CN205135892U - 立式水轮发电机组及其升降机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种立式水轮发电机组及其升降机构，适用于落差2～8m的河流、渠道、溢流坝、低水坝等河床流道。所述立式水轮发电机组包括引水槽、尾水管、导水机构、升降机构、发电机、增速机构和转轮装置。利用较低水头落差产生的水流，冲击转轮装置的叶片，带动转轮旋转，转轮装置转轴的一端连接有增速机构，增速机构又与发电机连接，从而带动发电机发电。本实用新型发电机组通过升降机构来调节发电机组的上、下高度位置，当河道水位正常时，发电机组的高度位置在最低位，使发电机组正常发电；当上游发生洪水时，可通过升降机构将发电机组提升离开水面，避免发电机组损坏；当遇到故障时，升降机构将发电机组提升到水面上，维护和检修均方便。

Description

立式水轮发电机组及其升降机构

【技术领域】

本实用新型涉及水轮发电设备领域，具体涉及一种立式水轮发电机组及其升降机构。

【背景技术】

目前，我国有许多偏远山区，各家住得相对较远，电网电线无法架设，当地的水量小，不适宜建设大中小型水电站，现有的水力发电主要是大型水电站和中小型水电站，其造价高，且受水流量大小限制，需蓄水才能发电，不适宜普通家庭使用，人们多采用水轮发电机发电，而现在的水轮发电机组位置是固定的，当遇到上游发生洪水时，须将整个发电机组拆下运出，避免发电机组损坏，并且维护和检修非常不便。

【实用新型内容】

针对背景技术所述面临的种种问题，本实用新型的目的在于提供一种立式水轮发电机组及其升降机构。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种立式水轮发电机组，所述立式水轮发电机组包括引水槽、尾水管、导水机构、升降机构、发电机、增速机构和转轮装置；引水槽设置在河床流道上，引水槽顶部为敞开式，引水槽的一端为开口端用于进水，相对另一端为封闭端用于出水，且引水槽封闭端的侧壁开设有溢流口；尾水管安装在引水槽封闭端的底部；升降机构设在引水槽封闭端上方，升降机构的支架固定在河床流道上，升降机构包括支架、减速电机、第一丝杆升降机、第二丝杆升降机和升降台；支架顶端相对的两条横梁上固定设有第一丝杆安装座和第二丝杆安装座，第一丝安装座的侧面设置有第一链轮，第二丝杆安装座的侧面设置有第二链轮；减速电机安装在支架顶端，并位于第一丝杆安装座与第二丝杆安装座之间，减速电机一端固定设有双排链轮通过链条与第一链轮和第二链轮相连接；第一丝杆升降机安装在第一丝杆安装座上，且第一丝杆升降机下部连接升降台一侧；第二丝杆升降机安装在第二丝杆安装座上，且第二丝杆升降机下部连接升降台另一侧；升降台位于引水槽封闭端的上方；增速机构固定在升降台上，增速机构与发电机一端相连接；转轮装置连接在升降台底部，转轮装置包括固定在升降台底部的支座、穿过支座内部连接增速机构的转轴、环设在转轴下部的转轮；导水机构以转轮装置支座的圆心为圆心通过联结螺栓联结在支座底部，导水机构下部的法兰通过联结螺栓与尾水管的法兰联结在一起，且转轮位于导水机构下部的法兰内部，导水机构与尾水管内部相连通，导水机构探入引水槽封闭端的底部，导水机构沉入上游最低水位里；转轮装置的转轮受水流冲击而转动，并通过转轴将动力传给增速机构，增速机构将动力进行增速传给发电机，由发电机发电并输出。

进一步地，所述立式水轮发电机组还包括远程监控系统。

进一步地，远程监控系统还连接智能手机。

进一步地，所述立水水轮发电机组与配套的自动控制柜相连接。

进一步地，增速机构采用齿轮组增速箱。

进一步地，所述立式水轮发电机组安装在落差2～8m的河流、渠道、溢流坝、低水坝等河床流道。

进一步地，引水槽内设置有拦污栅和闸门。

进一步地，增速机构通过联结螺栓与升降台固定连接。

一种升降机构，所述升降机构包括支架、减速电机、第一丝杆升降机、第二丝杆升降机和升降台；支架顶端相对的两条横梁上固定设有第一丝杆安装座和第二丝杆安装座，第一丝安装座的侧面设置有第一链轮，第二丝杆安装座的侧面设置有第二链轮；减速电机安装在支架顶端，并位于第一丝杆安装座与第二丝杆安装座之间，减速电机一端固定设有双排链轮通过链条与第一链轮和第二链轮相连接；第一丝杆升降机安装在第一丝杆安装座上，且第一丝杆升降机下部连接升降台一侧；第二丝杆升降机安装在第二丝杆安装座上，且第二丝杆升降机下部连接升降台另一侧。

进一步地，横梁设置有供对应的丝杆升降机丝杆通过的通道。

本实用新型的特点是：发电机组(指的是发电机、增速机构、导水机构和转轮装置)通过升降机构来调节发电机组的上、下高度位置，当河道水位正常时，发电机组的高度位置在最低位，使发电机组正常发电；当上游发生洪水时，可通过升降机构将发电机组提升离开水面，避免发电机组损坏；当遇到故障时，升降机构将发电机组提升到水面上，维护和检修均方便。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过设置升降机构，从而可以调节发电机组的上、下高度位置，当河道水位正常时，发电机组的高度位置在最低位，使发电机组正常发电；当上游发生洪水时，可通过升降机构将发电机组提升离开水面，避免发电机组损坏；当遇到故障时，升降机构将发电机组提升到水面上，维护和检修均方便。

2.本实用新型第一丝杆升降机和第二丝杆升降机组成双丝杆升降，起到平衡升降的作用。

3.本实用新型设置远程监控系统，通过计算机及智能手机远程自动操控、无人现场值守，节省了人力物力，且用户也可以带上智能手机放心外出办事，也同样能查看发电机的工作状态，实用性强。

4.本实用新型配套的自动控制柜能够自动控制用电的电压频率稳定，保证用户用电安全可靠，而且无需人员全日看守。

5.本实用新型设置拦污栅拦住漂流下来的杂物，避免引水槽堵塞。

6.本实用新型设置闸门，可以根据用户的发电量需要来控制流入的水量。

7.本实用新型引水槽设置有溢流口，当上游水位在正常范围内变化时，通过溢流口将过多的水排出，使进入导水机构的水量平稳，从而使转轮运行平稳。

8.本实用新型设置尾水管，作用是让水在尾水管里面形成一股吸力，将水向下吸引，从而产生强劲的动力带动转轮转动。

【附图说明】

图1为本实用新型立式水轮发电机组的工艺布置图。

图2为图1所示A-A方向的剖示图。

图3为图1所示B方向的示意图。

图4为图1所示升降机构的俯视图。

图5为本实用新型升降机构提升发电机组到最高位置示意图。

具体实施方式的附图标号说明：

引水槽1	溢流口11	拦污栅12
			闸门13	尾水管2	导水机构3
固定导叶31	升降机构4	支架41
			横梁411	减速电机42	双排链轮421
第一丝杆升降机43	第二丝杆升降机44	升降台45
			第一丝杆安装座46	第二丝杆安装座47	第一链轮48
第二链轮49	发电机5	增速机构6
			转轮装置7	支座71	转轴72
转轮73	联结螺栓8

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本实用新型立式水轮发电机组及其升降机构作进一步说明。

请参阅图1至图5，为本实用新型立式水轮发电机组及其升降机构的具体实施例。

所述立式水轮发电机组安装在落差2～8m的河流、渠道、溢流坝，低水坝等河床流道。根据不同水头、流量和流速以及运行环境，来选择适合型号规格的发电机组。

所述立式水轮发电机组包括引水槽1、尾水管2、导水机构3、升降机构4、发电机5、增速机构6和转轮装置7。

引水槽1设置在河床流道上，引水槽1顶部为敞开式，引水槽1的一端为开口端用于进水，相对另一端为封闭端用于出水，且引水槽1封闭端的侧壁开设有溢流口11。引水槽1内设置有拦污栅12和闸门13。引水槽1封闭端为蜗壳形，引水沿蜗壳圆周均匀进入导水机构3，使水流平稳，从而使转轮运行平稳。

尾水管2安装在引水槽1封闭端的底部。

升降机构4支架设在引水槽1封闭端上方，升降机构4的支架固定在河床流道上，升降机构4包括支架41、减速电机42、第一丝杆升降机43、第二丝杆升降机44和升降台45。

支架41为框架式结构，支架41由四根横梁411及连接四根横梁411底部的四根支柱组成。其中，支架41相对的两根横梁411设置有供对应的丝杆升降机丝杆通过的通道。

支架41顶端在两根横梁411通道的位置分别固定设有第一丝杆安装座46和第二丝杆安装座47。第一丝安装座的侧面设置有第一链轮48，第二丝杆安装座47的侧面设置有第二链轮49。

减速电机42面向第一链轮48和第二链轮49安装在支架41顶端的横梁411中部，并位于第一丝杆安装座46与第二丝杆安装座47之间，减速电机42向支架41内的一端固定设有双排链轮421通过链条与第一链轮48和第二链轮49相连接。

第一丝杆升降机43一端穿过对应的通道后安装在第一丝杆安装座46上，且第一丝杆升降机43下部连接升降台45一侧。

第二丝杆升降机44一端穿过对应的通道后安装在第二丝杆安装座47上，且第二丝杆升降机44下部连接升降台45另一侧。

升降台45位于引水槽1封闭端的上方。

增速机构6采用齿轮组增速箱。增速机构6通过联结螺栓8固定在升降台45上，从而方便拆卸与更换。增速机构6与发电机5一端相连接。

转轮装置7连接在升降台45底部，转轮装置7包括固定在升降台45底部的支座71、穿过支座71内部连接增速机构6的转轴72、环设在转轴72下部的转轮73。

导水机构3以支座71的圆心为圆心通过联结螺栓联结在支座71底部，导水机构3下部的法兰通过联结螺栓8与尾水管2的法兰联结在一起，且转轮73位于导水机构3下部的法兰内部，导水机构3与尾水管2内部相连通，导水机构3探入引水槽1封闭端的底部，导水机构1沉入上游最低水位里。

导水机构3的固定导叶31沿圆周均匀分布，水流由固定导叶31之间的空隙进入导水机构3内部，向下冲击转轮装置7的转轮73。

转轮装置7的转轮73受水流冲击而转动，并通过转轴72将动力传给增速机构6，增速机构6将动力进行增速传给发电机5，由发电机5发电并输出。

所述立水水轮发电机组与配套的自动控制柜相连接。

所述立式水轮发电机组还包括远程监控系统，远程监控系统还连接智能手机。

本实用新型发电机组由发电机5、增速机构6、导水机构3、转轮装置7组成，在正常工作时，通过联结螺栓8将导水机构3法兰与尾水管2法兰联结在一起；当遇到故障或者上游发生洪水时，将导水机构3法兰与尾水管2法兰的联结螺栓8拆下，通过升降机构4将发电机组提升离开水面。

在本实施例中，本实用新型配置如下：

1.30kw以下发电机组采用永磁发电机，30kw以上发电机组采用同步发电机。

2.增速机构采用齿轮组增速箱。

3.50kw以下发电机组采用负载平衡式稳压稳频式电子调控器，50kw以上发电机组采用电动或液压伺服稳压稳频调节控制机构。

4.自动控制柜采用综合控制柜，具有发电机参数采集显示、电压、频率控制、机组保护,使用操作简便。发电机输出电压频率由装于控制柜内的电子负荷调节器自动控制,多余的电由假负荷平衡，保证电压、频率稳定在一定范围。

5.远程监控系统采用互联网+电力线载波控制，通过计算机智能测控，实现发电系统计算机及智能手机远程自动操控、无人现场值守。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过设置升降机构，从而可以调节发电机组的上、下高度位置，当河道水位正常时，发电机组的高度位置在最低位，使发电机组正常发电；当上游发生洪水时，可通过升降机构将发电机组提升离开水面，避免发电机组损坏；当遇到故障时，升降机构将发电机组提升到水面上，维护和检修均方便。

2.本实用新型第一丝杆升降机和第二丝杆升降机组成双丝杆升降，起到平衡升降的作用。

3.本实用新型设置远程监控系统，通过计算机及智能手机远程自动操控、无人现场值守，节省了人力物力，且用户也可以带上智能手机放心外出办事，也同样能查看发电机的工作状态，实用性强。

4.本实用新型配套的自动控制柜能够自动控制用电的电压频率稳定，保证用户用电安全可靠，而且无需人员全日看守。

5.本实用新型设置拦污栅拦住漂流下来的杂物，避免引水槽堵塞。

6.本实用新型设置闸门，可以根据用户的发电量需要来控制流入的水量。

7.本实用新型引水槽设置有溢流口，当上游水位在正常范围内变化时，通过溢流口将过多的水排出，使进入导水机构的水量平稳，从而使转轮运行平稳。

8.本实用新型设置尾水管，作用是让水在尾水管里面形成一股吸力，将水向下吸引，从而产生强劲的动力带动转轮转动。

Claims (10)

1.一种立式水轮发电机组，其特征在于：所述立式水轮发电机组包括引水槽、尾水管、导水机构、升降机构、发电机、增速机构和转轮装置；

引水槽设置在河床流道上，引水槽顶部为敞开式，引水槽的一端为开口端用于进水，相对另一端为封闭端用于出水，且引水槽封闭端的侧壁开设有溢流口；

尾水管安装在引水槽封闭端的底部；

升降机构设在引水槽封闭端上方，升降机构的支架固定在河床流道上，升降机构包括支架、减速电机、第一丝杆升降机、第二丝杆升降机和升降台；支架顶端相对的两条横梁上固定设有第一丝杆安装座和第二丝杆安装座，第一丝安装座的侧面设置有第一链轮，第二丝杆安装座的侧面设置有第二链轮；减速电机安装在支架顶端，并位于第一丝杆安装座与第二丝杆安装座之间，减速电机一端固定设有双排链轮通过链条与第一链轮和第二链轮相连接；第一丝杆升降机安装在第一丝杆安装座上，且第一丝杆升降机下部连接升降台一侧；第二丝杆升降机安装在第二丝杆安装座上，且第二丝杆升降机下部连接升降台另一侧；升降台位于引水槽封闭端的上方；

增速机构固定在升降台上，增速机构与发电机一端相连接；

转轮装置连接在升降台底部，转轮装置包括固定在升降台底部的支座、穿过支座内部连接增速机构的转轴、环设在转轴下部的转轮；

导水机构以转轮装置支座的圆心为圆心通过联结螺栓联结在支座底部，导水机构下部的法兰通过联结螺栓与尾水管的法兰联结在一起，且转轮位于导水机构下部的法兰内部，导水机构与尾水管内部相连通，导水机构探入引水槽封闭端的底部，导水机构沉入上游最低水位里；

转轮装置的转轮受水流冲击而转动，并通过转轴将动力传给增速机构，增速机构将动力进行增速传给发电机，由发电机发电并输出。

2.如权利要求1所述的立式水轮发电机组，其特征在于：所述立式水轮发电机组还包括远程监控系统。

3.如权利要求1或2所述的立式水轮发电机组，其特征在于：远程监控系统还连接智能手机。

4.如权利要求1所述的立式水轮发电机组，其特征在于：所述立式水轮发电机组与配套的自动控制柜相连接。

5.如权利要求1所述的立式水轮发电机组，其特征在于：增速机构采用齿轮组增速箱。

6.如权利要求1所述的立式水轮发电机组，其特征在于：所述立式水轮发电机组安装在落差2～8m的河流、渠道、溢流坝、低水坝等河床流道。

7.如权利要求1所述的立式水轮发电机组，其特征在于：引水槽内设置有拦污栅和闸门。

8.如权利要求1所述的立式水轮发电机组，其特征在于：增速机构通过联结螺栓与升降台固定连接。

9.一种升降机构，其特征在于：所述升降机构包括支架、减速电机、第一丝杆升降机、第二丝杆升降机和升降台；

支架顶端相对的两条横梁上固定设有第一丝杆安装座和第二丝杆安装座，第一丝安装座的侧面设置有第一链轮，第二丝杆安装座的侧面设置有第二链轮；

减速电机安装在支架顶端，并位于第一丝杆安装座与第二丝杆安装座之间，减速电机一端固定设有双排链轮通过链条与第一链轮和第二链轮相连接；

第一丝杆升降机安装在第一丝杆安装座上，且第一丝杆升降机下部连接升降台一侧；

第二丝杆升降机安装在第二丝杆安装座上，且第二丝杆升降机下部连接升降台另一侧。

10.如权利要求9所述的升降机构，其特征在于：横梁设置有供对应的丝杆升降机丝杆通过的通道。