漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及水電設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組。所要解決的技術(shù)問題是提供一種整體結(jié)構(gòu)更精簡的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組。所采用的技術(shù)方案是：漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，包括發(fā)電機(jī)，還包括至少一個漂浮水輪，所述漂浮水輪由內(nèi)部設(shè)置有密閉空腔的輪體、設(shè)置于輪體兩端面的傳動軸和均勻固定設(shè)置于輪體外壁面的葉片構(gòu)成，漂浮水輪可轉(zhuǎn)動設(shè)置于水輪架上，漂浮水輪的傳動軸與發(fā)電機(jī)相連接。通過增設(shè)漂浮水輪，可以實現(xiàn)在較小水量的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)發(fā)電。本實用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單緊湊，而且將水流轉(zhuǎn)化為漂浮水輪旋轉(zhuǎn)的動能的效率較以往技術(shù)大大提高，可以廣泛的應(yīng)用于水力發(fā)電的領(lǐng)域。
【專利說明】漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水電設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的水電機(jī)組，一般是水流通過水輪機(jī)并帶動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)發(fā)電。由于水輪機(jī)體積很大，因此為了利用水力發(fā)電，需要大量的輔助建設(shè)來實現(xiàn)水輪機(jī)的安置以及運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0003]另外，對于一些漂浮式發(fā)電機(jī)組，由于發(fā)電機(jī)組整體機(jī)構(gòu)功能設(shè)計不完善，漂浮水輪機(jī)構(gòu)設(shè)計不合理，因此在實際運(yùn)用中，傳統(tǒng)的漂浮式發(fā)電機(jī)組并不具備水輪機(jī)增速調(diào)速功能，甚至有時會因漂浮水輪轉(zhuǎn)速缺陷而不能滿足電網(wǎng)工頻的相關(guān)要求。也有的水輪形狀及材料不合理，一旦直徑增大了就會出現(xiàn)強(qiáng)度不夠的缺陷，因此實際運(yùn)用中經(jīng)濟(jì)性較差。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種整體結(jié)構(gòu)更精簡的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，包括發(fā)電機(jī)，還包括至少一個漂浮水輪，所述漂浮水輪由內(nèi)部設(shè)置有密閉空腔的輪體、設(shè)置于輪體兩端面的傳動軸和均勻 固定設(shè)置于輪體外壁面的葉片構(gòu)成，漂浮水輪可轉(zhuǎn)動設(shè)置于水輪架上，漂浮水輪的傳動軸與發(fā)電機(jī)相連接。
[0006]進(jìn)一步的是，漂浮水輪上的葉片之間設(shè)置有加強(qiáng)肋板。
[0007]進(jìn)一步的是,所述葉片由葉片連接端和葉片驅(qū)動端栓接構(gòu)成，所述葉片連接端設(shè)置于輪體外壁面，葉片連接端上設(shè)置有限位擋塊，限位擋塊阻礙葉片驅(qū)動端向水流方向所指向的一側(cè)轉(zhuǎn)動。
[0008]進(jìn)一步的是，水輪架上設(shè)置有水量控制閘門。
[0009]進(jìn)一步的是，漂浮水輪與發(fā)電機(jī)之間通過增速機(jī)構(gòu)連接。
[0010]進(jìn)一步的是，增速機(jī)構(gòu)由差速器和齒輪增速器構(gòu)成。
[0011]進(jìn)一步的是，包括至少兩個漂浮水輪，所述漂浮水輪之間為串聯(lián)方式連接。
[0012]進(jìn)一步的是，包括至少兩個漂浮水輪，所述漂浮水輪之間為并聯(lián)方式連接。
[0013]進(jìn)一步的是，漂浮水輪由塑料制作而成。
[0014]本實用新型的有益效果是:通過增設(shè)由內(nèi)部設(shè)置有密閉空腔的輪體、設(shè)置于輪體兩端面的傳動軸和均勻固定設(shè)置于輪體外壁面的葉片構(gòu)成的漂浮水輪，可以實現(xiàn)在較小水量的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)發(fā)電。另外，由于輪體內(nèi)設(shè)置有密閉的空腔，故可以隨水流的水位靈活的調(diào)節(jié)位置。本實用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單緊湊，而且將水流轉(zhuǎn)化為漂浮水輪旋轉(zhuǎn)的動能的效率較以往技術(shù)大大提高，可以廣泛的應(yīng)用于水力發(fā)電的領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】[0015]圖1是本實用新型漂浮水輪的主視圖。
[0016]圖2是本實用新型漂浮水輪的A-A剖視圖。
[0017]圖3是本實用新型串聯(lián)方式連接的俯視圖。
[0018]圖4是本實用新型串聯(lián)方式連接的正視圖。
[0019]圖5是本實用新型串聯(lián)方式連接的側(cè)視圖。
[0020]圖6是本實用新型并聯(lián)方式連接的正視圖。
[0021]圖7是本實用新型并聯(lián)方式連接的側(cè)視圖。
[0022]圖中標(biāo)記為:漂浮水輪1、輪體11、葉片12、加強(qiáng)肋板13、傳動軸14、密閉空腔15、水輪架2、水量控制閘門21、增速機(jī)構(gòu)3、發(fā)電機(jī)4。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0024]如圖1至圖7所示的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，包括發(fā)電機(jī)4，和至少一個漂浮水輪1，所述漂浮水輪I由內(nèi)部設(shè)置有密閉空腔15的輪體11、設(shè)置于輪體11兩端面的傳動軸14和均勻固定設(shè)置于輪體11外壁面的葉片12構(gòu)成，漂浮水輪I可轉(zhuǎn)動設(shè)置于水輪架2上，漂浮水輪I的傳動軸14與發(fā)電機(jī)4相連接。
[0025]圖1和圖2所示的是漂浮水輪I的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計制作漂浮水輪I時，為了保證漂浮水輪I能長時間的實現(xiàn)漂浮，需要保證漂浮水輪I的輪體11密封性，即保證密閉空腔15不進(jìn)水。葉片12固定設(shè)置于輪體11外壁面，葉片12的數(shù)量與形狀應(yīng)結(jié)合漂浮水輪I需要產(chǎn)生的功率來靈活設(shè)定。
[0026]在將漂浮水輪I放置于水輪架2上時，既可以將水輪架2設(shè)計為固定不動的結(jié)構(gòu)，也可以選用水輪架2可以隨水位變化而靈活調(diào)節(jié)漂浮水輪I的結(jié)構(gòu)，需要結(jié)合具體的水位變化規(guī)律從，以及發(fā)電量需求而靈活選取。對于發(fā)電機(jī)4，應(yīng)選取與漂浮水輪I旋轉(zhuǎn)功率相匹配的發(fā)電機(jī)4，保證在將漂浮水輪I旋轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)化為電能時，也讓發(fā)電機(jī)4充分發(fā)回其功效，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的發(fā)電。
[0027]為了增加漂浮水輪I上的葉片12的穩(wěn)固性，可以選擇在漂浮水輪I上的葉片12之間設(shè)置有加強(qiáng)肋板13。圖1所示的加強(qiáng)肋板13，可以將葉片12互相連接在一起，增加葉片12之間抵御外力拉扯的能力，讓漂浮水輪I使用壽命大大增加。
[0028]在選取葉片12的形狀時，結(jié)合具體的工程實踐經(jīng)驗，可以將所述葉片12選擇為由葉片連接端122和葉片驅(qū)動端121栓接構(gòu)成，所述葉片連接端122設(shè)置于輪體11外壁面，葉片連接端122上設(shè)置有限位擋塊123，限位擋塊123阻礙葉片驅(qū)動端121向水流方向所指向的一側(cè)轉(zhuǎn)動。圖2所示的，限位擋塊123約束了葉片驅(qū)動端121的旋轉(zhuǎn)方向，保證在葉片驅(qū)動端121在被水流沖擊時，葉片驅(qū)動端121始終與葉片連接端122共線，由于限位擋塊123的存在，葉片驅(qū)動端121和葉片連接端122始終保證處于同一水平面位置，此時，葉片驅(qū)動端121始終與葉片連接端122處于轉(zhuǎn)化水能的最佳位置。當(dāng)葉片驅(qū)動端121始終與葉片連接端122不再受水能驅(qū)動時，由于重力作用，葉片驅(qū)動端121會由于重力力矩作用而與葉片連接端122形成一定夾角，此時可以較好的節(jié)省空間。本設(shè)計巧妙利用葉片連接端122和與之栓接的葉片驅(qū)動端121，即將水能轉(zhuǎn)化效率最大化，又巧妙的節(jié)省了空間。
[0029]為了在外界水量發(fā)生變化時，能靈活調(diào)節(jié)經(jīng)過所述漂浮水輪I的水量，在水輪架2上設(shè)置有水量控制閘門21。如圖3至圖7所示的，在水量較大時，只需將水量控制閘門21往下調(diào)節(jié)，即可減小進(jìn)入到水輪架2內(nèi)的水量；在水量較小時，只需將水量控制閘門21往上調(diào)節(jié)，即可增加進(jìn)入到水輪架2內(nèi)的水量。增設(shè)的水量控制閘門21讓漂浮水輪I處于較適當(dāng)?shù)乃髁凯h(huán)境中，不僅延長漂浮水輪I使用壽命，也讓整個系統(tǒng)處于良性的可控狀態(tài)。
[0030]鑒于水流流速一般會有一定程度的變化，為了讓漂浮水輪I傳遞到發(fā)電機(jī)4時的轉(zhuǎn)速處于發(fā)電機(jī)4最佳的運(yùn)行狀態(tài)，可以在漂浮水輪I與發(fā)電機(jī)4之間通過增速機(jī)構(gòu)3連接。一般來講，由于漂浮水輪I的實際轉(zhuǎn)速可能會低于發(fā)電機(jī)4的工作時需要的轉(zhuǎn)速，通過增設(shè)增速機(jī)構(gòu)3，可以將較低的漂浮水輪I轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速較高的轉(zhuǎn)速，并通過增設(shè)增速機(jī)構(gòu)3將高轉(zhuǎn)速輸出到發(fā)電機(jī)4處，增速機(jī)構(gòu)3 —般應(yīng)保證輸出轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分左右為最佳。除此之外，結(jié)合實際操作經(jīng)驗，還可以利用差速器與傳統(tǒng)齒輪增速器結(jié)合的方式來實現(xiàn)上述增速功能，即:在漂浮水輪I的傳動軸14首先傳動到差速器部分，然后差速器部分再將轉(zhuǎn)動傳遞到齒輪增速器部分，最后由齒輪增速器將已經(jīng)提高的轉(zhuǎn)速傳遞到發(fā)電機(jī)4的輸入軸，最終實現(xiàn)為發(fā)電機(jī)4提供平穩(wěn)且轉(zhuǎn)速合適的旋轉(zhuǎn)。另外，選擇差速器還是由于目前市場上可以低價購得較多的差速器，通過使用差速器與傳統(tǒng)齒輪增速器結(jié)合的方式也可以降低企業(yè)的運(yùn)營成本，讓本實用新型更具有經(jīng)濟(jì)性，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)價值。
[0031]結(jié)合上述的方案，為了充分利用水流，實現(xiàn)水能轉(zhuǎn)化效率的提高，可以選擇如下方案:包括至少兩個漂浮水輪1，所述漂浮水輪I之間為串聯(lián)方式連接。如圖3至圖5所示的串聯(lián)方式連接，可以充分利用水流的能量?；谕瑯拥臉?gòu)思，如圖6至圖7所示，也可以將漂浮水輪I之間連接方式設(shè)計為并聯(lián)方式連接。結(jié)合實踐經(jīng)驗，一般的，會結(jié)合具體的地形、水流分布特點(diǎn)等因素，選擇同時采用并聯(lián)和串聯(lián)的方式，實現(xiàn)最大程度的利用水能，也充分發(fā)揮本實用新型的功能。
[0032]為了降低制作成本，以及讓漂浮水輪I充分漂浮于睡水面，可以選擇這樣的方案:漂浮水輪I由塑料制作而成。用塑料制作漂浮水輪1，不僅制作成本可以大大節(jié)省，也可以便于靈活制作各種形狀的漂浮水輪1，讓本實用新型更具有靈活性。并且，塑料制作的漂浮水輪I更適應(yīng)漂浮發(fā)電的客觀需要，是制作漂浮水輪I的優(yōu)選材料。
【權(quán)利要求】
1.漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，包括發(fā)電機(jī)(4)，其特征在于:包括至少一個漂浮水輪(1)，所述漂浮水輪(I)由內(nèi)部設(shè)置有密閉空腔(15)的輪體(11)、設(shè)置于輪體(11)兩端面的傳動軸(14)和均勻固定設(shè)置于輪體(11)外壁面的葉片(12)構(gòu)成，漂浮水輪(I)可轉(zhuǎn)動設(shè)置于水輪架(2)上，漂浮水輪(I)的傳動軸(14)與發(fā)電機(jī)(4)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:漂浮水輪(I)上的葉片(12)之間設(shè)置有加強(qiáng)肋板(13)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述葉片(12)由葉片連接端(122)和葉片驅(qū)動端(121)栓接構(gòu)成，所述葉片連接端(122)設(shè)置于輪體(11)外壁面，葉片連接端(122)上設(shè)置有限位擋塊(123)，限位擋塊(123)阻礙葉片驅(qū)動端(121)向水流方向所指向的一側(cè)轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求1或2所述的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:水輪架(2)上設(shè)置有水量控制閘門(21)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:漂浮水輪(I)與發(fā)電機(jī)(4 )之間通過增速機(jī)構(gòu)(3 )連接。
6.如權(quán)利要求5所述的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:增速機(jī)構(gòu)(3)由差速器和齒輪增速器構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1或2所述的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:包括至少兩個漂浮水輪(I)，所述漂浮水輪(I)之間為串聯(lián)方式連接。
8.如權(quán)利要求1或2所述的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:包括至少兩個漂浮水輪(I)，所述漂浮水輪(I)之間為并聯(lián)方式連接。
9.如權(quán)利要求1或2所述的漂浮式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:漂浮水輪(I)由塑料制作而成。
【文檔編號】F03B3/14GK203560031SQ201320727482
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】鐘世鋒 申請人:鐘世鋒