一種潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及潮流能發(fā)電測試裝置，特別是涉及潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]潮流能是指海洋潮汐運動中海水流動的動能，相對波浪能而言，潮流能的變化要平穩(wěn)且有規(guī)律。我國近海海域潮流能資源豐富，潮流能發(fā)電裝置的研發(fā)對海洋可再生能源的開發(fā)利用具有重大意義。我國潮流能發(fā)電裝置的研發(fā)已進入工程樣機研制階段，葉片是潮流能發(fā)電裝置的關(guān)鍵部件，高獲能葉片的研發(fā)對潮流能發(fā)電有重大影響。
[0003]但是，目前還沒有相應的葉片表面壓力測試裝置，不能對葉片表面壓力進行測量，無法通過分析測量數(shù)據(jù)指導高獲能葉片的研發(fā)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)還沒有相應的葉片表面壓力測試裝置，本實用新型推出一種用于潮流能發(fā)電葉片表面壓力的測試裝置，其目的在于，在具有導流體和流線型結(jié)構(gòu)的測試裝置上設(shè)置能安裝不同數(shù)量葉片的軸頭，葉片上貼附壓力傳感器，測量葉片獲能過程中葉片的壓力數(shù)據(jù)，以便利用放于水槽中的測試裝置，測試不同流速環(huán)境下葉片表面的壓力。
[0005]本實用新型涉及的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置，包括導流體、水密殼體、機芯、軸頭和壓力傳感器。導流體固定在水密殼體的上側(cè)，水密殼體前端連接軸頭，機芯設(shè)置在水密殼體內(nèi)，機芯的空心傳動軸與軸頭連接，軸殼圓柱側(cè)面安裝安裝同類型的不同數(shù)量和升角的葉片，壓力傳感器貼附在葉片上。
[0006]導流體呈扁平狀，垂直固定在水密殼體外殼的上側(cè)，兩扁平狀側(cè)面與水密殼體中軸線平行。
[0007]水密殼體呈圓筒狀，前后兩端分別由端蓋密封。水密殼體內(nèi)設(shè)置安裝板，安裝板為長方形，固定在前后端蓋上。
[0008]安裝板置于水密殼體中軸線以下并與中軸線平行。安裝板兩端與水密殼體前后端蓋通過金屬連接棒插接固定。安裝板兩端各設(shè)一個圓弧形槽，兩根金屬連接棒插入圓弧形槽中，金屬連接棒插入水密殼體前后端蓋上設(shè)置的安裝孔內(nèi)。
[0009]機芯設(shè)置在水密殼體內(nèi)，包括導電滑環(huán)、軸承座、空心傳動軸。
[0010]空心傳動軸為變徑空心型，由推力軸承固定在安裝板上，沿水密殼體中軸線設(shè)置。空心傳動軸前端與軸頭的軸殼鍵連接，空心傳動軸后端連接導電滑環(huán)。導電滑環(huán)套扣在空心傳動軸后端，導電滑環(huán)與空心傳動軸聯(lián)動。
[0011]空心傳動軸從水密殼體前端的端蓋穿出，與水密殼體前端的軸頭連接。
[0012]軸頭由軸殼與導流罩組成，圓凸狀的導流罩固定在軸殼的前側(cè)。軸殼呈短圓柱狀，空心傳動軸端部插進軸殼中心，軸殼末端與空心傳動軸鍵連接。軸殼圓柱側(cè)面設(shè)置葉片安裝孔，通過雙頭螺柱安裝不同數(shù)量的葉片。
[0013]壓力傳感器貼附在軸殼圓柱側(cè)面安裝的葉片上。壓力傳感器采用薄片式結(jié)構(gòu)，膠結(jié)貼附在葉片上，壓力數(shù)據(jù)由信號線傳輸。
[0014]壓力傳感器信號線通過導流罩側(cè)位設(shè)置的過線孔進入軸頭內(nèi)，穿過軸殼和空心傳動軸空腔，與空心傳動軸空腔末端的導電滑環(huán)連接。連接導電滑環(huán)的信號電纜從水密殼體后端引出，連接測試裝置外部的水上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。實現(xiàn)壓力傳感器與水上數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)的信號線轉(zhuǎn)動連接。
[0015]空心傳動軸空腔在數(shù)據(jù)信號線穿入后加灌密封膠防水。
[0016]本實用新型涉及的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置進行測試時，將待測葉片安裝在軸頭的軸殼上，根據(jù)需求將多個壓力傳感器貼附在待測葉片上。再通過導流體上端部的螺栓孔將壓力測試裝置固定在水槽上面，將水密殼體后端引出的信號電纜連接水上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。潮流驅(qū)動安裝有待測葉片的軸頭在水中旋轉(zhuǎn)，帶動空心傳動軸以及套扣在其上的導電滑環(huán)轉(zhuǎn)動，貼附在葉片上的多個壓力傳感器測量壓力數(shù)據(jù)，壓力數(shù)據(jù)信號通過導電滑環(huán)的自滑環(huán)后端傳遞給測試裝置外部的水上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，水上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示被測葉片在試驗過程中的壓力情況。
[0017]本實用新型涉及的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置測量潮流能驅(qū)動葉片轉(zhuǎn)動的壓力，達到分析不同流速下的不同翼型、數(shù)量和不同升角組合葉片的一級能量轉(zhuǎn)換效率，對于高獲能葉片的設(shè)計研發(fā)具有重要意義。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1中測試裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2中測試裝置軸殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為圖1中測試裝置被測葉片貼附壓力傳感器的狀態(tài)示意圖。
[0022]圖中標記說明:
[0023]1、導流體2、信號電纜
[0024]3、水密殼體4、葉片
[0025]5、壓力傳感器6、信號線
[0026]7、過線孔8、導流罩
[0027]9、軸殼10、螺栓孔
[0028]11、前端蓋12、推力軸承
[0029]13、空心傳動軸14、安裝板
[0030]15、導電滑環(huán)16、后端蓋
[0031]17、葉片安裝孔18、導流罩安裝孔
[0032]19、軸殼孔
【具體實施方式】
[0033]結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進一步說明。如圖所示，本實用新型涉及的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置，包括導流體1、水密殼體3、機芯、軸頭和壓力傳感器5。導流體I固定在水密殼體3的上側(cè)，水密殼體3前端連接軸頭，機芯設(shè)置在水密殼體3內(nèi)，機芯的空心傳動軸13與軸頭連接，軸殼9圓柱側(cè)面安裝葉片4，壓力傳感器5貼附在葉片4上。
[0034]導流體I呈扁平狀，垂直固定在水密殼體3外殼的上側(cè)，兩扁平狀側(cè)面與水密殼體3中軸線平行。導流體I上端部設(shè)置螺栓孔10。
[0035]水密殼體3呈圓筒狀，前后兩端分別由前端蓋11和后端蓋16密封，前端蓋11和后端蓋16上配有O型密封圈。水密殼體3內(nèi)設(shè)置安裝板14.安裝板14為長方形，固定在水密殼體3的前端蓋11和后端蓋16上。
[0036]安裝板14置于水密殼體3中軸線以下并與中軸線平行。安裝板14兩端與與水密殼體3前端蓋11和后端蓋16通過金屬連接棒插接固定。安裝板14兩端各設(shè)一個圓弧形槽，兩根金屬連接棒插入圓弧形槽中，金屬連接棒也插入水密殼體3的前端蓋11和后端蓋16上設(shè)置的安裝孔內(nèi)。安裝板14兩端各設(shè)一個圓弧形槽，兩根金屬連接棒插入圓弧形槽中，金屬連接棒插入水密殼體3前后端蓋上設(shè)置的安裝孔內(nèi)。
[0037]機芯設(shè)置在水密殼體3內(nèi)，包括導電滑環(huán)15、軸承座、空心傳動軸13。
[0038]空心傳動軸13為變徑空心型，由推力軸承固定在安裝板14上，沿水密殼體3中軸線設(shè)置。
[0039]空心傳動軸13后端連接導電滑環(huán)15。導電滑環(huán)套15扣在空心傳動軸13后端，導電滑環(huán)15與空心傳動軸13聯(lián)動?？招膫鲃虞S13從水密殼體3前端的端蓋穿出，與水密殼體3前端軸頭連接。
[0040]軸頭由軸殼9與導流罩8組成，圓凸狀的導流罩8固定在軸殼9的前側(cè)。軸殼9呈短圓柱狀，空心傳動軸13端部插進軸殼9中心，軸殼9末端與空心傳動軸13鍵連接。軸殼9圓柱側(cè)面設(shè)置葉片安裝孔，通過雙頭螺柱安裝不同數(shù)量的葉片4。
[0041]壓力傳感器5貼附在軸殼9圓柱側(cè)面安裝的葉片4上。壓力傳感器5采用薄片式結(jié)構(gòu)，膠結(jié)貼附在葉片4上，壓力數(shù)據(jù)由信號線6傳輸。
[0042]壓力傳感器5信號線6通過導流罩8側(cè)位設(shè)置的過線孔7進入軸頭內(nèi)，穿過軸殼9和空心傳動軸13空腔，與空心傳動軸13空腔末端的導電滑環(huán)15連接。連接導電滑環(huán)15的信號電纜2從水密殼體3后端引出，連接測試裝置外部的水上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)壓力傳感器5與水上數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)的信號線轉(zhuǎn)動連接。
【主權(quán)項】
1.一種潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，包括導流體、水密殼體、機芯、軸頭和壓力傳感器，導流體固定在水密殼體的上側(cè)，水密殼體前端連接軸頭，機芯設(shè)置在水密殼體內(nèi)，機芯的空心傳動軸與軸頭連接，軸殼圓柱側(cè)面安裝葉片，壓力傳感器貼附在葉片上; 所述水密殼體內(nèi)設(shè)置安裝板，安裝板為長方形，固定在前后端蓋上，安裝板置于水密殼體中軸線以下并與中軸線平行； 所述機芯設(shè)置在水密殼體內(nèi)，包括導電滑環(huán)、軸承座和空心傳動軸，空心傳動軸前端與軸頭的軸殼鍵連接，空心傳動軸后端連接導電滑環(huán)，導電滑環(huán)套扣在空心傳動軸后端，導電滑環(huán)與空心傳動軸聯(lián)動；空心傳動軸從水密殼體前端的端蓋穿出，與水密殼體前端的軸頭連接， 所述軸頭由軸殼與導流罩組成，軸殼呈短圓柱狀，空心傳動軸端部插進軸殼中心，軸殼末端與空心傳動軸鍵連接；軸殼圓柱側(cè)面設(shè)置葉片安裝孔，通過雙頭螺柱和螺母安裝同類型的不同數(shù)量和升角的葉片； 所述壓力傳感器貼附在軸殼圓柱側(cè)面安裝的葉片上，壓力傳感器采用薄片式結(jié)構(gòu)，膠結(jié)貼附在葉片上；壓力傳感器信號線通過導流罩側(cè)位設(shè)置的孔進入軸頭內(nèi)，穿過軸殼和空心傳動軸空腔，與空心傳動軸空腔末端的導電滑環(huán)連接，連接導電滑環(huán)的信號電纜從水密殼體后端引出，連接測試裝置外部的水上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，所述水密殼體呈圓筒狀，前后兩端分別由端蓋密封，端蓋上配有O型密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，所述空心傳動軸為變徑空心型，由推力軸承固定在水密殼體內(nèi)的安裝板上，沿水密殼體中軸線設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，所述圓凸狀的導流罩固定在軸殼的前側(cè)，導流罩上設(shè)置過線孔，壓力傳感器信號線通過過線孔進入軸頭內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置，其特征在于，所述空心傳動軸空腔在數(shù)據(jù)信號線穿入后加灌密封膠防水。
【專利摘要】本實用新型公開了一種潮流能發(fā)電葉片表面壓力測試裝置，包括導流體、水密殼體、機芯、軸頭和壓力傳感器。機芯的空心傳動軸由推力軸承固定在水密殼體內(nèi)的安裝板上，空心傳動軸前端與水密殼體前端軸頭的軸殼鍵連接，軸殼圓柱側(cè)面可安裝葉片，壓力傳感器貼附在葉片上，信號線穿過空心傳動軸空腔進入水密殼體內(nèi)部，導電滑環(huán)套扣固定在空心傳動軸上隨其轉(zhuǎn)動，并與壓力傳感器信號線連接用以傳輸轉(zhuǎn)動過程中的壓力測量信號，導電滑環(huán)的信號電纜從水密殼體后端引出，連接測試裝置外部的水上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本試驗裝置可固定在水槽上的拖車上拖曳或者固定在具備造流功能的水槽中，測量由潮流驅(qū)動的葉片表面的壓力數(shù)據(jù)，達到分析各流速狀態(tài)下的不同翼型、數(shù)量和升角組合的葉片表面壓力測量。
【IPC分類】G01L9-00
【公開號】CN204269282
【申請?zhí)枴緾N201420787936
【發(fā)明人】熊焰, 宋雨澤, 李彥, 李超, 王士一, 韓林生, 王花梅, 路寬
【申請人】國家海洋技術(shù)中心
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月12日