CN107701356A - 一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机 - Google Patents

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代启靖
王盛锐
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Abstract

本发明公开了一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，包括防护网、支撑板、自流水进水加速圈、保护壳、叶片、低速传动轴、变速器、支撑柱、高速传动轴、发电机、监控模块、自流水排水加速圈、固定拉环组成。

Description

一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机
技术领域
本发明涉及一种水力发电技术领域，特别涉及一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机。
背景技术
水力发电机根据安装场所的条件、位置、规模等具体条件分为不同类型，均利用从高处向低处落下的势能使水轮机旋转，并将该旋转力作为发电机的驱动源进行发电。使用时候，通过水流带动水轮机转动，进而带动发电机进行发电。在使用过程中对于地质地貌要求较高，工程建设期长，工程成本造价极高。
中国专利申请201210579086.9公开了“潜水式流水涡转轮机发电站”发明专利，该专利采用涡轮转轮式叶片设计增加受力叶片面积，进而达到增加机械能转换率的目的。该发明涡轮转轮式叶片最大受力面积为叶片面积之和，无法在更大程度上增加机械能，发电机叶片面积过大，会导致水流阻力增大，降低了通过发电机的水流速度。综上，如果克服现有技术不足，开发一种可以利用不同水文环境进行发电的水力发电机尤为重要。
发明内容
本发明的技术方案是：一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，包括防护网、支撑板、自流水进水加速圈、保护壳、叶片、低速传动轴、变速器、支撑柱、高速传动轴、发电机、监控模块、自流水排水加速圈、固定拉环组成。
所述防护网安置在水力发电机的进水口最外侧，与自流水进水加速圈外侧连接；所述自流水进水加速圈为一组呈喇叭形状的套管状集流罩，一端与防护网相连接，另一端处于同一个切面上，呈同心圆状与保护壳相连。
所述自流水进水加速圈之间通过支撑板进行支撑固定，支撑板呈螺旋式多边形，具有引流的作用；所述支撑板在自流水进水加速圈中呈螺旋式放置，进水口一侧的支撑板边缘与进水加速圈进水口一侧的边缘相连。
所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其叶片通过低速传动轴与变速器相连，变速器通过高速传动轴带动发电机工作产生电能；所述叶片呈弧形结构，具有两片以上单叶。
所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其自流水排水加速圈为喇叭形机构。所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其固定拉环分别位于自流水进水加速圈外壁与保护壳外壁，用于水下固定。
所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其监控模块具备水温、水流速、发电机转速传感器及主板，并具有将传感数据传输至外部的功能。
所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，工作原理为：水力发电机部署在江河流域中，水流经过水力发电机产生电能；具体为流水经过自流水进水加速圈，因自流水进水加速圈呈喇叭状，水流因管道收缩和势能作用，产生湍流，增大了水流速度。多层加速圈套管用于分散湍流中的涡流，将能量大的涡流打散为数量多、能量小的涡流，从而减小了进水阻力，使水流速度更快。湍流由支撑板进行引流，转变为同一方向旋转的水流，增大了水流对叶片冲击的夹角，进而加速了叶片的旋转速度。自流水排水加速圈呈喇叭形状，让流过水力发电机的水流呈放射状流向，从而降低了出水口附近的压强，使通过发电机的水流速度更大。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机的机构剖面图。
图2为一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机的左视图。
图3为一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机的立体结构示意图。
图4为一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机的支撑板结构示意。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显而易见地，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例，一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，包括：防护网1，支撑板2，自流水进水加速圈3，保护壳4，叶片5，低速传动轴6，变速器7，支撑柱8，高速传动轴9，发电机10，监控模块11，自流水排水加速圈12，固定拉环13。防护网1安置在水力发电机的进水口最外侧，与自流水进水加速圈3-1外侧连接；自流水进水加速圈（3-1，3-2，3-3）为一组呈喇叭形状的套管状集流罩，一端与防护网相1连接，另一端处于同一个切面上，呈同心圆状与保护壳4相连；自流水进水加速圈3之间通过支撑板2进行支撑固定，支撑板2呈螺旋式多边形；支撑板2在自流水进水加速圈（3-1，3-2，3-3）中呈螺旋式放置，进水口一侧的支撑板边缘2-11与自流水进水加速圈3-1边缘相连；支撑板2，具有引流的作用。叶片5通过低速传动轴6与变速器7相连，变速器通7过高速传动轴9带动发电机10工作产生电能；所述叶片5呈弧形结构，具有两片以上单叶；自流水排水加速圈3-1，3-2，3-3，3-4为喇叭形机构。固定拉环13－1位于自流水进水加速圈3-1外壁上方，固定拉环13－3位于自流水进水加速圈3-1外壁下方，固定拉环13－2位于保护壳4外壁上方，固定拉环13－4位于保护壳4外壁下方，固定拉环13－1、13-2用于向上方向的拉力固定，固定拉环13－3、13-4用于向下方向的拉力固定。
监控模块11具备水温传感器、水流速传感器、发电机转速传感器及主板，并具有将传感数据传输至外部的功能。排水圈12为喇叭形型结构，具有排水加速功能。
如图4所示，支撑板2为多边形，呈螺旋式与自流水进水加速圈3-1，3-2，3-3，3-4交叉相连。
如图3所示，支撑板2呈螺旋式与自流水进水加速圈3-1，3-2，3-3，3-4交叉相连，支撑板2边缘2-11与自流水加速圈3-1内壁相连，呈弧线形由进水口边缘连接点2-3延伸至出水口边缘连接点2-10，支撑板2边缘2-12与自流水加速圈3-1内壁相连，呈弧线形由进水口边缘连接点2-7延伸至出水口边缘连接点2-8，支撑板2的曲面部分与加速圈3-2，3-3，3-4自然相交并固定。支撑板2的进水侧边线中心点2-6与出水侧边线中线点2-9处于同一水平线。

Claims (7)

1.一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，包括防护网、支撑板、自流水进水加速圈、保护壳、叶片、低速传动轴、变速器、支撑柱、高速传动轴、发电机、监控模块、自流水排水加速圈、固定拉环组成。
2.根据权利要求1所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其特征在于：自流水进水加速圈为一组呈喇叭形状的套管状集流罩，一端与防护网相连接，另一端处于同一个切面上，呈同心圆状与保护壳相连；套管状集流罩之间通过支撑板进行支撑固定。
3.根据权利要求1所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其特征在于：叶片通过低速传动轴与变速器相连，变速器通过高速传动轴带动发电机工作产生电能；所述叶片呈弧形结构，具有两片以上单叶。
4.根据权利要求1所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其特征在于：固定拉环分别位于自流水进水加速圈外壁与保护壳外壁，用于水下固定。
5.根据权利要求1所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其特征在于：支撑板呈螺旋式多边形，在自流水进水加速圈中呈螺旋式放置，进水口一侧的支撑板边缘与进水加速圈进水口一侧的边缘相连，具有引流的作用。
6.根据权利要求1所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其特征在于：自流水排水加速圈为喇叭形机构。
7.根据权利要求1所述一种具有进水加速功能与排水加速功能的水力发电机，其特征在于：监控模块具备水温、水流速、发电机转速传感器及主板，并具有将传感数据传输至外部的功能。
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