CN207454159U - 一种水力发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水力发电装置，发电机和水轮机，水轮机包括主轴、蜗壳、导水装置和外管，发电机的转子通过轴承与水轮机的主轴上端固定连接，蜗壳设置在水轮机外管上端且与外管连通，蜗壳一侧设置有进水口，蜗壳中设置有导水装置，主轴穿过导水装置和外管，且与外管下端齐平，主轴表面均匀的螺旋设置有5～6片叶轮，所有叶轮的翼形一致，且均从下环开始以30°～45°度下旋，直至主轴的最下端，本实用新型不仅适用于大落差的水资源也适用于小落差的水资源，水从落差开始进水到落差最低处出水工作，将水的落差势能最大限度的转化成动能，提高了水能的利用率，发电机安装在水头上方的水轮机轴上，安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于水力发电技术领域，具体涉及一种水力发电装置。
背景技术
目前，水力发电机是安装在水流落差的下方，水轮机的动力来至水落差势能的部分转化，只利用了水流落差的一部分，发电机安装在水头的下方，占用了部分落差，效率低，而且只能用于高水头的水流资源，低水头的水流基本不能发电，浪费了水流落差在3m～7m、流量在每秒1m3以上的水流的低落差、大水流的水能资源。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种水力发电装置，适用于3m～7m落差的水资源，本实用新型设计合理，通过将叶轮螺旋设置在主轴上，使水资源得到进一步利用。
为达到上述目的，本实用新型所述一种水力发电装置包括发电机和水轮机，水轮机包括主轴、蜗壳、叶轮、导水装置和外管，发电机的转子通过轴承与水轮机的主轴上端固定连接，蜗壳设置在水轮机外管上端且与外管连通，蜗壳一侧设置有进水口，蜗壳中设置有导水装置，主轴穿过导水装置和外管，主轴表面均匀的螺旋设置有5～6片叶轮，所有叶轮的翼形一致，且均从下环开始以30°～45°度下旋，直至主轴的最下端。
所述叶轮的下旋角度为44°。
所述主轴最下端通过轴承固定连接有出水推盘。所述出水推盘上设置有出水槽，出水槽的数量和走向与叶轮的走向一致。
所述出水推盘的直径大于涡轮的直径，厚度为0.4cm～0.6cm。
所述轴承外周固定有用于固定主轴的主轴固定架。
所述外管上部和下部外侧均设置有固定外管的外管固定架，外管固定架另一端固定在水泥基础上。
所述蜗壳进水口处设置有用于拦截流水中杂物的滤网。
所述主轴采用空心薄壁轴。
所述外管由不锈钢钢管制成，外管厚0.5cm～1.5cm。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果，本实用新型不仅适用于大落差的水资源也适用于小落差的水资源，水从落差开始进水到落差最低处出水工作，将水的落差势能最大限度的转化成动能，提高了水能的利用率，发电机安装在水头上方的水轮机轴上，安全可靠。
进一步的，叶轮的下旋角度为44°，此角度下本实用新型的发电效率更高。
进一步的，主轴最下端通过轴承固定连接有出水推盘，最大限度的将水的势能转化成水轮机的动能。
进一步的，出水推盘上设置有出水槽，出水槽的数量和走向与叶轮的走向一致，使流水推动出水推盘转动，进一步推动主轴转动。
进一步的，出水推盘的直径大于涡轮的直径，厚度为0.4cm～0.6cm，能充分发挥水的压力作用，形成动力。
进一步的，轴承外周固定有用于固定主轴的主轴固定架，主轴固定架同时平衡发电机和主轴上的力。
进一步的，主轴采用空心薄壁轴，既能够满足要求，又可以节省材料，
进一步的，外管由不锈钢钢管制成，外管厚0.5cm～1.5cm，起到防腐蚀，延长外管寿命的作用。
附图说明
图1为本实用新型示意图；
图2为出水推盘的俯视图；
附图中：1、发电机，2、主轴，3、蜗壳，4、外管，5、出水推盘，6、主轴固定架，7、外管固定架，8、叶轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
参照图1，一种水力发电装置包括发电机1和水轮机，水轮机包括主轴2、叶轮8、蜗壳3、导水装置、外管4和出水推盘5，发电机1的转子通过轴承与水轮机的主轴2上端固定连接，轴承外周固定设置有用于固定主轴2的主轴固定架6，主轴固定架6同时平衡发电机1和主轴2上的力。
蜗壳3上设置有进水口，进水口处设置有用于拦截流水中杂物的滤网，蜗壳3与外管4连通，蜗壳3由金属焊接而成，直径为1m～1.5m，边高0.5m，设置在水轮机外管4上端口处，让水顺利的进入外管4内。蜗壳3中设置有导水装置，导水装置包括上环、下环，和设置在上下环之间的叶轮8，叶轮8用于限定水流的流向，使水流对主轴2产生尽量大的作用力，提高主轴2的转速。
主轴2穿过导水装置和外管4，主轴2采用空心薄壁轴，既能够满足要求，又可以节省材料，长度为3m～7m，主轴2位于下环下方的表面均匀的螺旋设置有5～6片叶轮8，所有叶轮8的翼形一致，且均从下环开始以30°～45°度下旋，直至主轴2的最下端，下旋角度是指叶轮8所在的面与竖直面之间的夹角，最佳角度为44°，主轴2最下端通过轴承固定连接有出水推盘5，出水推盘5为圆盘状，顶珠轴承功能是减小摩擦力、支撑水轮机的重量，出水推盘5的作用是最大限度的将水的势能转化成水轮机的动能。出水推盘5的直径为0.8m～1.5m，厚度为0.4cm～0.6cm，出水推盘5上设置有出水槽，出水槽的深度与宽度之比为1:2，出水槽的数量和走向与叶轮8的走向一致，使流水推动出水推盘5转动，进一步推动主轴2转动。为了充分发挥水的压力作用，形成动力，出水推盘5的直径大于涡轮的直径。
主轴2外套设有外管4，主轴2与外管4下端齐平，外管4为直锥形，由不锈钢钢管制成起防腐作用，外管4厚0.5cm～1.5cm，外管4上部和下部外侧均设置有固定外管4的外管固定架7，外管固定架7另一端固定在水泥基础上。
本水轮机的工作原理为：
流水从进水口进入水轮机的外管4，并对叶轮8产生推动力，然后叶轮8推动主轴2转动，主轴2带动发电机1的转子轴转动进行发电，水流继续向下，进入出水推盘5，外管4中的水流经过出水推盘5时，对出水推盘5产生推力，从而对主轴2上的螺旋叶轮8产生推力作用力，进一步带动主轴2转动，提高了发电效率。
Claims (10)
1.一种水力发电装置，其特征在于，包括发电机(1)和水轮机，水轮机包括主轴(2)、蜗壳(3)、叶轮(8)、导水装置和外管(4)，发电机(1)的转子通过轴承与水轮机的主轴(2)上端固定连接，蜗壳(3)设置在水轮机外管(4)上端且与外管(4)连通，蜗壳(3)一侧设置有进水口，蜗壳(3)中设置有导水装置，主轴穿过导水装置和外管(4)，主轴(2)表面均匀的螺旋设置有5～6片叶轮(8)，所有叶轮(8)的翼形一致，且均从下环开始以30°～45°度下旋，直至主轴(2)的最下端。
2.根据权利要求1所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述叶轮(8)的下旋角度为44°。
3.根据权利要求1所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述主轴(2)最下端通过轴承固定连接有出水推盘(5)。
4.根据权利要求3所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述出水推盘(5)上设置有出水槽，出水槽的数量和走向与叶轮(8)的走向一致。
5.根据权利要求3所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述出水推盘(5)的直径大于涡轮的直径，厚度为0.4cm～0.6cm。
6.根据权利要求1所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述连接发电机(1)的转子和主轴(2)的轴承外周固定有用于固定主轴(2)的主轴固定架(6)。
7.根据权利要求1所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述外管(4)外侧均设置有固定外管(4)的外管固定架(7)，外管固定架(7)另一端固定在水泥基础上。
8.根据权利要求1所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述蜗壳(3)进水口处设置有用于拦截流水中杂物的滤网。
9.根据权利要求1所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述主轴(2)采用空心薄壁轴。
10.根据权利要求1所述的一种水力发电装置，其特征在于，所述外管(4)由不锈钢钢管制成，外管(4)厚度为0.5cm～1.5cm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114738170A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-12 | 河南力诚环保科技有限公司 | 一种基于阿基米德螺杆的污水发电装置 |
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2017
- 2017-09-14 CN CN201721179313.3U patent/CN207454159U/zh not_active Expired - Fee Related
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