CN101113714B - 一种水流发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种水流发电装置，主要解决水利发电问题，包括叶轮组件，叶轮组件通过传动轴连接发电机的动力输入端，其特征在于：所述的叶轮组件包括不少于三个的叶片、叶片安装轴紧固在与传动轴固接的固定块上；所述的叶片与叶片安装轴之间通过轴承安装，且叶片的重心位于叶片安装轴的轴线的一侧；叶片安装轴与传动轴垂直设置且所有叶片安装轴绕传动轴的轴线均布；每个叶片的背面均设置有挡板，挡板位于叶片安装轴的下方且固定在固定块上；所述的传动轴通过轴承设置在主支架上。它发电环保、无污染，发电成本低，发电效率高，而且不用拦河结坝，实施容易，适于中小型水力发电。

Description

一种水流发电装置
技术领域
本发明涉及一种水力发电领域，具体是一种利用水的动能发电的水流发电装置。
背景技术
目前，发电装置大都采用燃烧煤炭发电，煤炭燃烧后造成大气等环境污染，对保护环境造成很大困难，而且煤炭资源有限，不利于资源的节约。发电设备也很复杂，无疑增加了发电成本。为了解决上述问题，有的采用太阳能发电装置，但太阳能发电受天气变化的局限性，使用起来不是很方便。也有水力发电，但是需要拦河结坝，工程浩大，投入成本高，不容易实施。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种水流发电装置，它环保、无污染且结构简单，成本低。
本发明的技术方案是：一种水流发电装置，包括叶轮组件，叶轮组件通过传动轴连接发电机的动力输入端，其特征在于：所述的叶轮组件包括不少于三个的叶片、叶片安装轴紧固在与传动轴固接的固定块上；所述的叶片与叶片安装轴之间通过轴承安装，且叶片的重心位于叶片安装轴的轴线的一侧；叶片安装轴与传动轴垂直设置且所有叶片安装轴绕传动轴的轴线均布；每个叶片的背面均设置有挡板，挡板位于叶片安装轴的下方且固定在固定块上；所述的传动轴通过轴承设置在主支架上。
当叶片正面受水流冲击时，由于挡板作用，叶片不会绕叶片安装轴转动，所以叶片会带动传动轴转动，当叶片背面受水流冲击时，叶片便会绕叶片安装轴转动，此时叶片对传动轴不作功，直到叶片的正面又开始受到水流冲击，叶片接着带动传动轴转动；如此多个叶片循环带动传动轴转动做功，这样水流的动能通过传动轴传递到发电机变换成电能输出。
作为本发明的进一步的技术方案：所述的主支架安装在浮体上。因为主支架为浮动的，可以方便移动发电装置。
所述作为主支架的浮体可以是多个联结为一体，多个发电机的输出电力并联后输出。
所述的叶片为3-4片。
本发明的有益效果是：它利用水流发电环保、无污染，而且水是可再生资源，发电成本低；由于它解决了旋转叶轮的水流阻力问题，因而发电效率理想，而且不用拦河结坝，实施容易，结构简单，制造成本低。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图，
图2是本发明实施例的俯视工作状态示意图。
图中：1发电机，2变速器，3传动轴，4主支架，5固定块，6第一叶片，61大叶片，62小叶片，7第二叶片，8第三叶片，9第四叶片，10叶片安装轴，11螺母，12挡板。
具体实施方式
如图1所示，该水流发电装置，包括发电机和主要由4个叶片、4根叶片安装轴10、固定块5组成的叶轮组件。所述各叶片与叶片安装轴10之间通过轴承安装，使叶片可以绕叶片安装轴10转动。
第一叶片6沿叶片安装轴10的轴线非对称设置，位于轴线一侧的部分叶片面积较大为大叶片61，位于轴线另一侧的部分叶片面积较小为小叶片62。这样叶片6的重心就位于叶片安装轴10的轴线的一侧即大叶片61一侧。处于非工作状态时，由于重力作用，叶片处于纵向位置状态，且大叶片61在下，小叶片62在上。
第二叶片7、第三叶片8、第四叶片9与第一叶片6结构相同。
每个大叶片的背面均设置有挡板12，挡板12呈L状，一端固定在固定块5上。
固定块5为空心，叶片安装轴10的另一端插入固定块5中并在轴端通过螺母11紧固。这样，当其中某个叶片损坏时，可以方便更换。固定块5与传动轴3固定为一体，所有叶轮安装轴10与传动轴3垂直设置，且绕传动轴3的轴线均布。所述的传动轴3安装在主支架4的轴承座上，轴端通过变速器2连接发电机1的动力输入端。
所述的主支架4可以是静态物体，也可固定在浮体上，或者主支架4本身为浮动的空心浮体，以方便移动。必要时，可以多个浮体连接在一起，多个发电机的输出电力并联后输出，组成大型发电设备。
其工作原理如下：
如图2所示，第一叶片6位于初始位置A时为纵向状态，叶片的叶面与水流方向垂直，大叶片61在下，水流冲击大叶片61，但由于大叶片61背面的挡板12阻挡，使得叶片不会绕叶片安装轴10的轴线转动。大叶片61受到的冲击力会通过挡板12传递到固定块5从而带动传动轴3转动。
随着第一叶片6转到位置A、B之间，大叶片61的叶面受到水流的冲击力逐渐变小，直到第一叶片6的叶面方向与水流的方向相同即到位置B，与此同时，第二叶片7转动到位置A，同理第二叶片7受力带动传动轴3继续转动。传动轴的转动使得第一叶片6转过位置B到达位置B、C之间，此时，第一叶片6的背面开始受到水流冲击，挡板12不再起阻挡作用，大叶片61在水流冲击下带动整个叶片绕叶片安装轴10转动，直到叶片转动到其叶面与水流平行的状态。其它叶片继续带动传动轴3转动，第一叶片6随之转动，当其转过位置C，由于其叶面不受水流的冲击力，在重力作用下，大叶片61会逐渐下沉，当第一叶片6转过位置D时，大叶片61开始受到水流冲击力，使得整个叶片绕叶片安装轴10转动成纵向状态，这样第一叶片6又在水流冲击下开始带动传动轴3转动。
其它叶片的工作原理与第一叶片6相同。由此可知，第一叶片6、第二叶片7、第三叶片8、第四叶片9循环做功，带动传动轴3不停转动，从而将动能源源不断的通过发电机1转换成电能。
作为其它实施方式：该种水流发电装置的叶片数量可设置3-4个或更多个，只要不少于3个即可同样实现发电功能。

Claims (4)

1. 一种水流发电装置，包括叶轮组件，叶轮组件通过传动轴连接发电机的动力输入端，其特征在于：所述的叶轮组件包括不少于三个的叶片、各叶片安装轴紧固在与传动轴(3)固接的固定块(5)上；所述的叶片与叶片安装轴之间通过轴承安装，且叶片的重心位于叶片安装轴的轴线的一侧；叶片安装轴与传动轴(3)垂直设置且所有叶片安装轴绕传动轴的轴线均布；每个叶片的背面均设置有挡板(12)，挡板位于叶片安装轴的下方且固定在固定块(5)上；所述的传动轴通过轴承设置在主支架(4)上。
2. 根据权利要求1所述的一种水流发电装置，其特征在于：所述的主支架(4)安装在浮体上。
3. 根据权利要求2所述的一种水流发电装置，其特征在于：作为主支架(4)的浮体可以是多个联结为一体，多个发电机的输出电力并联后输出。
4. 根据权利要求1-3任何之一所述的一种水流发电装置，其特征在于：所述的叶片为3至4片。
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