CN103195638B - 涡轮水力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮水力发电机，其包括壳体、装设于壳体的叶轮以及与叶轮连接的电机；壳体为半包围柱形壳体结构，一侧由弧形板包围，另一侧呈敞开状态，顶端和底端还分别固定连接有轴承；叶轮的一部分位于所述壳体内侧，另一部分伸出壳体外侧，其包括与轴承匹配连接的中心轴及沿中心轴圆周均匀布设的叶片；发电机还包括匹配固设于中心轴顶端和电机上的至少一对转轮以及匹配设置于电机一侧的调节器；的一对转轮彼此之间通过皮带连接传动；其中一个转轮匹配固设于中心轴顶端，另一转轮匹配固设于电机上。本发明结构简单，不仅建设安装成本低，运转稳定、可靠，发电效率高，而且保养、维修方便，还能对发电容量进行适时有效调整。

Description

涡轮水力发电机

技术领域

本发明涉及一种发电机，尤其涉及一种涡轮水力发电机。

背景技术

随着经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，人们对各种资源和能源的需求也在日益增多，而目前使用效率和转换率最高的是煤、电、气等非可再生资源，这些资源虽然使用较为成熟，但是日益减少的状况使得人们不能够将希望全部寄托在这些方面。水力资源是一种清洁再生的资源，由于高度落差的影响，水在流动和下落的过程中产生的能量持续、平稳并且非常环保。基于水的特性进行的水力发电机的设计已经成功地在很多国家和地区使用，比如阿斯旺水坝、葛洲坝、长江三峡等都是水力发电的成功案例，并且产生了巨大的经济效益。

虽然目前水能利用已经较为成熟，然而目前的水力发电必须要先搞拦水坝工程，还会因地形限制无法建设太大容量，因此对于一些偏僻的地方，比如深山区等地方，不会有大量的水力资源，大功率的水力发电机要进行安装建设不仅难度较大，而且电站建设周期长，投资大，成本较高，浪费资源严重；同时现有涡轮水力发电机，不仅发电容量低，而且辅助工程量大。再则，目前市面上的水力发电机结构不仅复杂、制造成本高，而且发电效率低，安装不够简单、方便，维护和保养也较为困难。

发明内容

本发明是为了解决现有水利发电机结构复杂，建设安装成本高，维护和保养较为困难，发电量不能进行有效调整的问题而提出一种结构简单，安装建设简单、成本低，维护、保养方便，发电容量能进行适时调整的涡轮水力发电机。

上述的涡轮水力发电机，包括壳体、装设于所述壳体的叶轮以及与所述叶轮连接的电机；所述壳体为半包围柱形壳体结构，一侧由弧形板包围，另一侧呈敞开状态，顶端和底端还分别固定连接有轴承；所述叶轮的一部分位于所述壳体内侧，另一部分伸出所述壳体外侧，其包括与所述轴承匹配连接的中心轴及沿所述中心轴圆周均匀布设的叶片；所述发电机还包括匹配固设于所述中心轴顶端和电机上的至少一对转轮以及匹配设置于所述电机一侧的调节器；所述的一对转轮彼此之间通过皮带连接传动；其中一个所述转轮匹配固设于中心轴顶端，另一所述转轮匹配固设于所述电机上，所述转轮位于水面以上，其包括第一转轮和第二转轮；所述第一转轮固设于所述中心轴向所述轴承的外侧伸出的端部；所述第二转轮固设于所述电机的底侧；所述叶片的圆周逆水面呈长方形，横截面呈弧形且弧形圆心朝逆水方向；所述第一转轮和第二转轮均匹配设置有至少一对带槽；所述皮带为至少一对且分别与所述带槽相匹配。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：本发明涡轮水力发电机结构简单，安装建设成本低，尤其，壳体为半包围柱形壳体结构，即一侧由弧形板包围，另一侧呈敞开状态，设计构思巧妙；叶轮的一部分位于壳体内侧，另一部分伸出壳体外侧；叶片则装设于中心轴上，中心轴通过轴承连接于壳体并通过转轮和皮带连接电机；一部分水流被壳体的半包围部分开，另一部分水流冲击伸出壳体外侧的叶片，就可使中心轴完全转动并通过转轮带动电机发电，这种发电方式不仅能够有效保证了电机进行持续有效的发电，而且整个结构运转稳定、可靠、效率高，同时保养和维修方便；再则，在电机一侧还设有调节器，可根据实际情况对发电容量进行适时调整，有效满足不同的供电需求。

附图说明

图1为本发明涡轮水力发电机的整体结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，本发明涡轮水力发电机，包括壳体1、叶轮2、转轮3、皮带4、电机5和调节器6。

壳体1位于水面以下，其为半包围柱形壳体结构，即一侧由弧形板包围，另一侧呈敞开状态，其顶端和底端均由扇形板遮盖；其中，该壳体1的顶端和底端的扇形板一侧中央分别固定连接有轴承11；壳体1顶端的轴承11及壳体1底端的轴承11对称设置。

叶轮2位于水面以下，即匹配装设于壳体1上，其一部分伸出壳体1外侧，另一部分位于壳体1的内侧；该叶轮2包括中心轴21和叶片22，其中，中心轴21底端与壳体1底端的轴承11连接，顶端与壳体1顶端的轴承11连接并向壳体1顶端的轴承11外侧凸伸；叶片22为沿中心轴21的轴体圆周均匀布设的多片；该叶片22的圆周逆水面为长方形，横截面呈弧形，弧形圆心朝逆水方向，其中，一部分水流被壳体1的包围部分开，另一部分水流冲击伸出壳体1外侧的叶片22，使叶片22绕中心轴21转动并带动中心轴21一起旋转运动。

转轮3位于水面以上且设置于壳体1的顶侧，本实施例中转轮3包括第一转轮31和第二转轮32，其中，第一转轮31固设于叶轮2的中心轴21的顶端，即装设于中心轴21向壳体1顶端轴承11外侧凸伸的端部；第二转轮32固设于电机5的底侧，该第一转轮31和第二转轮32之间通过皮带4连接，其中，本实施例中第一转轮31和第二转轮32上均匹配设置有至少一对带槽，该皮带4也具有至少一对且分别匹配嵌设于第一转轮31和第二转轮32的一对带槽内；当叶轮2的中心轴21旋转时会带着第一转轮31旋转，第一转轮31则通过皮带4带动第二转轮32旋转。

电机5也位于水面以上的至少一个，即固设于转轮3的第二转轮32顶部；电机5的顶部还设有接线端子51，通过接线端子51将电机5产生的高压交流电输出；其中，在转轮3的第二转轮32转动时即可使电机5进行发电。

调节器6匹配设置于电机5一侧，可根据实际情况可通过调节器6适时调整电机5的发电容量，以满足不同的供电需求。

本发明结构简单，不仅建设、安装成本低，而且装配连接简单、方便、可靠，尤其壳体设计构思巧妙，有效保证了电机进行持续有效的发电，同时还能根据实际情况对发电容量进行适时调整，以满足不同的供电需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种涡轮水力发电机，其特征在于，包括壳体、装设于所述壳体的叶轮以及与所述叶轮连接的电机；所述壳体为半包围柱形壳体结构，一侧由弧形板包围，另一侧呈敞开状态，顶端和底端还分别固定连接有轴承；

所述叶轮的一部分位于所述壳体的内侧，另一部分伸出所述壳体的外侧，其包括与所述轴承匹配连接的中心轴及沿所述中心轴的圆周均匀布设的叶片；

所述发电机还包括匹配固设于所述中心轴的顶端和电机上的至少一对转轮以及匹配设置于所述电机的一侧的调节器；

一对所述转轮彼此之间通过皮带连接传动；其中一个所述转轮匹配固设于中心轴顶端，另一所述转轮匹配固设于所述电机上；

所述壳体位于水面以下，顶端和底端均由扇形板遮盖；

所述转轮位于水面以上，其包括第一转轮和第二转轮；

所述第一转轮固设于所述中心轴向所述轴承的外侧伸出的端部；

所述第二转轮固设于所述电机的底侧；

所述叶片的圆周逆水面呈长方形，横截面呈弧形且弧形圆心朝逆水方向；

所述第一转轮和第二转轮均匹配设置有至少一对带槽；所述皮带为至少一对且分别与所述带槽相匹配。

2.如权利要求1所述的涡轮水力发电机，其特征在于，所述轴承对称固设于所述扇形板的一侧中央。

3.如权利要求1所述的涡轮水力发电机，其特征在于，所述中心轴的底端匹配连接所述壳体的底端的轴承，顶端匹配连接所述壳体的顶端的轴承且向所述轴承的外侧伸出。

4.如权利要求1所述的涡轮水力发电机，其特征在于，所述电机位于水面以上，其顶部设有接线端子。