專(zhuān)利名稱(chēng)：水利發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，具體來(lái)講，涉及一種水利發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的水利發(fā)電裝置，包括進(jìn)水涵洞、水輪機(jī)渦殼、水輪機(jī)葉輪、發(fā)電機(jī)組、出水涵洞等幾部分。進(jìn)水涵洞一端連接上游水壩，一端連接水輪機(jī)渦殼。水輪機(jī)機(jī)渦呈圓柱形，中心裝有水輪機(jī)葉輪。這種水利發(fā)電裝置利用水的自身重量及落差來(lái)發(fā)電，水從進(jìn)水涵洞進(jìn)入水輪機(jī)渦殼，從一側(cè)沖擊直接水輪機(jī)葉輪的葉片上，做功之后就流入出水涵洞排放到下游。這種水利發(fā)電裝置的缺點(diǎn)是1、水輪機(jī)葉輪的葉片受力不均勻，水輪機(jī)容易產(chǎn)生振動(dòng)和搖擺現(xiàn)象；2、水輪機(jī)容易造成空蝕；3、水利、水能資源利用率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服上述不足，提供一種受力均勻、水能資源利用率高的水利發(fā)電裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明水利發(fā)電裝置包括進(jìn)水涵洞、水輪機(jī)渦殼、水輪機(jī)葉輪、發(fā)電機(jī)組、出水涵洞，水輪機(jī)葉輪軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，其特征在于，水輪機(jī)渦殼分為上下兩層，上下兩層之間的隔離層之間有圓形開(kāi)口，水輪機(jī)葉輪下端置于其中；水輪機(jī)葉輪的葉片呈柱狀，其橫截面為弧形，水輪機(jī)葉輪的葉片安裝水輪機(jī)葉輪的葉根上，且方向一致；水輪機(jī)葉輪外是動(dòng)力水渦，為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，其柱面上開(kāi)有多個(gè)方向一致的斜口，動(dòng)力水渦安裝在水輪機(jī)渦殼上下兩層之間的隔離層之間的圓形開(kāi)口邊緣，動(dòng)力水渦與水輪機(jī)渦殼側(cè)壁之間有一定的間距；水輪機(jī)渦殼上層有進(jìn)水開(kāi)口，與進(jìn)水涵洞連接；下層與進(jìn)水開(kāi)口先對(duì)方向有出水開(kāi)口，與出水涵洞相連接。
本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，水流從進(jìn)水涵洞進(jìn)入動(dòng)力水渦與水輪機(jī)渦殼側(cè)壁之間，然后從動(dòng)力水渦柱面上的斜口流入水輪機(jī)葉輪，沖擊水輪機(jī)葉輪的葉片，帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。水流沖擊水輪機(jī)葉輪的葉片，帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)后，從水輪機(jī)渦殼上下兩層之間的隔離層之間的圓形開(kāi)口流到水輪機(jī)渦殼下層，然后，從出水開(kāi)口流出。由于水流對(duì)水輪機(jī)葉輪的葉片沖擊力均勻的來(lái)自四面八方，這就使葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能保持平穩(wěn)的狀態(tài)，而不再出現(xiàn)振動(dòng)和擺動(dòng)現(xiàn)象，這對(duì)延長(zhǎng)水輪機(jī)的使用壽命起到了關(guān)鍵的作用。同時(shí)，水流沖擊力與出水形成的負(fù)壓力同時(shí)作用于水輪機(jī)葉輪，這就完全獲得水能資源充分利用。


圖1是本發(fā)明水利發(fā)電裝置的一種具體實(shí)施方式
原理示意圖；圖2是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)渦殼結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)動(dòng)力水渦結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)裝好后的結(jié)構(gòu)圖；圖6是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)的密封蓋；圖中，1-水池 2-進(jìn)水涵洞 201-進(jìn)水端 202-出水端 301-水輪機(jī)渦殼 302-圓形開(kāi)口 303-水輪機(jī)葉輪 3031-葉片 3032-葉根 3033-齒3034-圓盤(pán) 304-動(dòng)力水渦 3041-斜口 305-進(jìn)水開(kāi)口 306-出水開(kāi)口307-支撐鋼球圓盤(pán) 308-密封蓋 309-葉輪上軸承 4-水閘 5-出水涵洞6-水流。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
和附圖，對(duì)本發(fā)明水利發(fā)電裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明水利發(fā)電裝置的一種具體實(shí)施方式
原理示意圖。圖中，水利發(fā)電裝置還包括一個(gè)帶縮放加壓水池1，其最下端建有一個(gè)具有縮放加壓功能的進(jìn)水涵洞2，它的進(jìn)水端201與水池1相通，它的出水端202與水輪機(jī)渦殼301相連通。在本實(shí)施例中，進(jìn)水涵洞2的進(jìn)水端201的過(guò)流面積大于出水端202的過(guò)流面積，水流流經(jīng)該進(jìn)水涵洞2后，流速已得到縮放和增快，過(guò)流面單位面積上的壓力也就得到了增大。調(diào)整進(jìn)水涵洞2的傾斜角度和進(jìn)出口兩個(gè)過(guò)流面的比值，可以獲得不同的加壓系數(shù)。
縮放加壓進(jìn)水涵洞2的工作原理是這樣的，在進(jìn)水的壓力和流速都恒定的情況下，流經(jīng)進(jìn)水涵洞2的壓力×流速×過(guò)流面積是一個(gè)恒定值。進(jìn)水涵洞2的進(jìn)水端201的過(guò)流面積大于出水端202的過(guò)流面積，因而，可以增加出水端202的水流速度和水壓，起到縮放增壓的作用。
同時(shí)，水池1與上游水庫(kù)水閘4相通，打開(kāi)上游水庫(kù)水閘4，水流入水池1中，提供水能。
水輪機(jī)渦殼301分為上下兩層，上下兩層之間的隔離層之間有圓形開(kāi)口302，水輪機(jī)葉輪303下端置于其中。圓形開(kāi)口302、水輪機(jī)葉輪303、動(dòng)力水渦304都是同心圓。
水輪機(jī)葉輪303由9片葉片3031和葉根3032構(gòu)成。水輪機(jī)葉輪的葉片3031呈柱狀，其橫截面為弧形，水輪機(jī)葉輪的葉片3031安裝水輪機(jī)葉輪的葉根3032上，與圓弧法線方向成40度角，且方向一致，其迎水面，即受力面是弧形，背水面，即滑行面是拱形，這就更有利于葉輪的順利運(yùn)行，同時(shí)，又起到了加固葉片的作用；水輪機(jī)葉輪303外是動(dòng)力水渦304，為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，其柱面上開(kāi)有8個(gè)方向一致的與圓柱截面圓弧切線方向成45度的斜口3041，該斜口3041稱(chēng)為弦切角噴門(mén)，動(dòng)力水渦304安裝在水輪機(jī)渦殼301上下兩層之間的隔離層之間的圓形開(kāi)口302邊緣，動(dòng)力水渦304與水輪機(jī)渦殼301側(cè)壁之間有一定的間距；水輪機(jī)渦殼301上層有進(jìn)水開(kāi)口305，與進(jìn)水涵洞101連接；下層與進(jìn)水開(kāi)口先對(duì)方向有出水開(kāi)口306，與出水涵洞5相連接。
水流6在進(jìn)水涵洞2進(jìn)行加壓后，進(jìn)入動(dòng)力水渦304與水輪機(jī)渦殼301側(cè)壁之間，然后從動(dòng)力水渦柱面上的斜口3041，即弦切角噴門(mén)流入水輪機(jī)葉輪303，沖擊水輪機(jī)葉輪的葉片3031，帶動(dòng)葉輪303轉(zhuǎn)動(dòng)。水流沖擊水輪機(jī)葉輪的葉片3031，帶動(dòng)葉輪303轉(zhuǎn)動(dòng)后，從水輪機(jī)渦殼上下兩層之間的隔離層之間的圓形開(kāi)3202流到水輪機(jī)渦殼下層，然后，從出水開(kāi)口流出。由于水流對(duì)水輪機(jī)葉輪的葉片沖擊力均勻的來(lái)自四面八方，這就使葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能保持平穩(wěn)的狀態(tài)，而不再出現(xiàn)振動(dòng)和擺動(dòng)現(xiàn)象，這對(duì)延長(zhǎng)水輪機(jī)的使用壽命起到了關(guān)鍵的作用。同時(shí)，水流沖擊力與出水形成的負(fù)壓力同時(shí)作用于水輪機(jī)葉輪303，這就完全獲得水能資源充分利用。
圖2是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)渦殼結(jié)構(gòu)圖。圖中，水輪機(jī)渦殼301分為上下兩層，上下兩層之間的隔離層之間有圓形開(kāi)口302，上層有進(jìn)水開(kāi)口305，下層與進(jìn)水開(kāi)口先對(duì)方向有出水開(kāi)口306。為了減輕葉輪自身重量給上下軸承所帶來(lái)的正壓力荷載和提高葉輪旋轉(zhuǎn)的靈敏度，在水輪機(jī)渦殼301下層水輪機(jī)葉輪303支撐端的基敦設(shè)置一支撐鋼球圓盤(pán)307，水輪機(jī)葉輪303的中心軸穿過(guò)支撐鋼球圓盤(pán)307直接坐落在其上的鋼球上，與上下軸承同時(shí)受力，起支撐和轉(zhuǎn)動(dòng)作用。
圖3是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)動(dòng)力水渦結(jié)構(gòu)圖。圖中，動(dòng)力水渦304為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，其柱面上開(kāi)有8個(gè)方向一致的與圓柱截面圓弧切線方向成45度的斜口3041，該斜口3041稱(chēng)為弦切角噴門(mén)。
圖4是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)圖。圖中，水輪機(jī)葉輪303由9片葉片3031和葉根3032構(gòu)成。水輪機(jī)葉輪的葉片3031呈柱狀，其橫截面為弧形，水輪機(jī)葉輪的葉片3031安裝水輪機(jī)葉輪的葉根3032上，與圓弧法線方向成40度角，且方向一致，其迎水面，即受力面是弧形，背水面，即滑行面是拱形，這就更有利于葉輪的順利運(yùn)行，同時(shí)，又起到了加固葉片的作用。在頂部鑄有一塊節(jié)能板，在每片葉片間的節(jié)能板上焊有一個(gè)凸起的齒3033，其目的是使來(lái)做功的水反射到頂板上的余力照常能起到推動(dòng)葉輪做功的作用。在底部有一圓盤(pán)3034，其與支撐鋼球圓盤(pán)307配合，起轉(zhuǎn)動(dòng)作用。
圖5是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)裝好后的結(jié)構(gòu)圖，圖6是圖1所示的水利發(fā)電裝置水輪機(jī)的密封蓋。圖中，我們可以更為清楚地了解其結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系，然后，用密封蓋308蓋上密閉即可，密封蓋308中央為葉輪上軸承309。
本發(fā)明的水利發(fā)電裝置不限于具體實(shí)施方式
的范圍，本實(shí)施方式只是幫助理解本發(fā)明，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1.一種水利發(fā)電裝置，包括進(jìn)水涵洞、水輪機(jī)渦殼、水輪機(jī)葉輪、發(fā)電機(jī)組、出水涵洞，水輪機(jī)葉輪軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，其特征在于，水輪機(jī)渦殼分為上下兩層，上下兩層之間的隔離層之間有圓形開(kāi)口，水輪機(jī)葉輪下端置于其中；水輪機(jī)葉輪的葉片呈柱狀，其橫截面為弧形，水輪機(jī)葉輪的葉片安裝水輪機(jī)葉輪的葉根上，且方向一致；水輪機(jī)葉輪外是動(dòng)力水渦，為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，其柱面上開(kāi)有多個(gè)方向一致的斜口，動(dòng)力水渦安裝在水輪機(jī)渦殼上下兩層之間的隔離層之間的圓形開(kāi)口邊緣，動(dòng)力水渦與水輪機(jī)渦殼側(cè)壁之間有一定的間距；水輪機(jī)渦殼上層有進(jìn)水開(kāi)口，與進(jìn)水涵洞連接；下層與進(jìn)水開(kāi)口先對(duì)方向有出水開(kāi)口，與出水涵洞相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水利發(fā)電裝置，其特征在于，還包括一個(gè)帶縮放加壓水池，其最下端建有具有縮放加壓功能的進(jìn)水涵洞，它的進(jìn)水端與水池相通，它的出水端與水輪機(jī)渦殼相連通，進(jìn)水涵洞的進(jìn)水端的過(guò)流面積大于出水端的過(guò)流面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水利發(fā)電裝置，其特征在于，所述的水輪機(jī)渦殼下層水輪機(jī)葉輪支撐端的基敦設(shè)置一支撐鋼球圓盤(pán)，水輪機(jī)葉輪的中心軸穿過(guò)支撐鋼球圓盤(pán)直接坐落在其上的鋼球上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水利發(fā)電裝置，其特征在于，所述的水輪機(jī)葉輪頂部鑄有一塊節(jié)能板，在每片葉片間的節(jié)能板上焊有一個(gè)凸起的齒。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水利發(fā)電裝置，水輪機(jī)渦殼分為上下兩層，上下兩層之間的隔離層之間有圓形開(kāi)口，水輪機(jī)葉輪下端置于其中；水輪機(jī)葉輪的葉片呈柱狀，其橫截面為弧形，水輪機(jī)葉輪外是動(dòng)力水渦，為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，其柱面上開(kāi)有多個(gè)方向一致的斜口，水輪機(jī)渦殼上層有進(jìn)水開(kāi)口，與進(jìn)水涵洞連接；下層與進(jìn)水開(kāi)口先對(duì)方向有出水開(kāi)口，與出水涵洞相連接。水流從進(jìn)水涵洞進(jìn)入動(dòng)力水渦與水輪機(jī)渦殼側(cè)壁之間，然后從動(dòng)力水渦柱面上的斜口流入水輪機(jī)葉輪，沖擊水輪機(jī)葉輪的葉片后，從圓形開(kāi)口流到水輪機(jī)渦殼下層流出。由于水流對(duì)水輪機(jī)葉輪的葉片沖擊力均勻的來(lái)自四面八方，這就使葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能保持平穩(wěn)的狀態(tài)，而不再出現(xiàn)振動(dòng)和擺動(dòng)現(xiàn)象。
文檔編號(hào)F03B1/00GK1710272SQ20051002104
公開(kāi)日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月8日
發(fā)明者郭聯(lián)升 申請(qǐng)人:郭俊