本發(fā)明涉及水流能發(fā)電設(shè)備，尤其涉及一種雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，為了更好地利用深海資源，人們?cè)O(shè)計(jì)和制造了各種各樣的深海探測(cè)裝置，加快了對(duì)海洋資源的探測(cè)。其中拖曳式深海探測(cè)裝置是通過(guò)拖船的牽引，在幾百米甚至幾千米以下的深海中工作的，如水下拖體等。受海洋深度的限制，這一類深海探測(cè)裝置不能通過(guò)線纜為其直接供電，只能為搭載蓄電池維持探測(cè)工作。受蓄電池容量和壽命的限制，使該類深海探測(cè)裝置的水下工作時(shí)間受限。為了增加拖曳式深海探測(cè)裝置的工作時(shí)間，可以考慮利用拖曳式深海探測(cè)裝置相對(duì)于海水產(chǎn)生的海流，驅(qū)動(dòng)海流能發(fā)電機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā)電，作為深海探測(cè)裝置的電能補(bǔ)充裝置。傳統(tǒng)的海流能發(fā)電發(fā)電機(jī)能夠利用海流進(jìn)行發(fā)電，但是由于存在動(dòng)密封和機(jī)艙耐壓的問(wèn)題，傳統(tǒng)的海流能發(fā)電發(fā)電機(jī)只能在較淺的海域中工作，在深海工作時(shí)，容易發(fā)生密封失效導(dǎo)致發(fā)電發(fā)電機(jī)損害的現(xiàn)象發(fā)生，可靠性較低。如何設(shè)計(jì)一種滿足深水發(fā)電要求并可靠性高的水流發(fā)電裝置是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置，實(shí)現(xiàn)雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置能夠長(zhǎng)時(shí)間滿足深水拖拽發(fā)電的要求，并提高其使用可靠性和安全性。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置，包括支撐架、差速器、密封艙、發(fā)電機(jī)、永磁磁力聯(lián)軸器和兩個(gè)葉輪，所述差速器包括一根第一動(dòng)力傳輸軸和兩根對(duì)稱設(shè)置的第二動(dòng)力傳輸軸，所述永磁磁力聯(lián)軸器包括相對(duì)設(shè)置的主動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子和從動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子，兩個(gè)所述葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反；所述密封艙和兩個(gè)葉輪分別安裝在所述支撐架上，所述葉輪的輪軸通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器與對(duì)應(yīng)的所述第二動(dòng)力傳輸軸連接，所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在所述密封艙中，所述密封艙中填充有絕緣油，所述主動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述第一動(dòng)力傳輸軸上，所述從動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子位于所述密封艙中并設(shè)置在所述發(fā)電機(jī)的主軸上，所述主動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子和所述從動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子相對(duì)設(shè)置。

進(jìn)一步的，兩個(gè)所述葉輪的輪軸上分別設(shè)置有單向軸承。

進(jìn)一步的，所述單向軸承為單向水潤(rùn)滑軸承。

進(jìn)一步的，所述差速器采用工程塑料材料制成，所述差速器的外殼為鏤空結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述主動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子與所述第一動(dòng)力傳輸軸之間設(shè)置有行星齒輪增速器。

進(jìn)一步的，所述行星齒輪增速器采用工程塑料材料制成，所述行星齒輪增速器的外殼為鏤空結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述密封艙上設(shè)置有壓力補(bǔ)償腔，所述壓力補(bǔ)償腔與所述密封艙連通，所述壓力補(bǔ)償腔開設(shè)有壓力調(diào)節(jié)通孔，所述壓力調(diào)節(jié)通孔上密封設(shè)置有柔性密封片。

進(jìn)一步的，所述密封艙上設(shè)置有防水電纜接頭，所述防水電纜接頭與所述發(fā)電機(jī)連接。

本發(fā)明提供的雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置，通過(guò)采用兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的葉輪，能夠在水中拖拽過(guò)程中，兩個(gè)葉輪實(shí)現(xiàn)受力平衡，避免拖拽過(guò)程中受水流阻力而整體轉(zhuǎn)動(dòng)，另外，兩個(gè)葉輪驅(qū)動(dòng)差速器對(duì)應(yīng)的第二動(dòng)力傳輸軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸入，而差速器的第一動(dòng)力傳輸軸通過(guò)永磁磁力聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)密封在密封艙中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，從而不需要采用動(dòng)密封的方式進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)，同時(shí)，由于密封艙中灌滿絕緣油，即便在深海中，由于絕緣油的壓縮率很低，密封艙能夠抵抗住深海的壓力，確保發(fā)電機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠的在深海中使用，實(shí)現(xiàn)雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置能夠長(zhǎng)時(shí)間滿足深水拖拽發(fā)電的要求，并提高其使用可靠性和安全性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-圖2所示，本實(shí)施例雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置，包括支撐架1、差速器2、密封艙3、發(fā)電機(jī)4、永磁磁力聯(lián)軸器5和兩個(gè)葉輪6，所述差速器2可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的差速器結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于動(dòng)力輸入和動(dòng)力輸出調(diào)換，即差速器2包括一根用于動(dòng)力輸出的第一動(dòng)力傳輸軸和兩根對(duì)稱設(shè)置的用于動(dòng)力輸入的第二動(dòng)力傳輸軸，所述第一動(dòng)力傳輸軸分別與兩根所述第二動(dòng)力傳輸軸傳動(dòng)連接，所述永磁磁力聯(lián)軸器5包括相對(duì)設(shè)置的主動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子51和從動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子52，兩個(gè)所述葉輪2的旋轉(zhuǎn)方向相反；所述密封艙3和兩個(gè)葉輪6分別安裝在所述支撐架1上，所述葉輪6的輪軸通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器20與對(duì)應(yīng)的所述第二動(dòng)力傳輸軸連接，所述發(fā)電機(jī)4設(shè)置在所述密封艙3中，所述密封艙3中填充有絕緣油，所述主動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子51設(shè)置在所述第一動(dòng)力傳輸軸上，所述從動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子52位于所述密封艙3中并設(shè)置在所述發(fā)電機(jī)4的主軸上，所述主動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子51和所述從動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子52相對(duì)設(shè)置。

具體而言，本實(shí)施例雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置將發(fā)電機(jī)4設(shè)在灌滿絕緣油的密封艙3中，并且，葉輪6因拖拽產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)永磁磁力聯(lián)軸器5最終傳遞給發(fā)電機(jī)4用于進(jìn)行發(fā)電，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)4只需要靜密封而不采用動(dòng)密封，從而解決了深水中密封艙3的密封問(wèn)題。其中，將兩個(gè)葉輪6設(shè)置為以相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)葉輪6受力相互抵消能夠?qū)崿F(xiàn)在拖拽過(guò)程中整個(gè)設(shè)備平穩(wěn)移動(dòng)而不會(huì)發(fā)生整體轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，所述密封艙3上設(shè)置有壓力補(bǔ)償腔31，所述壓力補(bǔ)償腔31與所述密封艙3連通，所述壓力補(bǔ)償腔31開設(shè)有壓力調(diào)節(jié)通孔（未標(biāo)記），所述壓力調(diào)節(jié)通孔上密封設(shè)置有柔性密封片32，在不同水深的條件下，柔性密封片32能夠受密封艙3內(nèi)外壓力不同產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的形變，而由于密封艙3中的絕緣油的體積壓縮率較小，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性密封片32產(chǎn)生微小的形變便能夠平衡密封艙3內(nèi)外壓差，保證了密封艙3內(nèi)外壓力達(dá)到平衡，解決了深海中密封艙3的耐壓?jiǎn)栴}。而發(fā)電機(jī)4的電力輸出通過(guò)密封艙3上設(shè)置有防水電纜接頭33實(shí)現(xiàn)向外供電。

進(jìn)一步的，兩個(gè)所述葉輪6的輪軸上分別設(shè)置有單向軸承61，而單向軸承61為單向水潤(rùn)滑軸承，單向軸承61能夠確保兩個(gè)葉輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)方向保持相互反向，以確保本實(shí)施例雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置在水下平穩(wěn)移動(dòng)。

更進(jìn)一步的，所述差速器2采用工程塑料材料制成，所述差速器2的外殼為鏤空結(jié)構(gòu)，具體的，采用工程塑料材料制成的差速器2在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，能夠避免被海水腐蝕，同時(shí)，由于外殼為鏤空結(jié)構(gòu)，可以直接利用海水對(duì)差速器2中的齒輪組件進(jìn)行潤(rùn)滑，從而不需要采用潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑的差速器2導(dǎo)致必須采用密封外殼而出現(xiàn)密封及耐壓的問(wèn)題。優(yōu)選的，為了提高發(fā)電效率，除了差速器2進(jìn)行一級(jí)加速外，所述主動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子51與所述第一動(dòng)力傳輸軸之間設(shè)置有行星齒輪增速器7，利用行星齒輪增速器7可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)增速，以提高發(fā)電機(jī)4的發(fā)電效率。同樣的，行星齒輪增速器7可以采用工程塑料材料制成，所述行星齒輪增速器7的外殼為鏤空結(jié)構(gòu)，行星齒輪增速器7中的齒輪組件也采用海水進(jìn)行潤(rùn)滑，也不需要考慮因采用潤(rùn)滑油而出現(xiàn)密封及耐壓的問(wèn)題。

本發(fā)明提供的雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置，通過(guò)采用兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的葉輪，能夠在水中拖拽過(guò)程中，兩個(gè)葉輪實(shí)現(xiàn)受力平衡，避免拖拽過(guò)程中受水流阻力而整體轉(zhuǎn)動(dòng)，另外，兩個(gè)葉輪驅(qū)動(dòng)差速器對(duì)應(yīng)的第二動(dòng)力傳輸軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸入，而差速器的第一動(dòng)力傳輸軸通過(guò)永磁磁力聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)密封在密封艙中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，從而不需要采用動(dòng)密封的方式進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)，同時(shí)，由于密封艙中灌滿絕緣油，即便在深海中，由于絕緣油的壓縮率很低，密封艙能夠抵抗住深海的壓力，確保發(fā)電機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠的在深海中使用，實(shí)現(xiàn)雙葉輪磁耦合水流發(fā)電裝置能夠長(zhǎng)時(shí)間滿足深水拖拽發(fā)電的要求，并提高其使用可靠性和安全性。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。