CN113389677A - 一种水利发电组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水利发电组件,所述水利发电组件的水轮叶片迎水侧左右失衡的二片活动轮长叶片朝向水轮里和左右失衡的二片活动轮短叶片朝向水轮外迎水,逆水侧左右失衡的二片活动轮长叶片和左右失衡的二片活动轮短叶片随水飘荡,横向水轮左右两边的叶片因失衡而转动驱动空心轴或立轴转动,或水轮叶片迎水侧先左右失衡的二片活动轮长叶片朝向水轮里加左右失衡的二片活动轮短叶片朝向水轮外迎水,后左右失衡的二片活动轮长叶片加左右失衡的二片活动轮短叶片迎水,水轮叶片逆水侧先左右失衡的二片活动轮左右叶片与逆水垂直随水飘荡,后左右失衡的二片活动轮长叶片朝向水轮里加左右失衡的二片活动轮短叶片朝向水轮外逆水,横向水轮左右两边的叶片因失衡而转动驱动空心轴或立轴转动。
Description
技术领域
本发明属于水力发电技术领域,具体地涉及一种水利发电组件。
背景技术
现在的沟壑建有淤地坝,而城市河道和景区河道都建有拦坝,多在 1-10米的低水头的水资源非常丰富,但是其能量密度低,单发电机容量小,传统上采用低水头贯流式水轮机水力发电机存在土建投资大、水资源浪费大,应用受到限制等缺陷。并且淤地坝主要通过泄洪洞或溢洪道进行泄水,但是泄洪洞或溢洪道都是针对某一标准供水设计,也就是水位超过该标准时,水资源才会一次性大量下泄。这种一次性大量下泄的方式导致水资源的利用率偏低,容易导致下游水资源匮乏,现介绍一种主要适用于无坝或浅水坝水力发电组件,提高水资源的利用率。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明旨在提供一种水资源利用率更高的淤地坝或拦坝水力发电组件,包括,坝体或无坝体和水力发电组。
所述水力发电组,包括,叶片、立轴或空心轴和发电机的横向新型立轴水轮,水轮叶片是一个框架安装在立轴或空心轴上,框架中安装左右失衡的二片活动轮,活动轮是安装有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板,水推动框架中的左右失衡的二片活动轮,框架上的阻止装置致使左右失衡的二片活动轮的长叶片或短叶片在一定的轨迹和范围内摆动(本文件附图中叶片显示为直线实际是逆水面凸出,顺水面呈凹形),
有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板,包括:叶片框架、阻止装置、左右失衡的二片活动轮和轮轴,
叶片框架安装在以立轴为中心的立轴或空心轴上,叶片框架安装有左右失衡的二片活动轮,
二片活动轮轴安装在叶片框架上的上下框上,左右失衡的二片活动轮有一片长叶片和一片短叶片安装有轴,活动轮轴安装在叶片框架上的上下框上,长叶片和短叶片在框架上的阻止装置的作用下在一定的轨迹和在一定范围内摆动,
阻止装置安装在框架上,有单个阻止装置(图3)和两个阻止装置 (图1)两种安装形式,框架上的阻止装置阻止左右失衡的二片活动轮叶片做圆周转动,致使左右失衡的二片活动轮的叶片在一定的轨迹和在一定的范围内摆动。
如图3、单个阻止装置安装在框架上,向一方扩展(阻止装置上或左右失衡的二片活动轮的叶片安装弹性装置,或者阻止装置和左右失衡的二片活动轮的叶片安装同极的磁铁,阻止装置与左右失衡的二片活动轮的叶片相互排斥),阻止装置阻止左右失衡的二片活动轮的短叶片做圆周转动,致使左右失衡的二片活动轮的叶片在一定的轨迹和在小于360的范围内摆动,优选地在180度范围内摆动。
如图1,两个阻止装置的前后阻止装置安装在框架上,前阻止装置和后阻止装置阻止左右失衡的二片活动轮的长叶片做圆周转动,致使左右失衡的二片活动轮的叶片在一定的轨迹和在小于180的范围内摆动,优选地在90度范围内摆动。优选地左右失衡的二片活动轮长叶片和/或左右失衡的二片活动轮短叶片的上和/或下安装滑动装置,按照左右失衡的二片叶片围绕二片活动轮轴转动轨迹在框架上的前阻止装置和后阻止装置(即滑轨小于等于水轮轮安装叶片数的平均度数之内)小于等于水轮安装叶片数的平均度数之内范围内摆动。
还包括:同极排斥的磁铁或弹性装置,
所述同极排斥的磁铁,分有摆动间隙或无摆动间隙的安装形式,
在左右失衡的二片活动轮叶片上的滑动装置上安装磁铁,滑动装置上安装的磁铁与前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁同极或与后阻止装置的滑动装置上安装的磁铁同极,前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁与后阻止装置的滑动装置上安装的磁铁相互排斥或前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁滑动一段距离后与后阻止装置的滑动装置上安装的磁铁相互排斥。
水冲击叶片,左右失衡的二片活动轮叶片上的滑动装置上安装磁铁与前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁或与后阻止装置的滑动装置上安装的磁铁靠近,水力减弱时左右失衡的二片活动轮叶片上的滑动装置上安装磁铁与前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁相互排斥分开。
弹性装置是扭簧、板簧或压簧、拉簧或卷簧等弹性装置,分有摆动间隙或无摆动间隙的安装形式。
扭簧的具体安装是在有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板的轴上安装弹性装置(扭簧),弹性装置(扭簧)的一端与框架固定相连,弹性装置(扭簧)的另一端与有轴旋转左右不相等的直板(有轴旋转左右不相等的直板上的滑动装置)或有轴旋转左右不相等的弧形板(有轴旋转左右不相等的弧形板上的滑动装置)相连,或者弹性装置(扭簧)的另一端滑动一段距离后与有轴旋转左右不相等的直板(有轴旋转左右不相等的直板上的滑动装置)或有轴旋转左右不相等的弧形板(有轴旋转左右不相等的弧形板上的滑动装置)相连;
板簧或压簧具体的安装是框架上的弹性装置(板簧或压簧)的一端固定在框架上,弹性装置(板簧或压簧)的另一端与有轴旋转左右不相等的直板(有轴旋转左右不相等的直板上的滑动装置)或有轴旋转左右不相等的弧形板(有轴旋转左右不相等的弧形板上的滑动装置)相连,或者弹性装置(板簧或压簧)的另一端滑动一段距离与有轴旋转左右不相等的直板(有轴旋转左右不相等的直板上的滑动装置)或有轴旋转左右不相等的弧形板(有轴旋转左右不相等的弧形板上的滑动装置)相连;
拉簧或卷簧具体的安装是框架上的弹性装置(拉簧或卷簧)的一端连接在框架上的固定装置上,弹性装置(拉簧或卷簧)的另一端连接在有活动轴的前阻止装置或后阻止装置上,有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板与有活动轴的前阻止装置或后阻止装置相连,或者有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板滑动一段距离后与有活动轴的前阻止装置或后阻止装置相连。
拉簧或卷簧具体的安装是框架上的弹性装置(拉簧或卷簧)的一端连接在框架上的固定装置上,弹性装置(拉簧或卷簧)的另一端连接在有活动轴的前阻止装置或后阻止装置上,有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板与有活动轴的前阻止装置或后阻止装置相连,或者有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板滑动一段距离后与有活动轴的前阻止装置或后阻止装置相连。
所述无坝体是包括:坝墩或河桩和横向水轮(图8),横向水轮安装在两端的坝墩或河桩上,横向水轮耦合发电装置。
所述坝体有景观坝、河道拦坝和淤地坝之分。
景观坝长度比较长,是固定坝,如图4坝体宽度方向有向水轮延伸的固定或活动导流板,水流漫过坝体通过固定或活动导流板切击水轮,包括:固定坝体、固定导流板、坝墩和横向水轮,坝体两端有超出水面或和坝体同高的坝墩,固定导流板连接在坝体和两个坝墩上,固定导流板下面的横向水轮安装在两端的坝墩上,横向水轮耦合发电装置;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有发电阻力逐步增加耦合发电机阻力,由微小、小、中、大至最大发电阻力,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接发电装置上的一组产生电能装置、两组产生电能装置、三组产生电能装置……N组产生电能装置,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接一个发电装置、两个发电装置、三个发电装置……N个发电装置产生电能,发电装置12输出电流输入到蓄电池。
河道拦坝和淤地坝都包括:溢洪坝(溢洪道)和放水闸(泄水洞),
溢洪坝(溢洪道)河道拦坝长度比较短,是固定坝,如图4坝体宽度方向有向水轮延伸的固定导流板,水流漫过坝体通过固定导流板切击水轮,包括:固定坝体、固定导流板、坝墩和横向水轮,坝体两端有超出水面或和坝体同高的坝墩,固定导流板连接在坝体和两个坝墩上,固定导流板下面的横向水轮安装在两端的坝墩上,横向水轮耦合发电装置;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有发电阻力逐步增加耦合发电机阻力,由微小、小、中、大至最大发电阻力,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接发电装置上的一组产生电能装置、两组产生电能装置、三组产生电能装置……N组产生电能装置,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接一个发电装置、两个发电装置、三个发电装置……N个发电装置产生电能,发电装置12输出电流输入到蓄电池。
放水闸(泄水洞也适用深水安装在底部洞壁上,打开闸门泄水发电,浅水安装在上部表面入口泄水发电)包括:前闸门、后闸门、充气气囊封闭装置或密封块或密封机构、横向水轮、闸墩和启闭机,
所述前闸门如图9包括:闸板和启闭机,前闸门上端连接启闭机(螺杆式启闭机或卷扬式启闭机),上端后面有充气气囊封闭装置或密封块或密封机构,下端里面有驱动旋转装置,上下运动时驱动旋转装置驱动下导流板朝上转动使导流板贴合在前闸门的凹槽里,放水发电时驱动旋转装置驱动下导流板朝下转动后固定使导流板引导水流切击水轮,前闸门落下时,前闸门下端插入下面的后移阻止装置中(底板槽中),上端沉没在水中,前闸门升起时,前下闸门下端超出水面,水在前闸门下面通过泄洪。
所述充气气囊封闭装置或密封块或密封机构,安装在前闸门与后闸门之间的前闸门后面的上端或安装在前闸门与后闸门之间的后闸门前面的下端,气泵给气囊充气气囊膨胀封闭前闸门与后闸门之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙。
所述后闸门包括:闸板、横向水轮、启闭机和固定或活动导流板,如图4后闸门最低高度小于水轮的直径大于水轮的半径,后闸门上端连接启闭机(螺杆式启闭机或卷扬式启闭机),宽度方向有向水轮延伸的固定或活动导流板(如图9深水后闸门可以没有导流板,借助喷射压力势能切击水轮发电),固定或活动导流板连接在后闸门上端,固定导流板下面的横向水轮安装在后闸门两端向后延伸的固定装置上,或活动导流板(后闸门宽度方向有向水轮延伸的活动导流板,活动导流板一端通过轴连接在后闸门上端如合页结构,另一端通过钢丝绳连接卷扬机)下面的横向水轮安装在固定框架上,固定框架单独使用一个升降机根据活动导流板的升降升降横向水轮,横向水轮耦合发电装置,水流漫过后闸门通过固定或活动导流板切击水轮。
所述闸墩上有前闸门、后闸门和固定框架的滑轨,前闸门、后闸门和固定框架在闸墩上的滑轨里升降。
所述启闭机是液压式启闭机、螺杆式启闭机、卷扬式启闭机、移动式启闭机中的一种或多种。
有关闭闸门模式、浅水发电模式、深水发电模式和泄洪模式。
关闭闸门模式为:前闸门下降到底,后闸门升起上端超出水面,气泵给气囊充气气囊膨胀封闭前闸门与后闸门之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙关闭闸门停止泄水;或后闸门上端前面有充气气囊封闭装置或密封块或密封机构,后闸门下降到底,前闸门升起超出水面,气泵给气囊充气气囊膨胀封闭前闸门与后闸门之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙关闭闸门停止泄水。
浅水发电模式为:前闸门下降,后闸门上端升起到要泄洪的高度,气泵给气囊充气气囊膨胀封闭前闸门与后闸门之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙,如图4水在后闸门的导流板上通过切击水轮发电;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有发电阻力逐步增加耦合发电机阻力,由微小、小、中、大至最大发电阻力,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接发电装置上的一组产生电能装置、两组产生电能装置、三组产生电能装置……N 组产生电能装置,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接一个发电装置、两个发电装置、三个发电装置……N个发电装置产生电能,发电装置12输出电流输入到蓄电池,给下游供水。
深水发电模式为:如图9,后闸门下降到底,前闸门上端升起超出水面,前闸门下端根据下游用水量的多少在前后闸门之间留放水口,动力装置驱动旋转装置驱动下导流板朝下转动后固定使导流板引导水流切击水轮,水在后闸门的导流板上(深水后闸门可以没有导流板,借助喷射压力势能切击水轮发电)通过切击水轮(使用水喷射压力和水的重力驱动水轮)发电,或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有发电阻力逐步增加耦合发电机阻力,由微小、小、中、大至最大发电阻力,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接发电装置上的一组产生电能装置、两组产生电能装置、三组产生电能装置……N组产生电能装置,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接一个发电装置、两个发电装置、三个发电装置……N个发电装置产生电能,发电装置12输出电流输入到蓄电池,给下游供水。
泄洪模式为:前后闸门升起到下端超出水面,水在前后闸板下端通过泄洪。
附图说明:
图1、两个阻止装置的水轮侧视图,
图2、两个阻止装置阻止左右失衡的二片活动轮叶片活动侧视图,
图3、单个阻止装置的水轮侧视图,
图4、景观坝、河道拦坝、溢洪道安装水轮侧视图,
图5、两个阻止装置的每片叶片板簧安装侧视图,
图6、两个阻止装置的每片叶片拉簧安装侧视图,
图7、两个阻止装置的每片叶片扭簧安装侧视图,
图8、无坝体安装水轮俯视图,
图9、放水闸深水安装水轮侧视图。
附图标号说明:
1、立轴,2、空心轴,3、叶片框架,4、左右失衡的二片活动轮短叶片,5、左右失衡的二片活动轮长叶片,6、滑轨,7、左右失衡的二片活动轮轴,8、后阻止装置或后阻止装置安装磁铁或后板簧,9、前阻止装置或前阻止装置安装磁铁或前板簧,10、水轮叶片,11、自动耦合变速齿轮箱,12发电机,13、滑轨固定装置,14、左右失衡的二片活动轮叶片上的滑动装置,15、滑轨上的固定装置,16、拉簧,17、前阻止装置或后阻止装置活动轴,18、前扭簧,19、后扭簧,20、后闸门或固定坝,21、导流板活动轴,22、固定导流板或活动导流板,23、活动导流板拉动连接装置,24、水面,25、坝墩或河桩或闸墩,26、河岸或河堤或渠堤,29、左右失衡的二片活动轮的单个阻止装置,30、前水面,31、前闸门,32、前闸门启闭机,33、后闸门启闭机,34、前闸门下导流板, 35、横向水轮升降机,36、驱动旋转装置,37、充气气囊封闭装置或密封块或密封机构,40、横向水轮,41、闸门横梁,42、后水面,43、河底或闸门底板,
具体实施方式
实施例1
如图8,所示,包括:坝墩或河桩25和横向水轮,横向水轮安装在两端的坝墩或河桩25上,横向水轮耦合发电装置。河岸或河堤或渠堤 26里面的水向横向水轮流动冲击横向水轮叶片10,如图3(显示水流来的方向为上方)所示水冲击左右失衡的二片活动轮短叶片4和左右失衡的二片活动轮长叶片5,左右失衡的二片活动轮长叶片5迎水面积大,左右失衡的二片活动轮短叶片4迎水面积小,致使横向水轮的左右失衡的二片活动轮围绕中心轴转动,叶片10框架3上的单个阻止装置29阻止左右失衡的二片活动轮短叶片4转动,横向水轮叶片10的水力因左右失衡而转动驱动空心轴2或立轴1上转动,从时钟时针12点位置开始至时钟时针6点位置使用长叶片朝向水轮里和短叶片朝向水轮外迎水,在接近时钟时针6点位置开始长叶片翻转朝向顺水和短叶片翻朝向逆水至时钟时针12点位置随水飘荡,不使用左右失衡的二片活动轮叶片迎水逆水行,横向水轮左右两边的叶片10的水力因失衡而转动驱动空心轴2或立轴1上转动,空心轴2或立轴1自动耦合变速齿轮箱11连接的发电机 12输出电流输入到蓄电池。
实施例2
如图4所示,河岸或河堤或渠堤26里面的水漫过固定坝20,通过固定导流板或活动导流板22,切击时钟12点位置横向水轮叶片10。如图 1、图2所示,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5从时钟时针 12点位置开始至时钟时针1点半位置左右失衡的二片活动轮长叶片5在流水的作用下靠在后阻止装置上和左右失衡的二片活动轮短叶片4迎水横向水轮叶片顺水行,横向水轮叶片10的水力因左右失衡而转动驱动空心轴2或立轴1上转动,空心轴2或立轴1自动耦合变速齿轮箱11连接的发电机12输出电流输入到蓄电池。叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5从时钟时针1点半位置开始至时钟时针3点位置左右失衡的二片活动轮的长叶片在流水的作用下翻转靠在前阻止装置上,使用左右失衡的二片活动轮长叶片5和左右失衡的二片活动轮短叶片4迎水横向水轮叶片顺水行,横向水轮叶片10的水力因左右失衡而转动驱动空心轴 2或立轴1上转动,空心轴2或立轴1自动耦合变速齿轮箱11连接的发电机12输出电流输入到蓄电池。叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5从时钟时钟3点位置开始在流水的作用下靠在前阻止装置上,【前阻止装置是板簧,如图5所示,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5上的滑动装置14推动前板簧9,水力大于前板簧弹力,前板簧9 弯曲,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5转动到时钟时针4 点半左右时,水力小于前板簧9的弹力,前板簧9伸直。或者前阻止装置连接拉簧,如图6所示,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片 5上的滑动装置14推动前阻止装置9,水力大于前拉簧16拉力,前拉簧 16伸展,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5转动到时钟时针 4点半左右时,水力小于前拉簧16的拉力,前拉簧16收缩。或者前阻止装置是扭簧,如图7所示,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5推动前扭簧18,水力大于前扭簧18弹力,前扭簧18拉伸,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5转动到时钟时针4点半左右时,水力小于前扭簧的弹力,前扭簧18收缩】至时钟时针6点位置使用左右失衡的二片活动轮长叶片5和左右失衡的二片活动轮短叶片4迎水横向水轮叶片顺水行,横向水轮叶片10的水力因左右失衡而转动驱动空心轴 2或立轴1上转动,空心轴2或立轴1自动耦合变速齿轮箱11连接的发电机12输出电流输入到蓄电池。叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5从时钟时针6点位置开始在流水的作用下离开前阻止装置至时钟时针9点位置,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮的短叶片朝向逆水,左右失衡的二片活动轮的长叶片朝向顺水,左右失衡的二片活动轮叶片与逆水垂直随水飘荡,横向水轮叶片10的水力因左右失衡而转动驱动空心轴2或立轴1上转动,空心轴2或立轴1自动耦合变速齿轮箱11连接的发电机12输出电流输入到蓄电池。叶片框架3上左右失衡的二片活动轮逆水行转动从时钟9点位置开始在流水的作用下靠在后阻止装置上【后阻止装置是板簧,如图5所示,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5上的滑动装置14推动后板簧8,水力大于后板簧8弹力,后板簧8弯曲,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5转动超过时钟时针12点位置以后时,水力小于前板簧8的弹力,后板簧8伸直。或者后阻止装置连接拉簧,如图6所示,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5上的滑动装置14推动后阻止装置8,水力大于后拉簧16拉力,后拉簧16伸展,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5转动超过时钟时针12点位置时,水力小于后拉簧16的拉力,后拉簧16收缩。或者后阻止装置是扭簧,如图7所示,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5推动后扭簧19,水力大于后扭簧19弹力,后扭簧19 拉伸,叶片框架3上左右失衡的二片活动轮长叶片5转动超过时钟时针 12点位置时,水力小于后扭簧19的弹力,后扭簧19收缩】至时钟时针 12点位置左右失衡的二片活动轮长叶片5在流水的作用下靠在后阻止装置上和左右失衡的二片活动轮短叶片4迎水横向水轮叶片逆水行,横向水轮叶片10的水力因左右失衡而转动驱动空心轴2或立轴1上转动,空心轴2或立轴1自动耦合变速齿轮箱11连接的发电机12输出电流输入到蓄电池。
实施例3
如图9所示,第一电动机驱动横向水轮升降机35将横向水轮40升起到顶部,第二动力装置驱动旋转装置36驱动下导流板34朝上转动使导流板34贴合在前闸门31的凹槽里,第三电动机驱动后闸门20启闭机 33将后闸门20升起到顶部,第四电动机驱动前闸门启闭机32将前闸门 31升起到顶部,水在前闸门31、后闸门20和横向水轮40底部通过泄洪。
电动机驱动前闸门启闭机32将前闸门31降到底部,动力装置驱动气泵给前闸门31后面上端的气囊37充气气囊37膨胀封闭前闸门31与后闸门20之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙关闭闸门停止放水。
或者电动机驱动后闸门启闭机33将后闸门20降到底部,动力装置驱动气泵给后闸门20前面上端的气囊37充气气囊37膨胀封闭前闸门31 与后闸门20之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙关闭闸门停止放水,电动机驱动横向水轮升降机35将横向水轮40上端降到与后闸门20上端接近平行或超出后闸门20上端,电动机驱动前闸门启闭机32将前闸门31根据下游用水量的多少升起在前后闸门之间形成放水口,动力装置驱动旋转装置36驱动下导流板34朝下转动后固定使下导流板34引导水流切击如图1或3横向水轮40转动,横向水轮叶片10 驱动空心轴2或立轴1上转动,空心轴2或立轴1自动耦合变速齿轮箱 11,人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有发电阻力逐步增加耦合发电机阻力,由微小、小、中、大至最大发电阻力,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接发电装置上的一组产生电能装置、两组产生电能装置、三组产生电能装置……N组产生电能装置,发电装置12输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接一个发电装置、两个发电装置、三个发电装置……N个发电装置产生电能,发电装置12输出电流输入到蓄电池。
Claims (10)
1.一种水利发电组件,其特征在于,是放水闸(泄水洞也适用深水安装在底部洞壁上,打开闸门泄水发电,浅水安装在上部表面入口泄水发电),包括:前闸门、后闸门、充气气囊封闭装置或密封块或密封机构、横向水轮、闸墩和启闭机,
所述前闸门,包括:闸板和启闭机,前闸门上端连接启闭机(螺杆式启闭机或卷扬式启闭机),上端后面有充气气囊封闭装置或密封块或密封机构,下端里面有驱动旋转装置,上下运动时驱动旋转装置驱动下导流板朝上转动使导流板贴合在前闸门的凹槽里,放水发电时驱动旋转装置驱动下导流板朝下转动后固定使导流板引导水流切击水轮,前闸门落下时,前闸门下端插入下面的后移阻止装置中(底板槽中),上端沉没在水中,前闸门升起时,前下闸门下端超出水面,水在前闸门下面通过泄洪;
所述充气气囊封闭装置或密封块或密封机构,安装在前闸门与后闸门之间的前闸门后面的上端;或安装在前闸门与后闸门之间的后闸门前面的下端,气泵给气囊充气气囊膨胀封闭前闸门与后闸门之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙;
所述后闸门包括:闸板、横向水轮、启闭机,
后闸门最低高度小于水轮的直径大于水轮的半径,后闸门上端连接启闭机(螺杆式启闭机或卷扬式启闭机),深水后闸门可以没有导流板,借助喷射压力势能切击水轮;
横向水轮安装在固定框架上,固定框架单独使用一个升降机根据活动导流板的升降升降横向水轮,横向水轮耦合发电装置,水流漫过后闸门切击水轮;
所述闸墩有前闸门、后闸门和固定框架的滑轨,前闸门、后闸门和固定框架在闸墩上的滑轨里升降;
所述启闭机是液压式启闭机、螺杆式启闭机、卷扬式启闭机、移动式启闭机中的一种或多种;
电动机驱动横向水轮升降机将横向水轮升起到顶部,动力装置驱动旋转装置驱动下导流板朝上转动使导流板贴合在前闸门的凹槽里,电动机驱动后闸门启闭机将后闸门升起到顶部,电动机驱动前闸门启闭机将前闸门升起到顶部,水在前闸门、后闸门和横向水轮底部通过泄洪;
电动机驱动前闸门启闭机将前闸门降到底部,动力装置驱动气泵给前闸门后面上端的气囊充气气囊膨胀封闭前闸门与后闸门之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙关闭闸门停止放水;
或者电动机驱动后闸门启闭机将后闸门降到底部,动力装置驱动气泵给后闸门前面上端的气囊充气气囊膨胀封闭前闸门与后闸门之间的间隙或传动装置传动密封块封闭前闸门与后闸门之间的间隙或驱动装置驱动密封机构封闭前闸门与后闸门之间的间隙关闭闸门停止放水,电动机驱动横向水轮升降机将横向水轮上端降到与后闸门上端接近平行或超出后闸门上端,电动机驱动前闸门启闭机将前闸门根据下游用水量的多少升起在前后闸门之间形成放水口,动力装置驱动旋转装置驱动下导流板朝下转动后固定使下导流板引导水流切击横向水轮转动,横向水轮叶片驱动空心轴或立轴转动,空心轴或立轴自动耦合变速齿轮箱,人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有发电阻力逐步增加耦合发电机阻力,由微小、小、中、大至最大发电阻力,发电装置输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接发电装置上的一组产生电能装置、两组产生电能装置、三组产生电能装置……N组产生电能装置,发电装置输出电流输入到蓄电池;或者人工控制或电脑控制装置根据水流量的多少控制装置控制从没有连接发电装置到连接一个发电装置、两个发电装置、三个发电装置……N个发电装置产生电能,发电装置输出电流输入到蓄电池。
2.如权利要求1所述的水利发电组件,其特征在于,是景观坝、河道拦坝和溢洪道,包括:后闸门或坝体、导流板、横向水轮、闸墩或坝墩,后闸门或坝体两端有超出水面或和后闸门或坝体同高的坝墩或闸墩,导流板连接在后闸门或坝体和两个坝墩或闸墩上,导流板下面的横向水轮安装在两端的闸墩或坝墩上,横向水轮耦合发电装置。
3.如权利要求2所述的水利发电组件,其特征在于,无坝体或无闸门,包括:坝墩或河桩和横向水轮,横向水轮安装在两端的坝墩或河桩上,横向水轮耦合发电装置。
4.如权利要求1所述的水利发电组件,其特征在于,横向水轮,包括,水轮叶片、立轴或空心轴和发电装置,
所述水轮叶片是一个框架,安装在立轴或空心轴上,立轴或空心轴上耦合发电装置;框架中安装左右失衡的二片活动轮,活动轮是安装有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板,水推动框架中的左右失衡的二片活动轮,框架上的阻止装置致使左右失衡的二片活动轮的长叶片或短叶片在一定的轨迹和范围内摆动,
有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板,包括:叶片框架、阻止装置、左右失衡的二片活动轮和轮轴,
叶片框架安装在以立轴为中心的立轴或空心轴上,叶片框架安装有左右失衡的二片活动轮,
二片活动轮轴安装在叶片框架上的上下框上,左右失衡的二片活动轮有一片长叶片和一片短叶片安装有轴,活动轮轴安装在叶片框架上的上下框上,长叶片和短叶片在框架上的阻止装置的作用下在一定的轨迹和在一定范围内摆动。
5.如权利要求4所述的水利发电组件,其特征在于,阻止装置安装在框架上,有单个阻止装置和两个阻止装置两种安装形式,框架上的阻止装置阻止左右失衡的二片活动轮叶片做圆周转动,致使左右失衡的二片活动轮的叶片在一定的轨迹和在一定的范围内摆动。
6.如权利要求5所述的水利发电组件,其特征在于,单个阻止装置安装在框架上,向一方扩展,阻止装置上或左右失衡的二片活动轮的叶片安装弹性装置,或者阻止装置和左右失衡的二片活动轮的叶片安装同极的磁铁,阻止装置与左右失衡的二片活动轮的叶片相互排斥,阻止装置阻止左右失衡的二片活动轮的短叶片做圆周转动,致使左右失衡的二片活动轮的叶片在一定的轨迹和在小于360的范围内摆动,优选地在180度范围内摆动。
7.如权利要求5所述的水利发电组件,其特征在于,两个阻止装置的前后阻止装置安装在框架上,前阻止装置和后阻止装置阻止左右失衡的二片活动轮的长叶片做圆周转动,致使左右失衡的二片活动轮的叶片在一定的轨迹和在小于180的范围内摆动,优选地在90度范围内摆动。
8.如权利要求5所述的水利发电组件,其特征在于,左右失衡的二片活动轮长叶片和/或左右失衡的二片活动轮短叶片的上和/或下安装滑动装置,按照左右失衡的二片叶片围绕二片活动轮轴转动轨迹和在小于等于水轮安装叶片数的平均度数之内范围内摆动。
9.如权利要求7、8所述的水利发电组件,其特征在于,还包括:同极排斥的磁铁或弹性装置,
所述同极排斥的磁铁,分有摆动间隙或无摆动间隙的安装形式,在左右失衡的二片活动轮叶片上的滑动装置上安装磁铁,滑动装置上安装的磁铁与前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁同极或与后阻止装置的滑动装置上安装的磁铁同极,前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁与后阻止装置的滑动装置上安装的磁铁相互排斥或前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁滑动一段距离后与后阻止装置的滑动装置上安装的磁铁相互排斥,
水冲击叶片,左右失衡的二片活动轮叶片上的滑动装置上安装磁铁与前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁或与后阻止装置的滑动装置上安装的磁铁靠近,水力减弱时左右失衡的二片活动轮叶片上的滑动装置上安装磁铁与前阻止装置的滑动装置上安装的磁铁相互排斥分开;
弹性装置是扭簧、板簧或压簧、拉簧或卷簧等弹性装置,分有摆动间隙或无摆动间隙的安装形式,
扭簧的具体安装是在有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板的轴上安装弹性装置(扭簧),弹性装置(扭簧)的一端与框架固定相连,弹性装置(扭簧)的另一端与有轴旋转左右不相等的直板(有轴旋转左右不相等的直板上的滑动装置)或有轴旋转左右不相等的弧形板(有轴旋转左右不相等的弧形板上的滑动装置)相连,或者弹性装置(扭簧)的另一端滑动一段距离后与有轴旋转左右不相等的直板(有轴旋转左右不相等的直板上的滑动装置)或有轴旋转左右不相等的弧形板(有轴旋转左右不相等的弧形板上的滑动装置)相连;
板簧或压簧具体的安装是框架上的弹性装置(板簧或压簧)的一端固定在框架上,弹性装置(板簧或压簧)的另一端与有轴旋转左右不相等的直板(有轴旋转左右不相等的直板上的滑动装置)或有轴旋转左右不相等的弧形板(有轴旋转左右不相等的弧形板上的滑动装置)相连,或者弹性装置(板簧或压簧)的另一端滑动一段距离与有轴旋转左右不相等的直板(有轴旋转左右不相等的直板上的滑动装置)或有轴旋转左右不相等的弧形板(有轴旋转左右不相等的弧形板上的滑动装置)相连:
拉簧或卷簧具体的安装是框架上的弹性装置(拉簧或卷簧)的一端连接在框架上的固定装置上,弹性装置(拉簧或卷簧)的另一端连接在有活动轴的前阻止装置或后阻止装置上,有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板与有活动轴的前阻止装置或后阻止装置相连,或者有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板滑动一段距离后与有活动轴的前阻止装置或后阻止装置相连;
拉簧或卷簧具体的安装是框架上的弹性装置(拉簧或卷簧)的一端连接在框架上的固定装置上,弹性装置(拉簧或卷簧)的另一端连接在有活动轴的前阻止装置或后阻止装置上,有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板与有活动轴的前阻止装置或后阻止装置相连,或者有轴旋转左右不相等的直板或有轴旋转左右不相等的弧形板滑动一段距离后与有活动轴的前阻止装置或后阻止装置相连。
10.如权利要求1、2、3所述的水利发电组件,其特征在于,横向水轮,水轮叶片从时钟时针12点位置开始至时钟时针6点位置使用左右失衡的二片活动轮长叶片朝向水轮里和左右失衡的二片活动轮短叶片朝向水轮外迎水,在接近时钟时针6点位置开始左右失衡的二片活动轮长叶片翻转朝向顺水和左右失衡的二片活动轮短叶片翻朝向逆水至时钟时针12点位置随水飘荡,横向水轮左右两边的叶片的水力因失衡而转动驱动空心轴或立轴转动;
或者,水轮叶片从时钟时针12点位置开始至时钟时针1点半位置左右失衡的二片活动轮长叶片在流水的作用下靠在后阻止装置上和左右失衡的二片活动轮短叶片迎水,从时钟时针1点半位置开始至时钟时针3点位置左右失衡的二片活动轮的长叶片在流水的作用下翻转靠在前阻止装置上,使用左右失衡的二片活动轮长叶片和左右失衡的二片活动轮短叶片迎水,从时钟时钟3点位置开始在流水的作用下靠在前阻止装置上至时钟时针6点位置,使用左右失衡的二片活动轮长叶片和左右失衡的二片活动轮短叶片迎水,从时钟时针6点位置开始在流水的作用下离开前阻止装置至时钟时针9点位置,左右失衡的二片活动轮的短叶片朝向逆水而左右失衡的二片活动轮的长叶片朝向顺水,左右失衡的二片活动轮前后叶片与逆水垂直,随水飘荡,从时钟时针9点位置开始至时钟时针12点位置左右失衡的二片活动轮长叶片在流水的作用下靠在后阻止装置上和左右失衡的二片活动轮短叶片迎水,横向水轮左右两边的叶片的水力因失衡而转动驱动空心轴或立轴转动。
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CN114017249A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-08 | 陈明兴 | 一种水利发电装置 |
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