專利名稱：水流推力發(fā)電筏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水力發(fā)電裝置領(lǐng)域。
現(xiàn)有水電站的水輪機(jī)，分為沖擊式、軸流式、貫流式、反擊式、雙擊式等。它們存在下列缺點(diǎn)(1)在水流沖壓下作法向運(yùn)動的水輪機(jī)，其葉片與水流面成壓力角，只有一部分動力使葉片轉(zhuǎn)動，而另一部分動力形成對轉(zhuǎn)軸支承點(diǎn)壓力。
(2)需一序列復(fù)雜的水利工程、機(jī)械工程來形成水頭，噴注到轉(zhuǎn)輪上；且水流經(jīng)過引水控制機(jī)構(gòu)時，水轉(zhuǎn)輪自重和電機(jī)傳動機(jī)械能量損失，造成能量損失約0.3～0.4，使發(fā)電出力大大減少。
(3)整個機(jī)構(gòu)復(fù)雜，常出現(xiàn)各種故障；控制、維修、管理工作復(fù)雜，使發(fā)電成本高。
國內(nèi)現(xiàn)有《河流漂浮發(fā)電設(shè)備》的設(shè)想，中國專利公報(CN86104088、FC3D、13／06、如圖5)，由浮船25、水斗輪28、支架26、中軸27、機(jī)架29、皮帶傳動裝置31、拉線30、導(dǎo)流板組成。該發(fā)明對前述傳統(tǒng)式水輪機(jī)缺陷有所克服，但其水斗輪外緣的導(dǎo)流板32(圖6)易被沖壞；當(dāng)水斗出水時，其中盛的水回流受阻大，其重量將形成反向力矩，減小水斗輪推力；而水斗輪入水時，也會受浮力而產(chǎn)生反向力矩，使其效率下降。
本實(shí)用新型的目的是從工作原理和技術(shù)方案兩方面改變現(xiàn)有水輪機(jī)上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，高效率，適于低水頭河道用的水流推力發(fā)電筏。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是如


圖1、水流推力發(fā)電筏具有兩個支撐機(jī)身的長方或園筒形浮桶1，固于浮桶1之上、支撐樞軸6的框架3，與框架3正前端鉸接的定位桿16，樞軸6，臥式推力轉(zhuǎn)輪，固于框架3下方的底舵，齒輪傳動裝置，使發(fā)電機(jī)停機(jī)的御載裝置，其特殊之處在于框架3由兩對平行的角鋼條焊接成方矩形，其一對角鋼相對另一對伸出，用螺釘固于浮桶1上；在其側(cè)邊中心處裝焊有固定樞軸6的樞軸座7，且左邊樞軸座7外側(cè)有固定卸閘手柄13的凸出耳扣8；定位桿16為鋼筋制成的V型，它的兩端與框架3前端鉸接，另一端可鉤在直立于水中的兩個墩柱24(圖3)之間橫連著的鋼絲22中點(diǎn)；樞軸6為中空的方形鋼管，上套兩個軸承19，并可通過電線，在其近左端頭處開有長條形方孔，供卸閘的連桿9端部拉鉤伸出(圖2)；而臥式推力轉(zhuǎn)輪裝置(圖4)具有四塊推力水板17，兩個由四根角鋼條交錯作腰點(diǎn)焊接的輪架14，四根支撐推力水板17、連接兩個輪架14的支撐條2組成，在輪架14內(nèi)框焊有中心為軸承座的“十字”形轄托，其中心點(diǎn)裝軸承19，套于樞軸6上，四塊推力水板17焊于輪架14的八根橫條之上；齒輪傳動裝置由內(nèi)圈園柱大齒輪12和小齒輪11組成，大齒輪12焊固于臥式推力轉(zhuǎn)輪裝置左端輪架14內(nèi)側(cè)，與之嚙合的小齒輪11由螺釘10固于發(fā)電機(jī)15軸上，而發(fā)電機(jī)15由鋼條21、螺釘20固于樞軸6左上方；卸載裝置(圖2)由一端與樞軸座7外側(cè)凸出耳扣8鉸接的卸閘手柄13、一端與手柄13腰部鉸接的連桿9組成，連桿端部為一拉鉤，通過樞軸6上方之開口鉤于軸承19之上。
本實(shí)用新型的四塊鋼片制推力水板17橫向?qū)φ蹚澢?50°～160°，且它們的平面相互成直角。
本實(shí)用新型的長方形或園形浮桶1為泡沫塑料制成或薄鋼板焊成。
本實(shí)用新型的底舵由兩塊分別固于框架3下方，兩浮桶1內(nèi)側(cè)的舵板5，以及將它們底部聯(lián)接的條形檔板4組成；起導(dǎo)流和防止水轉(zhuǎn)輪碰毀、平衡機(jī)身的作用。
本實(shí)用新型用四塊交叉推力水板17代替了水斗式《河流漂浮發(fā)電設(shè)備》的水斗，當(dāng)水板入水時，水流涌至成折角的二個平面，與之形成壓力角，迅速使之全部入水，產(chǎn)生最大推力；而其出水時，水板與水面成直角，不會受到水斗式因水回流而產(chǎn)生的阻力，故可提高其轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)所受推轉(zhuǎn)力約為水容量推力的五分之四，提高了效率，功率因數(shù)達(dá)0.85；空載時，推力水板轉(zhuǎn)速與水流流速基本相同。由于在本機(jī)底部安裝有起保護(hù)作用的舵架，可確保水板不觸地和被河底石塊沖撞，延長其壽命；此外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，需要的水頭較小，適應(yīng)于水源充分地區(qū)開發(fā)中小水電推廣應(yīng)用。
圖1為本實(shí)用新型立體圖。
圖2為本實(shí)用新型卸載和電機(jī)部分示意圖。
圖3為本實(shí)用新型主剖示意圖。
圖4為本實(shí)用新型臥式推力轉(zhuǎn)輪示意圖。
圖5為穿斗式“河流漂浮發(fā)電設(shè)備”俯視圖。
圖6為穿斗式“河流漂浮發(fā)電設(shè)備”水斗示意圖。
圖7為本實(shí)用新型在水庫渠道使用情況示意圖。
以下說明本實(shí)用新型的一個實(shí)施例如圖3，使用時，在干旱季水位很淺時，將兩墩柱深插固定于河床底。將定位拉桿16頂端的鉤扣23鉤于直立于水中的兩個墩柱24之間橫連著的鋼絲22中點(diǎn)；先將卸閘手柄13外拉，使電機(jī)處于卸載位置，再將筏體浮置于流動的水面上，水輪裝置在水流沖擊下即時旋轉(zhuǎn)；整套電器設(shè)備安裝完成以后，需發(fā)電時，只需將手柄13朝內(nèi)推，大、小齒輪12、11將嚙合，由運(yùn)轉(zhuǎn)的臥式推力轉(zhuǎn)輪帶動大、小齒輪轉(zhuǎn)動，使電機(jī)15運(yùn)轉(zhuǎn)，即可發(fā)電；停機(jī)時，只需將卸閘手柄13外拉，咬合的齒輪脫開，電機(jī)15即卸載。
本實(shí)用新型可制成大小不同的發(fā)電成套設(shè)備，安裝于水頭落差大于3米，流速大于2米／秒的中小江河水面，以及各地大、中、小水庫的傾斜水渠道水面；大、小齒輪轉(zhuǎn)周比為110時電機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)600～1000轉(zhuǎn)／分，功率因數(shù)可達(dá)0.85。在淺水、落差大于2.0米的河段，可在河底橫斷線填石沙，適當(dāng)提高落差，增加流速。
本實(shí)用新型推力轉(zhuǎn)輪的推力水板設(shè)計為60×200厘米時，采用雙組推力轉(zhuǎn)輪在流速為3～7米／秒的水道，發(fā)電功率可達(dá)40～80瓩。
本實(shí)用新型用于中、小水庫出水渠道中時的工程方案如圖7示，在大壩33下方傾斜角＞10°～30°的落差水面渠道34，可以相連安裝數(shù)架本水流推力發(fā)電筏35，渠道上方可建造防雨棚，整套配電設(shè)備安裝于渠道旁的廠房37和36中。
權(quán)利要求1.一種水流推力發(fā)電筏，具有(1)兩個支撐機(jī)身的長方或園筒形浮桶1；(2)固于浮桶1之上，支撐樞軸6的框架3；(3)與框架3正前端鉸接的定位桿16；(4)樞軸6；(5)臥式推力轉(zhuǎn)輪；(6)固于框架3下方的底舵；(7)齒輪傳動裝置；(8)使發(fā)電機(jī)停機(jī)的御載裝置；其特征在于(2、1)框架3由兩對平行的角鋼條焊成方矩形，固于浮桶1上；其(2、2)側(cè)邊中心處裝有固定樞軸6的樞軸座7；其(2、2、1)左邊樞軸座7外側(cè)有固定卸閘手柄13的凸出耳扣8；(3、1)定位桿16為鋼筋制成的V型；其(3、1、1)兩端與框架3前端鉸接，另一端可鉤在直立于水中的兩個墩柱24之間橫連著的鋼絲22中點(diǎn)；(4、1)上套兩個軸承19，并可通過電線的樞軸6為中空的方形鋼管；其(4、1、1)近左端頭處開有長條形方孔；(5、1)臥式推力轉(zhuǎn)輪裝置具有四塊推力水板17；(5、2)兩個由四根角鋼條交錯作腰點(diǎn)焊接的輪架14；其(5、2、1)內(nèi)框焊有中心為軸承座的“十字”形轄托，其內(nèi)裝軸承19，套于樞軸6上；(5、2、2)輪架14的八根橫條之上鉚固推力水板17；(5、3)四根支撐推力水板17的支撐條2，將兩個輪架14連接；(7、1)內(nèi)圈園柱大齒輪12焊固于臥式推力轉(zhuǎn)輪裝置左端輪架14內(nèi)側(cè)，與之嚙合的小園柱齒輪11由螺釘10固于發(fā)電機(jī)15上；(7、2)發(fā)電機(jī)15由鋼條21，螺釘20固于樞軸6左上方；(8、1)卸載裝置具有一端與樞軸座7外側(cè)凸出耳扣8鉸接的卸閘手柄13；(8、2)一端與手柄13腰部鉸接的連桿9；其(8、2、1)端部為一拉鉤，通過樞軸6上方之開口鉤于軸承19之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流推力發(fā)電筏，其特征在于四塊鋼制推力水板17橫向?qū)φ蹚澢?50°～160°，且它們的平面相互成直角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水流推力發(fā)電筏，其特征在于長方形或園形浮桶1為泡沫塑料制成或薄鋼板焊成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水流推力發(fā)電筏，其特征在于起導(dǎo)流和防止水轉(zhuǎn)輪碰毀、平衡機(jī)身作用的底舵由兩塊分別固于框架3下方、兩浮桶1內(nèi)側(cè)的舵板5，以及它們底部聯(lián)接的條形檔板4組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水流推力發(fā)電筏，其特征在于起導(dǎo)流和防止水轉(zhuǎn)輪碰毀、平衡機(jī)身作用的底舵由兩塊分別固于框架3下方、兩浮桶1內(nèi)側(cè)的舵板5，以及將它們底部聯(lián)接的條形檔板4組成。
專利摘要本實(shí)用新型屬水力發(fā)電裝置領(lǐng)域。本實(shí)用新型由浮桶、機(jī)架、水輪轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組成，漂浮于水面上。水轉(zhuǎn)輪系用四塊推力水板焊于輪架上，其斷面相互垂直，它能較大量地承受水流推力，以高效率帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，所需輔助工程少，成本低，在較小落差水位即可使用?？蓮V泛用于有一定流速的江河上，也可用于水庫出水渠道中。
文檔編號F03B13/08GK2045784SQ8820625
公開日1989年10月11日 申請日期1988年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月24日
發(fā)明者彭從新 申請人:彭從新