CN201546888U - 可变叶过江水轮机 - Google Patents

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徐纯新
唐储建
李元刚
王丹
韩铧波
李辉
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Abstract

本实用新型公开了可变叶过江水轮机，由主轴、轮盘、叶片、定位拉杆、连接盘、轴承、机座构成，每两个轮盘构成一对轮盘组，所述轮盘固套在连接盘上，该连接盘穿套在所述主轴上，每一对轮盘组内的连接盘之间安装定位拉杆，所述主轴两端通过轴承安装在机座的顶部，其特征在于：在每个轮盘靠近外圈边缘沿轴向安装有若干个叶片连接轴，叶片连接轴套的一端套在叶片连接轴上，在每一对轮盘组内的叶片连接轴套之间安装叶片，所述叶片可借助叶片连接轴自由转动，同时在每一对轮盘组内两轮盘之间安装有叶片挡板横条，所述叶片挡板横条的数量与叶片的数量相等。本实用新型可以利用任何流速大于0.8m/s的水域，利用水流的动能发电。

Description

可变叶过江水轮机
技术领域
本实用新型涉及水轮机，具体涉及一种可变叶过江水轮机。
背景技术
水电是一种利用水能发电的二次能源。水轮机是一种将水能转换为机械能的动力设备，根据结构和工作原理的不同，水轮机的主要类型有轴流式水轮机、贯流式水轮机、混流式水轮机、冲击式水轮机、斜击式水轮机等，使用现有水轮机进行发电，需要根据地形、江河的情况构筑不同的大坝，修建拦河筑坝的目的是提高水位，增加势能。
现有水电站的建设，必需考虑建设成本、环境保护、性价比等因素，因此，实际上很多小河、溪沟和江河的部分河段不能建设水电站，水能资源没有被充分利用，与此同时，很多边远山区没有通电，或严重缺电。据统计，中国水能资源可开发率，即可开发的水能资源的年发电量与水能资源蕴藏量的年发电量之比，仅为32％，如何更充分开发利用水力资源还是摆在我们面前的一个难题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可变叶过江水轮机。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，提供一种可变叶过江水轮机，由主轴、轮盘、叶片、定位拉杆、连接盘、轴承、机座构成，每两个轮盘构成一对轮盘组，所述轮盘固套在连接盘上，连接盘的作用是确定四个轮盘的同轴度，同时增强轮盘的强度；该连接盘穿套在所述主轴上，每一对轮盘组内的连接盘之间安装定位拉杆，定位拉杆起固定轮盘相对位置的作用，同时确保两轮盘的同轴度；所述主轴两端通过轴承安装在机座的顶部，其特点是：
在每个轮盘靠近外圈边缘沿轴向安装有若干个叶片连接轴，叶片连接轴套的一端套在叶片连接轴上，在每一对轮盘组内的叶片连接轴套之间安装叶片，所述叶片可借助叶片连接轴自由旋转，通过叶片将水的冲击力转换为轴的扭矩，同时在每一对轮盘组内两轮盘之间安装有叶片挡板横条，所述叶片挡板横条与叶片数量相等，叶片挡板横条使叶片只能在固定范围内旋转，在叶片为迎水面时，挡住叶片使水冲击叶片的力转换为轴力矩。根据本实用新型所述的可变叶过江水轮机的一种优选方案，所述的叶片是梯形或矩形直页式叶片。
根据本实用新型所述的可变叶过江水轮机的一种优选方案，每对轮盘之间设置有八片或者八个以上的叶片。
根据本实用新型所述的可变叶过江水轮机的一种优选方案，在机座下部装有导流板，导流板的作用是将水流导向水轮机主轴以上部分，减少了下部的水流阻力做的负功，更好地收集利用水流的动能。
本实用新型所述的可变叶水轮机的有益效果是：本实用新型可深埋于水域中，可以利用任何流速大于0.8m/s的水域，利用水流的动能发电，扩大了目前小水电站的建站地区，能够将水的动能变为电能，提高水利资源的利用率，解决偏远地区用电。
附图说明
图1是本实用新型所述的可变叶水轮机的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，一种可变叶过江水轮机，由主轴1、轮盘2、叶片3、定位拉杆4、叶片连接轴11、连接盘6、叶片挡板横条8、轴承9、机座10、叶片连接轴套5构成，其中，每两个轮盘2构成一对轮盘组，所述轮盘2固套在连接盘6上，该连接盘6穿套在所述主轴1上，每一对轮盘组内的连接盘6之间安装定位拉杆4，所述主轴1两端通过轴承9安装在机座10的顶部，在每个轮盘2靠近外圈边缘沿轴向安装有八个或者八个以上的叶片连接轴5，叶片连接轴套5的一端套在叶片连接轴11上，在每一对轮盘2组内的叶片连接轴套5之间安装叶片3，所述叶片3可借助叶片连接轴11自由转动，所述的叶片3是梯形或矩形直页式叶片，同时在每一对轮盘2组内两轮盘2之间安装有叶片挡板横条8，所述叶片挡板横条8的数量与叶片3的数量相等，在机座10下部装有导流板7。
本实用新型所述的可变叶水轮机采用了水车式工作原理，当水轮机工作时，叶片3分为迎水面叶片和避水面叶片，即以主轴1轴心水平面以上的主视投影面为迎水面，主轴1轴心水平面上的叶片3称为迎水面叶片，主轴1轴心水平面以下的主视投影面为避水面，主轴1轴心水平面下的叶片3称为避水面叶片；当水流通过水轮机时，只有迎水面产生动力矩，避水面不产生负力矩，或负力矩较小，从而可以输出机械能。在叶片3进入迎水面，叶片3在水流的作用下沿叶片连接轴11转动一定角度后被叶片挡板横条8阻挡，使叶片3、轮盘2和轴1结为一体，通过叶片3将水的冲击力转换为轴的扭矩；迎水面的投影面积为转轮正面投影面积的一半，力矩较大。在叶片3进入避水面，叶片3在水流的作用下沿叶片连接轴11转动一定角度后漂浮在水中使之投影面积大大减少，减少了阻力矩，有助于将水的动能得到更大的利用，另外，利用导流板7的作用减少了避水面水流速度，并将下部水流导向上面，形成对迎水面叶片的做功，提高了水轮机的效率。本水轮机采取水下安装的方式，不需要拦河筑坝地储存能量，不影响水流上面的航道，及周边的生态环境，使水流的动能资源更充分利用。

Claims (4)

1.一种可变叶过江水轮机，由主轴(1)、轮盘(2)、叶片(3)、定位拉杆(4)、连接盘(6)、轴承(9)、机座(10)构成，每两个轮盘(2)构成一对轮盘组，所述轮盘(2)固套在连接盘(6)上，该连接盘(6)穿套在所述主轴(1)上，每一对轮盘组内的连接盘(6)之间安装定位拉杆(4)，所述主轴(1)两端通过轴承(9)安装在机座(10)的顶部，其特征在于：
在每个轮盘(2)靠近外圈边缘沿轴向安装有若干个叶片连接轴(11)，叶片连接轴套(5)的一端套在叶片连接轴(11)上，在每一对轮盘(2)组内的叶片连接轴套(5)之间安装叶片(3)，所述叶片(3)可借助叶片连接轴(11)自由转动，同时在每一对轮盘(2)组内两轮盘(2)之间安装有叶片挡板横条(8)，所述叶片挡板横条(8)的数量与叶片(3)的数量相等。
2.根据权利要求1所述的可变叶过江水轮机，其特征在于：所述的叶片是梯形或矩形直页式叶片。
3.根据权利要求2所述的可变叶过江水轮机，其特征在于：每一对轮盘组内设置有八片或者八个以上的叶片(3)。
4.根据权利要求3所述的可变叶过江水轮机，其特征在于：在机座(10)下部装有导流板(7)。
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