一種潮流能發電葉片傳動扭矩轉速測量控制裝置的制造方法
【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傳動扭矩轉速測量控制裝置。
【背景技術】
[0002]潮流是由月亮和太陽引力作用下產生的地球表面海水周期性的漲落潮運動引起的，其中海水的水平運動稱為潮流，潮流能發電是海洋能開發利用的重要形式之一。我國潮流能發電裝置的研發已進入工程樣機研制階段。其中，葉片作為潮流能發電裝置俘獲能量的核心部件，不同翼型、升角、數量的葉片組合直接影響著潮流能發電裝置的能量轉化效率。但是，目前尚沒有對葉片俘獲潮流能轉化為機械能的傳動扭矩、傳動轉速進行定量測量和實時控制的測量控制裝置，影響了高獲能潮流能發電裝置研發及產業化的進程。
【實用新型內容】
[0003]為解決現有技術無法實現對潮流能發電葉片傳動扭矩、傳動轉速進行定量測量的問題，本實用新型提出一種潮流能發電葉片傳動扭矩轉速測量控制裝置，其目的在于，將潮流能發電葉片傳動扭矩轉速測量控制裝置安裝在具有造流功能的水槽，測量控制裝置的軸頭可以安裝不同數量的葉片，軸頭與測控機構的傳動軸連接，傳動軸與轉速扭矩一體式傳感器A、增速器、電轉速扭矩一體式傳感器B、電磁離合器、發電機連接，測控機構設置在水密殼體中，轉速扭矩一體式傳感器A、B和電磁離合器的信號電纜從水密殼體后端引出，接入到水槽外的數據采集控制器，從而實現在不同均勻流速下對不同翼型、升角、數量的葉片組合俘獲潮流能一級、二級能量轉化效率的定量測量，以及對發電機的安全保護。
[0004]本實用新型涉及的潮流能發電葉片傳動扭矩轉速測量控制裝置，包括軸頭、水密殼體、測控機構和數據采集控制器。軸頭的側面安裝葉片，水密殼體前端連接軸頭，測控機構安裝在水密殼體內，測控機構的傳動軸與軸頭連接，測控機構的信號電纜從水密殼體后端引出，接入到數據采集控制器。
[0005]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平板，安裝平板為長方形，安裝平板兩端設置有圓柱狀金屬頭，通過將圓柱狀金屬頭插入水密殼體前后端蓋上設置的圓形凹槽中，從而完成將安裝平板固定在前后端蓋上。
[0006]測控機構安裝在水密殼體內部，包含傳動軸、轉速扭矩一體式傳感器A、增速器、轉速扭矩一體式傳感器B、電磁離合器、發電機。
[0007]傳動軸沿水密殼體的中軸線設置，通過推力軸承固定在安裝平板上。傳動軸前端從水密殼體前端穿出連接軸頭，傳動軸后端由聯軸器與轉速扭矩傳感器A連接，傳動軸與轉速扭矩一體式傳感器A軸聯動。
[0008]轉速扭矩一體式傳感器A由底座固定在安裝平板上，通過聯軸器與增速器的輸入端連接，轉速扭矩一體式傳感器A與增速器軸聯動，扭矩、轉速信號電纜通過水密殼體后端蓋上的水密插頭引出。
[0009]增速器由底座固定在安裝平板上，增速器的輸出端由聯軸器與轉速扭矩一體式傳感器B連接，增速器與轉速扭矩一體式傳感器B軸聯動。
[0010]轉速扭矩一體式傳感器B由底座固定在安裝平板上，通過聯軸器與電磁離合器的輸入軸連接，轉速扭矩一體式傳感器B與電磁離合器軸聯動，扭矩、轉速信號電纜通過水密殼體后端蓋上的水密插頭引出。
[0011]電磁離合器固定在安裝平板上，電磁離合器的輸出軸與發電機連接，發電機選用永磁轉子交流發電機，電磁離合器與發電機軸聯動，控制信號電纜通過水密殼體后端蓋上的水證1、插頭引出。
[0012]數據采集控制器部署在水槽外，轉速扭矩一體式傳感器A、B的信號線纜從水密殼體后端蓋的水密插頭引出，通過航空插頭接入到數據采集器，采集并計算傳動扭矩、傳動轉速；所述測控機構的電磁離合器的控制信號電纜從水密殼體后端蓋的水密插頭引出，通過航空插頭接入到數據采集器，當轉速扭矩一體式傳感器B的轉速超出發電機的安全輸入范圍時，數據采集控制器控制電磁離合器斷開傳動軸與發電機的連接。
[0013]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。
[0014]本實用新型涉及的潮流能發電葉片傳動扭矩轉速測量控制裝置進行測試時，首先把葉片安裝在軸頭的軸殼上，再將葉片、軸頭和水密殼體整體侵入到水中，然后通過安裝支架將傳動扭矩轉速測量控制裝置固定在水槽頂端的鋼架上，并將水密殼體后端引出的信號電纜接入到數據采集系統。啟動水槽的造流設備，潮流驅動帶有葉片的軸頭在水中旋轉，帶動傳動軸、轉速扭矩一體式傳感器A、增速器、轉速扭矩一體式傳感器B、電磁離合器、發電機轉動，固定在水密殼體中的轉速扭矩一體式傳感器A測量葉片旋轉帶動傳動軸轉動的傳動扭矩、傳動轉速，轉速扭矩一體式傳感器B測量傳動軸通過增速器增速后的傳動扭矩、傳動轉速，然后將原始信號通過信號電纜傳輸至部署在水槽外的數據采集控制器，從而采集、計算傳動扭矩和傳動轉速，當增速后的傳動轉速超出發電機的安全輸入范圍時，數據采集控制器通過信號電纜發送控制信號給電磁離合器，切斷傳動軸與發電機的連接。
[0015]本實用新型涉及的潮流能發電葉片傳動扭矩轉速測量控制裝置定量測量潮流驅動葉片旋轉而帶動傳動軸轉動的傳動扭矩、傳動轉速，以及增速后的傳動扭矩和傳動轉速，達到分析不同流速下的不同翼型、升角、數量的葉片組合俘獲潮流能轉化為機械能的一級、二級能量轉化效率，對于高獲能葉片、潮流能發電裝置的設計研發具有很好的指導作用。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的潮流能發電葉片傳動扭矩轉速測量控制裝置在水槽中測試的不意圖；
[0017]圖2為本實用新型的潮流能發電葉片傳動扭矩轉速測量控制裝置的結構示意圖。
[0018]圖中標記說明:
[0019]1、軸頭2、葉片
[0020]3、安裝支架4、信號電纜
[0021]5、數據采集控制