝在所述底座上通過聯(lián)軸器由所述前端蓋至所述后端蓋依次連接的傳動(dòng)軸、扭矩傳感器A、增速器、扭矩傳感器B、電磁離合器和永磁發(fā)電機(jī)，所述傳動(dòng)軸穿過所述前端蓋后連接有一軸殼，所述軸殼用于安裝被測(cè)葉片，所述電功率分析儀通過電能信號(hào)輸出線與所述永磁發(fā)電機(jī)相連接，所述控制系統(tǒng)通過多束信號(hào)輸出線分別與所述扭矩傳感器A、扭矩傳感器B和電磁離合器相連接。

優(yōu)選的，還包括所述傳動(dòng)軸與所述前端蓋之間設(shè)置有止推軸承座，所述止推軸承座安裝在所述底座上，所述止推軸承座上裝配有止推軸承，所述止推軸承與所述傳動(dòng)軸配合安裝，防止所述傳動(dòng)軸產(chǎn)生軸向位移。

優(yōu)選的，所述前端蓋和后端蓋上設(shè)置有插槽，所述前端蓋和后端蓋通過所述插槽與所述機(jī)芯的底座相連接。

優(yōu)選的，還包括所述前端蓋和后端蓋上設(shè)置有密封圈，所述密封圈用于所述前端蓋和后端蓋分別與所述水密筒體兩端部的靜密封。

優(yōu)選的，還包括所述前端蓋與所述軸殼之間安裝有機(jī)械密封，所述傳動(dòng)軸穿過所述機(jī)械密封后與所述軸殼相連接，所述機(jī)械密封用于所述傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)密封。

優(yōu)選的，還包括所述軸殼的前部安裝有整流罩，所述整流罩用于調(diào)整流場(chǎng)。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下有益效果：本發(fā)明提供的一種潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置中主要通過設(shè)置水密筒體，水密筒體中的傳動(dòng)軸與用于安裝被測(cè)葉片的軸殼相連接，將檢測(cè)裝置安裝在具備造流功能或拖曳功能的水槽中，潮流驅(qū)動(dòng)被測(cè)葉片進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，被測(cè)葉片通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)水密筒體機(jī)芯內(nèi)的扭矩傳感器、增速器、電磁離合器、永磁發(fā)電機(jī)傳動(dòng)，通過電能及多束信號(hào)輸出線分別輸出電能及數(shù)據(jù)至電功率分析儀和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，完成對(duì)被測(cè)葉片發(fā)電性能的檢測(cè)工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置機(jī)芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-被測(cè)葉片、2-整流罩、3-軸殼、4-水密筒體、5-電能及多束信號(hào)輸出線、6-電功率分析儀、7-數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、8-前端蓋、9-止推軸承座、11-底座、12-傳動(dòng)軸、13-聯(lián)軸器、14-扭矩傳感器A、16-增速器、18-扭矩傳感器B、20-電磁離合器、22-永磁發(fā)電機(jī)、23-后端蓋。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)對(duì)不同翼型、組合的被測(cè)葉片組進(jìn)行發(fā)電性能檢測(cè)的潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使得不同翼型、組合的被測(cè)葉片組的發(fā)電性能能夠得到檢測(cè)。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1：

如圖1-2所示，本實(shí)施例提供一種潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置，包括水密筒體4、電功率分析儀6和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)7，所述水密筒體4包括前端蓋8、機(jī)芯和后端蓋23，所述機(jī)芯安裝于所述水密筒體4的內(nèi)部，所述機(jī)芯包括底座11以及安裝在所述底座11上通過聯(lián)軸器13由所述前端蓋8至所述后端蓋23依次連接的傳動(dòng)軸12、扭矩傳感器A 14、增速器16、扭矩傳感器B 18、電磁離合器20和永磁發(fā)電機(jī)22，所述傳動(dòng)軸12穿過所述前端蓋8后連接有一軸殼3，所述軸殼3用于安裝被測(cè)葉片1，所述電功率分析儀6通過電能信號(hào)輸出線與所述永磁發(fā)電機(jī)22相連接，所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)7通過多束信號(hào)輸出線分別與所述扭矩傳感器A 14、扭矩傳感器B 18和電磁離合器20相連接。

其中，被測(cè)葉片1安裝在軸殼3上，軸殼3與探出水密筒體4前端蓋8的傳動(dòng)軸12之間完成軸連接，機(jī)芯的傳動(dòng)軸12安裝在水密筒體4的內(nèi)部，電能及多束信號(hào)輸出線5包括電能信號(hào)輸出線和多束信號(hào)輸出線，電能信號(hào)輸出線和多束信號(hào)輸出線一端與水密筒體4內(nèi)部的機(jī)芯各部分連接，另一端與處于水面以上的電功率分析儀6和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)7相連接。

扭矩傳感器A 14通過螺栓固定在底座11上，傳動(dòng)軸12和扭矩傳感器A 14通過聯(lián)軸器13軸連接，增速器16通過螺栓固定在底座11上，增速器16與前端的扭矩傳感器A 14通過聯(lián)軸器13軸連接，扭矩傳感器B 18通過螺栓固定在底座11上，扭矩傳感器B 18通過聯(lián)軸器13與前端的增速器16軸連接，電磁離合器20通過螺栓固定在底座11上，電磁離合器20與前端的扭矩傳感器B 18通過聯(lián)軸器13軸連接，永磁發(fā)電機(jī)22通過螺栓固定在底座11上，永磁發(fā)電機(jī)22與前端的電磁離合器20通過聯(lián)軸器13軸連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)芯內(nèi)部各部分的傳動(dòng)。電能及多束信號(hào)控制線中的電能信號(hào)輸出線和多束信號(hào)輸出線的一端分別與電功率分析儀6和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)7相連接，電能信號(hào)輸出線另一端與扭矩傳感器A 14、扭矩傳感器B 18、電磁離合器20連接，多束信號(hào)輸出線另一端與永磁發(fā)電機(jī)22連接，實(shí)現(xiàn)電功率的分析、扭矩?cái)?shù)據(jù)的測(cè)試、電磁離合器20的離合控制，從而完成不同翼型、組合的被測(cè)葉片1的發(fā)電性能檢測(cè)工作。

其中，扭矩傳感器是對(duì)各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械構(gòu)件對(duì)扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測(cè)，扭矩傳感器可以將扭力的物理變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并通過多束信號(hào)輸出線將電信號(hào)輸送至數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)7。

增速器16適用于不同轉(zhuǎn)速的增速，其將初始轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)增速至減速器減速前永磁發(fā)電機(jī)22的額定轉(zhuǎn)速，并輸出電能。

在本發(fā)明裝置測(cè)試不同被測(cè)葉片1時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的增速后轉(zhuǎn)速過高的情況，即轉(zhuǎn)速超出永磁發(fā)電機(jī)22額定轉(zhuǎn)速的情況，當(dāng)轉(zhuǎn)速過載時(shí)，可以通過電磁離合器20實(shí)現(xiàn)電磁分離，從而保護(hù)永磁發(fā)電機(jī)22。

功率分析儀分析永磁發(fā)電機(jī)22輸出電能的質(zhì)量。

數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)7采集扭矩?cái)?shù)據(jù)，且控制電磁離合器20的開關(guān)。

實(shí)施例2：

如圖1-2所示，本實(shí)施例提供一種潮流能葉片發(fā)電性能檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，其區(qū)別在于：本實(shí)施例還包括所述傳動(dòng)軸12與所述前端蓋8之間設(shè)置有止推軸承座9，所述止推軸承座9安裝在所述底座11上，所述止推軸承座9上裝配有止推軸承，所述止推軸承與所述傳動(dòng)軸12配合安裝，防止所述傳動(dòng)軸12產(chǎn)生軸向位移；

所述前端蓋8和后端蓋23上設(shè)置有插槽，所述前端蓋8和后端蓋23通過所述插槽與所述機(jī)芯的底座11相連接；所述前端蓋8和后端蓋23上設(shè)置有密封圈，所述密封圈用于所述前端蓋8和后端蓋23分別與所述水密筒體4兩端部的靜密封。其中，機(jī)芯的傳動(dòng)軸12穿過前端蓋8預(yù)留的中心孔中探出前端蓋8外，其余部分安裝在水密筒體4內(nèi)部，水密筒體4前端蓋8和后端蓋23設(shè)置的密封圈為O型密封圈，前端蓋8、后端蓋23通過插槽與機(jī)芯的底座11固定連接在一起，實(shí)現(xiàn)水密筒體4內(nèi)部與外部水環(huán)境隔離；

所述前端蓋8與所述軸殼3之間安裝有機(jī)械密封，所述傳動(dòng)軸12穿過所述機(jī)械密封后與所述軸殼3相連接，所述機(jī)械密封用于所述傳動(dòng)軸12的轉(zhuǎn)動(dòng)密封，進(jìn)一步形成了水密筒體4在水中的水密環(huán)境。

還包括所述軸殼3的前部安裝有整流罩2，所述整流罩2用于調(diào)整流場(chǎng)。

所述的傳動(dòng)軸12為空心變徑形式，傳動(dòng)軸12套扣在兩個(gè)止推軸承座9上，用于被測(cè)葉片1轉(zhuǎn)動(dòng)后的轉(zhuǎn)速傳遞。

所述軸殼3呈短圓柱狀，傳動(dòng)軸12的端部插進(jìn)軸殼3的中心位置，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸12與軸殼3的鍵連接，在軸殼3圓柱側(cè)面上設(shè)置有葉片安裝孔，被測(cè)葉片1通過雙頭螺柱安裝在軸殼3上；機(jī)芯的傳動(dòng)軸12、扭矩傳感器、電磁離合器20、永磁發(fā)電機(jī)22由相應(yīng)的聯(lián)軸器13連接，它們的軸心處于同一直線上，從而保持機(jī)芯運(yùn)行的穩(wěn)定。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。