一种半直驱式潮流能机组传动链及包括其的潮流能机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半直驱式潮流能机组传动链及包括其的潮流能机组，属于潮流能机组设备领域。包括依次连接的轮毂、齿轮箱、连接舱、发电机和尾舱，所述轮毂和齿轮箱之间通过主轴连接并在连接处设置有动密封，所述齿轮箱为半直驱式齿轮箱，所述轮毂上安装有变桨机构，所述变桨机构可实现变桨角度为0°～270°。本实用新型专利技术提供一种半直驱式潮流能发电机组传动链，满足潮流能发电的要求，并且精确控制变桨，确保准确和安全，有效降低机组失效风险并精确控制变桨，实现机组安全可靠运转。

【技术实现步骤摘要】
一种半直驱式潮流能机组传动链及包括其的潮流能机组
本技术涉及潮流能机组设备领域，特别是涉及一种半直驱式潮流能机组传动链及包括其的潮流能机组。
技术介绍
我国海域辽阔，海洋中蕴藏着巨大的能量，潮流能属于其中的一种能量，可以通过海流计等进行测量和预测，所以开发和利用潮流能机组来发电逐渐兴起并成为趋势。流速驱动叶轮旋转，通过齿轮箱增速机构将潮流能转化为机械能，在经过发电机转化为电能，目前半直驱式的结构已经在类似潮流能的风能领域得到相当的检验和应用。目前针对潮流能机组，大部分厂家采用的是多个小型机组集中使用来发电，无形中增加了失效环节。有的厂家采用双叶轮结构来间接实现偏航，虽然可以接受双向水流的能量，但是增加了叶轮和叶片的成本。目前尚没有一个整体的集中应用解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种无需偏航、精确变桨并能有效降低失效风险并实现机组安全可靠运转的半直驱式潮流能机组传动链及包括其的潮流能机组。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一方面，本技术提供一种半直驱式潮流能机组传动链，包括依次连接的轮毂、齿轮箱、连接舱、发电机和尾舱，所述轮毂和齿轮箱之间通过主轴连接并在连接处设置有动密封，所述齿轮箱为半直驱式齿轮箱，所述轮毂上安装有变桨机构，所述变桨机构可实现变桨角度为0°～270°。进一步地，所述半直驱式齿轮箱包括两级行星轮系传动机构。进一步地，所述连接舱连接前部的轮毂、齿轮箱以及后部的发电机和尾舱，所述连接舱中还设置有振动传感器和温度传感器。进一步地，还包括安装在所述轮毂和尾舱之间的分段式穿线管轴。进一步地，所述穿线管轴为分段式穿线管轴，所述穿线管轴包括轴向的十字花键式连接的前管轴和后管轴，所述前管轴和后管轴靠近连接处分别连接有支撑轴承。进一步地，所述前管轴的后端设置有两个缺口，所述后管轴的前端设置有两个凸起用于与所述缺口配合连接，配合连接处设有0.5mm的公差间隙。进一步地，所述齿轮箱中，主轴上连接有主轴轴承，所述主轴轴承通过设置在连接舱中的润滑系统进行强制喷油润滑。进一步地，所述发电机为中速发电机。进一步地，所述动密封处的主轴外侧周向设置有防护罩，所述防护罩的一端与所述齿轮箱连接，所述防护罩上设置有通孔。进一步地，所述防护罩为三个周向相连的弧形瓣体结构连接而成，连接方式为螺栓连接。另一方面，提供一种潮流能发电机组，包括所述的半直驱式潮流能机组传动链，还包括用于支撑和安装所述半直驱式潮流能机组传动链的支撑机构，所述支撑机构包括双柱龙门结构和能在双柱龙门结构两侧立柱上上下移动的升降机构，所述升降机构为T型结构，所述升降机构包括与两侧立柱可移动连接的横杆和连接在横杆中部的竖杆，所述竖杆的另一端用于与所述半直驱式潮流能机组传动链连接。由于采用上述技术方案，本技术至少具有以下优点：(1)本技术提供一种半直驱式潮流能发电机组传动链，满足潮流能发电的要求，并且精确控制变桨，确保准确和安全，有效降低机组失效风险并精确控制变桨，实现机组安全可靠运转。(2)本技术采用旋转动密封机构解决密封问题；采用专用升降和变桨机构来保证机组安全。(3)本技术采用分段式穿线管轴来解决细长轴挠曲变形的问题，并能传递适当的扭矩并便于视觉盲区装配，同时连接处预留公差间隙避免过定位因为的干涉风险，并在前管轴和后管轴靠近连接处安装支撑轴承保证轴段刚度。(4)本技术在主轴的动密封处的外周设置防护罩，既保证水流进出，又能防止浮游生物进入或附着动密封部件造成橡胶件损坏，同时又可实现定期拆卸清理内外部污物，解决了在旋转轴和固定座之间防止浮游生物进入破坏密封结构的问题；而优选采用三个弧形瓣式结构组成的管状的防护罩，三个弧形瓣式结构作为一个整体借助螺栓连接到齿轮箱箱体上，使其在紧凑的空间内便于拆卸。附图说明上述仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图1是本技术的半直驱式潮流能机组传动链的结构示意图；图2是本技术的半直驱式潮流能机组传动链的剖视结构示意图；图3是本技术的穿线管轴的前管轴的结构示意图；图4是本技术的防护罩部分结构放大示意图；图5是本技术的半直驱式潮流能机组传动链的安装结构示意图。具体实施方式本技术提供一种半直驱式潮流能机组传动链的实施例，如图1至图5所示，本技术提供一种半直驱式潮流能机组传动链，包括依次连接的轮毂1、齿轮箱2、连接舱3、发电机4和尾舱5，轮毂1和齿轮箱2之间通过主轴连接并在连接处设置有动密封8，齿轮箱2为半直驱式齿轮箱，轮毂1上安装有变桨机构，变桨机构可实现变桨角度为0°～270°。本技术在使用时，轮毂1承担安装变桨机构和连接叶片6与主轴的作用，变桨机构可以实现的变桨角度为0°～270°，可以适应一天中正反两个方向流动的潮流，可不必设置偏航结构，半直驱式齿轮箱是机组的核心部件，除含有主轴、齿轮、轴承等起增速功能的部件，还有动密封、联轴器等组件，用于确保机组的平稳运行，动密封设计可以实现可靠密封满足潮流能机组发电的基本要求。尾舱用于存放电控柜以及设置机组的海缆出线等。本技术不仅可以通过单个大型机组实现发电，而且具备无需偏航结构、精确变桨、可靠密封的特点，有效降低机组失效风险并精确控制变桨，实现机组安全可靠运转。变桨机构的所有部件都安装在轮毂1上，变桨机构通过控制叶片的角度来控制轮毂的转速，进而控制机组的输出功率，并能够通过水流动力制动的方式使风机安全停机。现有技术中的变桨机构一般的变桨角度为0～89°，本专利技术的变桨角度为0°～270°，且无需偏航，变桨更准确。为了实现较大的传动比，半直驱式齿轮箱包括两级行星轮系传动机构。采用两级行星轮系传动机构，实现了较大的传动比并且具有很好的强度，半直驱式齿轮箱既避免了易于损坏的高速旋转级部件，又可以实现增速。用以承前启后，连接舱3连接前部的轮毂1、齿轮箱2以及后部的发电机4和尾舱5，连接舱中还设置有振动传感器和温度传感器。振动传感器和温度传感器用于检测设备本身。进一步地，连接舱3内设置有穿线管轴40，穿线管轴40的前段连接在齿轮箱2中，穿线管轴40的后段连接在发电机4中。为了解决细长轴挠曲变形的问题，穿线管轴40为分段式穿线管轴，穿线管轴40包括轴向的十字花键式连接的前管轴401和后管轴，前管轴401和后管轴靠近连接处分别连接有支撑轴承。分段式设计不仅解决细长轴挠曲变形的问题还可以解决干涉问题，同时前管轴和后管轴靠近连接处的支撑轴承保证轴段刚度。进一步地，前管轴401的后端设置有两个缺口4010，后管轴的前端设置有两个凸起用于与缺口配合连接，配合连接处设有0.5mm的公差间隙。前管轴401的两个缺口4010使前管轴401的后端形成两个凸缘，凸缘和后管轴的凸起配合连接，形成十字花键式连接。该种结构既使得在视觉盲区便于装配，又可以传递适当的扭矩，设计时凸起和缺口的配合中间预留有0.5mm的间隙公差，防止过定位引起干涉。进一步地，主轴上连接有主轴轴承，主轴与主轴轴承之间设置有润滑系统。主轴轴承采用强制喷油润滑。为了更好的适用于潮流能机组，发电机4为中速发电机。中速发电机与半直驱式齿轮箱配合，既避免了易于损坏的高速旋转级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半直驱式潮流能机组传动链，包括依次连接的轮毂、齿轮箱、连接舱、发电机和尾舱，其特征在于，所述轮毂和齿轮箱之间通过主轴连接并在连接处设置有动密封，所述齿轮箱为半直驱式齿轮箱，所述轮毂上安装有变桨机构，所述变桨机构可实现变桨角度为0°～270°。

【技术特征摘要】
1.一种半直驱式潮流能机组传动链，包括依次连接的轮毂、齿轮箱、连接舱、发电机和尾舱，其特征在于，所述轮毂和齿轮箱之间通过主轴连接并在连接处设置有动密封，所述齿轮箱为半直驱式齿轮箱，所述轮毂上安装有变桨机构，所述变桨机构可实现变桨角度为0°～270°。2.根据权利要求1所述的半直驱式潮流能机组传动链，其特征在于，所述半直驱式齿轮箱包括两级行星轮系传动机构。3.根据权利要求1所述的半直驱式潮流能机组传动链，其特征在于，所述连接舱连接前部的轮毂、齿轮箱以及后部的发电机和尾舱，所述连接舱中还设置有振动传感器和温度传感器。4.根据权利要求1所述的半直驱式潮流能机组传动链，其特征在于，还包括安装在所述轮毂和尾舱之间的分段式穿线管轴，所述穿线管轴包括轴向的十字花键式连接的前管轴和后管轴，所述前管轴和后管轴靠近连接处分别连接有支撑轴承。5.根据权利要求4所述的半直驱式潮流能机组传动链，其特征在于，所述前管轴的后端设置有两个缺口，所述后管轴的前端设置有两个凸起用于与所述缺口配合连接，配合连接处设有0.5mm的公差间隙。...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚景春，袁凌，孙黎，李英昌，员一泽，潘磊，王婷，信晶，郭宇辰，
申请(专利权)人：国电联合动力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11