CN212838153U - 一种新型水轮发电一体机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型水轮发电一体机装置，包括底座、发电机，所述底座安装可转动的发电机，所述发电机包括安装轴、定子总成、转子总成，所述安装轴上设有定子总成，所述定子总成套设有转子总成，所述转子总成套设有与安装轴可转动连接的外壳，所述外壳套设有水轮，所述水轮包括水轮辊，所述水轮轴辊沿圆周方向设有若干个叶片，所述相邻叶片之间设有倾斜的受力槽，所述水轮轴辊的外侧端设有挡水罩，所述挡水罩上端注水通道，本新型的效果为：可充分利用高地地势的落差对溪水或水渠内的水进行水力发电，具有成本低，维护简单，投资小效率高的特点；发电机与现有发电机工作原理不同，能够减小占用空间、具有高效发电优势。

Description

一种新型水轮发电一体机装置

技术领域

本实用新型是一种新型水轮发电一体机装置，属于水利发电技术领域。

背景技术

目前我国的水利发电大都是把大江大河拦起来，筑成混凝土大水坝，再把水轮机组安装到水坝的底部，通过水坝内的高水位落差及流速驱动水轮机组转动发电。

由于这种传统拦水筑坝发电的方式基础建设投资大，大坝以下水流侵蚀加剧，影响河流的变化，下游肥沃的冲积土因冲刷而减少，对动植物也有很大的影响以及造成水坝所在地大量的工程移民等等逐多问题而饱受争议，所以，在大江大河上修建发电水坝需要国家或地方政府进行大量的勘探以及工程认证，然后才能审慎的做出建设的结论，一般民营企业不能也不敢单独进行这样的发电水坝的建设，因此，制约了我国的水利发电事业。

我国有很多的中小河流或山间水渠根本不适合修建发电水坝，而我国又是电力严重短缺的国家，守着河流或山间溪水却不能利用来进行水利发电，还有就是当今大量的城市生活污水及工业废水都没有得到充分的利用而白白的流走，这造成了大量的水资源的浪费。

另外，现有水轮发电装置都是由水轮、转轴、传动机构以及发电机组成，通过水轮带动转轴转动，转轴带动通过传动机构带动发电机的转子在定子内转动，进行发电，但是此类发电装置部件较多，结构复杂，占用空间大，增加了生产成本，降低了经济效益。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型水轮发电一体机装置，解决了现有技术中不能充分利用山丘、小高地等的落差对溪水或水渠内的水进行水力发电，或充分利用城市污水进行水力发电的问题；解决了现有水轮发电装置结构复杂、占用空间大的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：一种新型水轮发电一体机装置，包括底座，发电机，所述底座中部开有安装腔，所述安装腔内可转动安装有发电机，所述发电机包括安装轴、定子总成、转子总成，所述安装轴上固定有定子总成，所述定子总成套接有转子总成，所述转子总成固定安装有外壳，所述外壳与安装轴可转动连接，所述外壳套接固定有水轮，所述水轮包括水轮辊，所述水轮轴辊固定有沿圆周等距分布的若干个叶片，所述相邻叶片之间安装有倾斜的受力槽，所述受力槽的宽度小于叶片的长度，所述水轮轴辊的外侧端安装有略靠近叶片的挡水罩，所述挡水罩的下端与安装轴的中线重合，增大水随水轮做功的距离，提高水轮转动效率，所述挡水罩上端开有与受力槽对应的进水口，所述进水口固定有注水通道，所述注水通道通过高水位引水管与溪水或水渠连通。

进一步，所述安装腔底部为倾斜结构。

进一步，所述安装腔两侧底座侧壁分别开有安装口，所述安装口内固定有轴承座，所述轴承座通过轴承与安装轴可转动连接。

进一步，所述水轮辊为圆柱管两侧端分别固定有圆环板的结构。

进一步，所述水轮辊通过若干组连接杆组与外壳固定连接，所述连接杆组为两根连杆交叉分布的结构，所述连杆为钢性结构。

进一步，所述叶片为弧形结构。

进一步，所述挡水罩通过连接件与底座固定连接，所述挡水罩的长度小于水轮辊的长度，挡水罩侧端与水轮辊侧端之间安装有密封条，所述密封条一端与挡水罩固定连接，密封条另一端与水轮辊侧端贴合，密封条采用弹性耐磨材料。

进一步，所述水轮、注水通道、挡水罩、受力槽均采用白钢材料，用于，白钢具有高硬度、高耐磨性和高耐热性。

进一步，所述注水通道安装有闸门，用于，调节流量、水轮的转速，控制停机。

进一步，所述注水通道的下端中线与受力槽垂直，用于，注水通道的水能够垂直击打在受力槽上，进而能够提高对水轮施加冲击力，提高水轮转动效率。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型占地面积小，可充分利用山丘、小高地等的落差对溪水或水渠内的水进行水力发电，只需通过高水位引水管将注水通道与溪水或水渠连通即可；也可充分利用城市污水，只要在排水口下方与进水通道连接即能进行水力发电，无需庞大的基础建设，只需要用管道将高水位的水源引入到注水通道内，迫使水轮转动做功，实现发电，具有成本低，维护简单，投资小效率高的特点。

本实用新型通过水流冲击受力槽，受力槽能够集中承受水流的冲击力，提高水轮转动效率，以及相邻叶片与圆环板构成水流槽和水流槽收集的水流在防护罩的作用下，在水轮转动过程中水流槽内的水会随水轮转动到水轮下方然后在流出水流槽，使得在水自身重力相对安装轴轴心产生的杠杆力作用下、受力槽受到水流冲击力作用下和水轮转动水流槽内的水产生惯性力作用下实现水轮转动，三种力带动水轮转动，能够提高水轮转动效率，具有高效发电的效果。

本实用新型的发电方式与现有水轮发电装置的发电方式不同，现有的发电方式为：水轮带动转轴转动，转轴通过联轴器或传动机构带动转子在定子内转动，进行发电，而本发明的发电方式为：水轮与外壳固定，外壳与转子固定，转子套接在定子外，定子通过安装轴固定，通过转子在定子外绕定子转动，直接进行发电，而不需要通过联轴器或传动机构等与发电机的输入端连接，减少了零部件，降低了生产制造成本，另外，相比现有水轮发电装置的发电方式，能够避免转轴受力不均，使用时间久后易损坏，降低使用寿命,由于发电机安装在水轮内腔，能够减少占地空间。

附图说明

图1为本新型立体结构示意图。

图2为本新型主视剖面结构示意图。

图3为本新型主视剖面局部结构示意图。

图4为本新型立体局部结构示意图。

图5为本新型发动机主视剖面结构示意图。

图中： 底座1、安装腔1-1、安装口1-2、轴承座2、发电机3、安装轴3-1、定子总成3-2、转子总成3-3、外壳3-4、水轮4、水轮辊4-1、叶片4-2、受力槽4-3、挡水罩5、进水口6、注水通道7、连接杆组8、连杆8-1、密封条9、压条10、加强板11、加强杆12、连接件13。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍，以下所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

如图1-5所示，一种新型水轮发电一体机装置，包括底座1，发电机3，所述底座1中部开有安装腔1-1，所述安装腔1-1内可转动安装有发电机3，所述发电机3包括安装轴3-1、定子总成3-2、转子总成3-3，所述安装轴3-1上固定有定子总成3-2，所述定子总成3-2套接有可转动的转子总成3-3，所述转子总成3-3固定安装有外壳3-4，所述外壳3-4与安装轴3-1通过轴承可转动连接，所述外壳3-4套接固定有水轮4，所述水轮4包括水轮辊4-1，所述水轮4轴辊焊接固定有沿圆周等距分布的若干个叶片4-2，所述相邻叶片4-2之间焊接固定有倾斜的受力槽4-3，所述受力槽4-3的两开口端分别与相邻的叶片4-2焊接固定，所述受力槽4-3的宽度小于叶片4-2的长度，所述水轮4轴辊的外侧端安装有略靠近叶片4-2的挡水罩5，所述挡水罩5的下端与安装轴3-1的中线重合，增大水随水轮4做功的距离，提高水轮4转动效率，所述挡水罩5上端开有与受力槽4-3对应的进水口6，所述进水口6焊接固定有注水通道7，所述注水通道7通过高水位引水管与溪水或水渠连通。

在本实施例中，所述安装腔1-1底部为倾斜结构。

在本实施例中，所述安装腔1-1两侧底座1侧壁分别开有安装口1-2，所述安装口1-2内通过紧固螺栓固定有轴承座2，所述轴承座2通过轴承与安装轴3-1可转动连接，便于安装轴3-1的安装。

在本实施例中，所述水轮辊4-1为圆柱管两侧端分别焊接固定有圆环板的结构。

在本实施例中，所述水轮辊4-1通过若干组连接杆组8与外壳3-4固定连接，所述连接杆组8为两根连杆8-1交叉分布的结构，所述连杆8-1的两端分别与外壳3-4和水轮辊4-1焊接固定连接，所述连杆8-1为钢性结构，连杆8-1具有刚性能够保证外壳3-4与水轮辊4-1之间的稳固性，而且还具有一定的减震效果。

在本实施例中，所述叶片4-2为弧形结构。

在本实施例中，所述挡水罩5通过连接件13与底座1焊接固定连接，所述挡水罩5的长度小于水轮辊4-1的长度，挡水罩5侧端与水轮辊4-1侧端之间安装有密封条9，所述密封条9一端通过紧固螺钉固定有压条10，所述压条10与挡水罩5通过紧固螺栓固定连接，密封条9另一端与水轮辊4-1侧端贴合，密封条9采用弹性耐磨材料。

在本实施例中，所述水轮4、注水通道7、挡水罩5、受力槽4-3均采用白钢材料，用于，白钢具有高硬度、高耐磨性和高耐热性。

在本实施例中，所述注水通道7安装有闸门（图中未示出），用于，调节流量、水轮4的转速，控制停机。

在本实施例中，所述注水通道7的下端中线与受力槽4-3垂直，用于，注水通道7的水能够垂直击打在受力槽4-3上，进而能够提高对水轮4施加冲击力，提高水轮4转动效率。

在本实施例中，所述注水通道7下段通过加强板11与底座1回焊接固定连接，注水通道7上段通过加强杆12与底座1焊接固定连接，提高连接稳固性。

本实用新型的工作原理和使用方法：

使用时，通过高水位引水管将注水通道7与溪水、水渠或污水处理系统的排水口连通，通过闸门控制水流，高水位的水通过引水管进入注水管道，水流经注水管道冲击受力槽4-3，水轮4发生转动，进入受力槽4-3的水由于受力槽4-3的宽度小于叶片4-2的长度，受力槽4-3的水注满后流到相邻叶片4-2之间与水轮辊4-1构成的水流槽内，水流槽内的水根据水的自身重力以及水轮4转动使水流槽的水产生的惯性力同时再次带动水轮4转动，同时由于防护罩的作用，能够延长水的自身重力以及水轮4转动使水流槽的水产生的惯性力驱动水轮4转动的时间，水轮4转动带动外壳3-4转动，外壳3-4带动转子转动，转动绕定子转动，实现发电。

尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型水轮发电一体机装置，包括底座、发电机，其特征是：所述底座中部设有安装腔，所述安装腔安装可转动的发电机，所述发电机包括安装轴、定子总成、转子总成，所述安装轴上设有定子总成，所述定子总成套设有转子总成，所述转子总成套设有与安装轴可转动连接的外壳，所述外壳套设有水轮；

所述水轮包括水轮辊，所述水轮轴辊沿圆周方向设有若干个叶片，所述相邻叶片之间设有倾斜的受力槽，所述受力槽的宽度小于叶片的长度，所述水轮轴辊的外侧端设有挡水罩，所述挡水罩的下端与安装轴的中线重合，所述挡水罩上端设有进水口，所述进水口设有注水通道。

2.根据权利要求1所述的一种新型水轮发电一体机装置，其特征在于：所述安装腔底部为倾斜结构。

3.根据权利要求1所述的一种新型水轮发电一体机装置，其特征在于：所述安装腔两侧底座侧壁分别开有安装口，所述安装口内固定有轴承座，所述轴承座通过轴承与安装轴可转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型水轮发电一体机装置，其特征在于：所述水轮辊为圆柱管两侧端分别设有圆环板的结构。

5.根据权利要求1或4所述的一种新型水轮发电一体机装置，其特征在于：所述水轮辊通过若干组连接杆组与外壳固定连接，所述连接杆组为两根连杆交叉分布的结构，所述连杆为钢性结构。

6.根据权利要求1所述的一种新型水轮发电一体机装置，其特征在于：所述叶片为弧形结构。

7.根据权利要求1所述的一种新型水轮发电一体机装置，其特征在于：所述挡水罩通过连接件与底座固定连接，所述挡水罩的长度小于水轮辊的长度，挡水罩侧端与水轮辊侧端之间安装有密封条，所述密封条一端与挡水罩固定连接，密封条另一端与水轮辊侧端贴合，密封条采用弹性耐磨材料。

8.根据权利要求1所述的一种新型水轮发电一体机装置，其特征在于：所述水轮、注水通道、挡水罩、受力槽均采用白钢材料。

9.根据权利要求1所述的一种新型水轮发电一体机装置，其特征在于：所述注水通道安装有闸门；所述注水通道的下端中线与受力槽垂直。

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