一种可自动行走的水轮机轨道的制作方法
【专利说明】
[0001](一)
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，特别是涉及一种可自动行走的水轮机轨道。
[0002](二)
【背景技术】
在化石能源日趋紧缺的形势下，开发新能源是发展的方向和重要途径。海洋中蕴藏着不可估量的可再生能源。我国拥有300多万平方公里的海域，18000公里海岸线，海洋能资源丰富，开发前景可观。由于技术设备等方面原因，海洋能源的开发利用率还很低。
[0003]为开发新能源，本发明人于20142014172214的中国专利中，公开了一种可利用海水河水和风力发电的多功能水轮机发电设备，能够将洋流能、潮汐能、径流能和水面上风能转换为机械能，把机械能转换为电能，实现水能的立体利用。
[0004]为减少水轮机叶扇逆水运行时的阻力，本发明人于申请号为2015204468561的中国专利公开了一种水轮机自动开合桨叶。这种安装在水轮转轴上的若弧形桨叶，其桨叶的两个叶片之间置有升降杆，升降杆通过拉杆和扳手拉动可活动叶片的张合，升降杆底部安装有滑轮，升降杆滑轮沿中部水平、两端慢坡的月牙形轨道起伏运行。当桨叶处于迎水区间时，在水的冲力和升降杆拉力的作用下，桨叶关闭；当桨叶处于逆水区间时，在水的冲力和升降杆的升力作用下，桨叶张开，以便大幅减少桨叶逆水运行的阻力，提高发电能力。然而目前的水轮机轨道不能适应洋流、潮流流向周期性改变和小角度偏移，不能使水轮机正面始终面对来水方向，因而水轮机吃水受力、做功发电的能力较小。
[0005](三)
【发明内容】
本发明针对现有技术中的不足，提供一种可自动行走的水轮机轨道。
[0006]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种可自动行走的水轮机轨道，其特征在于:包括下水槽，环形轨道和月牙形自行轨道；所述环形轨道以水轮机的转轴为圆心，该环形轨道上安装有月牙形自行轨道；所述环形轨道和月牙形自行轨道中间设有凹槽滑轮；所述月牙形自行轨道两侧设有驱动器，该驱动器的动芯设在扇叶道口处；所述月牙形自行轨道侧面设有控制器，所述环形轨道侧面设有控制器栓柱；所述环形轨道外圈设有应力轨道，该应力轨道以水轮机的转轴为圆心。
[0007]所述月牙形自行轨道角度为180度，中部水平，两端截面倾斜。
[0008]所述凹槽滑轮的凹槽小于环形轨道的高度，凹槽滑轮的轴面为曲面。
[0009]所述驱动器为电磁开关，驱动器的数量小于等于行走在月牙形自行轨道上的桨叶的数量；所述驱动器在自行轨道上的安装间距与桨叶之间的间距一致。
[0010]所述驱动器和控制器均由电脑控制。
[0011 ] 所述控制器栓粧分别安装在水流流动方向的前端和后端。
[0012]本发明环形轨道是以水轮机转轴为圆心，安装在下水槽上面，升降杆滑轮下方的360°平滑轨道，是月牙形轨道行走线路，环形轨道的宽度根据需要而定，环形轨道的环数依据叶扇升降杆的数量而定。
[0013]月牙形自行轨道是中部水平，两端慢坡，呈180°左右的半月形轨道，是升降杆滑轮行走的轨道，在水力推动下，升降杆在月牙形轨道上做一起一伏运动，带动可活动的叶片一开一合；月牙形自行轨道底部装有若干凹槽滑轮，可在环形轨道上前后滑行。凹槽滑轮的凹槽小于环形轨道的高度，凹槽滑轮的轴面为曲面，便于自行轨道在环形轨道上作圆周运动。月牙形自行轨道的条数与环形轨道一致，高度、宽度根据需要而定。
[0014]月牙形自行轨道两侧设有驱动器即电磁开关，电磁开关伸出的动芯可卡住水轮机桨叶道口处的叶扇，叶扇在水力推动下带动月牙形轨道行进，到达设定的位置或中途待命。其运行过程是:洋流、潮流方向改变之前，关闭控制器，打开驱动器，卡住叶扇，在水力推动下带动月牙形轨道到达设定的工作位置(180°左右)；如流速缓慢、动力不足或其它原因，可将轨道前移90°以上，处中途待命状态；待来流方向改变后，再将轨道推至设定的工作位置。洋流潮流流向改变是个渐进过程，流向改变后，由于50%自动开合叶片处闭合或即将闭合状态，因此，再次开机前有足够的时间和动力将月牙形轨道推至工作位置。由于海水流速和水轮机转速较慢，为这一设计提供了可能。
[0015]自行轨道两端坡峰处装有控制器即电磁开关，当自行轨道行至设定位置时，电磁开关的动芯弹出，触碰环形轨道上的栓粧，将轨道双向卡住定位。控制器由电脑操控。
[0016]为使水轮机正面面对来水方向，环形轨道的栓粧分别安装在水头和尾水居中(中线)位置。根据不同水域洋流、潮流流向小角度偏移，另于环形轨道中线栓粧两侧，按一定角度安装一至两个栓粧，所述栓粧应与自行轨道两端的控制器前后左右均对应。根据流向偏移的角度，开机前相应调整自行轨道的角度，使水轮机处于最佳吃水受力状态。
[0017]应力轨道以转轴为圆心，在下水槽边缘铺设的圆周轨道，用于水轮机桨叶底部的滑轮在轨道上滑行，为水轮机桨叶提供支撑。其作用有四:首先，可防止水轮机的巨型桨叶变型偏坠，延长水轮机寿命，并可减轻桨叶自重。其次，由于受到逆水区间升降杆的顶压，迎水区间的桨叶会失重下摆，应力轨道可防止桨叶纵摇。再次，可使各桨叶升降杆滑轮与自行轨道接触面保持一致，可使单片桨叶升降杆滑轮在各环轨道上的接触面保持水平，受力均匀，进而便于水轮机平稳运行，便于自行轨道变换位置时顺利通过。第四:可以把水轮机做得足够宽、足够大。
[0018]本发明的有益效果是:
一、以水治水，是本发明的突出特点。由于潮汐和某些洋流存在周期性流向改变，在这种水域条件下，用可自动开合桨叶的水轮机发电，要求半月形轨道相应地变换位置。虽然采用机电设备置可以解决，但是，使用机电产品一方面会增加能耗，另一方面