CN1815073A - 潜入式水轮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用可再生自然(平流)水能发电的桨叶式水轮机装置；它是一种把可下潜的船型浮箱，桨叶式水轮机组，惯性飞轮，增速齿轮箱等的合理组合，利用固定在船体上的卷扬机、缆绳与岸上设置的钢筋混凝土锚固桩连接，船型浮箱中间的喇叭形的进水口，能集中水流进入相对封闭的圆筒型管道，依次冲击连接在平行中轴上的多个桨叶式水轮，桨叶式水轮完全潜入水中，充分利用江、河自然(平流)水能为动力来发电，在获得稳定的自然能的同时，又不破坏自然生态。这对于开发利用象长江中、上游这一类的江河水域极其有用。它可独自形成规模。它的安装使用不会对自然植被产生任何影响，更无污染可言，符合绿色、环保的可再生自然(平流)水能的开发，有百利而无一害。

Description

潜入式水轮机

技术领域：

一种水轮机，具体说是一种开发利用可再生自然(平流)水能的桨叶式水轮机。

背景技术：

现有的水力发电的水轮机必须具备高水头，需筑坝储水，积畜能量。储水筑坝就会严重破坏自然生态越是大型的水电站建设破坏自然生态越严重，如三峡大坝的建设，投资巨大，其中的得与失还有待时间来做检验。在开发利用自然(平流)水能方面也有多项发明和实用新型公开：如实用新型：江河漂浮式水轮机组发电站，<发明名称>江河漂浮式水轮机组发电站等等。

发明内容：

本发明也是一种立足于自然(平流)水能的开发，即通过利用可下潜的船型浮箱：与船型浮箱底部连接的水平中轴及中轴上进行连接和固定的桨时式水轮机组，惯性飞轮，增速齿轮箱等的合理组合，利用固定在船体上的卷扬机、缆绳与岸上设置的钢筋混凝土三梭体锚固桩进行活动连接，通过安装在钢筋混凝土三梭体锚固桩的圆柱上的滑轮，可随水位的升降，进行上、下调节来调整水轮机在江中的位置、保证水轮机的安全运作。桨叶式水轮完全潜入水中，充分利用江、河自然(平流)水能为动力，在获得稳定的自然能的同时，又不破坏自然生态，潜入式水轮机依此为没计理念。

附图说明：

图1.：潜入式水轮机结构的示意图(前视)。图2.：潜入式水轮机结构、运转侧视图。图3.：潜入式水轮机安装使用的示意图(俯视)。图4.潜入式水轮机与三梭体锚固桩连接缆绳和小钢绳的连接组成的示意图。图5.：钢筋混凝土三梭体锚固桩的具体结构以及与潜入式水轮机进行升降调节的示意图。

具体实施方式：

潜入式水轮机的具体结构及功能如图1.、图2.所示。图1.：潜入式水轮机结构前示图：1.连接水轮的中轴。2.连接桨时连接件。3.桨叶。4.锁定螺栓。5.水轮外相对封闭的圆筒型管道。6.船型浮箱敞开的底部。7.船型浮箱的外壁。8.船型浮箱的内部空间。9.船型浮箱的船底隔板。10.船底安装的短管及短管上方安装开闭器。11.船底安装的长管及长管上方安装充气泵。12.船舱底板。13.惯性飞轮。14.支撑架。15.与惯性飞轮同轴的齿轮。16.操作间。17.操作间的顶棚。图2.：1.桨叶式水轮(六个)。2.船型浮箱底部连接桨叶式水轮的平行中轴。3.船型浮箱底部连接中轴的三角型悬柱(与水轮的连接处安装轴承)。4.稳固向上传动齿轮的中心轴的支撑架(连接处安装轴承)。5.向上传动的转换齿轮。6.船型浮箱的内部的隔板(隔板上方留孔洞连通)。7.固定在船体上连接缆绳的卷扬机。8.船舱下隔板。9.船舱底板。10操作间。11.惯性飞轮。12.连接齿轮。13.增速齿轮箱。14.发电机。15.操作间的顶棚。16.在船底安装有充气泵及开闭器的长、短管。17.水的流向。潜入式水轮机的结构连接安装与运转如图3.所示：1.固定在船体前部两边连接和固定缆绳的卷扬机(四个)。2.固定在船体侧后连接和固定缆绳的卷扬机(二个)。3.船体前部两边连接和固定船体的缆绳和小钢绳。4.船体侧后连接固定船体用的缆绳和小钢绳。5.设置在潜入式水轮机前面的钢筋混凝土三梭体锚固桩。6.船体前部两边连接和固定缆绳的钢筋混凝土三梭体锚固桩。7.船型浮箱及其内部(留有孔洞连通的)隔板。8.水的流向。9.船型浮箱前头设置的喇叭形的进水口。10.连接在平行中轴上的桨叶式水轮(六个)。11.连接和固定桨叶式水轮平行中轴。12.平行中轴上的齿轮及将动力向上传动的啮合齿轮。13.固定和连接平行中轴的三角型悬柱，利用它把水轮牢固地固定于在船舱底板下，(连接处安装轴承)。图4.：潜入式水轮机与三梭体锚固桩的连接缆绳和小钢绳的连接组合示例图：图中：A.：(● ★)以虚线连接钢筋混凝土三梭体锚固桩的垂直圆柱C.：○为一组：B.：(◎ ☆)以实体线连接钢筋混凝土三梭体锚固桩的垂直圆柱D.： 为一组：细线条为调节缆绳在钢筋混凝土三梭体锚固桩的垂直圆柱升降的小钢绳。使用中当一组的缆绳拉紧时，另一组的缆绳必然会放松，放松一组的缆绳就可以通过小钢绳的卷动，拉动与套在垂直圆柱上的圆筒体上连接的缆绳，圆筒体能沿垂直圆柱上下滑动。灵活的捉起和放下缆绳在三梭体锚固桩的的垂直圆柱上的位置，使(水位)升降时船体(缆绳)与三梭体锚固桩的的垂直圆柱上的位置保持相对平衡。图5.：钢筋混凝土三梭体锚固桩的具体形状结构以及与潜入式水轮机进行升降调节的示意图：A.：钢筋混凝土三梭体锚固桩的正面的示意图。B.：钢筋混凝土三梭体锚固桩的侧面的示意图C.：钢筋混凝土三梭体锚固桩垂直圆柱顶部中间安装的定滑轮示意图。D.：钢筋混凝土三梭体锚固桩的顶视图。E.：船型浮箱。1.钢筋混凝土三梭体锚固桩。2.三梭体锚固桩前面的垂直圆柱(两根)。3.连接三梭体锚固桩顶部的拉绳(起加固锚固桩稳定的作用)。4.三梭体锚固桩的基础。5.钢筋混凝土三梭体锚固桩顶部用于连接与固定垂直圆柱钢筋混凝土块。6.垂直圆柱顶部中间安装的滑轮。7放大的垂直圆柱顶部中间安装的滑轮的示意图。8.三梭体锚固桩的俯视图。9.用于连接和固定缆绳的套在垂直圃柱上(中空的)圆筒体，圆筒体能沿垂直圆柱上下滑动。10.圆筒体前面安装、固定的动滑轮。11.圆筒体后面连接和固定小钢绳的环扣。12.连接和固定缆绳的环扣。13.

演示小钢绳的转动提起缆绳的示意图。14.卷动小钢绳的电动卷轮。15.卷动缆绳的电动卷轮。16.船型浮箱。(如图中的小箭头所示：转动小钢绳能方便的升降垂直圆柱上(中空的)的圆筒体和缆绳。)

潜入式水轮机的运转程序：水流通过喇叭形的进水口(图3.～9)，进入圆筒形管道(图1.～5)，依次冲击六个桨叶式水轮转动(图3.～10)，产生动力。经与向上传动的转换齿轮(图2.～5)的啮合.向上传动。再经过惯性飞轮(图2.～11)，连接齿转(图2.～12)把动力传送到增速齿轮箱(图2.～13)，通过增速，达到发电机所需的转速，供给发电机(图2.～14)发电。

本发明有如下技术特征：1.船型浮箱中间的喇叭形的进水口(图3.：8)，能集中水流进入相对封闭的圆筒型管道(图1.～5)，依次冲击连接在平行中轴上的多个桨叶式水轮(图3.～10)，使水轮转动产生较大的动力。2.船型浮箱无底结构，隔板上留孔洞连通，船底安装的长管与短管及安装的充气泵(图1～10.)、开闭器(图1～11.)向船型浮箱的底部充(放)气。能调控船型浮箱的升降及平衡，使整个水轮机能潜入水中的运转，(也能浮出水面)有利于不同情况的水域开发使用。3.惯性飞轮能稳定转速。4.增速齿轮箱提高转速。5.潜入式水轮能充分、有效的利用江、河自然(平流)水能。6.固定在船体上连接缆绳的卷扬机(图3.～1.2.)与岸上设置的钢筋混凝土三梭体锚固桩(图5.)用缆绳(图3.～3.4.)连接，能充分保证船潜入水轮机随水位的升降，也能保证潜入水轮机安全运作和调整其在江中的位置。7.潜入式水轮机的结构简单，制作成本低．不需高尖技术便可制作出来；安装方便，安装使用是利用可再生的江、河自然(平流)水能，在获得稳定的自然能的同时，不会对自然植被产生任何影响，更无污染可言。符合绿色、环保的要求。8.虽然平流水能没有“水头”，但与风能相比较水的密度却大于风能若干倍，并比风能稳定。9.另加：1.设备运转自动润滑系统。2.设备运转远距离监视系统。3.向船底空间充放气的(电动)设备和卷扬机的电源控制系统。(图中未示)(此三项系统利用现有公用技术就能实施。)整个操作均可用导线引至岸上设置的操控室并连接电脑进行多台机组统一监控、操作，以便节约管理成本，提高安全运行系数。这对于开发利用象长江中、上游这一类的江河水域极其有用。它可独自形成规模，在不破坏自然生态环境的前题下，充分的开发自然水能。此举有百利而无一害，其功在当代，利在千秋。

Claims (4)

1.一种利用可再生自然(平流)水能发电的桨叶式水轮机装置——潜入式水轮机。主要包括：船型浮箱、可充(放)气设施、卷扬机、缆绳、钢筋混凝土三梭体锚固桩、及与钢筋混凝土三梭体锚固桩连接的缆绳、设备运转自动润滑调控系统、设备运转远程监控系统、电动设备的电源控制系统。它的特征在于：水轮机能潜入水中运抟，能随水位升降。

2.根据权利要求1.它的特征在于：潜入式水轮机的船型浮箱、可充(放)气设施使水轮机能潜入水中运抟；卷扬机与岸上设置的钢筋混凝土三梭体锚固桩用缆绳连接，能有效的调控水轮机的升降、平衡及水轮机在江中的位置，充分保证潜入式水轮机运转的安全性和稳定性。

3.根据权利要求1.它的特征在于：喇叭形的进水口、相对封闭的圆筒型管道及多个桨叶式水轮的同轴运转，能充分集中水流，有效的利用水能。

4.根据权利要求1.它的特征在于：潜入式水轮机与现已公开的先进技术和机械设备相结合，可设置：设备运转自动润滑调控系统、设备运转远程监控系统、电动设备的电源控制系统，均可用导线引至岸上设置的操控室连接电脑进行多台机组统一监控，以便节约管理成本，提高安全运行系数，形成规模，充分地开发利用江、河自然平流水能。

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