一种叶片以及水平轴潮流能发电机的制作方法

本发明涉及可再生能源开发的，具体涉及一种叶片以及潮流能发电机。

背景技术：

1、潮流能发电机工作原理为通过叶轮捕获潮水动能并将其转化为旋转机械能，再通过机械传动装置将旋转机械能传递到发电机，发电机转动产生电能。潮流能发电机组一般在水深30-50m的水域中运行，叶片在转动过程中不但受到涨落潮周期性变化水流的影响，还受到剪切流的影响，因此潮流能发电机组每次旋转，叶片都会受到周期性变化的载荷，同时，波浪和湍流也会增加叶片所受载荷的波动性；当叶片所受载荷不稳定时，会增大叶片的疲劳载荷，且叶片的转矩也会产生相应的波动，从而造成输出功率的波动。

2、现有的潮流能发电机组，通过引入主动变桨系统，使用测流设备检测水流的流速，针对不同的水流流速通过主动变桨设备调整叶片的桨距角来稳定输出功率和减少疲劳应力。

3、但是，上述的潮流能发电机组，测流设备和主动变桨设备均处于海洋环境中，容易受到误差和故障的影响，可靠性低。

技术实现思路

1、因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的测流设备和主动变桨设备均处于海洋环境中，容易受到误差和故障的影响，可靠性低。

2、为此，本发明提供一种叶片，包括：

3、主叶片；

4、支撑件，所述支撑件具有第一安装端和与其相连的连接轴，所述第一安装端与所述主叶片连接；

5、扰流板，所述扰流板套设在所述连接轴外周上；

6、阻尼件，所述阻尼件一端适于与所述主叶片连接，所述阻尼件另一端适于与所述扰流板连接；

7、在所述扰流板所受载荷改变时，所述扰流板绕所述连接轴转动，以改变所述扰流板与所述主叶片之间的夹角，且所述阻尼件产生相应的阻尼力，所述阻尼力用于限位所述扰流板。

8、可选地，上述的叶片，所述第一安装端的外周上间隔分布多个第一限位凸起，所述主叶片上开设有第一插槽，所述第一插槽内壁上间隔分布多个第一限位槽，所述第一安装端适于与所述第一插槽插接，所述第一限位凸起适于与对应的所述第一限位槽插接。

9、可选地，上述的叶片，还包括第一插接件，所述第一插接件与所述阻尼件固定连接，且所述第一插接件外周上间隔分布多个第二限位凸起，所述第一插接件适于与所述第一限位槽插接，所述第二限位凸起适于与对应的所述第一限位槽插接。

10、可选地，上述的叶片，还包括第一限位件，所述第一限位件设置在所述扰流板和所述连接轴之间，且部分所述第一限位件伸出所述扰流板外，伸出所述扰流板外的部分所述第一限位件与所述主叶片固定连接，以限位所述第一限位凸起和第二限位凸起。

11、可选地，上述的叶片，还包括第二插接件，所述第二插接件与所述阻尼件远离所述第一插接件的一侧固定连接，且所述第二插接件的外周上间隔分布多个第三限位凸起，所述扰流板具有第二插槽，所述插槽内壁间隔分布有多个第二限位槽，所述第二插接件与所述第二插槽插接，所述第三限位凸起与对应的所述第二限位槽插接。

12、可选地，上述的叶片，还包括第二限位件，所述第二限位件设置在所述第一限位件和所述扰流板之间，且所述第二限位件与所述扰流板固定连接，所述第二限位件限位所述第三限位凸起。

13、可选地，上述的叶片，还包括密封件，所述密封件设置在所述连接轴与扰流板之间，且所述密封件与所述扰流板远离所述第二限位件的一侧固定连接，所述第一限位件、所述第二限位件、密封件以及扰流板围合形成密封腔体，部分所述连接轴位于所述密封腔体内。

14、可选地，上述的叶片，还包括叶尖，所述叶尖与所述主叶片固定连接，所述支撑件具有第二安装端，所述第二安装端外周上间隔分布有多个所述限位凹槽，所述叶尖具有第三插槽，所述第三插槽内壁间隔分布多个第四限位凸起，所述第二安装端适于与所述第三插槽插接，所述限位凹槽适于与对应的所述第四限位凸起插接。

15、可选地，上述的叶片，所述主叶片的横截面为第一翼型，所述扰流板的横截面为第二翼型，所述第一翼型的部分为所述第二翼型。

16、本发明还提供一种水平轴潮流能发电机，包括上述的叶片。

17、本发明提供的技术方案，具有如下优点：

18、1.本发明提供的叶片，包括主叶片、支撑件、扰流板以及阻尼件，支撑件具有第一安装端和与其相连的连接轴，第一安装端与主叶片连接，扰流板套设在连接轴外周上；阻尼件一端适于与主叶片连接，阻尼件另一端适于与扰流板连接，在扰流板所受载荷改变时，扰流板绕连接轴转动，以改变扰流板与主叶片之间的夹角，且阻尼件产生相应的阻尼力，阻尼力用于限位扰流板；在不同载荷的作用下可使得扰流板与主叶片之间具有不同的夹角，即扰流板可根据载荷的不同从而实现被动变桨，无需使用测流设备和主动变桨设备，避免了测流设备和主动变桨设备误差和故障的影响，且由于扰流板采用机械式被动变桨，无需各种电子仪器的参与变桨，降低了海洋环境对该叶片的影响，从而提高了该叶片被动变桨的可靠性。

19、2.本发明提供的叶片，第一安装端与第一插接槽插接，第一限位凸起与对应的第一限位槽插接，采用插接的方式，使得组装该叶片方便，且采用此种安装方式，避免使用水下焊接的方式，提高了安装效率。

20、3.本发明提供的叶片，第一限位件、第二限位件、密封件以及扰流板围合形成密封腔体，部分连接轴位于密封腔体内，由于该叶片运行于海洋环境中，因此，采用密封腔体保护连接轴，避免连接轴生锈，使得扰流板被动变桨能力减弱的情况。

21、4.本发明提供的叶片，主叶片的横截面为第一翼型，扰流板的横截面为第二翼型，第一翼型的部分为第二翼型，即扰流板与主叶片之间平滑过渡，增强了叶片的整体美观性。

22、5.本发明提供的水平轴潮流能发电机，当该叶片所受载荷改变时，通过扰流板的被动变桨，从而减弱该叶片所受载荷改变造成迎角改变的影响，进而减少了叶片的疲劳载荷和转矩波动，使得该水平轴潮流能发电机能稳定输出功率。

技术特征：

1.一种叶片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述第一安装端（21）的外周上间隔分布多个第一限位凸起（211），所述主叶片（1）上开设有第一插槽（11），所述第一插槽（11）内壁上间隔分布多个第一限位槽（12），所述第一安装端（21）适于与所述第一插槽（11）插接，所述第一限位凸起（211）适于与对应的所述第一限位槽（12）插接。

3.根据权利要求2所述的叶片，其特征在于，还包括第一插接件（5），所述第一插接件（5）与所述阻尼件（4）固定连接，且所述第一插接件（5）外周上间隔分布多个第二限位凸起（51），所述第一插接件（5）适于与所述第一限位槽（12）插接，所述第二限位凸起（51）适于与对应的所述第一限位槽（12）插接。

4.根据权利要求3所述的叶片，其特征在于，还包括第一限位件（61），所述第一限位件（61）设置在所述扰流板（3）和所述连接轴（22）之间，且部分所述第一限位件（61）伸出所述扰流板（3）外，伸出所述扰流板（3）外的部分所述第一限位件（61）与所述主叶片（1）固定连接，以限位所述第一限位凸起（211）和第二限位凸起（51）。

5.根据权利要求4所述的叶片，其特征在于，还包括第二插接件（7），所述第二插接件（7）与所述阻尼件（4）远离所述第一插接件（5）的一侧固定连接，且所述第二插接件（7）的外周上间隔分布多个第三限位凸起（71），所述扰流板（3）具有第二插槽（31），所述第二插槽（31）内壁间隔分布有多个第二限位槽（32），所述第二插接件（7）与所述第二插槽（31）插接，所述第三限位凸起（71）与对应的所述第二限位槽（32）插接。

6.根据权利要求5所述的叶片，其特征在于，还包括第二限位件（62），所述第二限位件（62）设置在所述第一限位件（61）和所述扰流板（3）之间，且所述第二限位件（62）与所述扰流板（3）固定连接，所述第二限位件（62）限位所述第三限位凸起（71）。

7.根据权利要求6所述的叶片，其特征在于，还包括密封件（63），所述密封件（63）设置在所述连接轴（22）与扰流板（3）之间，且所述密封件（63）与所述扰流板（3）远离所述第二限位件（62）的一侧固定连接，所述第一限位件（61）、所述第二限位件（62）、密封件（63）以及扰流板（3）围合形成密封腔体，部分所述连接轴（22）位于所述密封腔体内。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的叶片，其特征在于，还包括叶尖（8），所述叶尖（8）与所述主叶片（1）固定连接，所述支撑件（2）具有第二安装端（23），所述第二安装端（23）外周上间隔分布有多个限位凹槽（231），所述叶尖（8）具有第三插槽（81），所述第三插槽（81）内壁间隔分布多个第四限位凸起（82），所述第二安装端（23）适于与所述第三插槽（81）插接，所述限位凹槽（231）适于与对应的所述第四限位凸起（82）插接。

9.根据权利要求8所述的叶片，其特征在于，所述主叶片（1）的横截面为第一翼型，所述扰流板（3）的横截面为第二翼型，所述第一翼型的部分为所述第二翼型。

10.一种水平轴潮流能发电机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的叶片。

技术总结
本发明公开了一种叶片以及水平轴潮流能发电机，其中，叶片包括主叶片、支撑件、扰流板以及阻尼件，支撑件具有第一安装端和与其相连的连接轴，第一安装端与主叶片连接，扰流板套设在连接轴外周上；阻尼件一端适于与主叶片连接，阻尼件另一端适于与扰流板连接，在扰流板所受载荷改变时，扰流板绕连接轴转动，以改变扰流板与主叶片之间的夹角，且阻尼件产生相应的阻尼力，阻尼力用于限位扰流板；扰流板可根据载荷的不同从而实现被动变桨，无需使用测流设备和主动变桨设备，避免了测流设备和主动变桨设备误差和故障的影响，且由于扰流板采用机械式被动变桨，无需各种电子仪器参与变桨，降低了海洋环境对该叶片的影响。

技术研发人员：戴维冬,徐海滨,周元星,张以胜,苏礼邦,沈勇,祝文龙,陆翔宇
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12