CN105464887A - 一种小型平板叶片水力发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种小型平板叶片水力发电装置，属发电设备技术领域，包括主轴、齿轮、带齿环形平板叶片、竖板、底板、顶板、飞轮、动力传递装置和发电机。竖板纵向竖直布置，顶板和底板都水平布置。齿轮固定安装在主轴上。主轴竖向布置于竖板的右侧，主轴的上下两端分别通过轴承安装在顶板和底板上。带齿环形平板叶片内周带有一圈能与齿轮相啮合的齿，带齿环形平板叶片套装在主轴上。飞轮固定安装在主轴的上端。主轴和发电机之间靠动力传递装置连接。带齿环形平板叶片在流水的作用下会连续不断地作半圆周运动，从而驱动发电机发电，发电机发出的电经处理后储存、上网或直接供给当地用户使用。

Description

一种小型平板叶片水力发电装置
技术领域
一种小型平板叶片水力发电装置，属发电设备技术领域，尤其涉一种水力发电装置。
背景技术
传统的水力发电装置采用水轮机，叶轮被全部包围，用管道将水引入其中，结构较复杂，不方便小型化分散使用，应专门建蓄水池，建大坝，建水电站，费用高。
发明内容
本发明的目的是克服传统的水力发电技术的一些不足，发明一种效率较高的方便分散使用的结构简单的小型平板叶片水力发电装置。本发明也是对水力发电技术一个补充。
一种小型平板叶片水力发电装置，包括主轴、齿轮、带齿环形平板叶片、竖板、底板、顶板、飞轮、动力传递装置和发电机。竖板纵向竖直布置，顶板和底板都水平布置。齿轮固定安装在主轴上。主轴竖向布置于竖板的右侧，主轴的上下两端分别通过轴承安装在顶板和底板上。带齿环形平板叶片包括两块平行的平板和两端的半圆弧形体，带齿环形平板叶片的内周带有一圈能与齿轮相啮合的齿，带齿环形平板叶片安装在竖板的右侧位于顶板和底板之间并套装在主轴上。齿轮的最大外径稍小于带齿环形平板叶片的两块平行的平板上的齿尖之间的间距。齿轮的左边的齿与带齿环形平板叶片的处于主轴的左侧的齿啮合。主轴和竖板之间的间隙刚好确保带齿环形平板叶片处于主轴的左侧的外表面贴住竖板的右侧面同时齿轮正左侧的齿与带齿环形平板叶片的处于主轴的正左侧的齿紧密啮合。飞轮固定安装在主轴的上端。主轴和发电机之间靠动力传递装置连接。动力传递装置采用链传动机构或带传动机构。飞轮的作用是使带齿环形平板叶片能顺利地从纵向最后位置直线前行至纵向最前位置。
本发明一种小型平板叶片水力发电装置是这样产生有益效果的：将所述小型平板叶片水力发电装置安装在流动的水中，飞轮和发电机露出水面，竖板平面与水流方向一致，且竖板置于左边，带齿环形平板叶片置于右边。假设起初位置为：带齿环形平板叶片处于纵向最前位置，即带齿环形平板叶片的后端的齿与齿轮紧密啮合，带齿环形平板叶片的前端处于最前端，带齿环形平板叶片的左侧面紧贴竖板的右侧面。从上往下俯视所述小型平板叶片水力发电装置，在流水的推动下，带齿环形平板叶片在顶板和底板之间会作半圆周运动，带动齿轮顺时针旋转，即带齿环形平板叶片在纵向最前位置绕主轴轴线转动半周后到达纵向最后位置，然后在飞轮的惯性的作用下直线前行至纵向最前位置，接下来带齿环形平板叶片又在流水的推动下继续绕主轴轴线顺时针转动半周，然后又在飞轮的作用下直线前行至纵向最前位置，即回到了起初位置。接下来周期性地重复上述过程。这样，带齿环形平板叶片会连续不断地在顶板和底板之间作半圆周运动，从而驱动主轴连续转动，动力通过动力传递装置传递给发电机，发电机运行发电，发电机发出的电经处理后储存、上网或直接供给当地用户使用。
为使所述小型平板叶片水力发电装置的效率较高，带齿环形平板叶片的高宽比的比值在0.8~2之间。带齿环形平板叶片的高宽比是指其高度和宽度的比。
为减少带齿环形平板叶片的底部与底板的上表面之间的摩擦，在主轴上套一个耐磨平垫片，耐磨平垫片位于底板的上表面上并垫于带齿环形平板叶片的底部；带齿环形平板叶片的密度范围在1050~1200kg/m3之间。
为减小带齿环形平板叶片的外表面与竖板的右侧面之间的摩擦，竖板的右侧面镶有减摩滚珠或滚针。
附图说明
图1是本发明一种小型平板叶片水力发电装置的后视示意图；图2是图1的俯视示意图；图3是带齿环形平板叶片的运动示意简图。
图中，1-主轴；2-齿轮；3-带齿环形平板叶片，31-表示带齿环形平板叶片处于纵向最前位置，32-表示带齿环形平板叶片处于横向位置，33-表示带齿环形平板叶片处于纵向最后位置，34-带齿环形平板叶片的转动方向指示，35-带齿环形平板叶片的前行方向指示，36-带齿环形平板叶片的齿；4-耐磨平垫片；5-竖板，6-底板，7-顶板；8-飞轮；9-动力传递装置；10-发电机；11-水流方向指示。
具体实施方式
现结合附图对本发明加以说明：一种小型平板叶片水力发电装置，包括主轴1、齿轮2、带齿环形平板叶片3、竖板5、底板6、顶板7、飞轮8、动力传递装置9和发电机10。竖板5纵向竖直布置，顶板7和底板6都水平布置。齿轮2固定安装在主轴1上。主轴1竖向布置于竖板5的右侧，主轴1的上下两端分别通过轴承安装在顶板7和底板6上。带齿环形平板叶片3包括两块平行的平板和两端的半圆弧形体，带齿环形平板叶片3的内周带有一圈能与齿轮2相啮合的齿，带齿环形平板叶片3的高宽比为1.3∶1，带齿环形平板叶片3的密度稍大于水的密度。带齿环形平板叶片3安装在竖板5的右侧位于顶板7和底板6之间并套装在主轴1上。齿轮2的最大外径稍小于带齿环形平板叶片3的两块平行的平板上的齿尖之间的间距。齿轮2的左边的齿与带齿环形平板叶片3的处于主轴1的左侧的齿啮合。主轴1和竖板5之间的间隙刚好确保带齿环形平板叶片3处于主轴1的左侧的外表面贴住竖板5的右侧面同时齿轮2正左侧的齿与带齿环形平板叶片3的处于主轴1的正左侧的齿紧密啮合。飞轮8固定安装在主轴1的上端。主轴1和发电机10之间靠动力传递装置9连接。动力传递装置9采用链传动机构或带传动机构。飞轮8的作用是使带齿环形平板叶片3能顺利地从纵向最后位置直线前行至纵向最前位置。主轴1上套了一个耐磨平垫片4，耐磨平垫片4位于底板6的上表面上并垫于带齿环形平板叶片3的底部。
所述小型平板叶片水力发电装置是这样工作的：将所述小型平板叶片水力发电装置安装在流动的水中，飞轮8和发电机10露出水面，竖板5平面与水流方向一致，且竖板5置于左边，带齿环形平板叶片3置于右边。假设起初位置为：带齿环形平板叶片3处于纵向最前位置，即带齿环形平板叶片3的后端的齿与齿轮2紧密啮合，带齿环形平板叶片3的前端处于最前端，带齿环形平板叶片3的左侧面紧贴竖板5的右侧面。从上往下俯视所述小型平板叶片水力发电装置，在流水的推动下，带齿环形平板叶片3在顶板7和底板6之间会作半圆周运动，带动齿轮2顺时针旋转，即带齿环形平板叶片3在纵向最前位置绕主轴1轴线转动半周后到达纵向最后位置，然后在飞轮8的惯性的作用下直线前行至纵向最前位置，接下来带齿环形平板叶片3又在流水的推动下继续绕主轴1轴线顺时针转动半周，然后又在飞轮8的作用下直线前行至纵向最前位置，即回到了起初位置。接下来周期性地重复上述过程。这样，带齿环形平板叶片3会连续不断地在顶板7和底板6之间作半圆周运动，从而驱动主轴1连续转动，动力通过动力传递装置9传递给发电机10，发电机10运行发电，发电机10发出的电经处理后储存、上网或直接供给当地用户使用。
所述小型平板叶片水力发电装置有但不限于以下优点：环保；方便建分布式发电站；高效；发电稳定；适应性强，只要有足够流速的流水的水域即可安装发电。

Claims (6)

1.一种小型平板叶片水力发电装置，其特征在于：包括主轴（1）、齿轮（2）、带齿环形平板叶片（3）、竖板（5）、底板（6）、顶板（7）、飞轮（8）、动力传递装置（9）和发电机（10）；竖板（5）纵向竖直布置，顶板（7）和底板（6）都水平布置；齿轮（2）固定安装在主轴（1）上；主轴（1）竖向布置于竖板（5）的右侧，主轴（1）的上下两端分别通过轴承安装在顶板（7）和底板（6）上；带齿环形平板叶片（3）包括两块平行的平板和两端的半圆弧形体，带齿环形平板叶片（3）的内周带有一圈能与齿轮（2）相啮合的齿，带齿环形平板叶片（3）安装在竖板（5）的右侧位于顶板（7）和底板（6）之间并套装在主轴（1）上；齿轮（2）的最大外径小于带齿环形平板叶片（3）的两块平行的平板上的齿尖之间的间距；齿轮（2）的左边的齿与带齿环形平板叶片（3）的处于主轴（1）的左侧的齿啮合；主轴（1）和竖板（5）之间的间隙刚好确保带齿环形平板叶片（3）处于主轴（1）的左侧的外表面贴住竖板（5）的右侧面同时齿轮（2）正左侧的齿与带齿环形平板叶片（3）的处于主轴（1）的正左侧的齿紧密啮合；飞轮（8）固定安装在主轴（1）的上端；主轴（1）和发电机（10）之间靠动力传递装置（9）连接。
2.根据权利要求1所述的一种小型平板叶片水力发电装置，其特征在于：主轴（1）上套了一个耐磨平垫片（4），耐磨平垫片（4）位于底板（6）的上表面上并垫于带齿环形平板叶片（3）的底部。
3.根据权利要求1所述的一种小型平板叶片水力发电装置，其特征在于：动力传递装置（9）采用链传动机构或带传动机构。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种小型平板叶片水力发电装置，其特征在于：带齿环形平板叶片（3）的高宽比的比值在0.8~2之间。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种小型平板叶片水力发电装置，其特征在于：带齿环形平板叶片（3）的密度范围在1050~1200kg/m3之间。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种小型平板叶片水力发电装置，其特征在于：为减小带齿环形平板叶片（3）的外表面与竖板（5）的右侧面之间的摩擦，竖板（5）的右侧面镶有减摩滚珠或滚针。
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