連通。旋殼式水管4兩端的管套2與前軸承蓋14、后軸承蓋6之間即軸承10外側(cè)設(shè)有擋水環(huán)7，擋水環(huán)7被進(jìn)、出水管1、13和軸承10夾緊。旋殼式水管4的推力盤18與外殼蓋板19內(nèi)壁之間涂有石墨粉。旋殼式水管4兩端與進(jìn)、出水管1、13之間存在2?5mm的距離，無需貼緊。進(jìn)、出水管1、13與前軸承蓋14、后軸承蓋6之間的連接處加設(shè)密封墊圈，以保證工質(zhì)無泄漏O
[0029]圖2為水力部件旋殼式水管的結(jié)構(gòu)圖。所述旋殼式水管4包含螺旋葉片15、中心軸16、管壁17、推力盤18。中心軸16沿螺旋葉片15中心穿過并與其焊接保持固定，所述螺旋葉片15外緣與管壁17內(nèi)壁相連，使管壁17、螺旋葉片15、中心軸16構(gòu)成共同運(yùn)動的整體。所述管壁17在旋殼式水管4出口處設(shè)有推力盤18，推力盤18與管壁17為同時(shí)加工的一體結(jié)構(gòu)。
[0030]本發(fā)明的一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，工作過程如下:
[0031]當(dāng)高壓水從進(jìn)水管進(jìn)入旋殼式水管4時(shí)，便開始對螺旋葉片15產(chǎn)生沖擊，作用在螺旋葉片15上的壓力將產(chǎn)生扭矩推動旋殼式水管4整體旋轉(zhuǎn)，發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子也將隨旋殼式水管一起旋轉(zhuǎn)，發(fā)電裝置定子與轉(zhuǎn)子相對運(yùn)動，轉(zhuǎn)子線圈切割磁力線，利用發(fā)電機(jī)原理產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而將水的壓能或動能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)能量的回收。
[0032]在水沖擊螺旋葉片的過程中，水對旋殼式水管產(chǎn)生很大的軸向力，因此螺旋式水管上設(shè)有推力盤18，推力盤頂住外殼蓋板內(nèi)壁來保證螺旋式水管軸向位置無偏移，推力盤與外殼蓋板之間應(yīng)用石墨粉等固體潤滑劑進(jìn)行潤滑。
[0033]綜上，本發(fā)明的一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，核心部件為一旋殼式水管，其原理是利用高壓水壓能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動能，帶動發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成驅(qū)動扭矩，從而運(yùn)用發(fā)電機(jī)原理進(jìn)行能量回收。與其他用于能量回收的水動力裝置不同之處在于，其螺旋葉片與外殼固定，水力部件為統(tǒng)一旋轉(zhuǎn)的整體結(jié)構(gòu)，同時(shí)將水力部件與發(fā)電機(jī)集成化，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、機(jī)械損失小、能量回收效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0034]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0035]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，其特征在于，包括裝置外殼(5)、進(jìn)水管(I)、旋殼式水管(4)、發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子(3)、發(fā)電裝置定子(11)、出水管(13)、外殼蓋板(19); 所述裝置外殼(5)—端和外殼蓋板(19)相連，裝置外殼(5)和外殼蓋板(19)所形成腔室的內(nèi)部分別設(shè)有旋殼式水管(4)、發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子(3)、發(fā)電裝置定子(11); 旋殼式水管(4)分別與其兩側(cè)的進(jìn)水管(1)、出水管(13)相連通;所述旋殼式水管(4)包含螺旋葉片(15)、中心軸(16)、管壁(17)、推力盤(18);所述螺旋葉片(15)設(shè)置在旋殼式水管(4)的內(nèi)部，所述中心軸(16)沿螺旋葉片(15)中心穿過并與其焊接保持固定，所述螺旋葉片(15)外緣與管壁(17)內(nèi)壁相連，使管壁(17 )、螺旋葉片(15 )、中心軸(16)構(gòu)成共同運(yùn)動的整體，所述管壁(17)在旋殼式水管(4)出口處設(shè)有推力盤(18)，推力盤(18)與管壁(17)為同時(shí)加工的一體結(jié)構(gòu)； 所述旋殼式水管(4)外套發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子(3)，工作時(shí)兩者保持相對固定并共同旋轉(zhuǎn)，裝置外殼(5)內(nèi)壁固定發(fā)電裝置定子(11)，與發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子(3)配合形成一對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子副。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述旋殼式水管(4)前端穿過裝置外殼(5)—端通孔，旋殼式水管(4)后端穿過外殼蓋板(19) 一端通孔;旋殼式水管(4)上的推力盤(18)貼緊外殼蓋板(19)內(nèi)壁來保證旋殼式水管(4)軸向位置固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，其特征在于，還包括次要構(gòu)件，所述次要構(gòu)件包括管套(2)、軸承(10)、前軸承蓋(14)、后軸承蓋(6)、擋水環(huán)(7)、石墨環(huán)(12)； 所述管套(2)為兩個(gè)，均外套在旋殼式水管(4)兩端小管徑處;位于前部的管套(2)與裝置外殼(5)之間、位于后部的管套(2)與外殼蓋板(19)之間的間隙內(nèi)均塞入石墨環(huán)(12)，旋殼式水管(4)兩端管套(2)的外側(cè)均外套有軸承(10)，所述軸承(10)分別與裝置外殼(5)、外殼蓋板(19)形成過盈配合;所述前軸承蓋(14)、后軸承蓋(6)分別用于壓緊軸承(10)和石墨環(huán)(12)，并分別通過六角螺釘(9)將前軸承蓋(14)固定在裝置外殼(5)、將后軸承蓋(6)固定在外殼蓋板(19)上； 所述進(jìn)水管(1)、出水管(13)分別通過六角螺釘(8)連接在前軸承蓋(14)、后軸承蓋(6)上，旋殼式水管(4)兩端的管套(2)與前軸承蓋(14)、后軸承蓋(6)之間均設(shè)有擋水環(huán)(7)，擋水環(huán)(7)分別被進(jìn)水管(I)/出水管(13)以及軸承(10)夾緊。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述旋殼式水管(4)的推力盤(18)與外殼蓋板(19)內(nèi)壁之間涂有石墨粉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，其特征在于，所述旋殼式水管(4)兩端與進(jìn)水管(I)、出水管(13)之間存在2?5mm的距離;進(jìn)水管(I)與前軸承蓋(14)、出水管(13)與后軸承蓋(6)之間的連接處加設(shè)密封墊圈。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，包括裝置外殼、進(jìn)水管、旋殼式水管、發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子、發(fā)電裝置定子、出水管、外殼蓋板；所述裝置外殼一端和外殼蓋板相連，裝置外殼和外殼蓋板所形成腔室的內(nèi)部分別設(shè)有旋殼式水管、發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子、發(fā)電裝置定子；旋殼式水管分別與其兩側(cè)的進(jìn)水管、出水管相連通；所述旋殼式水管包含螺旋葉片、中心軸、管壁、推力盤；與其他用于能量回收的水動力裝置不同之處在于，其螺旋葉片與外殼固定，水力部件為統(tǒng)一旋轉(zhuǎn)的整體結(jié)構(gòu)，同時(shí)將水力部件與發(fā)電機(jī)集成化，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、機(jī)械損失小、能量回收效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】F03B3/00
【公開號】CN105673295
【申請?zhí)枴緾N201610095388
【發(fā)明人】蔣小平, 劉思晗, 施衛(wèi)東, 李偉, 周嶺, 王川, 吳家輝, 朱嘉煒, 龐慶龍
【申請人】江蘇大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年2月22日