CN218991771U - 尾水发电装置 - Google Patents

Abstract

尾水发电装置，包括有混凝土底座，混凝土底座内预埋有转套，转套内配合安装有能竖向升降的立轴，在立轴上安装有转动发电装置，转动发电装置包括有并排布置的环形架，相邻环形架之间设有竖连杆。本实用新型的积极效果在于：本实用新型所述的一种尾水发电装置来驱动立轴转动实现相应的发电功能，其中转动发电装置能在升降油缸的带动下实现竖向升降，不同数量的叶片可以进入到尾水中，能根据尾水的流速及水量来相应调整进入到尾水中的叶片数量，从而能适应尾水的流速及水量，确保发电设备动力输入的平稳性，实现相应的发电功能。

Description

尾水发电装置

技术领域

本实用新型涉及水力发电装置技术领域，具体地说是一种尾水发电装置。

背景技术

水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含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，目前主流的水力发电方法基本都是在具有落差的压力管道位置处设置大型水轮机等发电设备，从而带动发电机转动实现相应的发电功能，建造成本普遍较大，在发电之后的尾水也具有可观的流速，可以利用此处的动能进行发电，但尾水的流速及水量相对不稳定，会影响发电设备动力输入的平稳性，如何克服尾水的上述缺点进行发电是目前亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种尾水发电装置，其上的转动发电装置能进行竖向升降，让不同数量的叶片与尾水相接触，以此来适应尾水的流速及水量，确保发电设备动力输入的平稳性，解决了现有技术中的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型所述的一种尾水发电装置，包括有混凝土底座，混凝土底座内预埋有转套，转套内配合安装有能竖向升降的立轴，在立轴上安装有转动发电装置，转动发电装置包括有并排布置的环形架，相邻环形架之间设有竖连杆，竖连杆和立轴之间设有若干并排布置的横连杆，相邻横连杆之间均通过转轴安装有能转动的叶片，对应于每个叶片的位置在横连杆上均安装有第一挡块和第二挡块，第一挡块和第二挡块相对叶片转轴的圆心夹角为90度，叶片能在第一挡块和第二挡块之间转动，叶片转动至与第一挡块相接触时，横连杆上叶片的受力面积最大，叶片转动至与第二挡块相接触时，横连杆上叶片的受力面积最小，在转动发电装置上侧设有井筒壁，井筒壁内安装有发电机安装座，发电机安装座的中间位置处开设有通孔，通孔上侧的发电机安装座上通过位置调整装置安装有发电机组，发电机组的动力输入轴经由通孔向下伸出发电机安装座，所述发电机组的动力输入轴安装有花键轴，立轴的顶端设有与花键轴相配合的花键套，在发电机安装座的底部圆周布置有升降油缸，升降油缸的活塞杆通过回转支承与立轴相连接，升降油缸的活塞杆伸缩能带动立轴相对花键轴进行竖向升降，转动发电装置能相对升降油缸进行转动，在发电机安装座上侧的井筒壁内还安装有能启闭的井盖。所述位置调整装置包括在发电机安装座上圆周布置的四组位置调整机构，相邻的位置调整机构均垂直布置，各位置调整机构均包括有固定在发电机安装座上的螺套和方形套，螺套内配合安装有调整螺杆，方形套内配合安装有方形杆，方形杆靠近通孔的一端铰接安装有与发电机组相配合的定位铁圈，定位铁圈的内侧面上设有橡胶垫，方形杆靠近调整螺杆的一端设有转盘套，调整螺杆端部设有与转盘套相配合的转动凸起，调整螺杆远离通孔的一端安装有把手，把手和螺套之间的调整螺杆上配合安装有防松螺母，防松螺母的外周设有圆周布置的转杆，调整螺杆能相对方形杆转动，转动把手时能带动方形杆及其上的定位铁圈将发电机组夹紧定位。所述回转支承的内圈固定在立轴上，回转支承的外圈与升降油缸的活塞杆相连接，在发电机安装座的底部安装有竖直设置的导向杆，回转支承的外圈上安装有与导向杆相配合的导向套。所述发电机安装座的通孔底部位置处安装有挡水环，挡水环位于发电机组输出轴的外周。所述井筒壁的底部设有截面为半环形的阻水罩，转动发电装置上一半的叶片位于阻水罩内，叶片转动至与第一挡块相接触时位于阻水罩的外侧，叶片转动至与第二挡块相接触时位于阻水罩内。

本实用新型的积极效果在于：本实用新型所述的一种尾水发电装置，包括有能竖向升降的立轴，立轴上安装有转动发电装置，转动发电装置上设置若干排能转动的叶片，叶片能在第一挡块和第二挡块之间转动，分别实现水力推动的最大受力面积和回转时最小的受力面积，来驱动立轴转动实现相应的发电功能，其中转动发电装置能在升降油缸的带动下实现竖向升降，不同数量的叶片可以进入到尾水中，能根据尾水的流速及水量来相应调整进入到尾水中的叶片数量，从而能适应尾水的流速及水量，确保发电设备动力输入的平稳性，实现相应的发电功能。

附图说明

图1是本实用新型在尾水道及升降井内的安装结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是转动发电装置的三维结构示意图；

图4是转动发电装置的主视图；

图5是图4中A-A向剖视图的放大视图；

图6是图5中结构回转时叶片转动至与第二挡块相接触的状态示意图；

图7是图2中B-B向剖视图的放大视图；

图8是图2中C-C向剖视图的放大视图；

图9是图2中D-D向剖视图。

实施方式

本实用新型所述的一种尾水发电装置，如图2所示，包括有混凝土底座1，混凝土底座1内预埋有转套2，转套2内配合安装有能竖向升降的立轴3，在立轴3上安装有转动发电装置，如图1所示，其中混凝土底座1用于安放在尾水道底部的山体中，立轴3及转动发电装置则位于尾水道内，且转动发电装置可以在升降井内竖向调整高度位置，以适应尾水的流速和水量来实现相应的发电功能。

如图3和图4所示，转动发电装置包括有并排布置的环形架4，相邻环形架4之间设有竖连杆5，竖连杆5和立轴3之间设有若干并排布置的横连杆6，相邻横连杆6之间均通过转轴安装有能转动的叶片7。尾水通过推动叶片7能让转动发电装置及立轴3进行转动从而发电。

为了在尾水推动叶片7转动时，叶片7与水之间的接触面积最大，以及在转动发电装置回转时，叶片7与水流方向之间的接触面积最小，最大限度地提升转动时的动力并降低转动阻力，如图5所示，对应于每个叶片7的位置在横连杆6上均安装有第一挡块8和第二挡块25，第一挡块8和第二挡块25相对叶片7转轴的圆心夹角为90度，叶片7能在第一挡块8和第二挡块25之间转动。

叶片7转动至与第一挡块8相接触时，横连杆6上叶片7的受力面积最大，尾水推动叶片7及转动发电装置的动力最大，而当转动发电装置转动进行回转时，在同向水流的作用下，叶片7绕转轴旋转，如图6所示，叶片7转动至与第二挡块25相接触时，横连杆6上叶片7的受力面积最小，回转所受到的尾水阻力也最小，从而确保转动发电装置在转动发电过程中维持较大的动力并最大程度降低阻力。

为实现整体装置在升降井内的安装，在转动发电装置上侧设有井筒壁9，井筒壁9可以固定安装在升降井内，在井筒壁9内安装有发电机安装座10，发电机安装座10的中间位置处开设有通孔，通孔上侧的发电机安装座10上通过位置调整装置安装有发电机组11，发电机组11的动力输入轴经由通孔向下伸出发电机安装座10。

为实现转动的立轴3能带动发电机组11的动力输入轴转动，并且还能进行竖向的升降调节，所述发电机组11的动力输入轴安装有花键轴12，立轴3的顶端设有与花键轴12相配合的花键套13，在发电机安装座10的底部圆周布置有升降油缸14，如图7所示，升降油缸14的活塞杆通过回转支承15与立轴3相连接，升降油缸14的活塞杆伸缩能带动立轴3相对花键轴12进行竖向升降，立轴3及其上的转动发电装置能通过回转支承15相对升降油缸14进行转动，根据尾水的流速及水量，可以通过调整转动发电装置上不同数量的叶片7没入到尾水中，也就是调整立轴3及其上的转动发电装置的高度位置，转动发电装置处于较高位置时，较少数量的叶片7位于尾水中，适用于流速大、水量大时的尾水发电，转动发电装置处于较低位置时，较多数量的叶片7位于尾水中，适用于流速小、水量小时的尾水发电。

为实现对发电装置的保护以及便于进行检修维护，在发电机安装座10上侧的井筒壁9内还安装有能启闭的井盖32。

进一步地，为了在安装发电机组11时，确保发电机组11与底部已安装完成立轴3的同轴度，所述位置调整装置包括在发电机安装座10上圆周布置的四组位置调整机构，相邻的位置调整机构均垂直布置，如图8所示，各位置调整机构均包括有固定在发电机安装座10上的螺套16和方形套26，螺套16内配合安装有调整螺杆17，方形套26内配合安装有方形杆27，方形杆27靠近通孔的一端铰接安装有与发电机组11相配合的定位铁圈18，定位铁圈18的内侧面上设有橡胶垫31。方形杆27靠近调整螺杆17的一端设有转盘套28，调整螺杆17端部设有与转盘套28相配合的转动凸起29，调整螺杆17能相对方形杆27进行转动。调整螺杆17远离通孔的一端安装有把手19，把手19和螺套16之间的调整螺杆17上配合安装有防松螺母20，防松螺母20的外周设有圆周布置的转杆30，转动把手19时能带动方形杆27及其上的定位铁圈18将发电机组11夹紧定位。

通过转动把手19能按需调节四处位置的定位铁圈18，确保将发电机组11固定到位并与底部的立轴3保持同轴度，以确保动力的输入。为了避免在动力传输发电的过程中，由于振动而导致调整螺杆17松动产生无法将发电机组11夹紧定位的情况，在把手19和螺套16之间的调整螺杆17上配合安装有防松螺母20，在定位铁圈18调整到位后，工作人员可以转动转杆30让防松螺母20转动至螺套16位置处进行相应锁紧。

进一步地，为了确保各升降油缸14带动立轴3及其上转动发电装置进行竖向升降时的方向稳定性，避免动力传输过程中产生振动导致立轴3发生偏转，影响正常发电，所述回转支承15的内圈固定在立轴3上，回转支承15的外圈与升降油缸14的活塞杆相连接，在发电机安装座10的底部安装有竖直设置的导向杆21，回转支承15的外圈上安装有与导向杆21相配合的导向套22，立轴3及其上的转动发电装置在进行竖向升降时，通过相互配合的导向杆21和导向套22来实现相应的竖移导向功能，能有效避免发电过程中立轴3竖向升降时发生偏转等现象。

进一步地，为了防止尾水上溢到发电机安装座10上侧，影响发电机组11的正常使用，所述发电机组11的直径大于通孔的直径且完全位于发电机安装座10的上侧位置，所述发电机安装座10的通孔底部位置处安装有挡水环23，挡水环23位于发电机组11输出轴的外周，挡水环23的设置能有效防止尾水上溢影响发电机组11。

进一步地，为了降低转动发电装置在发电过程中所受到的阻力，如图9所示，所述井筒壁9的底部设有截面为半环形的阻水罩24，阻水罩24位于升降井底部的尾水道内，能遮挡转动发电装置上一半的叶片7，也就是转动发电装置上一半的叶片7位于阻水罩24内，降低回转时所受到的尾水阻力，其中叶片7转动至与第一挡块8相接触时位于阻水罩24的外侧，叶片7转动至与第二挡块25相接触时位于阻水罩24内。

本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (5)

1.一种尾水发电装置，其特征在于：包括有混凝土底座（1），混凝土底座（1）内预埋有转套（2），转套（2）内配合安装有能竖向升降的立轴（3），在立轴（3）上安装有转动发电装置，转动发电装置包括有并排布置的环形架（4），相邻环形架（4）之间设有竖连杆（5），竖连杆（5）和立轴（3）之间设有若干并排布置的横连杆（6），相邻横连杆（6）之间均通过转轴安装有能转动的叶片（7），对应于每个叶片（7）的位置在横连杆（6）上均安装有第一挡块（8）和第二挡块（25），第一挡块（8）和第二挡块（25）相对叶片（7）转轴的圆心夹角为90度，叶片（7）能在第一挡块（8）和第二挡块（25）之间转动，叶片（7）转动至与第一挡块（8）相接触时，横连杆（6）上叶片（7）的受力面积最大，叶片（7）转动至与第二挡块（25）相接触时，横连杆（6）上叶片（7）的受力面积最小，在转动发电装置上侧设有井筒壁（9），井筒壁（9）内安装有发电机安装座（10），发电机安装座（10）的中间位置处开设有通孔，通孔上侧的发电机安装座（10）上通过位置调整装置安装有发电机组（11），发电机组（11）的动力输入轴经由通孔向下伸出发电机安装座（10），所述发电机组（11）的动力输入轴安装有花键轴（12），立轴（3）的顶端设有与花键轴（12）相配合的花键套（13），在发电机安装座（10）的底部圆周布置有升降油缸（14），升降油缸（14）的活塞杆通过回转支承（15）与立轴（3）相连接，升降油缸（14）的活塞杆伸缩能带动立轴（3）相对花键轴（12）进行竖向升降，转动发电装置能相对升降油缸（14）进行转动，在发电机安装座（10）上侧的井筒壁（9）内还安装有能启闭的井盖（32）。

2.根据权利要求1所述的一种尾水发电装置，其特征在于：所述位置调整装置包括在发电机安装座（10）上圆周布置的四组位置调整机构，相邻的位置调整机构均垂直布置，各位置调整机构均包括有固定在发电机安装座（10）上的螺套（16）和方形套（26），螺套（16）内配合安装有调整螺杆（17），方形套（26）内配合安装有方形杆（27），方形杆（27）靠近通孔的一端铰接安装有与发电机组（11）相配合的定位铁圈（18），定位铁圈（18）的内侧面上设有橡胶垫（31），方形杆（27）靠近调整螺杆（17）的一端设有转盘套（28），调整螺杆（17）端部设有与转盘套（28）相配合的转动凸起（29），调整螺杆（17）远离通孔的一端安装有把手（19），把手（19）和螺套（16）之间的调整螺杆（17）上配合安装有防松螺母（20），防松螺母（20）的外周设有圆周布置的转杆（30），调整螺杆（17）能相对方形杆（27）转动，转动把手（19）时能带动方形杆（27）及其上的定位铁圈（18）将发电机组（11）夹紧定位。

3.根据权利要求1所述的一种尾水发电装置，其特征在于：所述回转支承（15）的内圈固定在立轴（3）上，回转支承（15）的外圈与升降油缸（14）的活塞杆相连接，在发电机安装座（10）的底部安装有竖直设置的导向杆（21），回转支承（15）的外圈上安装有与导向杆（21）相配合的导向套（22）。

4.根据权利要求1所述的一种尾水发电装置，其特征在于：所述发电机安装座（10）的通孔底部位置处安装有挡水环（23），挡水环（23）位于发电机组（11）输出轴的外周。

5.根据权利要求1所述的一种尾水发电装置，其特征在于：所述井筒壁（9）的底部设有截面为半环形的阻水罩（24），转动发电装置上一半的叶片（7）位于阻水罩（24）内，叶片（7）转动至与第一挡块（8）相接触时位于阻水罩（24）的外侧，叶片（7）转动至与第二挡块（25）相接触时位于阻水罩（24）内。

Images