CN205315196U - 一种水流能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水流能发电装置，包括叶片、传动机构、固定架、调速机构和发电机；所述传动机构上安装有中心齿轮轴和设置在其外围的行星齿轮轴，中心齿轮轴上安装有中心齿轮，行星齿轮轴上夹持有叶片，行星齿轮轴上安装有行星齿轮，行星齿轮与中心齿轮联动；所述传动机构通过行星齿轮轴和叶片连接，传动机构安装在固定架上，传动机构通过连接带与调速机构连接，调速机构与发电机连接；本实用新型结构简单、设计合理、安装方式灵活；可靠性高、维修方便；对水流速度要求不高，吸收水流能的效率大大增加，水流能的利用效率大大提高。

Description

一种水流能发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种水力发电设备，具体是一种半潜式低流速水流能发电装置。

背景技术

我国水电资源十分丰富，分布广泛，遍及全国30个省、区、市，65％的小型水电资源集中在西部地区，西南地区的小型水电资源占全国的50％以上，现有小型水电站普遍是利用水位差来实现水流动能与电能之间的转换，这类小型水电站需要建造蓄水库，土建规模大，投资成本高，需要处理大量的固体废弃物及污水，对环境影响严重，且现有小型水电站均无法利用零散的溪流水源，一方面限制了水力发电的广泛使用，另一方面，无法对水力资源进行进一步的开发利用；因此研究一种结构简单、安装方便、成本低、适用范围广，电能转换效率高的水流能发电装置是一个亟待开发的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能应用在任何有一定流速的水域，通过水流的动能转换成机械能，然后由机械能转化为电能输出，实现水流能发电的半潜式低流速水流能发电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种水流能发电装置，包括叶片、传动机构、固定架、调速机构和发电机；所述传动机构上安装有一个中心齿轮轴和多个行星齿轮轴，中心齿轮轴的轴心位于传动机构的圆心，中心齿轮轴设置在多个行星齿轮轴中央，中心齿轮轴上安装有中心齿轮，行星齿轮轴上夹持有叶片，行星齿轮轴上安装有行星齿轮，行星齿轮与中心齿轮联动；所述传动机构通过行星齿轮轴和叶片连接，传动机构安装在固定架上，传动机构的中心齿轮轴通过连接带与调速机构连接，调速机构与发电机连接；使用时，将所述传动机构中心齿轮轴以下的部分浸入水中，通过具有一定流速的水流作用于叶片，带动传动机构的中心齿轮轴转动，经过调速机构调速，最后以额定转速带动发电机转动，实现额定发电功能。

作为本实用新型进一步的方案：所述中心齿轮轴与传动机构固定连接，行星齿轮轴与传动机构转动连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述传动机构设置为1个，用于固定传动机构的固定架安装在水岸边，叶片和行星齿轮轴均设置为3个，3个行星齿轮轴的轴心连线形成一个等边三角形，中心齿轮轴的轴心位于等边三角形的中心。

作为本实用新型进一步的方案：所述传动机构设置为2个，左右对称布置，用于固定传动机构的固定架安装在水流中，叶片和行星齿轮轴均设置为4个，4个行星齿轮轴分别设置在中心齿轮轴的上、下、左、右四个部位。

作为本实用新型进一步的方案：所述中心齿轮与行星齿轮的模数和齿数相同。

作为本实用新型进一步的方案：所述叶片采用竖向设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、设计合理、便于安装；根据使用需求的不同，可以选择采用一个传动机构组装成单轮式装置固定安装在水岸边，亦可以选择采用两个传动机构组装成双轮式装置固定安装在水流中，安装方式灵活，可以根据不同需求选择不同的安装方式；本实用新型可靠性高、维修方便；对水流速度要求不高，即使在低流速水流的情况下也能运行，吸收水流能的效率大大增加，水流能的利用效率大大提高。

附图说明

图1为本实用新型的双轮式结构示意图。

图2为本实用新型的单轮式结构示意图。

图3为双轮式水流能发电装置的传动机构转动示意图。

图4为单轮式水流能发电装置的传动机构转动示意图。

其中，1-中心齿轮；2-中心齿轮轴；7-行星齿轮；8-行星齿轮轴；18-叶片；19-传动机构；20-固定架；21-调速机构；22-发电机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种水流能发电装置，包括叶片18、传动机构19、固定架20、调速机构21和发电机22；所述传动机构19上安装有1个中心齿轮轴2和多个行星齿轮轴8，中心齿轮轴2与传动机构19固定连接，行星齿轮轴8与传动机构19转动连接，中心齿轮轴2的轴心位于传动机构19的圆心，中心齿轮轴2设置在多个行星齿轮轴8中央，中心齿轮轴2上安装有中心齿轮1，行星齿轮轴8上夹持有叶片18，所述叶片18采用竖向设置；所述行星齿轮轴8上安装有行星齿轮7，行星齿轮7与中心齿轮1联动且中心齿轮1与行星齿轮7的模数和齿数相同；所述传动机构19通过行星齿轮轴8和叶片18连接，传动机构19安装在固定架20上，传动机构19的中心齿轮轴2通过连接带与调速机构21连接，调速机构21与发电机22连接；使用时，将所述传动机构19中心齿轮轴2以下的部分浸入水中，通过具有一定流速的水流作用于叶片18，带动传动机构19的中心齿轮轴2转动，经过调速机构21调速，最后以额定转速带动发电机22转动，实现额定发电功能。

请参阅图2、4，所述传动机构19设置为1个，用于固定传动机构19的固定架20安装在水岸边，叶片18和行星齿轮轴8均设置为3个，3个行星齿轮轴8的轴心连线形成一个等边三角形，中心齿轮轴2的轴心位于等边三角形的中心，此为单轮式水流能发电装置。

请参阅图1、3，所述传动机构19设置为2个，左右对称布置，用于固定传动机构19的固定架20安装在水流中，叶片18和行星齿轮轴8均设置为4个，4个行星齿轮轴8分别设置在中心齿轮轴2的上、下、左、右四个部位，此为双轮式水流能发电装置。

本实用新型的工作原理是：由于传动机构19中心齿轮轴2以下的部分浸入水中，水流流动时，位于水中的叶片18接受水流的冲击，由于叶片18是固定夹持在传动机构19的行星齿轮轴8上，故能使得传动机构19绕中心齿轮轴2做旋转运动，由于中心齿轮轴2的中心齿轮1与行星齿轮轴8上的行星齿轮7联动，故传动机构19旋转的同时能使叶片18产生自转，叶片18自转的速度与公转的速度相同，且方向相反，这样就保证了叶片18始终垂直于水面，叶片18接受水流冲击的面积始终是最大，且能保证在出水时阻力最小，从而使得本实用新型吸收水流能的效率大大增加，水流能的利用效率大大提高。并且装置中设置了调速机构21，这样不管前端水流速度大小如何变化，经过调速机构21进行调速后，能保证以额定转速带动发电机22转动，实现额定发电功能。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种水流能发电装置，包括叶片(18)、传动机构(19)、固定架(20)、调速机构(21)和发电机(22)；其特征在于：所述传动机构(19)上安装有1个中心齿轮轴(2)和多个行星齿轮轴(8)，中心齿轮轴(2)的轴心位于传动机构(19)的圆心，中心齿轮轴(2)设置在多个行星齿轮轴(8)中央，中心齿轮轴(2)上安装有中心齿轮(1)，行星齿轮轴(8)上夹持有叶片(18)，行星齿轮轴(8)上安装有行星齿轮(7)，行星齿轮(7)与中心齿轮(1)联动；所述传动机构(19)通过行星齿轮轴(8)和叶片(18)连接，传动机构(19)安装在固定架(20)上，传动机构(19)的中心齿轮轴(2)通过连接带与调速机构(21)连接，调速机构(21)与发电机(22)连接。

2.根据权利要求1所述的水流能发电装置，其特征在于，所述中心齿轮轴(2)与传动机构(19)固定连接，行星齿轮轴(8)与传动机构(19)转动连接。

3.根据权利要求1-2任一所述的水流能发电装置，其特征在于，所述传动机构(19)设置为1个，叶片(18)和行星齿轮轴(8)均设置为3个，3个行星齿轮轴(8)的轴心连线形成一个等边三角形，中心齿轮轴(2)的轴心位于等边三角形的中心。

4.根据权利要求1-2任一所述的水流能发电装置，其特征在于，所述传动机构(19)设置为2个，叶片(18)和行星齿轮轴(8)均设置为4个，4个行星齿轮轴(8)分别设置在中心齿轮轴(2)的上、下、左、右四个部位。

5.根据权利要求1所述的水流能发电装置，其特征在于，所述中心齿轮(1)与行星齿轮(7)的模数和齿数相同。

6.根据权利要求1所述的水流能发电装置，其特征在于，所述叶片(18)采用竖向设置。