CN103485957A - 一种阻力差型水轮机转轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到水轮机转轮，尤其是一种阻力差型水轮机转轮。它由转轮总成、转轮叶片组成，其特征是由设有法兰孔的转盘(1)、轴套(4)、限位板(5)构成的转轮总成通过铰轴(3)与转轮叶片(2)等分铰接，转轮叶片全部等分铰接后形成一个用于水力发电的阻力差型水轮机转轮。本发明突破了以往水力发电就必须拦河修坝的传统思路，因此在不需要修水坝的情况下，只要河水资源充足，河水流速在0.3米以上，水轮机就有较大的出力，这样在任何江河上都可以沿河修建水电站，建设周期可以大大缩短、发电成本也可以大大减少，使水力发电成为一种真正意义上的清洁的和可持续的再生能源。

Description

一种阻力差型水轮机转轮
技术领域
本发明涉及到水轮机转轮，尤其是一种阻力差型水轮机转轮。
背景技术
水能的大规模开发和利用只不过是近100多年来的事，19世纪末世界上出现了第一台水轮发电机以后，随着远距离输电技术的不断提高，水力发电便迅速发展起来，水能成为仅次于石油、天然气和煤炭的主要能源。然而，从第一台水轮发电机到现在，要实现水力发电，人们就要在江河上建造拦河坝，筑蓄水库，迫使上游水位抬高，水坝前后的水位落差增大，以满足实现水力发电必须具备的、维持一定的落差和具有相当的流量。
到目前为止，虽然制造水轮机转轮的加工技术有所提高，但水轮机仍只是如混流式水轮机、水斗式水轮机、斜流式以及贯流式水轮机等等。要想单机发出更大的电量，水轮机转轮就制造的越大，高水头水坝就要修得越高，尤其在我国，高水头水力资源已所剩无几。同时，目前水力发电这个所谓的“清洁能源”也还有许多类似核能发电的后期问题值得认真考虑和解决。譬如，一般来说，水电站的建设周期较长、投资大(8000-10000元/千瓦)；筑坝蓄水、建水库会淹没大片地区和后期引发严重的地质灾害，大量的移民搬迁，破坏和影响生态、限制鱼类的回游，改变自然河流中淤泥的流动方式、使水库淤塞，一条河流上连续筑坝修建电站，使河水断流等等。
发明内容
本发明的目的主要是不用拦河修建大坝，就沿原始的河流上建造安装水力发电机来发电，这样既不会使河水断流，又不影响鱼类的回游，不影响生态、也不会淹没大量的土地和发生大量的移民迁徙。
本发明的目的是这样实现的：它由转轮总成、转轮叶片组成，其特征是由设有法兰孔的转盘1、轴套4、限位板5构成的转轮总成通过铰轴3与转轮叶片2铰接，转轮叶片全部等分铰接后形成一个用于水力发电的的阻力差型水轮机转轮。
转盘1中央设有与发电机轴连接的法兰孔，通过螺栓与发电机轴连接，转轮置于流水中，等分均布的转轮叶片2会以发电机轴为中心形成顺水侧和逆水侧，在顺水侧，因水的推力作用，转轮叶片2会向未设置限位板5的一侧绕铰轴3抬起而失去对水的阻力、在逆水侧，限位板5将转轮叶片2限制在与转盘1垂直的位置，对流水产生阻力，顺水侧和逆水侧的转轮叶片在水流推力的作用下形成阻力差，使转轮向阻力大的一侧产生转动，转轮的旋转方向取决于限位板5的设置。
本发明的有益效果是，根据上述目的制成的阻力差型水轮机转轮，打破了水力发电就必须拦河修坝的传统思路，因此，在不需要修水坝的情况下，只要河水资源充足，河水流速在0.3米以上，水轮机就有较大的出力，这样在任何江河上都可以沿河修建水电站，建设周期可以大大缩短、发电成本也可以大大减少，不会使河水断流，不影响鱼类的回游，不影响生态、也不会淹没大量的土地和发生大量的移民迁徙，使水力发电成为一种真正意义上的清洁的和可持续的再生能源。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步描述：
图1是本发明的侧面示意图；
图2是本发明的俯面示意图。
具体实施方式
以上附图所示是本发明的实施例，图中1为转盘、2为转轮叶片、3为铰轴、4为轴套、5为限位板。
由转盘1、轴套4、限位板5构成的转轮总成通过铰轴3与转轮叶片2铰接，转轮叶片全部等分铰接后形成一个用于水力发电的阻力差型水轮机转轮，转盘1中央设有与发电机轴连接的法兰孔，通过螺栓与发电机轴连接，转轮置于流水中，等分均布的转轮叶片2会以发电机轴为中心形成顺水侧和逆水侧，在顺水侧，因水的推力作用，转轮叶片2会向未设置限位板5的一侧绕铰轴3抬起而失去对水的阻力、在逆水侧，限位板5将转轮叶片2限制在与转盘1垂直的位置，对流水产生阻力，顺水侧和逆水侧的转轮叶片在水流推力的作用下形成阻力差，使转轮向阻力大的一侧产生转动。
本发明符合水流功率基本的计算公式，转轮叶片2的形状、尺寸以及在转盘1上的等分数量视河水流速和所需转轮的出力而定。
我国生产大小水电站设备的厂家众多，都具有产品材料的使用和制造产品的经验。

Claims (3)

1.一种阻力差型水轮机转轮，它由转轮总成、转轮叶片组成，其特征是由设有法兰孔的转盘(1)、轴套(4)、限位板(5)构成的转轮总成通过铰轴(3)与转轮叶片(2)等分铰接。
2.根据权利要求1所述的水轮机转轮，其特征在于转盘(1)中央设有与发电机轴相连接的法兰孔，在圆周上等分设置有轴套(4)和限位板(5)。
3.根据权利要求1所述的水轮机转轮，其特征在于转轮叶片(2)上端设有铰接轴套，通过铰轴(3)与转盘(1)上设置的轴套(4)铰接。
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