CN201110243Y - 大主动轮型的发电变速器 - Google Patents

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CN201110243Y CNU2007201473826U CN200720147382U CN201110243Y CN 201110243 Y CN201110243 Y CN 201110243Y CN U2007201473826 U CNU2007201473826 U CN U2007201473826U CN 200720147382 U CN200720147382 U CN 200720147382U CN 201110243 Y CN201110243 Y CN 201110243Y
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Abstract

一种大主动轮型的发电变速器，涉及到水流发电技术领域。本实用新型包括主动轮、变速齿轮组和发电机三部分组成，主动轮的直径为4米或4米以上，厚度为0.4米或0.4米以上，水流冲击主动轮上的扇叶片带动主动轮转动，主动轮的轮齿与一组或一组以上的变速齿轮组的轮齿啮合，每组变速齿轮组尾端与发电机的转子上的齿轮啮合，从而带动发电机高速旋转来发电。本实用新型主要改解建造水力发电站工程的巨大，地理环境的严重制约的缺陷，在不筑坝的前题下，可以直接利用河流中水流动产生的能量，转化为电能输出，在流量大、流速大的河段上都能建造，适应范围较广。

Description

大主动轮型的发电变速器
技术领域
本实用新型涉及到水流(河流、潮流)发电技术领域。
技术背景
我国是一个水能资源丰富的国家，蕴含着巨大的水能，只有极小的一部分用于发电外，绝大部份水流能源都无利用，将巨大的水能白白浪费掉了。这样白白损失水能的主要原因是：现有的水力发电装置一般都是建坝发电，例如三峡发电站，可是，像三峡这样适合修建水能发电站的地理条件并不多，所以，只有看着巨大的水能资源静静地流过却束手无策。
综上所述，现在的水能发电装置首先是受到地理环境的严重制约，其次，工程的巨大，需大量的财力、物力。
发明内容
本实用新型的目的是将河流中的水能资源，用来为发电机发电。
本实用新型是根据本人的另外一件发明创造：活叶式流体能源机(申请号：03120768.5)的一项配套技术。为实现本实用新型目的所采用的技术方案是根据《工程力学》(书号ISBN7-111-06613-8)第186页的公式P＝M*n/9550(P功率、M转矩、n转速)，由公式得出功率P的大小由转矩M和转速n来决定，转矩M和转速n越大，功率就越大，而转矩M的大小由轮齿的推力F和齿轮的直径d决定，也即是：M＝F*d/2，而推动力F又由轮宽b和齿高h决定，F＝b*0.85*h*[τ]，综上所述，P＝b*0.85*h*[τ]*d/2*n/9550。
因此，为了使能源机收集的能量高效转为电能，必须给能源机配一大主动轮，才能将能量传出来转为电能。首先建造直径为4米或4米以上，厚度为0.4米或0.4米以上的主动轮。本实用新型为了实现发明目的，在结构上除了一个大的主动轮外，还设有变速齿轮组和发电机部份，采用的主动轮的两边由两个大小相同的轮盘固定在一根轴上，用连杆加固连接两个轮盘，两个轮盘上分别用扇叶架均匀地划分为至少四个或四个以上的扇区，扇叶片处于两个轮盘间，分别固定相应的两个轮盘的扇叶架上，为了防止轮盘扇叶架的强度不够，水流冲弯扇叶架，在相邻的两根扇叶架间用至少一根支撑杆支撑，将轮盘形成一个蜘蛛网状。主动轮的中心轴两端用轴承固定在两个浮船上，使轴的高度与水面基本相平，在主动轮的两边的轮盘边缘设有轮齿与至少一组变速齿轮组相啮合，或在轮盘外侧另外专设一个同轴的主动轮与变速齿轮组啮合，或主动轮的轮盘上不设轮齿，在主动轮的外侧设传动齿轮与变速齿轮组啮合，每组变速齿轮组的尾端再与发电机的转子上的齿轮啮合，带动发电机高速旋转，转化为电能输出。
本实用新型的有益效果是建造时工程造价相对较低，在不筑坝的前题下，可以直接利用河流中水流动产生的能量，转化为电能输出，在流量大、流速大的河段上都能建造，适应范围较广。
附图说明
以下根据附图进一步说明：
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为变速齿轮组结构示意图。
其中，1、主动轮，2、变速齿轮组，3、发电机，4、主动轮固定轴，5、浮船，11、主动轮的轮盘，12、连杆，13、扇叶片，21、变速齿轮组中与主动轮相啮合的齿轮，22、变速齿轮组中的加速齿轮，23、变速齿轮组支架，31、发电机转子上的齿轮，111、大主动轮轮齿，112、扇叶架，113、扇叶架支撑杆。
具体实施
下面结合附图对本实用新型其中的一种具体实施方式作进一步描述：本实用新型由一个很大的主动轮1、变速齿轮组2和发电机3组成，主动轮1的高度也即是主动轮的直径为5米或5米以上，厚度为0.5米或0.5米以上。主动轮1是由两个大小相同的轮盘11固定在主动轮固定轴4上，用连杆12固定连接两个轮盘11，两轮盘1形成支架结构，一是可以节省材料，二是可以减轻重量，两个轮盘11分别用扇叶架112均匀地划分为至少四个或四个以上的扇区，扇叶片13处于两个轮盘间，分别固定跨搭在的两个轮盘11的相应的扇叶架112上，为了防止在水压大时，冲击扇叶片13时，使扇叶架112拉弯变形，在相邻的两根扇叶架112间使用支撑杆113支撑，根据扇叶架112的高度，可选择一根支撑杆113或多根支撑杆，将轮盘形成一个蜘蛛网状，主动轮1要转动，所以必须要将主动轮的轴4固定起来，主动轮的中心轴4两端用轴承固定在两个浮船5上，主动轮的轴4的高度设在与水面差不多高度即可，在主动轮1两边的轮盘11边缘设有轮齿111，轮盘11边缘上轮齿111与变速齿轮组2中与主动轮相啮合的齿轮21相啮合，再用变速齿轮组中的加速齿轮22高速地与发电机转子上的齿轮31相啮合，或在轮盘11外侧另外专设一个同轴的主动轮与变速齿轮组2啮合，或主动轮1的轮盘11上不设轮齿111，在主动轮1的外侧设传动齿轮与变速齿轮组2啮合，高速地带动发电机3发电，输出电能。
根据《工程力学》中的关于测量齿轮功率公式P＝b*0.85*h*[τ]*d/2*n/9550，测出主动轮1所产生的功率，选择相配套功率的发电机3或选择多组变速齿轮组2和发电机3。
例如：主动轮的各项参数如下表：
    轮半径d/2(m)     17.008
    轮宽b(m)     0.7
    模数m(mm)     32
    齿数z(个)     1063
    齿高h(cm)     7.2
    齿推力F(t)     428
    力矩M(tm)     7279
    转速n(转/分)     6.17
由以上参数，得到的功率是47027KW，主动轮能得到一个4.7万KW的功率，就可以一个4万KW的发电机，或多个发电机组成的发电机组，建一个4万KW的发电站，设一个变速齿轮组即可，要想建造一个8万KW的电站，可以设两个变速齿轮组2，要建造20万KW电站时，就要设5个变速齿轮组2即可。

Claims (4)

1. 一种大主动轮型的发电变速器，包括主动轮、变速齿轮组和发电机三部份组成，主动轮的直径为4米或4米以上，厚度为0.4米或0.4米以上，主动轮的结构是由两边两个大小相同的轮盘固定在一根轴上，用连杆加固连接两个轮盘，两个轮盘上分别用扇叶架均匀地划分为至少四个或四个以上的扇区，扇叶片处于两个轮盘间，分别固定相应的两个轮盘的扇叶架上，主动轮的中心轴两端用轴承固定在两个浮船上，在主动轮的两边的轮盘边缘设有轮齿与至少一组变速齿轮组相啮合，每组变速齿轮的尾端再与发电机的转子上的齿轮啮合。
2. 根据权利要求1中所述的大主动轮型的发电变速器，其特征在于：主动轮的轮盘上不设轮齿，在主动轮的外侧设传动齿轮与变速齿轮组啮合。
3. 根据权利要求1中所述的大主动轮型的发电变速器，其特征在于：在轮盘外侧另外专设一个同轴的主动轮与变速齿轮组啮合。
4. 根据权利要求1中所述的大主动轮型的发电变速器，其特征在于：每相邻的两根扇叶架间至少一根支撑杆支撑，将轮盘形成一个蜘蛛网状。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107524553A (zh) * 2017-09-29 2017-12-29 范忠富 江河截流式水力发电站

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