CN201835974U - 瀑布及坝体泄洪水力发电装置 - Google Patents

瀑布及坝体泄洪水力发电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种瀑布及坝体泄洪水力发电装置，包括发电机组，发电机组的上部和下部均设置有垂直于发电机组转轴的导槽，与导槽相吻合的导轨安装在控制室的顶部和地面上，发电机组的侧面与伸缩式液(油)压缸的顶部相连接，水轮机由水轮叶片、转轴和齿轮构成，各水轮叶片互成相同的角度对称设置于转轴的轴壁上，转轴的中部设置有齿轮，转轴的两端均与一对伸缩式液(油)压缸的顶部相连接，伸缩式液(油)压缸的底部通过地脚固定在墙(岩)壁上，发电机组通过同步带与水轮机连接。它可对瀑布及坝体泄洪的水能进行了有效地利用，运维绿色环保成本低、发电连续稳定效率高，可在节能减排等方面做出实际的贡献，推动循环经济的可持续发展。

Description

瀑布及坝体泄洪水力发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种瀑布及坝体泄洪水力发电装置，是一种能够在不影响或破坏瀑布原有生态景观，不修筑低坝和引水管道的前提下，有效地利用瀑布水能和坝体泄洪水能发电的装置。
背景技术
瀑布是从河床纵断面的陡坡或悬崖上倾泻下来的水流，是观光旅游的胜地，可有的瀑布却建起了水电站，主要是因为瀑布上下游的水位落差大，具有相当大的可开发的能量，所以一般就在瀑布的上游筑一低坝，从坝前的水库中用管道或隧洞引水到瀑布下游，以驱动位于瀑布下游的水轮发电机组，便可发出可观的电力。
在国外，长期以来，具有110多万年历史的世界著名的塞特凯达斯大瀑布一直是巴西和阿根廷人民的骄傲，但在上世纪80年代初，人们为了发电，不顾生态平衡，在瀑布的上游建起了一座巨型水电站——伊泰普水电站。水电站高高的栏河大坝截住了大量的河水，使塞特凯达斯大瀑布的水源大为减少。科学家们预测，过不了多久，瀑布将完全消失。而现在，塞特凯达斯大瀑布已逐渐枯竭，即使在汛潮期，也不见昔日雄奇的气势。巴西曾有4万多名国内外游客，排成长队，怀着惋惜的心情，向大瀑布告别。1986年8月下旬，来自世界各地的几十名生态学、环境学的专家教授，以及大批热爱大自然的人在大瀑布脚下汇集，他们模仿当地印第安人为他们的酋长举行葬礼的仪式，一起哀悼即将消失的大瀑布。同年9月，在拉丁美洲的巴拉那河上，举行了一次特殊的葬礼，巴西总统菲格雷特穿着黑色的葬礼服，亲自主持了这个特殊的葬礼。这个葬礼是为一条瀑布——塞特凯达斯大瀑布举行的。同样，我国四川的大飞水瀑布水电站、黑龙江的镜泊湖水电站、广东的从化水电站以及湖南的衡山水电站等，也都是利用瀑布建成的电站。
利用瀑布的水资源发展当地经济是不容置疑的，但在合理利用当地瀑布水资源发展经济的同时，又能够很好的保护瀑布及周边的原有自然生态环境，实现两全其美，则是最好的选择。
经专利检索及对有关资料的查询，知目前有公开的“雨能、瀑布发电装置”(申请号为03118477.4)，虽然该装置能对雨能和瀑布进行利用，但其结构复杂、自动化程度低、发电不稳定效率低，甚至有可能不能发电，因为从装置上部小雨轮流下来的水很可能会阻碍下部大雨轮的运转，而所有雨轮又均由链条连接在一起，这样就不利于整个装置的运转，以致造成发电机不能正常发电。最重要的是，该装置在用做瀑布发电时，影响或破坏了瀑布的原有生态景观，并且会造成环境污染等系列问题。
发明内容
为克服现有相关技术中存在的不足，本实用新型提供一种瀑布及坝体泄洪水力发电装置，它能在不影响或破坏瀑布原有生态景观，不修筑低坝和引水管道的前提下，对瀑布及坝体泄洪的水能进行有效地利用，运维绿色环保成本低、发电连续稳定效率高，可在节能减排等方面做出实际的贡献，并推动循环经济的可持续发展。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
瀑布及坝体泄洪水力发电装置，由水轮机、发电机组、同步带和伸缩式液(油)压缸构成。发电机组的上部和下部均设置有垂直于发电机组转轴的导槽，与导槽相吻合的导轨安装在控制室的顶部和地面上。发电机组的侧面与伸缩式液(油)压缸的顶部相连接，伸缩式液(油)压缸的底部通过地脚固定在墙(岩)壁上。水轮机由水轮叶片、转轴和大齿轮构成。各水轮叶片互成相同的角度对称设置于转轴的轴壁上，各水轮叶片上同一位置所在平面垂直于转轴，转轴的中部设置有大齿轮，大齿轮的半径小于水轮叶片的半径。转轴的两端均与一对伸缩式液(油)压缸的顶部相连接，伸缩式液(油)压缸的底部通过地脚固定在墙(岩)壁上。发电机组转轴上的小齿轮通过同步带与水轮机转轴中部的大齿轮相连接。
本实用新型的目的还可以通过下述的技术措施来实现：
本实用新型的伸缩式液(油)压缸与设置在控制室的液(油)压控制器相连接。
本实用新型的发电机组可以是单个的发电机，也可以是同轴两个发电机，当发电机组为同轴两个发电机时，可使发电机组的转轴受力均衡，并降低导槽与导轨之间的摩损。
本实用新型的同步带也可以是链条或履带传动机构。
本实用新型的伸缩式液(油)压缸也可以是丝杠螺母机构，此时，丝杠螺母的底部通过地脚固定在墙(岩)壁上，丝杠的顶部与水轮机转轴的两端和发电机组的侧面相连接。
本实用新型的有益效果是：
由于本实用新型正常运行时隐藏于瀑布或坝体泄洪所形成瀑布的后方，因此，本实用新型能够在不影响或破坏瀑布原有生态景观，不修筑低坝和引水管道的前提下，对瀑布及坝体泄洪的水能进行有效地利用，运维绿色环保成本低、发电连续稳定效率高，可在节能减排等方面做出实际的贡献，并推动循环经济的可持续发展。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型瀑布及坝体泄洪水力发电装置的结构示意图。
图2是本实用新型瀑布及坝体泄洪水力发电装置的水轮机的结构示意图。
图3是本实用新型瀑布及坝体泄洪水力发电装置的发电机组的结构示意图。
图4是本实用新型瀑布及坝体泄洪水力发电装置的发电机组的另一结构示意图。
图中1、发电机组，2、导槽，3、同步带，4、水轮叶片，5、大齿轮，6、转轴，7-1、伸缩式液(油)压缸，7-2、伸缩式液(油)压缸(7-1、7-2均为伸缩式液(油)压缸，但它们的位置不同)，8-1、地脚，8-2、地脚(8-1、8-2均为地脚，但它们的位置不同)，9、导轨，10、小齿轮，11、液(油)压控制器。
具体实施方式
图1所示：瀑布及坝体泄洪水力发电装置，由水轮机、发电机组1、同步带3和伸缩式液(油)压缸7-1和7-2构成。发电机组1的上部和下部均设置有垂直于发电机组1转轴的导槽2，与导槽2相吻合的导轨9安装在控制室的顶部和地面上。发电机组1的侧面与伸缩式液(油)压缸7-2的顶部相连接，伸缩式液(油)压缸7-2的底部通过地脚8-2固定在墙(岩)壁上。水轮机由水轮叶片4、转轴6和大齿轮5构成。各水轮叶片4互成相同的角度对称设置于转轴6的轴壁上，各水轮叶片4上同一位置所在平面垂直于转轴6，转轴6的中部设置有大齿轮5，大齿轮5的半径小于水轮叶片4的半径。转轴6的两端均与一对伸缩式液(油)压缸7-1的顶部相连接，伸缩式液(油)压缸7-1的底部通过地脚8-1固定在墙(岩)壁上。发电机组1转轴上的小齿轮10通过同步带3与水轮机转轴6中部的大齿轮5相连接。伸缩式液(油)压缸7-1和7-2与设置在控制室的液(油)压控制器11相连接。发电机组1可以是单个的发电机，也可以是同轴两个发电机，当发电机组1为同轴两个发电机时，可使发电机组1的转轴受力均衡，并降低导槽2与导轨9之间的摩损。同步带3也可以是链条或履带传动机构。伸缩式液(油)压缸7-1和7-2也可以是丝杠螺母机构，此时，丝杠螺母的底部通过地脚8-1和8-2固定在墙(岩)壁上，丝杠的顶部与水轮机转轴6的两端和发电机组1的侧面相连接。由于瀑布的年径流量变化大，坝体泄洪的水能变化也大，因此可通过液(油)压控制器11控制伸缩式液(油)压缸7-1和7-2的伸缩量来实现控制水轮机所处空间位置的目的，以便水轮机和发电机组1能够最大化、最有效地将瀑布或坝体泄洪的水能转化为电能。
由于本实用新型正常运行时隐藏于瀑布或坝体泄洪所形成瀑布的后方，因此，本实用新型能够在不影响或破坏瀑布原有生态景观，不修筑低坝的前提下，对瀑布及坝体泄洪的水能进行有效地利用，运维绿色环保成本低、发电连续稳定效率高，可在节能减排等方面做出实际的贡献，并推动循环经济的可持续发展。

Claims (5)

1.瀑布及坝体泄洪水力发电装置，其特征在于：由水轮机、发电机组(1)、同步带(3)和伸缩式液压缸(7-1、7-2)构成，发电机组(1)的上部和下部均设置有垂直于发电机组(1)转轴的导槽(2)，与导槽(2)相吻合的导轨(9)安装在控制室的顶部和地面上，发电机组(1)的侧面与伸缩式液压缸(7-2)的顶部相连接，伸缩式液压缸(7-2)的底部通过地脚(8-2)固定在墙壁上，水轮机由水轮叶片(4)、转轴(6)和大齿轮(5)构成，各水轮叶片(4)互成相同的角度对称设置于转轴(6)的轴壁上，各水轮叶片(4)上同一位置所在平面垂直于转轴(6)，转轴(6)的中部设置有大齿轮(5)，大齿轮(5)的半径小于水轮叶片(4)的半径，转轴(6)的两端均与一对伸缩式液压缸(7-1)的顶部相连接，伸缩式液压缸(7-1)的底部通过地脚(8-1)固定在墙壁上，发电机组(1)转轴上的小齿轮(10)通过同步带(3)与水轮机转轴(6)中部的大齿轮(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的瀑布及坝体泄洪水力发电装置，其特征在于：伸缩式液压缸(7-1、7-2)与设置在控制室的液压控制器(11)相连接。
3.根据权利要求1所述的瀑布及坝体泄洪水力发电装置，其特征在于：发电机组(1)可以是单个的发电机，也可以是同轴两个发电机。
4.根据权利要求1所述的瀑布及坝体泄洪水力发电装置，其特征在于：同步带(3)也可以是链条或履带传动机构。
5.根据权利要求1所述的瀑布及坝体泄洪水力发电装置，其特征在于：伸缩式液压缸(7-1、7-2)也可以是丝杠螺母机构，此时，丝杠螺母的底部通过地脚(8-1、8-2)固定在墙壁上，丝杠的顶部与水轮机转轴(6)的两端和发电机组(1)的侧面相连接。 
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