CN105257450A - 一种水轮水槽车发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种水轮水槽车发电装置是利用水力发电站所排放而未加以利用的水流，作为动力源，进行再发电的装置，该装置包括水轮水槽车、两端输出动力的水轮、伞形齿轮盘、锥形齿轮、左右两边同向传动轴、横向传动轴、单向传动动力的棘轮齿轮，中心主动力传动轴、双向较车、离合器，增速齿轮箱、惯性飞轮盘、发电机组成。该装置利用水轮水槽车进入和退出工作区，调整水轮最佳着力点，传递动力，拖动发电机发电。由于利用的是长期排放的水流动力，可长期提供节能、减排、清洁、环保、无污染的电能，可长期提供稳定的电能有利于并网。可长期利用排放水流再发电，有利于生态文明建设。可长期节能提供电能，产生经济效益。

Description

一种水轮水槽车发电装置

技术领域

本发明涉及水力发电领域，是一种利用大型水力发电站，发电后的排放水流再发电的装置。

背景技术

现有利用水轮获得动力的水轮发电装置，从水轮的利用而言，都是固定安装在水流之中，利用水流转动水轮作为动力，因季节变化的影响，水流的变化很大，甚至干枯断流。因此，开发利用效率有限。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种水轮水槽车发电装置，该装置是利用大型水力发电站发电后的排放水流作为动力源，进行发电。这种排放的水流持久、流量巨大，流速稳定不变，能获得较大发电量和稳定的电能，也是有效的利用了再生水流动力资源，提供节能、环保、清洁电能，对创建生态文明有一定的意义。

为实现其技术目的，本发明采用的技术方案是：一种水轮水槽车发电装置，包括支承行走车、水槽、水轮组件、动力传送机构、发电机组组成。该水轮水槽车装置是将所属组、部件安装在该装置上，整体可前后移动，由安装在该装置上左、右两边双向铰车同步铰动钢丝缆绳，进入或退出工作区，进入工作区时可调整水轮接受水流的最佳着力点，退出工作区以便于装置维修。

所述的支承行走车，由支承架、面板和支承架下安装的数组行走轮组成。水槽车上的部件都安装在支承架的面板上。支承行走车是该装置承重和前后移动的部件。

所述的水槽，构建在支承行走车的面板上，面板就是水槽的底面，有两侧档板，前档板，尾端出水口组成。水槽的后半段两侧档板上端装有面板，是安装双向铰车，动力传动机构和发电机组的部位，前半段水槽是固定安装水轮组件的部位。水槽可容纳排放水流推动水轮做工后流下的水流，水流从水槽尾端出水口排出，提供联接下级装置的水流动力能源。

所述的水轮组件，由轮毂、水轮轴、水轮轴承座和轮片组成。水轮是提供该装置动力来源，承受巨大排放水流的冲击力，所获得的动力较大，因此，该组件需保障水轮有牢固、稳定的运转性能。轮毂是连接水轮轴和轮片的部件，经牢固组装后，安装在装有牢固连接件的两端轴承座上。

由于水轮承受的是冲击水流，如果采用整片式轮片，将会产生步进效应，使水轮的转动出现一定频率的波动，造成动力传送如同浪涌一般。本水轮采用的是分段、交错、留空形式的轮片，这种水轮轮片可在水流冲击水轮时，使多片轮片在分段、交错轮片的留空部位，水流同时对多片轮片产生冲击动力，在多个轮片同时承受冲击水流的情况下，保障了水轮的运转稳定，不会产生步进现象。

为进一步保障水轮运转稳定，水转的动力是从水轮两端输出的，两端输出动力，水轮的整体结构稳定性能和水轮的运转性能，都能获得很好的保障。

为进一步加强水轮的稳定，水轮转动时，水轮下部有多片轮片运转在水槽的水流中，流动的水流对这部分轮片也产生一定的推动力，这个推动力与水轮轴两端的动力输出，形成了一个三角动力势，对稳定水轮的运转起到了平衡作用，对水流冲击水轮的冲击力也起到了平稳的作用。

所述的动力传动机构，包括水轮两端的伞形齿轮盘，左、右分别经锥形齿轮，同向传动轴，横向传动轴，棘轮伞形齿轮，将动力汇聚于中心主动力传动轴，再经离合器、增速齿轮箱、惯性飞轮盘，飞轮盘与发电机组的动力输入轴连接。棘轮伞形齿轮有单向传动动力特性，使两组动力无阻力，同速传递给中心主动力传动轴。

该水轮水槽车装置也可构建在其它水流落差较大的环境中，如高海拔地区的大落差河段，瀑布等，利用自然水流，地形的下斜，可联接构建多级该种装置。将有限的水流动力资源更充分的加以利用，提供更多节能、环保的电能。

该水轮水槽车装置，整体安装在墩柱上端架梁的轨道上，不影响电站大坝。而电站排放的水流，长期冲涮坝体的坝脚部位，不利于泥沙沉积，由于该装置将冲涮的水流远离了坝体，因而有利于坝脚部位的泥沙沉积，对电站大坝有益。

该装置在各传动润滑部位，都安装漏油放护罩，不让油污漏入水流中，以免污染水源，该装置在运转过程中无任何污染源。

该装置建造时投入较大，建成后可长期提供稳定的电能，有利于并网，产生经济效益。

附图说明

图1为水轮水槽车示意图

图2为动力传动装置示意图

图3为水轮水槽车多级联装示意图

图4为墩柱构建示意图

图中1、水轮水槽车；2、水轮；3、水轮轴；4、水轮轴座；5、分段交错5A留空5B轮片；6、轮毂；7、伞形齿轮盘；8、锥形齿轮；9、传动轴；10、传动轴端伞形齿轮；11、横向传动轴；12、横向轴锥形齿轮；13、棘轮伞形齿轮；14、中心主动力轴；15、离合器；16、增速齿轮箱；17、惯性飞轮；18、发电机组；19、水槽；20、水槽挡板；21、水槽出水口；22、支承行走车；23、轨道梁架；24、双向铰车；25、钢丝缆绳固定柱；26、历年最高水位线；27、水轮水槽车在墩柱上的安装部位；28、墩柱避开冲击水流的构建部位。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，结合附图，作进一步说明。

一种水轮水槽车发电装置，如图1所示，主要包括：支承行走车22；水槽19；水轮组件2；动力传送机构，左、右两边的双向铰车24；发电机组18组件组成。该装置的水槽19是主体部件，前段由两侧档板用加强结构固定安装水轮2的组件，后段在两侧档板上端安装了面板，面板上安装动力传动装置，左、右两边双向铰车24，发电机组组件，水槽19的下端整体坐落安装在支承行走车22的支承架上，水槽19底板与支承架牢固安装为一体。支承架下端安装数组承重轮，承重轮安放在由墩柱支撑的轨道梁架23的轨道上。该水轮水槽车装置通过双向铰车24的铰动可前、后移动，向前进入工作区，可调整水轮2对冲击水流的最佳着力点，向后退出工作区，可方便对装置的维修。

一种水轮水槽车发电装置，如图1所示，该水能水槽车1的动力，是水轮5获得水流动力提供给水轮，所承受水流的冲击动力很大，为解决水轮2的牢固和稳定性，采取如下技术方案实现：

（一）轮片5的设计，由于水轮2承受的是冲击水流，如采用整片式的轮片，会产生步进效应，水轮2的运转如同浪涌一般，本装置采用的是分段交错5A、留空5B形式的轮片5，这种轮片在水流冲击水轮时，通过留空5B的部位，水流同时对多片轮片5产生冲击推动力，在多片轮片同时受力的情况下，保障了水轮5的运转稳定，不会产生步进现象。

（二）水轮2的动力是从水轮两端输出的，两端输送动力形式可使结构稳定，输出动力平稳，更有水轮2的圆周下部有多片轮片运转在水槽19的水流中，流动的水流，对这部分轮片5也产生一定推动力和水轮2的稳定性能，与水轮轴3两端动力输出，形成了一个三角形式的动力势，对水轮2的运转起到了平衡效果，对结构的稳定起到了很好作用，对水流冲击水轮2的冲击动力起到平衡、稳定的效果。

（三）轮毂6是安装水轮轴3和轮片5的部件，水轮轴3与轮毂6同心圆固定安装为一体，轮片5安装在水轮状框架结构的轮片安装部位的骨架上，整体水轮2和轮轴3安装在结构牢固的水轮轴承座4上。

一种水轮水槽发电装置，如图2所示的动力传动机构，是将水轮2两端的伞形齿盘7的纵向旋转动力转变为发电机组所需的相向转动的方向，包括水轮2两端的伞形齿轮盘7，左、右两边分别传动锥形齿轮8，传动轴9，传动轴尾端伞形齿轮10，横向传动轴11，横向轴两端的锥形齿轮12，两组棘轮伞形齿轮13，将动力汇聚传动中心主动力轴14，经离合器15，增速齿轮箱16，惯性飞轮17的传动轴，驱动发电机组18发电。棘轮伞形齿轮13有单向传递动力特性，为避免中心主动力轴14左、右两边传动的动力转速不平衡所产生的传动阻力，消耗自身传动动力，安装该棘轮伞形齿轮13，将很好的解决这个问题。

所述水槽19，如图1所示，由水槽档板20，出水口21组成，构建在支承行走车22的面板上，面板是水槽19的底板，水槽的后半段两侧档板上端装有面板，是安装双向铰车24，动力传动机构和发电机组18的部位，前半段水槽是固定安装水轮2的部位。水槽19容纳排放水流推动水轮2做工后的水流，行成水槽中的水流，该水流可稳定水轮2的运转，经出水口21排出可提供下一级联接装置的水流动力能源。

一种水轮水槽发电装置如图3所示的多级联接构建，该水轮水槽车装置1的水槽19中的水流经出水口排出，是提供下一级联接装置的水流动力能源，只要历年最高水位线26不淹没最后一级水轮水槽车，在此基础上，联接构建的级数以此水位而定。该水轮水槽车装置1也可构建在其它水流落差较大的环境中，如高海拔地区的大落差河段、瀑布等，利用自然水流，地形的下斜坡度优势，以串联形式多级联接构建该种装置，将有限的水流动力资源更充分的加以利用。

一种水轮槽车发电装置，如图4所示的墩柱构建，因水电站排放水流冲击的原因，墩柱28的构建需避开冲击水流，构建在无冲击水流的部位，水轮水槽车1跨越安装在两边的墩柱上，与电站排水位相对应，并排构建组装该装置。

该水轮水槽车发电车装置所装发电机，根据电站排放水流的流量和水轮对径的大小，所获得的有效功率，配置相应的发电机。

Claims (8)

1.一种水轮水槽车发电装置，主要包括：水槽、支承行走车、水轮组件、动力传送机构、发电机组，其特征在于：所述的动力传送机构，包括两组相同的伞形齿轮盘、锥形齿轮、同向传动轴、横向传动轴、棘轮伞形齿轮组成，它们分别与左、右伞形齿轮盘连接，伞形齿轮盘安装在轮毂两端，轮毂与水轮轴同心园固定连接，动力传动机构还包括中心主动力传动轴、离合器、增速齿轮箱、惯性飞轮盘组成；惯性飞轮盘与发电机组的动力输入轴连接；所述的支承行走车由支承架、安装于支承架下的数组行走轮组成，水槽固定连接固定安装在支承架上；水轮水槽车发电器置可以串连形式多级连接构建。

2.根据权利要求1所述的一种水轮水槽车发电装置，其特征在于：水槽与装置构建于一体，随装置可移动，容纳水流，稳定水轮，尾端出水口的排放水流提供了下一级联接构建装置的水流动力能源。

3.根据权利要求1所述的一种水轮水槽车发电装置，其特征在于：水轮所获得的动力，从水轮轴两端输出。

4.根据权利要求1、3所述的一种水轮水槽车发电装置，其特征在于：水轮上安装的轮片，是一种分段交错，留空的轮片。

5.根据权利要求1、3所述的一种水轮水槽车发电装置，其特征在于：动力传送机构，是将水轮两端的输出动力，经两组相同的传动组件，将动力汇聚于中心主动力轴上。

6.根据权利要求1、5所述的一种水轮水槽车装置，其特征在于：所述的中心主动力轴的动力，经发电机组的传动组件，将动力传递给发电机。

7.根据权利要求1、2所述的一种水轮水槽车发电装置，其特征在于：装置的前级向下一级提供水流动力能源，装置以串连的形式，进行多级构建。

8.根据权利要求的一种水轮水槽车发电装置，其特征在于：装置跨越构建安置在两边的墩柱上，与电站排出水位相对应，并排构建组装。