CN215949720U - 一种水力发电设备 - Google Patents

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    • Y02E10/20Hydro energy

Abstract

本实用新型提出了一种水力发电设备,涉及发电设备技术领域。本实用新型的水力发电设备主要包括机架和均安装于机架的转动件、发电机,转动件和发电机传动连接,转动件设置有叶片,叶片的两侧设置有挡边的技术方案,具有发电效率高、结构简单、成本较低的有益效果,并且无需较大落差,在自然河流中发电效率较高,应用范围较广。

Description

一种水力发电设备
技术领域
本实用新型涉及发电设备技术领域,具体而言,涉及一种水力发电设备。
背景技术
电能是现代社会最主要的能源之一。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,对能源的需求量不断增长,世纪能源危机、全球电力紧张、有很多地区备受停电困扰、给我们的生活带来很多不便。石油、煤炭等传统石化能源价格的不断高涨以及他们在燃烧过程中对全球气候和环境所产生的影响日益为人们所关注,已迫使全世界将目光聚集在新能源的开发。从资源、环境、社会发展的需求看,开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势。在新能源和可再生能源家族中,水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源,具有较好的应用前景。
水力发电是利用河流、湖泊等位于高处的水流至低处,将其中所含之势能转换成水轮机之动能,再借水轮机为原动力,推动发电机产生电能。水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能,再转变成电能的过程。但是,如果河流内的水流过于平缓,带动水力发电设备进行发电的效率较低,而如果建立水坝则成本较高。因此,现有技术有待改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水力发电设备,其能够针对现有技术中存在的问题,提出对应的解决方案,具有发电效率高、结构简单、成本较低的有益效果。
本实用新型的实施例是这样实现的:
本申请实施例提供一种水力发电设备,其中包括机架和均安装于机架的转动件、发电机,转动件和发电机传动连接,转动件设置有叶片,叶片的两侧设置有挡边。
通过本实施例的技术方案,将机架放置于溪流或者河流当中,最下方的叶片没入水中,转动件的轴心和溪流的流向垂直,使得水流垂直冲击最下方的叶片,叶片受力最大,转动件的转动效果较好。没入水中的叶片的两侧挡板朝向水流上游,具有一定的阻挡水流的效果,叶片受到的冲击效果更好,转动件的转动效果也更好,即使平缓的水流也能推动转动件,进而带动发电机发电的效率也就更高。
在本实用新型的一些实施例中,还包括安装于机架的传动组件,转动件和发电机均与传动组件连接。
通过本实施例的技术方案,转动件转动后带动传动组件运动,传动组件运动后带动发电机的主轴运动,实现发电机发电。通过传动组件可以改变转动件输出的转速和转矩,进而使发电机接收到合适的转速和转矩,提高发电的效率。
在本实用新型的一些实施例中,上述机架设置有第一转动轴,转动件包括相互连接转轮和连接杆,转轮与第一转动轴连接,连接杆与叶片连接。
通过本实施例的技术方案,叶片被水流冲击后,带动转轮转动,转动带动第一转动轴转动,结构简单,设计合理。
在本实用新型的一些实施例中,上述第一转动轴设置有第一轮,传动组件包括第二轮和第三轮,机架设置有与第二轮和第三轮连接的第二转动轴,发电机设置有第四轮,第四轮与第三轮连接,第二轮与第一轮连接。
通过本实施例的技术方案,第一转动轴转动后带动第一轮转动,第一轮带动第二转动轴转动,第二转动轴带动第三轮转动,第三轮带动第四轮转动,第四轮带动发电机的主轴转动,最终实现发电机发电,结构简单,传动效果较好。
在本实用新型的一些实施例中,上述第一轮的直径大于第二轮的直径,第三轮的直径大于第四轮的直径。
通过本实施例的技术方案,经过第一轮、第二轮传动后输出的转速加快,经过第三轮、第四轮传动后输出的转速进一步加快,使得发电机的主轴转动更快,发电效率更高。
在本实用新型的一些实施例中,上述第四轮与第三轮皮带连接,第二轮与第一轮皮带连接。
通过本实施例的技术方案,利用皮带与两轮间的摩擦,以传递运动和动力,具有传动平稳,减少振动,成本较低的优点。
在本实用新型的一些实施例中,上述机架设置有支撑板,支撑板设置有轴承,轴承与第一转动轴连接。
通过本实施例的技术方案,支撑板对第一转动轴起到较好的支撑作用,轴承能够支撑第一转动轴转动,使用效果较好,减少能量损耗。
在本实用新型的一些实施例中,上述轴承与与第二转动轴连接。
通过本实施例的技术方案,支撑板对第二转动轴起到较好的支撑作用,轴承能够支撑第二转动轴转动,使用效果较好,减少能量损耗。
在本实用新型的一些实施例中,上述机架底部设置有支撑腿。
通过本实施例的技术方案,机架放在溪流或河流中时,支撑腿插入河流底部,起到较好的支撑作用,将发电机、转动件抬高,仅使最下方的叶片伸入水中,使用效果较好。
在本实用新型的一些实施例中,上述机架顶部设置有平板,平板与发电机连接。
通过本实施例的技术方案,为发电机提供合适的安装位置,便于发电机拆卸安装。
相对于现有技术,本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果:
本申请实施例提供一种水力发电设备,主要由机架、转动件和发电机三部分组成,整体结构简单,制造成本较低,其中机架用于放置在溪流或地面上,起到较好的支撑作用,也为其它零部件提供安装位置;转动件受到水流冲击后能够发生转动;发电机能够将动能转化为电能,实现发电。十二个叶片围绕转动件均匀设置有一周,每个叶片的两侧垂直安装有挡边。通过本实施例的技术方案,将机架放置于溪流或者河流当中,最下方的叶片没入水中,转动件的轴心和溪流的流向垂直,使得水流垂直冲击最下方的叶片,叶片受力最大,转动件的转动效果较好。没入水中的叶片的两侧挡板朝向水流上游,具有一定的阻挡水流的效果,叶片受到的冲击效果更好,转动件的转动效果也更好,即使平缓的水流也能推动转动件,进而带动发电机发电的效率也就更高。因此,本实用新型实施例提供的水力发电设备具有发电效率高、结构简单、成本较低的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种水力发电设备的正面结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一种水力发电设备的俯视结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的叶片的结构示意图。
图标:1-机架,101-第一转动轴,102-第一轮,103-第二转动轴,104-支撑板,105-轴承,106-支撑腿,107-平板,2-转动件,201-转轮,202-连接杆,3-发电机,301-第四轮,4-叶片,401-挡边,5-传动组件,501-第二轮,502-第三轮。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型实施例的描述中,需要说明的是,若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本实用新型实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例
请参照图1至图3,所示为本实用新型实施例提供的一种水力发电设备,具体结构如下。
本申请实施例提供一种水力发电设备,其中包括机架1和均安装于机架1的转动件2、发电机3,转动件2和发电机3传动连接,转动件2设置有叶片4,叶片4的两侧设置有挡边401。结合图1、图2所示,本实施例的水力发电设备主要由机架1、转动件2和发电机3三部分组成,整体结构简单,制造成本较低,其中机架1用于放置在溪流或地面上,起到较好的支撑作用,也为其它零部件提供安装位置;转动件2受到水流冲击后能够发生转动;发电机3能够将动能转化为电能,实现发电。
结合图1和图3所示,十二个叶片4围绕转动件2均匀设置有一周,每个叶片4的两侧垂直安装有挡边401。
使用时,将机架1放置于溪流或者河流当中,最下方的叶片4没入水中,转动件2的轴心和溪流的流向垂直,使得水流垂直冲击最下方的叶片4,叶片4受力最大,转动件2的转动效果较好。没入水中的叶片4的两侧挡板朝向水流上游,具有一定的阻挡水流的效果,叶片4受到的冲击效果更好,转动件2的转动效果也更好,即使平缓的水流也能推动转动件2,进而带动发电机3发电的效率也就更高。
在本实用新型的一些实施例中,还包括安装于机架1的传动组件5,转动件2和发电机3均与传动组件5连接。结合图1、图2所示,转动件2安装在机架1的右侧,传动组件5安装在机架1的中间,发电机3安装在机架1的左侧,转动件2与传动组件5传动连接,传动组件5与发电机3传动连接。通过本实施例的技术方案,转动件2转动后带动传动组件5运动,传动组件5运动后带动发电机3的主轴运动,实现发电机3发电。通过传动组件5可以改变转动件2输出的转速和转矩,进而使发电机3接收到合适的转速和转矩,提高发电的效率。
在本实用新型的一些实施例中,上述机架1设置有第一转动轴101,转动件2包括相互连接转轮201和连接杆202,转轮201与第一转动轴101连接,连接杆202与叶片4连接。结合图1、图2所示,第一转动轴101水平安装在机架1的右侧,和机架1转动连接,使得第一转动轴101可以自由转动。转动件2主要由转轮201和连接杆202两部分组成,其中转轮201的套在第一转动轴101上面,并和第一转动轴101固定相连,使得转轮201竖直摆放。连接杆202可以选择空心方管,一端和转轮201通过焊接的方式相连,另一端和叶片4焊接相连,固定牢靠。通过本实施例的技术方案,叶片4被水流冲击后,带动转轮201转动,转动带动第一转动轴101转动,结构简单,设计合理。
在本实用新型的一些实施例中,上述第一转动轴101设置有第一轮102,传动组件5包括第二轮501和第三轮502,机架1设置有与第二轮501和第三轮502连接的第二转动轴103,发电机3设置有第四轮301,第四轮301与第三轮502连接,第二轮501与第一轮102连接。结合图1、图2所示,第一轮102固定套设在第一转动轴101上面,由第一转动轴101带动旋转。机架1的中间位置转动连接有第二转动轴103,第二转动轴103和第一转动轴101平行,传动组件5主要由第二轮501和第三轮502两部分组成,第二轮501和第三轮502均固定套设在第二转动轴103上面,发电机3的主轴上面套有第四轮301,第二轮501与第一轮102处于同于竖直面,通过皮带或者链条实现传动连接,第四轮301与第三轮502连接处于同于竖直面,通过皮带或者链条实现传动连接。通过本实施例的技术方案,第一转动轴101转动后带动第一轮102转动,第一轮102带动第二转动轴103转动,第二转动轴103带动第三轮502转动,第三轮502带动第四轮301转动,第四轮301带动发电机3的主轴转动,最终实现发电机3发电,结构简单,传动效果较好。
在本实用新型的一些实施例中,上述第一轮102的直径大于第二轮501,第三轮502的直径大于第四轮301。结合图1、图2所示,第一轮102的直径比第二轮501的直径要大,第三轮502的直径比第四轮301的直径要大。通过本实施例的技术方案,经过第一轮102、第二轮501传动后输出的转速加快,经过第三轮502、第四轮301传动后输出的转速进一步加快,使得发电机3的主轴转动更快,发电效率更高。
在本实用新型的一些实施例中,上述第四轮301与第三轮502皮带连接,第二轮501与第一轮102皮带连接。结合图1、图2所示,第一轮102、第二轮501、第三轮502和第四轮301均可以选择皮带轮,第二轮501与第一轮102通过一根皮带连接,第四轮301与第三轮502也通过一根皮带连接。通过本实施例的技术方案,利用皮带与两轮间的摩擦,以传递运动和动力,具有传动平稳,减少振动,成本较低的优点。
在本实用新型的一些实施例中,上述机架1设置有支撑板104,支撑板104设置有轴承105,轴承105与第一转动轴101连接。结合图1、图2所示,第一转动轴101的两端安装有两块支撑板104,支撑板104的底端与机架1通过焊接的方式固定相连,每块支撑板104嵌入安装一个轴承105,第一转动轴101的两端插入两侧的轴承105,固定相连。通过本实施例的技术方案,支撑板104对第一转动轴101起到较好的支撑作用,轴承105能够支撑第一转动轴101转动,使用效果较好,减少能量损耗。
在本实用新型的一些实施例中,上述轴承105与与第二转动轴103连接。结合图1、图2所示,对应的,第二转动轴103的两端也安装有两块支撑板104,支撑板104的底端与机架1通过焊接的方式固定相连,每块支撑板104嵌入安装一个轴承105,第二转动轴103的两端插入两侧的轴承105,固定相连。通过本实施例的技术方案,支撑板104对第二转动轴103起到较好的支撑作用,轴承105能够支撑第二转动轴103转动,使用效果较好,减少能量损耗。
在本实用新型的一些实施例中,上述机架1底部设置有支撑腿106。结合图1、图2所示,四条支撑腿106竖直焊接在机架1的底部,起到支撑作用。通过本实施例的技术方案,机架1放在溪流或河流中时,支撑腿106插入河流底部,起到较好的支撑作用,将发电机3、转动件2抬高,仅使最下方的叶片4伸入水中,使用效果较好。
在本实用新型的一些实施例中,上述机架1顶部设置有平板107,平板107与发电机3连接。结合图1、图2所示,平板107为一片状金属板,焊接在机架1顶部的左侧,发电机3放置于平板107上,通过螺栓或其它方式实现固定连接。通过本实施例的技术方案,为发电机3提供合适的安装位置,便于发电机3拆卸安装。
需要说明的是,机架1、支撑腿106、叶片4表面可以涂覆防锈油漆,起到较好的防锈作用,延长使用寿命。
综上,本实用新型的实施例提供一种水力发电设备,其中包括机架1和均安装于机架1的转动件2、发电机3,转动件2和发电机3传动连接,转动件2设置有叶片4,叶片4的两侧设置有挡边401,具有发电效率高、结构简单、成本较低的有益效果。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、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 (10)

1.一种水力发电设备,其特征在于,包括机架和均安装于所述机架的转动件、发电机,所述转动件和所述发电机传动连接,所述转动件设置有叶片,所述叶片的两侧设置有挡边。
2.根据权利要求1所述的水力发电设备,其特征在于,还包括安装于所述机架的传动组件,所述转动件和所述发电机均与所述传动组件连接。
3.根据权利要求2所述的水力发电设备,其特征在于,所述机架设置有第一转动轴,所述转动件包括相互连接转轮和连接杆,所述转轮与所述第一转动轴连接,所述连接杆与所述叶片连接。
4.根据权利要求3所述的水力发电设备,其特征在于,所述第一转动轴设置有第一轮,所述传动组件包括第二轮和第三轮,所述机架设置有与所述第二轮和所述第三轮连接的第二转动轴,所述发电机设置有第四轮,所述第四轮与所述第三轮连接,所述第二轮与所述第一轮连接。
5.根据权利要求4所述的水力发电设备,其特征在于,所述第一轮的直径大于所述第二轮的直径,所述第三轮的直径大于所述第四轮的直径。
6.根据权利要求4所述的水力发电设备,其特征在于,所述第四轮与所述第三轮皮带连接,所述第二轮与所述第一轮皮带连接。
7.根据权利要求4所述的水力发电设备,其特征在于,所述机架设置有支撑板,所述支撑板设置有轴承,所述轴承与所述第一转动轴连接。
8.根据权利要求7所述的水力发电设备,其特征在于,所述轴承与所述与所述第二转动轴连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的水力发电设备,其特征在于,所述机架底部设置有支撑腿。
10.根据权利要求9所述的水力发电设备,其特征在于,所述机架顶部设置有平板,所述平板与所述发电机连接。
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