本發(fā)明涉及一種回收裝置，尤其涉及一種槳后能量回收裝置。

背景技術(shù)：

船舶螺旋槳旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)水流旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的尾流中蘊(yùn)藏了大量的能量，尾流場(chǎng)中能量的損失占船舶總能量損失的很大一部分，在現(xiàn)在國(guó)際船舶界節(jié)能減排的大背景下，研發(fā)一種槳后能量回收裝置，來(lái)節(jié)約能源，提高推進(jìn)效率是非常有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種槳后能量回收裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：包括船體、螺旋槳和舵，在舵內(nèi)設(shè)置有底座，底座上安裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸通過(guò)聯(lián)軸器連接有高速軸，高速軸通過(guò)行星齒輪增速箱連接低速軸，低速軸的端部的調(diào)速器，與調(diào)速器連接的豎直方向的連接軸，且連接軸位于舵的外側(cè)，所述連接軸的中間位置設(shè)置有消渦帽，且消渦帽位于螺旋槳的正后方，所述連接軸的兩個(gè)端部分別設(shè)置有發(fā)電葉片，所述發(fā)電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線連接變壓器。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.所述發(fā)電葉片是由導(dǎo)邊和隨邊構(gòu)成的螺旋面發(fā)電葉片，且在導(dǎo)邊和隨邊之間均勻設(shè)置有支柱。

2.所述低速軸上設(shè)置有剎車器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在螺旋槳的后方，利用螺旋槳尾流的旋轉(zhuǎn)能量使發(fā)電葉片旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，切割磁感線產(chǎn)生電流。同時(shí)，此裝置的消渦帽減少了螺旋槳后漩渦的產(chǎn)生，吸收了部分旋轉(zhuǎn)能量，使尾流場(chǎng)更加穩(wěn)定。本發(fā)明的槳后能量回收裝置能充分的利用螺旋槳尾流中的旋轉(zhuǎn)能量，并且產(chǎn)生電能供船舶設(shè)備使用，除此之外消渦帽還可以減少尾流中的漩渦使尾流更穩(wěn)定，節(jié)約能源，提高推進(jìn)效率。此槳后能量回收裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能效果好、改善螺旋槳尾流、減緩震動(dòng)的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的槳后能量回收裝置的正視布局示意圖；

圖2是本發(fā)明的槳后能量回收裝置發(fā)電葉片放大圖；

圖3是本發(fā)明的槳后能量回收裝置螺旋面發(fā)電葉片a-a1剖面放大圖；

圖4是本發(fā)明的槳后能量回收裝置螺旋面發(fā)電葉片b-b1剖面放大圖；

圖5是本發(fā)明的具體位置示意圖。

圖中：1螺旋面發(fā)電葉片，2支柱，3連接軸，4消渦帽，5調(diào)速器，6低速軸，7剎車器，8行星齒輪增速箱，9高速軸，10聯(lián)軸器，11發(fā)電機(jī)軸，12發(fā)電機(jī)，13導(dǎo)線，14變壓器，15集電環(huán)，16底座，17舵，18螺旋槳，19螺旋槳軸20導(dǎo)邊，21隨邊，22固定螺絲。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1至圖5，本發(fā)明的槳后能量回收裝置主要由由螺旋面發(fā)電葉片1、消渦帽4、行星齒輪增速箱8、調(diào)速器5、發(fā)電機(jī)12、變壓器14等組成。在船舶螺旋槳的后面，舵的前面安裝了一個(gè)具有兩個(gè)螺旋面葉片1的發(fā)電裝置，這兩個(gè)螺旋面葉片可以充分的吸收螺旋槳尾流中的旋轉(zhuǎn)能量，從而可以以一定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的發(fā)電葉片帶動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)齒輪箱把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，切割磁感線產(chǎn)生電流。此裝置的消渦帽4，在螺旋槳的正后方，使螺旋槳后壓力值較低的水流區(qū)域減少，減少了螺旋槳后漩渦的產(chǎn)生，吸收了部分旋轉(zhuǎn)能量，使尾流場(chǎng)更加穩(wěn)定。螺旋面發(fā)電葉片。消渦帽安裝在螺旋槳軸的正后方且同軸。

發(fā)電葉片結(jié)構(gòu)由螺旋面發(fā)電葉片1和圓柱形支柱2組成。將發(fā)電葉片設(shè)計(jì)成螺旋面一是為了充分吸收螺旋槳尾流場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)能量，已達(dá)到最大效率的回收槳后損失的能量；二是螺旋面形式的發(fā)電葉片產(chǎn)生的沿船長(zhǎng)方向的力比較小，不會(huì)影響船舶的推進(jìn)效率。發(fā)電葉片1通過(guò)連接軸3與調(diào)速器5相連。調(diào)速器5的作用是使旋轉(zhuǎn)速度變穩(wěn)定。調(diào)速器5與低速軸6相連接，在低速軸6與行星齒輪加速箱8之間裝有剎車器7,剎車器7可以在特俗情況(例如到港，轉(zhuǎn)向，裝置損壞等)下鎖死低速軸剎車器6，行星齒輪加速箱8的作用是把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，行星齒輪加速箱8與高速軸9相連,高速軸9通過(guò)聯(lián)軸器10與發(fā)電機(jī)軸11相連，發(fā)電機(jī)12通過(guò)發(fā)電機(jī)軸11切割磁感線產(chǎn)生電流，電流經(jīng)導(dǎo)線13流向變壓器14,經(jīng)變壓后的電流通過(guò)導(dǎo)線流向用電裝置。

消渦帽5安裝在螺旋槳的正后方且與螺旋槳同軸，當(dāng)船舶航行時(shí)，螺旋槳的后方會(huì)形成一個(gè)低壓區(qū)，且容易形成漩渦，消渦帽可以消減此區(qū)域并且減少漩渦的形成，減少能量損失。

阻力可控型船用舵的控制原理為：

(1)此裝置安裝在船舶螺旋槳的正后方，與螺旋槳同軸，通過(guò)底座16固定在船舵內(nèi)，發(fā)電葉片位于舵的前方。當(dāng)船舶航行時(shí)，螺旋槳旋轉(zhuǎn)，從而引起尾流旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的尾流中蘊(yùn)藏了大量的能量，螺旋面發(fā)電葉輪1在尾流場(chǎng)中可以充分的利用這些能量，形成轉(zhuǎn)矩，通過(guò)調(diào)速器5調(diào)節(jié)后穩(wěn)定地帶動(dòng)低速軸6旋轉(zhuǎn)，剎車器7可以在特俗情況(例如到港，轉(zhuǎn)向，裝置損壞等)下鎖死低速軸剎車器7，通過(guò)行星齒輪增速箱8可以把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，行星齒輪加速箱8與高速軸9相連,高速軸9通過(guò)聯(lián)軸器10與發(fā)電機(jī)軸11相連，發(fā)電機(jī)軸11切割磁感線使發(fā)電機(jī)12產(chǎn)生電流，電流通過(guò)導(dǎo)線13傳導(dǎo)到變壓器14后進(jìn)行變壓，變壓后再供應(yīng)給船舶設(shè)備使用，集電環(huán)15是收納電線的作用。

(2)本發(fā)明的消渦帽5安裝在螺旋槳的正后方，并且與其同軸，當(dāng)船舶航行時(shí)，螺旋槳的后方會(huì)形成一個(gè)低壓區(qū)，且容易形成漩渦，消渦帽可以使螺旋槳后壓力值較低的水流區(qū)域減少，減少螺旋槳后漩渦的產(chǎn)生，吸收了部分旋轉(zhuǎn)能量，使尾流場(chǎng)更加穩(wěn)定,減少能量損失。

綜上，本發(fā)明是一種槳后能量回收發(fā)電裝置。它是一種船舶螺旋槳尾流能量回收利用裝置，主要包括發(fā)電葉片、齒輪變速箱、調(diào)速器和發(fā)電機(jī)四部分。在螺旋槳的后面、舵的前面安裝一個(gè)發(fā)電裝置，由于螺旋槳的尾流具有旋轉(zhuǎn)的能量，發(fā)電葉片在螺旋槳尾流中可以旋轉(zhuǎn)。由于船舶的加速、減速、轉(zhuǎn)向等造成螺旋槳的尾流不穩(wěn)定，從而引起發(fā)電葉片的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)發(fā)生變化，所以加一個(gè)調(diào)速機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，再加裝齒輪變速箱把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，然后再聯(lián)接到發(fā)電機(jī)上，用于發(fā)電機(jī)發(fā)電。由此發(fā)電裝置所發(fā)的電能可用于船上生活，工作等方面。此裝置的消渦帽，在螺旋槳轂帽的正后方，使螺旋槳后壓力值較低的水流區(qū)域減少，減少了螺旋槳后漩渦的產(chǎn)生，吸收了部分旋轉(zhuǎn)能量，使尾流場(chǎng)更加穩(wěn)定。此槳后能量回收發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量回收效果好的特點(diǎn)，將來(lái)在水面艦船和潛艇潛器上具有良好的實(shí)際應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種槳后能量回收裝置，包括船體、螺旋槳和舵，在舵內(nèi)設(shè)置有底座，底座上安裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸通過(guò)聯(lián)軸器連接有高速軸，高速軸通過(guò)行星齒輪增速箱連接低速軸，低速軸的端部的調(diào)速器，與調(diào)速器連接的豎直方向的連接軸，且連接軸位于舵的外側(cè)，所述連接軸的中間位置設(shè)置有消渦帽，且消渦帽位于螺旋槳的正后方，所述連接軸的兩個(gè)端部分別設(shè)置有發(fā)電葉片，所述發(fā)電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線連接變壓器。本發(fā)明利用螺旋槳尾流中的旋轉(zhuǎn)能量，并且產(chǎn)生電能供船舶設(shè)備使用，除此之外消渦帽還可以減少尾流中的漩渦使尾流更穩(wěn)定，節(jié)約能源，提高推進(jìn)效率。此槳后能量回收裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能效果好、改善螺旋槳尾流、減緩震動(dòng)的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：孫士麗;楊建;胡健;張葉;張維鵬;郭婷;李濤;毛翼軒;顏培凱;耿沖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.10.10