水車式發(fā)電船的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了水車式發(fā)電船，其包括船體和設(shè)置在船體上的起錨機(jī)；船體的兩側(cè)均具有一托架，在每個托架上均通過支撐架安裝有若干沿船體橫向排布、且可沿安裝其的支撐架旋轉(zhuǎn)的葉輪組；位于同一個托架上的多個葉輪組分別通過一根獨(dú)立的鏈條與同一變速齒輪箱的動力輸入軸連接，變速齒輪箱的動力輸出軸與一發(fā)電機(jī)連接。本方案的每個葉輪組均采用獨(dú)立的方式安裝在船體上，且位于同一個托架上的多個葉輪組分別通過一根獨(dú)立的鏈條與同一變速齒輪箱的動力輸入軸連接，采用這種方式后，將多個葉輪組的力矩集中在同一動力輸入軸上，以適應(yīng)不同葉輪軸力矩的不同，保證了發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的發(fā)電功率。
【專利說明】
水車式發(fā)電船
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水力發(fā)電裝置，具體涉及水車式發(fā)電船。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的水利發(fā)電都是興修大壩，利用水的落勢差帶動葉輪，葉輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電；但是修筑大壩成本巨大，受地形限制，并且會對當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境造成巨大的影響。
[0003]為此，目前市面上出現(xiàn)了一種采用水力發(fā)電的發(fā)電船，其在船體的左中右設(shè)同軸三葉輪，轉(zhuǎn)軸在左右懸梁方容易變形，負(fù)荷大;每組葉輪軸單獨(dú)帶動發(fā)電機(jī)，葉輪軸隨水流大小變化功率也在變化，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，致使單組發(fā)電機(jī)達(dá)不到穩(wěn)定發(fā)電的功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的水車式發(fā)電船解決了現(xiàn)有船體葉輪轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定致使發(fā)電機(jī)不能穩(wěn)定發(fā)電的問題。
[0005]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
提供一種水車式發(fā)電船，其包括船體和設(shè)置在船體上的起錨機(jī);船體的兩側(cè)均具有一托架，在每個托架上均通過支撐架安裝有若干沿船體橫向排布、且可沿安裝其的支撐架旋轉(zhuǎn)的葉輪組;位于同一個托架上的多個葉輪組分別通過一根獨(dú)立的鏈條與同一變速齒輪箱的動力輸入軸連接，變速齒輪箱的動力輸出軸與一發(fā)電機(jī)連接。
[0006]在具體實(shí)施時，優(yōu)選變速齒輪箱具有兩根動力輸入軸，其分別為葉輪動力輸入軸和調(diào)速電機(jī)動力輸入軸;位于同一個托架上的多個葉輪組分別通過一根獨(dú)立的鏈條與同一變速齒輪箱的葉輪動力輸入軸連接;調(diào)速電機(jī)動力輸入軸與用于水流不足以帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電時，通過網(wǎng)上供電帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的調(diào)速電機(jī)連接。
[0007]在具體實(shí)施時，進(jìn)一步優(yōu)選在船體的中部開設(shè)有用于注入水或抽出水以調(diào)節(jié)葉輪入水深度的壓載水艙。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:每個葉輪組均采用獨(dú)立的方式安裝在船體上，且位于同一個托架上的多個葉輪組分別通過一根獨(dú)立的鏈條與同一變速齒輪箱的動力輸入軸連接，采用這種方式后，將多個葉輪組的力矩集中在同一動力輸入軸上，以適應(yīng)不同葉輪軸力矩的不同，保證了發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的發(fā)電功率。
[0009]為了避免在枯水期時水位大幅度下降致使葉輪組轉(zhuǎn)速低，不足以帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，本方案設(shè)置的調(diào)速電機(jī)及調(diào)速電機(jī)動力輸入軸能夠確保在水流不足時，發(fā)電機(jī)仍能正常工作。
[0010]為了使葉輪在枯水期時，葉輪仍具備加大的轉(zhuǎn)速，通過向船體上設(shè)置的壓載水艙注入水，以調(diào)節(jié)船體的吃水線，從而使葉輪大部分浸沒在水中來保證葉輪的轉(zhuǎn)速。另外，壓載水艙設(shè)置在船體的中部可以保證整個船體的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為水車式發(fā)電船的側(cè)視圖。
[0012]圖2為水車式發(fā)電船的俯視圖。
[0013]圖3為水車式發(fā)電船沿船體縱向的剖視圖。
[0014]圖4為水車式發(fā)電船的仰視圖。
[0015]圖5為變速齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，1、船體；11、壓載水艙；12、起錨機(jī)；13、托架；2、葉輪組；21、葉輪;22、傳動軸;23、支撐架;3、發(fā)電機(jī);4、變速齒輪箱;41、棘輪;42、葉輪動力輸入軸;43、調(diào)速電機(jī)動力輸入軸;44、動力輸出軸;5、鏈條。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于【具體實(shí)施方式】的范圍，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，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。
[0018]參考圖1，圖1示出了水車式發(fā)電船的側(cè)視圖；圖2示出了水車式發(fā)電船的俯視圖；圖3示出了水車式發(fā)電船沿船體I縱向的剖視圖。
[0019]如圖1至圖3所示，該水車式發(fā)電船包括船體I和設(shè)置在船體I上的起錨機(jī)12，起錨機(jī)12用于對放置于河流中的發(fā)電船起固定作用。
[0020]由于發(fā)電船想獲取較大的動力進(jìn)行發(fā)電，最好的方式是將其放置于河流中水較深且水流較急的地方;為了確保發(fā)電船穩(wěn)定地停留在水深且水流湍急的地方，本方案優(yōu)選在船體I上設(shè)置兩個起錨機(jī)12，兩個起錨機(jī)12分別設(shè)置在船體I的兩端。
[0021]船體I的兩側(cè)均具有一托架13，在每個托架13上均通過支撐架23安裝有若干沿船體I橫向排布、且可沿安裝其的支撐架23旋轉(zhuǎn)的葉輪組2;為了確保葉輪組2隨水流快速帶動時的穩(wěn)定性，在每個葉輪組2的兩端至少通過一個支撐架23安裝在托架13上。
[0022]如圖2所示，位于同一個托架13上的多個葉輪組2分別通過一根獨(dú)立的鏈條5與同一變速齒輪箱4的動力輸入軸連接，也即位于同一個托架13上的每一個葉輪組2都通過一根獨(dú)立的鏈條5與同一變速齒輪箱4的動力輸入軸連接;變速齒輪箱4的動力輸出軸44與一發(fā)電機(jī)3連接。
[0023]為了避免連接在同一根動力輸入軸上的所有鏈條5之間在進(jìn)行力矩傳遞時能夠相互重疊，同時不相互干擾，位于船體I同一側(cè)的所有鏈條5位于同一水平面、且之間均不出現(xiàn)重疊部分。
[0024]本方案采用多個位于同一側(cè)的葉輪組2帶動同一臺發(fā)電機(jī)3進(jìn)行發(fā)電，能夠?qū)⒍鄠€葉輪組2的力矩集中在同一動力輸入軸上，以適應(yīng)不同葉輪21力矩的不同，保證了發(fā)電機(jī)3在發(fā)電時具有穩(wěn)定的發(fā)電功率。
[0025]使用時，發(fā)電船?？吭诜峭ê胶佣?，其葉輪21被水流帶動，從而帶動發(fā)電機(jī)3發(fā)電；且具有成本低廉，無污染，不會對河流、周圍環(huán)境造成影響等優(yōu)點(diǎn)。
[0026]如圖5所示，變速齒輪箱4具有兩根動力輸入軸，其分別為葉輪動力輸入軸42和調(diào)速電機(jī)動力輸入軸43;位于同一個托架13上的多個葉輪組2分別通過一根獨(dú)立的鏈條5與同一變速齒輪箱4的葉輪動力輸入軸42連接;調(diào)速電機(jī)動力輸入軸43與用于水流不足以帶動發(fā)電機(jī)3發(fā)電時，通過網(wǎng)上供電帶動發(fā)電機(jī)3發(fā)電的調(diào)速電機(jī)連接。
[0027]變速齒輪箱4上設(shè)置兩根動力輸入軸后，一旦出現(xiàn)河流枯水期水位大幅度下降致使葉輪組2轉(zhuǎn)速低，不足以帶動發(fā)電機(jī)3發(fā)電時，本方案可以采用與調(diào)速電機(jī)動力輸入軸43連接的調(diào)速電機(jī)通過網(wǎng)上供電帶動變速齒輪箱4至發(fā)電機(jī)3輸出軸44發(fā)電，從而保證了發(fā)電機(jī)3有足夠的動力啟動進(jìn)行發(fā)電。
[0028]如圖2和圖3所示，葉輪組2包括轉(zhuǎn)動安裝在至少兩個支撐架23上的傳動軸22和固定安裝在傳動軸22的葉輪21，傳動軸22遠(yuǎn)離船體I邊緣的一端上安裝有一用于與鏈條5和葉輪動力輸入軸42上的棘輪41配合的傳動輪。
[0029]由于位于船體I不同位置的水流并不完全相同，于是本方案優(yōu)選將每個葉輪21都獨(dú)立地安裝在一根傳動軸22上。這樣設(shè)置后，可以避免葉輪組2在不同流速的水流下轉(zhuǎn)動時出現(xiàn)力矩不匹配而相互干擾。
[0030]使用時，優(yōu)選支撐架23包括一架體和固定安裝在架體上的軸承座;葉輪組2的傳動軸22安裝在軸承座上，這樣可以確保葉輪21旋轉(zhuǎn)時具有較小的旋轉(zhuǎn)阻力，降低部分動力的損失。
[0031]為了確保葉輪21有足夠大的面積與水流接觸，以增大葉輪21的受力，加快葉輪21的旋轉(zhuǎn)，本方案優(yōu)選沿船體I同一側(cè)橫向排布的葉輪組2等間距地安裝在船體I上，且葉輪21的寬度等于托架13的寬度。
[0032]如圖1和圖4所示，在船體I的中部開設(shè)有用于注入水或抽出水以調(diào)節(jié)葉輪21入水深度的壓載水艙110本方案可以通過壓載水艙11來調(diào)整發(fā)電船的吃水深度，通過發(fā)電船的吃水深度來調(diào)節(jié)葉輪21入水深度，通過不同的葉輪21入水深度來適應(yīng)水流大小不同的變化來穩(wěn)定葉輪21轉(zhuǎn)速，最終以保證發(fā)電機(jī)3具有穩(wěn)定的發(fā)電功率。
[0033]下面結(jié)合圖1和圖4對壓載水艙11的使用進(jìn)行說明:
船體I通過壓載水艙11注水，使船體I吃水加深或抽水使船體I的壓載吃水發(fā)生變化，壓載水艙11內(nèi)具有的不同水量可以使船體I具有不同的吃水線，而吃水線的深度不同又導(dǎo)致葉輪21入水深度不同，以適應(yīng)水流大小不同來穩(wěn)定葉輪21的轉(zhuǎn)速。
[0034]如圖3和圖4所示，兩個電動機(jī)和變速齒輪箱4均設(shè)置在船體I的中央部分，這樣設(shè)置后，可以適當(dāng)降低與同一變速齒輪箱4連接的多條鏈條5的長度，避免較長鏈條5進(jìn)行力矩傳輸時，出現(xiàn)部分動力損失。
[0035]綜上所述，本方案的發(fā)電船能保證發(fā)電機(jī)3具有穩(wěn)定的發(fā)電功率，同時其還能夠適應(yīng)于在不同深度的河段進(jìn)行發(fā)電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.水車式發(fā)電船，包括船體和設(shè)置在所述船體上的起錨機(jī);其特征在于，所述船體的兩側(cè)均具有一托架，在每個所述托架上均通過支撐架安裝有若干沿船體橫向排布、且可沿安裝其的支撐架旋轉(zhuǎn)的葉輪組;位于同一個托架上的多個葉輪組分別通過一根獨(dú)立的鏈條與同一變速齒輪箱的動力輸入軸連接，所述變速齒輪箱的動力輸出軸與一發(fā)電機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水車式發(fā)電船，其特征在于，所述變速齒輪箱具有兩根動力輸入軸，其分別為葉輪動力輸入軸和調(diào)速電機(jī)動力輸入軸;位于同一個托架上的多個葉輪組分別通過一根獨(dú)立的鏈條與同一變速齒輪箱的葉輪動力輸入軸連接;所述調(diào)速電機(jī)動力輸入軸與用于水流不足以帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電時，通過網(wǎng)上供電帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的調(diào)速電機(jī)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水車式發(fā)電船，其特征在于，所述葉輪組包括轉(zhuǎn)動安裝在至少兩個支撐架上的傳動軸和固定安裝在所述傳動軸上的葉輪，所述傳動軸遠(yuǎn)離船體邊緣的一端上安裝有一用于與鏈條和葉輪動力輸入軸上的棘輪配合的傳動輪。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水車式發(fā)電船，其特征在于，沿船體同一側(cè)橫向排布的葉輪組等間距地安裝在所述船體上。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水車式發(fā)電船，其特征在于，在所述船體的中部開設(shè)有用于注入水或抽出水以調(diào)節(jié)葉輪入水深度的壓載水艙。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的水車式發(fā)電船，其特征在于，所述支撐架包括一架體和固定安裝在所述架體上的軸承座。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的水車式發(fā)電船，其特征在于，所述電動機(jī)和變速齒輪箱均設(shè)置在船體的中央部分。
【文檔編號】B63B35/44GK106014762SQ201610376484
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】白存新
【申請人】白存新