专利名称：转子自浮式小型海流发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于利用低速海流发电及供电装置技术领域。
背景技术：
目前，随着海洋开发和环保工作力度的加大，各种海事探测装置的投放数量也越来越多，特别是置于海底连续提供测量数据的水下测量仪器的投放也在增加。水下测量仪器目前只能依靠蓄电池供电，仅能维持半年到一年的供电，而每更换一次电源就需数万元至十几万元人民币；太阳能电池板仅对探测浮标补充部分能量，同时也极易遭受不法破坏。
发明内容
本实用新型的发明目的就是提供一种利用海洋每12小时变更一次方向的低速海流发电及长期向探测仪器供电的转子自浮式小型海流发电装置。
本实用新型的技术方案是由水轮机和发电机及供电装置组成，在水轮机的外部由两级喇叭状的前缩管和后缩管连接而成，在后缩管和后缩管的外部有泡沫浮力层，在前、后缩管内装有转子前支撑板和转子后支撑板，轴流式转子通过前后石墨—陶瓷轴承安装在转子前支撑板和转子后支撑板上，在转子后部装有组合磁推力轴承，转子通过软驱动轴与发电机连接，在软驱动轴上安装有防堵叶轮；水轮机通过连接杆固定在浮标上，在前缩管的前部装有防堵网。
在水下使用时水轮机和发电机也可做成一体。
本实用新型构造简单，工作寿命长，可在水下为测量仪器提供电力，而且造价较低，很有推广价值。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
水轮机的外部由两级喇叭状的前缩管2和后缩管9连接而成，在前缩管2和后缩管9的外部有泡沫浮力层3，两级缩管有减小流体能量损失的作用，水轮机轴流式转子6位于整个水轮机的偏后部，在后缩管9内装有转子6前支撑板4和转子后支撑板8，轴流式转子6通过前石墨—陶瓷轴承5和组合磁推力轴承7分别安装在转子前支撑板4和转子后支撑板8上，转子6通过软驱动轴10与发电机12连接，在软驱动轴10上安装有防堵叶轮11；水轮机通过连接杆13固定在浮标15上，在前缩管的前部装有防堵网1。图1中14为海面。由于转子中填充合适的浮力泡沫，使转子的浮力略小于海水比重，可浮在海水中不下沉，故称自浮式转子。这种设计可最大限度地减小转子轴的径向力，减小摩擦损失，而且不会发生不慎将转子沉入海低的麻烦。转子前连接的碳纤维—橡胶复合材料软轴，可在90度自然弯曲状态下去驱动发电机发电，更可以把转子上的扭矩传递到海面上部的发电机发电，这可以避免发电机在海水中浸泡工作，简化发电机的构造。转子轴前、后的石墨—陶瓷海水润滑轴承及稀土强推力轴承不但不会受海水腐蚀，而且还能靠海水润滑。转子后部的磁推力轴承使转子和定子之间只有海水的粘滞阻力损失而无接触摩擦损失。此外塑料叶轮在注塑时，材料渗入了防止海洋生物附着的材料，可较长时间延缓海洋生物在叶轮表面生长。
图中转子6通过前后轴承5、7与前后支撑板4、8与定子也就是两级缩管3、9相连。水流进入前缩管2后冲击转子6，第2级缩管9的设置是为了增加水流冲击转子叶片的效率。前部设置了凸状硬防堵网1，以防止海洋漂浮垃圾和小鱼进入水轮机卡住转子。凸状硬大孔防堵网有海流自动清理垃圾附着作用。发电机采用多极式发电机及PWM(脉冲宽调制驱动器)12，可在低转速下得到频率尽量高些的交流电，经PWM处理后变成稳定的直流电提供给仪器。
权利要求一种转子自浮式小型海流发电装置，是由水轮机和发电机及供电装置组成，其特征在于在水轮机的外部由两级喇叭状的前缩管(2)和后缩管(9)连接而成，在前缩管(2)和后缩管(9)的外部有泡沫浮力层(3)，在前、后缩管内装有转子前支撑板(4)和转子后支撑板(8)，轴流式转子(6)通过前石墨—陶瓷轴承(5)和组合磁推力轴承(7)分别安装在转子前支撑板(4)和转子后支撑板(8)上，转子通过软驱动轴(10)与发电机(12)连接，在软驱动轴(10)上安装有防堵叶轮(11)；水轮机通过连接杆(13)固定在浮标(15)上，在前缩管(2)的前部装有防堵网(1)。
专利摘要一种转子自浮式小型海流发电装置,属于利用低速海流发电及供电装置技术领域,是由水轮机和发电机及供电装置组成,在水轮机的外部由两级喇叭状的前缩管和后缩管连接而成,在后缩管和后缩管的外部有泡沫浮力层,在前、后缩管内装有转子前支撑板和转子后支撑板,轴流式转子通过前后石墨－陶瓷轴承安装在转子前支撑板和转子后支撑板上,在转子后部装有组合磁推力轴承,转子通过软驱动轴与发电机连接,在软驱动轴上安装有防堵叶轮;水轮机通过连接杆固定在浮标上,在前缩管的前部装有防堵网;本实用新型构造简单,工作寿命长,可在水下为测量仪器提供电力,而且造价较低,很有推广价值。
文档编号F03B3/04GK2520425SQ0220970
公开日2002年11月13日 申请日期2002年1月10日 优先权日2002年1月10日
发明者张雪明, 丁永耀 申请人:张雪明