一种新型潮流能水轮机自调角轮毅

1.本实用新型涉及水轮机技术领域，尤其涉及一种新型潮流能水轮机自调角轮毅。


背景技术：

2.水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械，水轮机的桨叶是安装在轮毂内部的，为使机组在水下能利用双向来流，人们设计了偏航变桨系统，而传统的偏航变桨系统大且笨重、消耗自身能量，并且往往不能以最优角度对流，会导致操作不方便的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种新型潮流能水轮机自调角轮毅。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种新型潮流能水轮机自调角轮毅包括主轮毂和中心轴，所述主轮毂的内壁转动连接有中心轴，所述中心轴的外表面活动连接有变位器，所述变位器的表面安装有副轴小球，所述副轴小球的表面固装有连接块，所述连接块的表面固装有桨叶，所述主轮毂的内壁固定连接有集流器，所述集流器的内壁和中心轴外表面转动连接，在中心轴转动时会带动变位器转动，变位器在主轮毂内壁转动，变位器的转动带动了副轴小球转动，副轴小球带动连接块上的桨叶转动，变位器起到了调整桨叶位置的效果。
5.优选的，所述集流器和主轮毂的内壁固装有驱动弹簧，所述驱动弹簧套在变位器外表面，所述中心轴的内壁螺纹连接有紧固螺丝，所述紧固螺丝位于集流器的侧壁，在变位器、集流器移动时会带动驱动弹簧伸缩，驱动弹簧能够辅助集流器、中心轴、限位器实现变位与复位的过程。
6.优选的，所述中心轴的表面转动连接有后缘，所述中心轴的侧壁固装有后盘，所述后盘位于后缘侧壁，所述后盘和后缘的表面开设有两个螺纹孔，两个螺纹孔的内壁均螺纹连接有螺钉，在需要限制后缘位置时，将后缘贴合后盘，再将螺钉转动进后缘和后盘内壁，螺钉起到了将后缘固定在后盘侧壁的作用。
7.优选的，所述变位器的表面开设有限位卡槽，所述限位卡槽的内壁和副轴小球外表面活动连接，所述桨叶的表面固装有圆球，在桨叶转动时会带动副轴小球移动，副轴小球在限位卡槽内壁移动，限位卡槽起到了限制副轴小球位置的效果。
8.优选的，所述中心轴的表面设有防护装置，所述防护装置包括防护套，所述防护套的外表面和中心轴内壁滑动连接，所述防护套的外表面固装有两个支撑块，且两个支撑块相对于中心轴的中心点对称分布，所述中心轴的内壁滑动连接有中空块，所述中空块内壁和支撑块外表面滑动连接，在需要安装紧固螺丝时，先将防护套套在中心轴内壁，再推动中空块让中空块在中心轴内壁滑动，中空块将支撑块收纳到内壁，防护套起到了增加紧固螺丝和中心轴之间摩擦力的效果。
9.优选的，所述中心轴内壁靠近中空块两侧的位置均固装有限位块，所述中空块的两侧均固装有凹块，所述凹块的内壁和限位块外表面滑动连接，在中空块滑动时会带动凹块滑动，凹块在限位块内壁滑动，凹块和限位块起到了限制中空块移动位置的效果。
10.优选的，所述中空块的上表面固装有推块，所述中空块侧壁和中心轴内壁固装有两个限位弹簧，且两个限位弹簧相对于中空块的中心点对称分布，在需要限制防护套位置时，推动推块让推块带动中空块滑动，中空块带动限位弹簧收缩，在支撑块移动到合适位置后，松开推块限位弹簧会进行回弹，限位弹簧带动中空块滑动，中空块将支撑块收纳到内壁，限位弹簧起到了限制中空块位置的效果。
11.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
12.1、本实用新型中，集流器与中心轴和限位器是一体，集流器的作用是感知来流的大小，通过将潮流的动能转变为中心轴以及限位卡槽运动的机械能，以此来实现叶片辅助运动使桨叶以合适的角度对流的目的；驱动弹簧套在中心轴上，前端与集流器接触，末端与主轮毂内部限位台阶接触，它的作用是辅助集流器、中心轴、限位器实现变位与复位的过程；限位卡槽是一个二分之一圆形凹槽，凹槽是用来安装副轴小球，当限位卡槽向前或向后运动时，其能带动副轴小球一起向前或向后运动，以此实现桨叶辅轴的变位，整体系统工作流程为：当来流时，集流器受潮流的作用向后移位，驱动弹簧受到压缩，潮流的作用力有多大驱动弹簧就被压缩多少，当潮流的作用力大于驱动弹簧的劲度系数时，叶片与潮流方向的夹角变大，一直达到失速条件，实现过流保护，限位卡槽推动副轴小球向后运动，此时，通过主轮毂的移位作用，整个叶轮系统完成以最佳角度对流过程，整体设备优化了传统潮流能发电装置主轮毂的大块笨重性缺点，解决了传统水轮机对流角度不好的问题。
13.2、本实用新型中，通过设置防护装置，在需要将紧固螺丝转动进中心轴内时，推动推块让推块带动中空块滑动，中空块带动凹块滑动，凹块在限位块外表面滑动，中空块地滑动会带动限位弹簧收缩，在中空块滑动到合适位置后，将防护套套在中心轴内壁，支撑块滑动到中心轴内壁，再松开推块限位弹簧会进行回弹，限位弹簧带动中空块滑动，中空块将支撑块收纳到内壁，中空块和支撑块起到了限制防护套位置，通过设置防护装置，不仅能够增加中心轴和紧固螺丝之间的摩擦力，还能够防止紧固螺丝受到振动破坏中心轴内的螺纹线，增加了紧固螺丝的稳定性。
附图说明
14.图1为本实用新型提出一种新型潮流能水轮机自调角轮毅的立体结构示意图；
15.图2为本实用新型提出一种新型潮流能水轮机自调角轮毅的爆炸结构示意图；
16.图3为本实用新型提出一种新型潮流能水轮机自调角轮毅中桨叶的立体结构示意图；
17.图4为本实用新型提出一种新型潮流能水轮机自调角轮毅的部分结构示意图；
18.图5为本实用新型提出一种新型潮流能水轮机自调角轮毅中图4的a处结构示意图；
19.图6为本实用新型提出一种新型潮流能水轮机自调角轮毅中防护装置的部分结构示意图。
20.图例说明：
21.1、主轮毂；2、驱动弹簧；3、中心轴；4、紧固螺丝；5、集流器；6、后缘；7、后盘；8、螺钉；9、变位器；10、限位卡槽；11、桨叶；12、圆球；13、连接块；14、副轴小球；15、防护装置；151、防护套；152、支撑块；153、中空块；154、限位块；155、凹块；156、限位弹簧；157、推块。
具体实施方式
22.请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种新型潮流能水轮机自调角轮毅包括主轮毂1和中心轴3，所述主轮毂1的内壁转动连接有中心轴3，所述中心轴3的表面设有防护装置15。
23.下面具体说一下其主轮毂和2装置的具体设置和作用。
24.本实施方案中：所述中心轴3的外表面活动连接有变位器9，所述变位器9的表面安装有副轴小球14，所述副轴小球14的表面固装有连接块13，所述连接块13的表面固装有桨叶11，所述主轮毂1的内壁固定连接有集流器5，所述集流器5的内壁和中心轴3外表面转动连接，在中心轴3转动时会带动变位器9转动，变位器9在主轮毂1内壁转动，变位器9的转动带动了副轴小球14转动，副轴小球14带动连接块13上的桨叶11转动，变位器9起到了调整桨叶11位置的效果。
25.具体的，所述集流器5和主轮毂1的内壁固装有驱动弹簧2，所述驱动弹簧2套在变位器9外表面，所述中心轴3的内壁螺纹连接有紧固螺丝4，所述紧固螺丝4位于集流器5的侧壁，在变位器9、集流器5移动时会带动驱动弹簧2伸缩，驱动弹簧2能够辅助集流器5、中心轴3、限位器实现变位与复位的过程。
26.具体的，所述中心轴3的表面转动连接有后缘6，所述中心轴3的侧壁固装有后盘7，所述后盘7位于后缘6侧壁，所述后盘7和后缘6的表面开设有两个螺纹孔，两个螺纹孔的内壁均螺纹连接有螺钉8。
27.在本实施例中：在需要限制后缘6位置时，将后缘6贴合后盘7，再将螺钉8转动进后缘6和后盘7内壁，螺钉8起到了将后缘6固定在后盘7侧壁的作用。
28.具体的，所述变位器9的表面开设有限位卡槽10，所述限位卡槽10的内壁和副轴小球14外表面活动连接，所述桨叶11的表面固装有圆球12，在桨叶11转动时会带动副轴小球14移动，副轴小球14在限位卡槽10内壁移动，限位卡槽10起到了限制副轴小球14位置的效果。
29.在本实施例中：所述防护装置15包括防护套151，所述防护套151的外表面和中心轴3内壁滑动连接，所述防护套151的外表面固装有两个支撑块152，且两个支撑块152相对于中心轴3的中心点对称分布，所述中心轴3的内壁滑动连接有中空块153，所述中空块153内壁和支撑块152外表面滑动连接，在需要安装紧固螺丝4时，先将防护套151套在中心轴3内壁，再推动中空块153让中空块153在中心轴3内壁滑动，中空块153将支撑块152收纳到内壁，防护套151起到了增加紧固螺丝4和中心轴3之间摩擦力的效果。
30.具体的，所述中心轴3内壁靠近中空块153两侧的位置均固装有限位块154，所述中空块153的两侧均固装有凹块155，所述凹块155的内壁和限位块154外表面滑动连接。
31.在本实施例中：在中空块153滑动时会带动凹块155滑动，凹块155在限位块154内壁滑动，凹块155和限位块154起到了限制中空块153移动位置的效果。
32.具体的，所述中空块153的上表面固装有推块157，所述中空块153侧壁和中心轴3
内壁固装有两个限位弹簧156，且两个限位弹簧156相对于中空块153的中心点对称分布。
33.在本实施例中：在需要限制防护套151位置时，推动推块157让推块157带动中空块153滑动，中空块153带动限位弹簧156收缩，在支撑块152移动到合适位置后，松开推块157限位弹簧156会进行回弹，限位弹簧156带动中空块153滑动，中空块153将支撑块152收纳到内壁，限位弹簧156起到了限制中空块153位置的效果。
34.工作原理：集流器5与中心轴3和限位器是一体，集流器5的作用是感知来流的大小，通过将潮流的动能转变为中心轴3以及限位卡槽10运动的机械能，以此来实现叶片辅助运动使桨叶11以合适的角度对流的目的；驱动弹簧2套在中心轴3上，前端与集流器5接触，末端与主轮毂1内部限位台阶接触，它的作用是辅助集流器5、中心轴3、限位器实现变位与复位的过程；限位卡槽10是一个二分之一圆形凹槽，凹槽是用来安装副轴小球14，当限位卡槽10向前或向后运动时，其能带动副轴小球14一起向前或向后运动，以此实现桨叶11辅轴的变位，整体系统工作流程为：当来流时，集流器5受潮流的作用向后移位，驱动弹簧2受到压缩，潮流的作用力有多大驱动弹簧2就被压缩多少，当潮流的作用力大于驱动弹簧2的劲度系数时，叶片与潮流方向的夹角变大，一直达到失速条件，实现过流保护，限位卡槽10推动副轴小球14向后运动，此时，通过主轮毂1的移位作用，整个叶轮系统完成以最佳角度对流过程，整体设备优化了传统潮流能发电装置主轮毂1的大块笨重性缺点，解决了传统水轮机对流角度不好的问题，在需要将紧固螺丝4转动进中心轴3内时，推动推块157让推块157带动中空块153滑动，中空块153带动凹块155滑动，凹块155在限位块154外表面滑动，中空块153的滑动会带动限位弹簧156收缩，在中空块153滑动到合适位置后，将防护套151套在中心轴3内壁，支撑块152滑动到中心轴3内壁，再松开推块157限位弹簧156会进行回弹，限位弹簧156带动中空块153滑动，中空块153将支撑块152收纳到内壁，中空块153和支撑块152起到了限制防护套151位置，通过设置防护装置15，不仅能够增加中心轴3和紧固螺丝4之间的摩擦力，还能够防止紧固螺丝4受到振动破坏中心轴3内的螺纹线，增加了紧固螺丝4的稳定性。

技术特征：
1.一种新型潮流能水轮机自调角轮毅，包括主轮毂(1)和中心轴(3)，其特征在于：所述主轮毂(1)的内壁转动连接有中心轴(3)，所述中心轴(3)的外表面活动连接有变位器(9)，所述变位器(9)的表面安装有副轴小球(14)，所述副轴小球(14)的表面固装有连接块(13)，所述连接块(13)的表面固装有桨叶(11)，所述主轮毂(1)的内壁固定连接有集流器(5)，所述集流器(5)的内壁和中心轴(3)外表面转动连接。2.根据权利要求1所述的一种新型潮流能水轮机自调角轮毅，其特征在于：所述集流器(5)和主轮毂(1)的内壁固装有驱动弹簧(2)，所述驱动弹簧(2)套在变位器(9)外表面，所述中心轴(3)的内壁螺纹连接有紧固螺丝(4)，所述紧固螺丝(4)位于集流器(5)的侧壁。3.根据权利要求1所述的一种新型潮流能水轮机自调角轮毅，其特征在于：所述中心轴(3)的表面转动连接有后缘(6)，所述中心轴(3)的侧壁固装有后盘(7)，所述后盘(7)位于后缘(6)侧壁，所述后盘(7)和后缘(6)的表面开设有两个螺纹孔，两个螺纹孔的内壁均螺纹连接有螺钉(8)。4.根据权利要求1所述的一种新型潮流能水轮机自调角轮毅，其特征在于：所述变位器(9)的表面开设有限位卡槽(10)，所述限位卡槽(10)的内壁和副轴小球(14)外表面活动连接，所述桨叶(11)的表面固装有圆球(12)。5.根据权利要求1所述的一种新型潮流能水轮机自调角轮毅，其特征在于：所述中心轴(3)的表面设有防护装置(15)，所述防护装置(15)包括防护套(151)，所述防护套(151)的外表面和中心轴(3)内壁滑动连接，所述防护套(151)的外表面固装有两个支撑块(152)，且两个支撑块(152)相对于中心轴(3)的中心点对称分布，所述中心轴(3)的内壁滑动连接有中空块(153)，所述中空块(153)内壁和支撑块(152)外表面滑动连接。6.根据权利要求5所述的一种新型潮流能水轮机自调角轮毅，其特征在于：所述中心轴(3)内壁靠近中空块(153)两侧的位置均固装有限位块(154)，所述中空块(153)的两侧均固装有凹块(155)，所述凹块(155)的内壁和限位块(154)外表面滑动连接。7.根据权利要求5所述的一种新型潮流能水轮机自调角轮毅，其特征在于：所述中空块(153)的上表面固装有推块(157)，所述中空块(153)侧壁和中心轴(3)内壁固装有两个限位弹簧(156)。

技术总结
本实用新型涉及水轮机技术领域，具体为一种新型潮流能水轮机自调角轮毅，包括主轮毂和中心轴，主轮毂的内壁转动连接有中心轴，中心轴的外表面活动连接有变位器，变位器的表面安装有副轴小球，副轴小球的表面固装有连接块，连接块的表面固装有桨叶，主轮毂的内壁固定连接有集流器，集流器的内壁和中心轴外表面转动连接，中心轴的表面设有防护装置，防护装置包括防护套，防护套的外表面和中心轴内壁滑动连接，防护套的外表面固装有两个支撑块，且两个支撑块相对于中心轴的中心点对称分布。本实用新型，传统的偏航变桨系统大且笨重、消耗自身能量，并且往往不能以最优角度对流，会导致操作不方便的问题。作不方便的问题。作不方便的问题。


技术研发人员：陈乐 唐宇欣 丁芷玉 张萧
受保护的技术使用者：长春工程学院
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/5/25