CN217129681U - 一种坐滩式水利发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种坐滩式水利发电装置，包括发电机组和牵引定位装置，所述发电机组包括左右设置的主浮箱和副浮箱，设于两个浮箱之间的水轮，以及与水轮输出端连接的发电机构；所述牵引定位装置包括对称设置于两侧河滩的定位桩，定位绳通过两侧定位桩横向定位于河流上方；所述发电机组通过至少一根拉绳悬挂于定位绳并漂浮于水面。本实用新型提出一种坐滩式水利发电装置，可根据航道需求调节安装位置，具有结构简便、安装稳定的优点，有利于提高水资源利用率。

Description

一种坐滩式水利发电装置

技术领域

本实用新型涉及水利发电装置技术领域，具体涉及一种坐滩式水利发电装置。

背景技术

随着科技的发展和工业的进步，工业生产用电和居民用电都急剧增加，全球化石燃料储备也发出了日益枯竭的警报，迫使我们寻求可再生能源、新能源的开发和利用。水资源是一种丰富的可再生能源，我国地貌广阔、河流众多，拥有丰富的水资源。若能充分利用水资源转化为电能，可有效缓解能量供应的压力，同时也能避免化石燃料的过度开采，减少对生态环境的破坏。

现有水利发电主要为修建大坝和水电站，大坝蓄水后利用水轮机将重力势能转化为动能，后转化为电能输出。传统水电站的设置受地形、工作环境、修建成本等条件制约，需修建在特定河流位置，极大地限制了河流发电的普及与推广，不能充分利用水流资源，造成资源严重浪费。河道越长、河滩越多，如能充分利用河滩段的水资源，能获得可观的电能。

为灵活利用河流能源进行发电，市面上出现一些小型河流发电设备，但现有设备大都结构复杂、搭建工序繁琐，不利于普及和推广。如现有专利CN111852729B公开的一种漂浮式河流发电装置，包括经缆绳或锚索稳固在河道中的漂浮箱，两漂浮箱之间设置叶片滚筒，叶片滚筒带动发电机组转动进行发电。该装置采用左右两根缆绳固定于河道中部，左、右缆绳的平衡不易调整。且该结构不能灵活调整发电装置的安装数量，不能根据航道使用灵活调节安装位置，具有较大的局限性。

基于上述不足，设置一款结构简洁稳定、安装位置可调的坐滩式水利发电装置，可提高水资源利用率，为生态环保贡献力量。

实用新型内容

本实用新型提出一种坐滩式水利发电装置，可根据航道需求调节安装位置，具有结构简便、安装稳定的优点，有利于提高水资源利用率。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：

一种坐滩式水利发电装置，包括发电机组和牵引定位装置，所述发电机组包括左右设置的主浮箱和副浮箱，设于两个浮箱之间的水轮，以及与水轮输出端连接的发电机构；所述牵引定位装置包括对称设置于两侧河滩的定位桩，定位绳通过两侧定位桩横向定位于河流上方；所述发电机组通过至少一根拉绳悬挂于定位绳并漂浮于水面；所述拉绳一端定位于定位绳选定位置，另一端连接于发电机组。

上述方案中，发电机组由主浮箱、副浮箱、水轮、发电机构构成，发电机组通过拉绳悬挂在定位绳选定的位置，浮箱因浮力漂浮于水面，水轮由河水推动转动发电。拉绳的悬挂位置可根据航道的需要设置，悬挂于定位绳中部水流速度较快，水轮发电效率更高；拉伸悬挂于定位绳侧部，能为船只提供航道以保证通航。本方案中，通过横向定位绳悬挂发电机组能保证较好的平衡，避免现有装置因两侧拉绳长度调节不适，出现的水轮偏转问题，保证水轮较好的发电。

进一步的，发电装置还包括保险装置，所述保险装置包括设置于一侧河滩的保险桩，以及连接保险桩和主箱体的保险绳。保险装置能在拉绳损坏的情况下牵引住装置，避免被河流冲走。同时也能在洪水到来时起到防洪效果。

进一步的，所述定位绳上设置间隙排列的定位扣，拉绳一端连接于主箱体，另一端与选定的定位扣配合连接。拉绳与定位绳采用锁扣连接，拆装方便，便于装置发电机组快速安装定位。

进一步的，所述主浮箱、副浮箱外侧环绕设置有防撞气囊。

进一步的，所述主浮箱、副浮箱前端设为可减小阻力的三角结构，所述三角结构为直角三角型，斜边靠近内侧引导水流进入发电区域。

进一步的，所述主浮箱外侧铰接辅助定位臂，辅助定位臂外端可通过定位桩定位于河滩。

进一步的，所述主浮箱和副浮箱配置升降式支撑脚和液位传感器，支撑脚安装于箱体四角的侧壁上。支撑脚的升降由液压气缸控制，根据河面高度调节支撑高度，对发电机组进行辅助支撑，使发电机组更好的平稳发电。如遇特大洪水时，收起支撑脚，避免损坏。

进一步的，所述主浮箱和副浮箱通过连接臂加强连接，所述拉绳为平行设置的两根，分别连接至主浮箱、副浮箱。

进一步的，所述水轮包括主轴和环绕主轴圆周阵列的叶片，所述叶片采用弧状叶片，各叶片端部通过加强环连接，叶片靠近主轴不吃水段镂空以减少轮重。

进一步的，所述发电机组为沿定位绳排列的多组；发电机构包括增速器和发电机。

本实用新型的优点与效果是：

1、本实用新型所述的一种坐滩式水利发电装置，发电机组由主浮箱、副浮箱、水轮、发电机构构成，发电机组通过拉绳悬挂于定位绳选定位置，安装位置可根据航道需求调整，组装方便、使用灵活。

2、本方案的发电机组通过拉绳悬挂于横向定位绳，能快速安装并达到平衡，可克服现有发电装置因两侧拉绳长度调节不精确，导致水轮偏转影响发电的问题。

3、装置设置保险装置，能有效避免发电装置被河流冲走的事故，提高装置的安全性。设置防撞气囊，能缓解河流硬物对浮箱的撞击，保证装置的使用寿命和提高工作的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种坐滩式水利发电装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种坐滩式水利发电装置的工作示意图；

图3为发电机组的结构示意图。

图号标识：1、发电机组，11、主浮箱，12、副浮箱，13、水轮，131、主轴，132、叶片，133、加强环，14、发电机构，141、增速器，142、发电机，15、防撞气囊，16、连接臂，2、牵引定位装置，21、定位桩，22、定位绳，221、定位扣，23、拉绳，3、保险装置，31、保险桩，32、保险绳，4、辅助定位臂，5、支撑脚。

具体实施方式

下面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。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型所述的一种坐滩式水利发电装置，如附图1、2所示，其主体包括发电机组1、牵引定位装置2和保险装置3。

发电机组1包括主浮箱11、副浮箱12、水轮13、发电机构14、防撞气囊15。主浮箱11与副浮箱12左右对称设置，中间通过连接臂16加强连接。水轮13两端通过轴承座分别转动连接于主浮箱11、副浮箱12，发电机构14安装于主浮箱11上，包括增速器141和发电机142。水轮13 输出端接入增速器141，增速器141输出端接入发电机142将动能转化为电能。

如附图3所示，水轮13包括主轴131和环绕主轴131圆周阵列的叶片132，叶片132采用弧状叶片，能更好的承受水流冲击发电。各叶片132 端部通过加强环133连接，叶片132靠近主轴131不吃水段镂空以减少轮重。防撞气囊15间隙设置于主浮箱11、副浮箱12外缘，能减少浮箱受到的水流冲击和水中杂物撞击，提高装置使用寿命，如附图2所示。

主浮箱11、副浮箱12前端设为可减小阻力的三角结构，实施例中两浮箱前端的采用直角三角结构，直角三角形的斜边靠近内侧可引导水流进入发电区域。当然也可设置独立的引水装置引导河水进入发电区域，如两边架设导水板等。

如附图1所示，牵引定位装置2包括定位桩21、定位绳22、拉绳23。其中定位桩21为两个，左右对称定位于两侧河滩。定位绳22两端捆绑于两侧定位桩21，横向安装于河流上方，安装高度可根据航道需求进行设定。定位绳22可采用钢绳，其上阵列设置定位扣221，拉绳23一端挂扣在定位扣221上，另一端连接至发电机组1。

实施例中拉绳23采用左右设置的两条，能使发电机组1快速保持平衡。设置定位扣221方便拉绳23拆装，以便调节发电机组1的安装位置，当然拉绳23也可采用捆绑等可拆卸方式定位于定位绳22上。发电机组1 可设置横向排列的多组，提高水资源的利用效率。

保险装置3包括设置于一侧河滩的保险桩31，以及连接保险桩31和发电机组的保险绳32。保险桩31钉在其中一侧河滩上，保险绳32连接保险桩31和发电机组1，安装位置根据发电机组1安装位置选定，常规状态下保险绳32不需要保持绷紧。当拉绳23损耗过大出现断裂或遇特大洪水时，保险绳32可拉住发电机组1，避免发电机组1被水流带走引起不必要的损失。

主浮箱11和副浮箱12四角的侧壁上配置升降式支撑脚5，并设置液位传感器测定液位高度。主控装置可根据液位来调整支撑脚的升降对发电机组1进行辅助支撑，使发电机组1能更平稳发电。遇特大洪水时，收起支撑脚，避免损坏。

主浮箱11外侧铰接辅助定位臂4，辅助定位臂4一端铰接于主浮箱 11.另一端通过定位桩可拆卸式定位于河滩。辅助定位臂4铰接端设置挡块，限定转动角度为0～90度。当发电机组1需要长期定位于固定位置时，可将辅助定位臂4展开定位于河滩，通过辅助定位臂4和拉绳23的共同作用，能实现发电机组1的稳定定位。

采用本实施例的坐滩式水利发电装置，首先将牵引定位装置2安装好，左右两侧的定位桩21固定于选定位置，定位绳22两端定位横向安装于河面上方。将组装好的发电机组1放置于河中，采用拉绳23连接发电机组1和定位绳22选定的定位扣221。而后安装保险装置3，保险桩31 钉入河滩，保险绳32连接电机组1和保险桩31。

发电机组1在拉绳23作用和水浮力作用下悬停于水面。水轮13受到河流冲击力转动，动力传递至发电机142发电。可完成坐滩式水利发电装置的基础安装。可根据需要启动辅助定位臂4和升降式支撑脚5对发电机组1进行辅助定位，使发电机组1能更平稳发电。

以上结合附图对本实用新型的实施方式详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：包括发电机组(1)和牵引定位装置(2)，所述发电机组(1)包括左右设置的主浮箱(11)和副浮箱(12)，设于两个浮箱之间的水轮(13)，以及与水轮(13)输出端连接的发电机构(14)；

所述牵引定位装置(2)包括对称设置于两侧河滩的定位桩(21)，定位绳(22)通过两侧定位桩(21)横向定位于河流上方；所述发电机组(1)通过至少一根拉绳(23)悬挂于定位绳(22)并漂浮于水面；所述拉绳(23)一端定位于定位绳(22)选定位置，另一端连接于发电机组(1)。

2.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：还包括保险装置(3)，所述保险装置(3)包括设置于一侧河滩的保险桩(31)，以及连接保险桩(31)和发电机组的保险绳(32)。

3.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：所述定位绳(22)上设置间隙排列的定位扣(221)，拉绳(23)一端连接于发电机组(1)，另一端与选定的定位扣(221)配合连接。

4.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：所述主浮箱(11)、副浮箱(12)外侧环绕设置有防撞气囊(15)。

5.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：所述主浮箱(11)、副浮箱(12)前端设为可减小阻力的三角结构，所述三角结构为直角三角型，斜边靠近内侧引导水流进入发电区域。

6.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：所述主浮箱(11)外侧铰接辅助定位臂(4)，辅助定位臂(4)外端可通过定位桩定位于河滩。

7.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：所述主浮箱(11)和副浮箱(12)配置升降式支撑脚(5)和液位传感器，支撑脚(5)安装于箱体四角的侧壁上。

8.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：所述主浮箱(11)和副浮箱(12)通过连接臂(16)加强连接，所述拉绳(23)为平行设置的两根，分别连接至主浮箱(11)、副浮箱(12)。

9.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：所述水轮(13)包括主轴(131)和环绕主轴(131)圆周阵列的叶片(132)，所述叶片(132)采用弧状叶片，各叶片(132)端部通过加强环(133)连接，叶片(132)靠近主轴(131)不吃水段镂空以减少轮重。

10.根据权利要求1所述的一种坐滩式水利发电装置，其特征在于：所述发电机组(1)为沿定位绳(22)排列的多组；所述发电机构(14)包括增速器(141)和发电机(142)。

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