CN104819091A - 皮带传动水流消能发电装置及其制造和施工方法 - Google Patents

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花剑岚
张朝利
李渊
刘驭
陈潼
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Abstract

本发明涉及一种用于河道水土保持的装置,特别涉及一种皮带传动水流消能发电装置及其制造和施工方法,其特征在于该水流消能发电装置包括中心轴、动力板、切水板和支架,中心轴横向设置在两个支架上,中心轴上设有动力板,动力板外端连接切水板,中心轴一端设有皮带轮,皮带轮连接发电机,水流推动动力板使中心轴旋转带动发电机发电,同时切水板剪切水流改变水的流向,以达到消能和减小水土流失的作用。

Description

皮带传动水流消能发电装置及其制造和施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于河道水土保持的装置,特别涉及一种皮带传动水流消能发电装置及其制造和施工方法。
背景技术
[0002] 丘陵山区水土流失非常严重。为此,国家花费大量的人力物力财力用于水土保持。目前,防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施,而减少水流对下游的冲刷也是工程措施的一部分,这就要对流水进行消能。
发明内容
[0003] 为了解决上述问题,本发明提供一种皮带传动水流消能发电装置,该装置利用水的冲力让滚轮旋转,而滚轮上安装的切水板可以改变水的流向和减小水的冲击力,达到消能效果,并且可以发电等综合利用。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0005] 一种皮带传动水流消能发电装置,包括中心轴,动力板、切水板和支架,其特征在于:中心轴横向设置在两个支架上,中心轴上设有动力板,动力板外端连接切水板,中心轴一端设有皮带轮,皮带轮连接发电机,水流推动动力板使中心轴旋转带动发电机发电,同时切水板剪切水流改变水的流向,以达到消能作用。
[0006] 优选的方案,所述的动力板为两个梯形板组成,端面呈V形,并与中心轴圆心发散状设置数排,其与中心轴连接端为短边,其与切水板连接端为长边,其V形夹角为90。 -135。。
[0007] 优选的方案,所述的皮带轮设有齿槽,与其连接的皮带设有配套的齿槽,皮带连接设置在上部或岸上的发电机,带齿槽的皮带可以避免打滑。
[0008] 优选的,所述的切水板为矩形板,固定在一排动力板的V形端头,使动力板形成V形腔。
[0009] 进一步的,所述的支架为正三角形,在支架的上角设有轴承座,在所述的支架下部与固定块连接形成整体。
[0010] 当动力板在旋转到轴上垂直位置时,夹角内角向着迎水面;当动力板在旋转到轴下垂直位置时,夹角外角向着迎水面。可见该动力板组成的滚轮上部对水的阻力大,而下部对水的阻力小,从而导致该滚轮在水流中不断地旋转。在旋转过程中,切水板对水流进行切害J,导致水流方向的改变。从而降低水流能量。
[0011] 本发明还公开了一种皮带传动水流消能发电装置的制造方法,其特征包括如下工艺和步骤:
[0012] I)截取一段圆钢或钢管作中心轴,一般直径5-10cm,长度200_500cm ;
[0013] 2)以不锈钢钢板制作动力板:切割两块相同形状的直角梯形板,梯形板的短边长度同配套的中心轴直径,梯形板的长边长度是短边的2-3倍,梯形板高度为50-100cm,两块梯形板的直角边焊接在一起,其以直角边为轴线两边对称,夹角为90° -135°,焊接后一端大一端小,并端面呈V形;
[0014] 3)以不锈钢钢板制作切水板:切水板为矩形,长度与动力板沿轴的长度一致,宽度为动力板大头即长边的长度一致;
[0015] 4)支架制作:用角铁焊接成两个正三角支架,在支架的上角设置轴承座;
[0016] 5)固定块制作:固定块为矩形体,采用水泥混凝土预制;
[0017] 6)组装:将动力板以小头即短边沿中心轴焊接成3排,每排夹角为120°,两个相邻动力板之间距离根据需要设定,一般为20-100cm,将切水板焊接在动力板外端,在中心轴两端设置轴承,然后设置在两个支架的轴承座内,选取带有齿槽的皮带轮作为动力输出轮,设置在中心轴的凸出支架的一端,与其连接的皮带设有配套的齿槽,皮带连接设置在上部或岸上的发电机,将支架固定在固定块上即可。
[0018] 本发明还公开了一种皮带传动水流消能发电装置的施工方法,其特征包括如下工艺和步骤:
[0019] I)在河道转弯处,根据需要将一至数组固定块设置在河床底部,将一套或数套皮带传动水流消能发电装置通过支架固定在固定块上,将配套的发电机设置在支架上部或岸上,带有齿槽的皮带连接皮带轮和发电机,将发电机输出线连接存储设备或连接输出线路;
[0020] 2)上游水流顺河道流下,在河道转弯处冲击本消能发电装置的V形动力板,因动力板夹角内角向着迎水面产生阻力,从而导致中心轴在水流中不断地旋转,在旋转过程中,切水板对水流进行切割,导致水流方向的改变,从而降低水流对河道对岸的冲刷能量,并且旋转的中心轴带动发电机产生电能。
[0021] 本发明的有益效果
[0022] 1.可以通过水流冲击自动旋转,达到消能作用,减少对下游的冲刷,可以并排使用若干组,直到能量减少到设定值;
[0023] 2.可以带动发电机组,把水的动能转变为电能。
附图说明
[0024] 图1是本发明的一种皮带传动水流消能发电装置的主视结构示意图;
[0025] 图2是本发明中动力板的立体结构示意图;
[0026] 图3是图1的左视结构示意图;
[0027] 图4是图1的右视结构示意图,图中设有固定块;
[0028] 图5是图1的立体结构示意图,可见图中设有发电机;
[0029] 图6是本发明的应用示意图。
[0030] 图中,1-中心轴,2-切水板,3-动力板,4-皮带轮,5-支架,6_固定块。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
[0032] 实施例,参考附图:一种皮带传动水流消能发电装置,包括中心轴1,动力板3、切水板2和支架5,其特征在于:中心轴I横向设置在两个支架5上,中心轴I上设有动力板3,动力板3外端连接切水板2,中心轴I 一端设有皮带轮4,皮带轮4连接发电机,水流推动动力板3使中心轴I旋转带动发电机发电,同时切水板2剪切水流改变水的流向,以达到消能作用。
[0033] 优选的方案,所述的动力板3为两个梯形板组成,端面呈V形,并与中心轴I圆心发散状设置3排,其与中心轴I连接端为长边,其与切水板2连接端为长边,其V形夹角为90。 -135。。
[0034] 优选的方案,所述的皮带轮4设有齿槽,与其连接的皮带设有配套的齿槽,皮带连接设置在支架5上部或岸上的发电机,带齿槽的皮带可以避免打滑。
[0035] 优选的,所述的切水板2为矩形板,固定在一排动力板3的V形端头,使动力板形3成V形腔。
[0036] 进一步的,所述的支架5为正三角形,在支架5的上角设有轴承座,中心轴I两端设有轴承并卡设在所述的轴承座内,在所述的支架5下部与固定块6连接形成整体。
[0037] 当动力板3在旋转到中心轴I上垂直位置时,V形夹角内角向着迎水面;当动力板3在旋转到中心轴I下垂直位置时,夹角外角向着迎水面。可见该动力板3组成的滚轮上部对水的阻力大,而下部对水的阻力小,从而导致该滚轮在水流中不断地旋转。在旋转过程中,切水板2对水流进行切割,导致水流方向的改变,从而降低水流能量。
[0038] 本实施例还公开了一种皮带传动水流消能发电装置制造方法,其特征包括如下工艺和步骤:
[0039] I)截取一段圆钢或钢管作中心轴1,中心轴I 一般根据水流速度和河道宽度,直径5-lOcm,长度 200_500cm ;
[0040] 2)以不锈钢钢板制作动力板3:切割两块相同形状的直角梯形板,梯形板的短边长度同配套的中心轴I直径,梯形板的长边长度是短边的2-3倍,梯形板高度为50-100cm,两块梯形板的直角边焊接在一起,其以直角边为轴线两边对称,夹角为90° -135°,焊接后一端大一端小,并端面呈V形;
[0041] 3)以不锈钢钢板制作切水板2:切水板2为矩形,长度与动力板3沿中心轴I的长度一致,宽度为动力板3大头即长边的长度一致;
[0042] 4)支架5制作:用角铁焊接成两个正三角支架5,在支架5的上角设置轴承座;
[0043] 5)固定块6制作:固定块6为矩形体,采用水泥混凝土预制;
[0044] 6)组装:将动力板3以小头即短边沿中心轴I焊接成3排,每排夹角为120°,两个相邻动力板3之间距离根据需要设定,一般为20-100cm,将切水板2焊接在动力板3外端,在中心轴I两端设置轴承,然后设置在两个支架5的轴承座内,选取带有齿槽的皮带轮4作为动力输出轮,设置在中心轴I的凸出支架5的一端,与其连接的皮带设有配套的齿槽,皮带连接设置在支架5上部或岸上的发电机,将支架5固定在固定块6上即可。
[0045] 本实施例还公开了一种皮带传动水流消能发电装置的施工方法,其特征包括如下工艺和步骤:
[0046] I)在河道转弯处,根据需要将一至数组固定块6设置在河床底部,将一套或数套皮带传动水流消能发电装置通过支架5固定在固定块6上,将配套的发电机设置在支架5上部或岸上,带有齿槽的皮带连接皮带轮4和发电机,将发电机输出线连接存储设备或连接输出线路;
[0047] 2)上游水流顺河道流下,在河道转弯处冲击本消能发电装置的V形动力板3,因动力板3夹角内角向着迎水面产生阻力,从而导致中心轴在水流中不断地旋转,在旋转过程中,切水板对水流进行切割,导致水流方向的改变,从而降低水流对河道对岸的冲刷能量,并且旋转的中心轴带动发电机产生电能。
[0048] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式,该装置的旋转半径由水深决定。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种皮带传动水流消能发电装置,包括中心轴(1),动力板(3)、切水板(2)和支架(5),其特征在于:中心轴(I)横向设置在两个支架(5)上,中心轴(I)上设有动力板(3),动力板(3)外端连接切水板(2),中心轴(I) 一端设有皮带轮(4),皮带轮(4)通过皮带连接发电机,水流推动动力板(3)使中心轴(I)旋转带动发电机发电,同时切水板(2)剪切水流改变水的流向,以达到消能作用。
2.根据权利要求1所述的皮带传动水流消能发电装置,其特征在于所述的动力板(3)为两个梯形板组成的端面呈V形,并与中心轴(I)圆心发散状设置数排,其与中心轴(I)连接端为短边,其与切水板(2)连接端为长边,其夹角为90° -135°。
3.根据权利要求1所述的皮带传动水流消能发电装置,其特征在于所述的皮带轮(4)设有齿槽,与其连接的皮带设有配套的齿槽,皮带连接设置在上部或岸上的发电机。
4.根据权利要求1所述的皮带传动水流消能发电装置,其特征在于所述的切水板(2)为矩形板,固定在一排动力板(3)的V形端头,使动力板(3)形成V形腔。
5.根据权利要求1所述的皮带传动水流消能发电装置,其特征在于所述的支架(5)为正三角形,在支架(5)的上角设有轴承座,中心轴(I)两端设有轴承并卡设在所述的轴承座内,在所述的支架(5)下部设置固定块(6)。
6.根据权利要求1-5任一所述的皮带传动水流消能发电装置的制造方法,其特征包括如下步骤: 1)截取一段圆钢或钢管作中心轴(1),一般直径5-10cm,长度200-500cm; 2)以不锈钢钢板制作动力板(3):切割两块相同形状的直角梯形板,梯形板的短边长度同配套的中心轴(I)直径,梯形板的长边长度是短边的2-3倍,梯形板高度为50-100cm,两块梯形板的直角边焊接在一起,其以直角边为轴线两边对称,夹角为90° -135°,焊接后一端大一端小,并端面呈V形; 3)以不锈钢钢板制作切水板(2):切水板(2)为矩形,长度与动力板(3)沿轴的长度一致,宽度为动力板(2)大头即长边的长度一致; 4)支架制作:用角铁焊接成两个正三角支架(5),在支架(5)的上角设置轴承座; 5)固定块制作:固定块(6)为矩形体,采用水泥混凝土预制; 6)组装:将动力板(3)以小头即短边沿中心轴(I)焊接成3排,每排夹角为120°,两个相邻动力板(3)之间距离根据需要设定,将切水板(2)焊接在动力板(3)外端,在中心轴(I)两端设置轴承,然后设置在两个支架(5)的轴承座内,选取带有齿槽的皮带轮(4)作为动力输出轮,设置在中心轴(I)的凸出支架(5)的一端,与其连接的皮带设有配套的齿槽,皮带连接设置在上部或岸上的发电机,将支架(5)固定在固定块(6)上即可。
7.根据权利要求1或6所述的皮带传动水流消能发电装置的施工方法,其特征在于如下工艺和步骤: 1)在河道转弯处,根据需要将一至数组固定块(6)设置在河床底部,将一套或数套皮带传动水流消能发电装置通过支架(5)固定在固定块(6)上,将配套的发电机设置在支架(5)上部或岸上,带有齿槽的皮带连接皮带轮(4)和发电机,将发电机输出线连接存储设备或连接输出线路; 2)上游水流顺河道流下,在河道转弯处冲击本消能发电装置的V形动力板(3),因动力板(3)夹角内角向着迎水面产生阻力,从而导致中心轴在水流中不断地旋转,在旋转过程中,切水板对水流进行切割,导致水流方向的改变,从而降低水流对河道对岸的冲刷能量,并且旋转的中心轴带动发电机产生电能。
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