一種潮流能發電葉片表面壓力測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及潮流能發電測試裝置，特別是涉及潮流能發電葉片表面壓力測試
目.0
【背景技術】
[0002]潮流能是指海洋潮汐運動中海水流動的動能，相對波浪能而言，潮流能的變化要平穩且有規律。我國近海海域潮流能資源豐富，潮流能發電裝置的研發對海洋可再生能源的開發利用具有重大意義。我國潮流能發電裝置的研發已進入工程樣機研制階段，葉片是潮流能發電裝置的關鍵部件，高獲能葉片的研發對潮流能發電有重大影響。
[0003]但是，目前還沒有相應的葉片表面壓力測試裝置，不能對葉片表面壓力進行測量，無法通過分析測量數據指導高獲能葉片的研發。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術還沒有相應的葉片表面壓力測試裝置，本實用新型推出一種用于潮流能發電葉片表面壓力的測試裝置，其目的在于，在具有導流體和流線型結構的測試裝置上設置能安裝不同數量葉片的軸頭，葉片上貼附壓力傳感器，測量葉片獲能過程中葉片的壓力數據，以便利用放于水槽中的測試裝置，測試不同流速環境下葉片表面的壓力。
[0005]本實用新型涉及的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置，包括導流體、水密殼體、機芯、軸頭和壓力傳感器。導流體固定在水密殼體的上側，水密殼體前端連接軸頭，機芯設置在水密殼體內，機芯的空心傳動軸與軸頭連接，軸殼圓柱側面安裝安裝同類型的不同數量和升角的葉片，壓力傳感器貼附在葉片上。
[0006]導流體呈扁平狀，垂直固定在水密殼體外殼的上側，兩扁平狀側面與水密殼體中軸線平行。
[0007]水密殼體呈圓筒狀，前后兩端分別由端蓋密封。水密殼體內設置安裝板，安裝板為長方形，固定在前后端蓋上。
[0008]安裝板置于水密殼體中軸線以下并與中軸線平行。安裝板兩端與水密殼體前后端蓋通過金屬連接棒插接固定。安裝板兩端各設一個圓弧形槽，兩根金屬連接棒插入圓弧形槽中，金屬連接棒插入水密殼體前后端蓋上設置的安裝孔內。
[0009]機芯設置在水密殼體內，包括導電滑環、軸承座、空心傳動軸。
[0010]空心傳動軸為變徑空心型，由推力軸承固定在安裝板上，沿水密殼體中軸線設置。空心傳動軸前端與軸頭的軸殼鍵連接，空心傳動軸后端連接導電滑環。導電滑環套扣在空心傳動軸后端，導電滑環與空心傳動軸聯動。
[0011]空心傳動軸從水密殼體前端的端蓋穿出，與水密殼體前端的軸頭連接。
[0012]軸頭由軸殼與導流罩組成，圓凸狀的導流罩固定在軸殼的前側。軸殼呈短圓柱狀，空心傳動軸端部插進軸殼中心，軸殼末端與空心傳動軸鍵連接。軸殼圓柱側面設置葉片安裝孔，通過雙頭螺柱安裝不同數量的葉片。
[0013]壓力傳感器貼附在軸殼圓柱側面安裝的葉片上。壓力傳感器采用薄片式結構，膠結貼附在葉片上，壓力數據由信號線傳輸。
[0014]壓力傳感器信號線通過導流罩側位設置的過線孔進入軸頭內，穿過軸殼和空心傳動軸空腔，與空心傳動軸空腔末端的導電滑環連接。連接導電滑環的信號電纜從水密殼體后端引出，連接測試裝置外部的水上數據采集系統。實現壓力傳感器與水上數據采集與分析系統的信號線轉動連接。
[0015]空心傳動軸空腔在數據信號線穿入后加灌密封膠防水。
[0016]本實用新型涉及的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置進行測試時，將待測葉片安裝在軸頭的軸殼上，根據需求將多個壓力傳感器貼附在待測葉片上。再通過導流體上端部的螺栓孔將壓力測試裝置固定在水槽上面，將水密殼體后端引出的信號電纜連接水上數據采集系統。潮流驅動安裝有待測葉片的軸頭在水中旋轉，帶動空心傳動軸以及套扣在其上的導電滑環轉動，貼附在葉片上的多個壓力傳感器測量壓力數據，壓力數據信號通過導電滑環的自滑環后端傳遞給測試裝置外部的水上數據采集系統，水上數據采集系統顯示被測葉片在試驗過程中的壓力情況。
[0017]本實用新型涉及的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置測量潮流能驅動葉片轉動的壓力，達到分析不同流速下的不同翼型、數量和不同升角組合葉片的一級能量轉換效率，對于高獲能葉片的設計研發具有重要意義。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置結構示意圖；
[0019]圖2為圖1中測試裝置的內部結構示意圖；
[0020]圖3為圖2中測試裝置軸殼的結構示意圖；
[0021]圖4為圖1中測試裝置被測葉片貼附壓力傳感器的狀態示意圖。
[0022]圖中標記說明:
[0023]1、導流體2、信號電纜
[0024]3、水密殼體4、葉片
[0025]5、壓力傳感器6、信號線
[0026]7、過線孔8、導流罩
[0027]9、軸殼10、螺栓孔
[0028]11、前端蓋12、推力軸承
[0029]13、空心傳動軸14、安裝板
[0030]15、導電滑環16、后端蓋
[0031]17、葉片安裝孔18、導流罩安裝孔
[0032]19、軸殼孔
【具體實施方式】
[0033]結合附圖對本實用新型的技術方案進一步說明。如圖所示，本實用新型涉及的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置，包括導流體1、水密殼體3、機芯、軸頭和壓力傳感器5。導流體I固定在水密殼體3的上側，水密殼體3前端連接軸頭，機芯設置在水密殼體3內，機芯的空心傳動軸13與軸頭連接，軸殼9圓柱側面安裝葉片4，壓力傳感器5貼附在葉片4上。
[0034]導流體I呈扁平狀，垂直固定在水密殼體3外殼的上側，兩扁平狀側面與水密殼體3中軸線平行。導流體I上端部設置螺栓孔10。
[0035]水密殼體3呈圓筒狀，前后兩端分別由前端蓋11和后端蓋16密封，前端蓋11和后端蓋16上配有O型密封圈。水密殼體3內設置安裝板14.安裝板14為長方形，固定在水密殼體3的前端蓋11和后端蓋16上。
[0036]安裝板14置于水密殼體3中軸線以下并與中軸線平行。安裝板14兩端與與水密殼體3前端蓋11和后端蓋16通過金屬連接棒插接固定。安裝板14兩端各設一個圓弧形槽，兩根金屬連接棒插入圓弧形槽中，金屬連接棒也插入水密殼體3的前端蓋11和后端蓋16上設置的安裝孔內。安裝板14兩端各設一個圓弧形槽，兩根金屬連接棒插入圓弧形槽中，金屬連接棒插入水密殼體3前后端蓋上設置的安裝孔內。
[0037]機芯設置在水密殼體3內，包括導電滑環15、軸承座、空心傳動軸13。
[0038]空心傳動軸13為變徑空心型，由推力軸承固定在安裝板14上，沿水密殼體3中軸線設置。
[0039]空心傳動軸13后端連接導電滑環15。導電滑環套15扣在空心傳動軸13后端，導電滑環15與空心傳動軸13聯動。空心傳動軸13從水密殼體3前端的端蓋穿出，與水密殼體3前端軸頭連接。
[0040]軸頭由軸殼9與導流罩8組成，圓凸狀的導流罩8固定在軸殼9的前側。軸殼9呈短圓柱狀，空心傳動軸13端部插進軸殼9中心，軸殼9末端與空心傳動軸13鍵連接。軸殼9圓柱側面設置葉片安裝孔，通過雙頭螺柱安裝不同數量的葉片4。
[0041]壓力傳感器5貼附在軸殼9圓柱側面安裝的葉片4上。壓力傳感器5采用薄片式結構，膠結貼附在葉片4上，壓力數據由信號線6傳輸。
[0042]壓力傳感器5信號線6通過導流罩8側位設置的過線孔7進入軸頭內，穿過軸殼9和空心傳動軸13空腔，與空心傳動軸13空腔末端的導電滑環15連接。連接導電滑環15的信號電纜2從水密殼體3后端引出，連接測試裝置外部的水上數據采集系統，實現壓力傳感器5與水上數據采集與分析系統的信號線轉動連接。
【主權項】
1.一種潮流能發電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，包括導流體、水密殼體、機芯、軸頭和壓力傳感器，導流體固定在水密殼體的上側，水密殼體前端連接軸頭，機芯設置在水密殼體內，機芯的空心傳動軸與軸頭連接，軸殼圓柱側面安裝葉片，壓力傳感器貼附在葉片上; 所述水密殼體內設置安裝板，安裝板為長方形，固定在前后端蓋上，安裝板置于水密殼體中軸線以下并與中軸線平行； 所述機芯設置在水密殼體內，包括導電滑環、軸承座和空心傳動軸，空心傳動軸前端與軸頭的軸殼鍵連接，空心傳動軸后端連接導電滑環，導電滑環套扣在空心傳動軸后端，導電滑環與空心傳動軸聯動；空心傳動軸從水密殼體前端的端蓋穿出，與水密殼體前端的軸頭連接， 所述軸頭由軸殼與導流罩組成，軸殼呈短圓柱狀，空心傳動軸端部插進軸殼中心，軸殼末端與空心傳動軸鍵連接；軸殼圓柱側面設置葉片安裝孔，通過雙頭螺柱和螺母安裝同類型的不同數量和升角的葉片； 所述壓力傳感器貼附在軸殼圓柱側面安裝的葉片上，壓力傳感器采用薄片式結構，膠結貼附在葉片上；壓力傳感器信號線通過導流罩側位設置的孔進入軸頭內，穿過軸殼和空心傳動軸空腔，與空心傳動軸空腔末端的導電滑環連接，連接導電滑環的信號電纜從水密殼體后端引出，連接測試裝置外部的水上數據采集系統。
2.根據權利要求1所述的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，所述水密殼體呈圓筒狀，前后兩端分別由端蓋密封，端蓋上配有O型密封圈。
3.根據權利要求1所述的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，所述空心傳動軸為變徑空心型，由推力軸承固定在水密殼體內的安裝板上，沿水密殼體中軸線設置。
4.根據權利要求1所述的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，所述圓凸狀的導流罩固定在軸殼的前側，導流罩上設置過線孔，壓力傳感器信號線通過過線孔進入軸頭內。
5.根據權利要求1所述的潮流能發電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，所述空心傳動軸空腔在數據信號線穿入后加灌密封膠防水。
【專利摘要】本實用新型公開了一種潮流能發電葉片表面壓力測試裝置，包括導流體、水密殼體、機芯、軸頭和壓力傳感器。機芯的空心傳動軸由推力軸承固定在水密殼體內的安裝板上，空心傳動軸前端與水密殼體前端軸頭的軸殼鍵連接，軸殼圓柱側面可安裝葉片，壓力傳感器貼附在葉片上，信號線穿過空心傳動軸空腔進入水密殼體內部，導電滑環套扣固定在空心傳動軸上隨其轉動，并與壓力傳感器信號線連接用以傳輸轉動過程中的壓力測量信號，導電滑環的信號電纜從水密殼體后端引出，連接測試裝置外部的水上數據采集系統。本試驗裝置可固定在水槽上的拖車上拖曳或者固定在具備造流功能的水槽中，測量由潮流驅動的葉片表面的壓力數據，達到分析各流速狀態下的不同翼型、數量和升角組合的葉片表面壓力測量。
【IPC分類】G01L9-00
【公開號】CN204269282
【申請號】CN201420787936
【發明人】熊焰, 宋雨澤, 李彥, 李超, 王士一, 韓林生, 王花梅, 路寬
【申請人】國家海洋技術中心
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月12日