CN2779097Y - 高效漂浮水轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可以安装在没有落差的江河湖海水面上用来驱动发电机发电的高效漂浮水轮机。包括水车轮组(2)、浮箱(3)和传动装置(6)，其传动装置(6)是一根中部带伸缩节(61)的传动杆，该传动杆一端通过万向节(5)连接浮箱处水车轮组的转轴(1)，另一端也通过第二万向节(51)与变速箱输入轴(9)相连。该水轮机与发电机组可以组成具有不同规模的发电容量，且投资少，不用修堤筑坝，建设周期短，装设容易及维修简单，更具有利于环境保护的优点。

Description

高效漂浮水轮机

技术领域

本实用新型涉及水轮机，尤其是可以安装在小落差的江河湖海水面上用来驱动动发电机发电的高效漂浮水轮机。

背景技术

目前，现有的水力发电站是建在拦河坝上，由拦河坝汇集并抬高河流的水位，利用泄水时的水位落差驱动发电站的叶片式水轮机转动，再驱动发电机产生电能。此种固定式发电站具有发电容量大的优点，但这样的方法存在着投资巨大，建设周期长，且对航运和生态环境有一定的影响，还会产生大量移民，因而限制了水电的发展。

为此人们想到利用有一定流速的水能直接进行发电的方法，如中国专利00252317.5公开的“江面流水发电站”和03236760.0公开“浮子式水利发电机”，都是把两只浮船或浮子并联，中间置一组或多组水轮机组，其传动变速机构、发电机均浮在水面，这种结构与现有的拦河筑坝水力发电方式相比，不需修拦水坝和建筑大型的钢筋混凝水基础设施，既保护了山林和田地，又极大地节省投资；能够充分利用遍布于各地的江河实现发电。但由于发电设备自重载荷大，要求浮船或浮子体面积较大，而江河河床宽度有限，可以容纳的水轮机小，不能产生很大的发电量。同时上述结构要求流水单向流动，对诸如潮汐一样有双向流动的水力资源就无法实现发电，所以实际使用价值不大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能适用于各种小落差的江河湖海的水力资源发电的高效漂浮水轮机，使用该水轮机可具有不同规模的发电容量，且投资少，不用修堤筑坝，建设周期短，装设容易及维修简单的特性，更具有利于环境保护的优点。

为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种高效漂浮水轮机，包括两个或两个以上并行排列的浮箱，多套同轴的水车轮组位于两两相邻的浮箱之间；每套水车轮组的转轴两端通过轴承座分别安装在相邻的两个浮箱上，这些水车轮组的转轴互相用万向节串联，再通过传动装置与浮箱之外的变速箱、单台或多台发电机组相连；所述并行排列的每个浮箱的前，后端均设有用于锚固的锚链，在最靠近岸边的浮箱与岸之间也有锚固的锚链；所述的传动装置是一根中部带伸缩节的传动杆，该传动杆一端通过万向节连接浮箱处水车轮组的转轴，另一端也通过第二万向节与变速箱输入轴相连。

为了减少水车轮的运行阻力，运行于江河上的水轮机所用的水车轮轮毂的四周均匀固定有中间开孔的轮叶支撑板，每块轮叶支撑板靠轮毂端通过铰链与轮叶片活动连接。

若本实用新型运行于海边潮汐发电，则变速箱为双向结构，该变速箱内有左旋单向棘爪齿轮、右旋单向棘爪齿轮、中间齿轮、从动齿轮，左旋单向棘爪齿轮、右旋单向棘爪齿轮安装在输入轴上，两从动齿轮安装在输出轴上，左旋单向棘爪齿轮与其一从动齿轮啮合，右旋单向棘爪齿轮通过中间齿轮与另一从动齿轮啮合。

本实用新型与现有技术相比具有如下明显的优点和积极效果：

1、由以上的技术方案可知，由于本实用新型的水轮机为漂浮锚固式，在浮箱浮力的作用下，水车轮组的下半都漫在水中，受流水的冲击而旋转，并通过变速箱的升速后，带动发电机工作，由于变速箱、发电机安装在岸上，所以操作维修简单。本实用新型浮箱用两套或多套锚链连结在河流河床上，以防止浮箱被水流推走，锚固的锚链与浮箱之间均为可上下自由活动的连结结构以及水车轮组转轴之间的万向节作用，不管水位升高或降低或水面波动，水车轮组均可正常受到水流的推动而产生动力能源，且抗洪水和强波浪能力强。

2、本实用新型可以布置多个水车轮组，可以按需要发电出力，决定规模。输出电能变压器等设施又布置在岸边的安全区内，空间可以按需要取舍，结构简单，改变了以往水电站一次性基建投资过大的弊端。简化了水电站水工建筑物的庞大空间结构，从而大大缩短了水电站的建设周期，节约了水力发电站的投资，初步估计可以省去一般水电站基建投资的80％左右。且电站规模伸缩性大，可以随生产发展需求改变装机容量，这是一般水电站做不到的。并且这种电站的普及性很强，既可以建立在小河流中，以满足农村对小型电站的需求，又可适用于大江大河的急流险滩河段，可以建成较大规模的并网发电站。甚至可以利用潮汐发电，本实用新型还可以随时拆除，不浪费大量投资。电站还可分拆、运输、转移于其它河段继续使用。所以本实用新型灵活机动，适应性强。

3、本实用新型由于不必另外建水库或水坝，所以不破坏自然景观，相对地成本也降低很多，而具有环保及低成本的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是一种单向水车轮实施例的示意图；

图3是双向水车轮实施例的示意图；

图4是图1的B局部放大图；

图5是双向结构变速箱部分实施例示意图。

附图中：1转轴；2水车轮组；21轮叶支撑板；22轮叶片；23铰链；24轮毂；3浮箱；4轴承座；5万向节；51第二万向节；6传动装置；61伸缩节；7变速箱；71右旋单向棘爪齿轮；72左旋单向棘爪齿轮；73中间齿轮；74从动齿轮；75从动齿轮；76输出轴；8发电机组；9输入轴；10流水；11锚固锚链；12锚固锚链；13岸。

具体实施方式

下面结合附图用具体的实施例对本实用新型的结构作进一步说明。

实施例1

图1为一种用于江河上发电的高效漂浮水轮机，包括水车轮组2、浮箱3和传动装置6，所述的浮箱3为四个并行排列，三套同轴的水车轮组2位于两两相邻的浮箱3之间；每套水车轮组3的转轴1两端通过轴承座4分别安装在相邻的两个浮箱3上，如图4这些水车轮组的转轴1互相用万向节5串联，再通过传动装置6与浮箱之外的变速箱7、一台发电机组8相连；所述的浮箱4前，后端均设有用于锚固的锚链11，在最靠近岸边的浮箱3与岸13之间也有锚固的锚链12；如图2所述水车轮2的轮毂24四周均匀固定有中间开孔的轮叶支撑板21，每块轮叶支撑板21靠轮毂端通过铰链23与轮叶片22活动连接；所述的传动装置6是一根中部带伸缩节61的传动杆，该传动杆一端通过万向节5连接浮箱处水车轮组的转轴1，另一端也通过第二万向节51与变速箱输入轴9相连。

本实施例的水轮机在浮箱3浮力的作用下，水车轮组2的下半都漫在水中，受流水10的冲击而旋转，并通过变速箱7的升速后，带动发电机8工作。

实施例2

一种用于海洋潮汐发电的高效漂浮水轮机，包括水车轮组2、浮箱3和传动装置6，所述的浮箱3为十个并行排列，四套同轴的水车轮组2位于两两相邻的浮箱3之间；每套水车轮组3的转轴1两端通过轴承座4分别安装在相邻的两个浮箱3上，如图3所示这些水车轮组的轮叶均为普通的，该水车轮组的转轴1互相用万向节5串联，再通过传动装置6与浮箱之外的变速箱7、两台发电机组8相连；所述的浮箱4前，后端均设有用于锚固的锚链11，在最靠近岸边的浮箱3与岸13之间也有锚固的锚链12；所述的传动装置6是一根中部带伸缩节61的传动杆，该传动杆一端通过万向节5连接浮箱处水车轮组的转轴1，另一端也通过第二万向节51与变速箱输入轴9相连。如图5所述的变速箱7内有左旋单向棘爪齿轮72、右旋单向棘爪齿轮71、中间齿轮73、从动齿轮74、75，左旋单向棘爪齿轮72、右旋单向棘爪齿轮71安装在输入轴9上，两从动齿轮74、75安装在输出轴76上，左旋单向棘爪齿轮72与其一从动齿轮75啮合，右旋单向棘爪齿轮71通过中间齿轮73与另一从动齿轮74啮合。

本实施例的水轮机在浮箱3浮力的作用下，水车轮组2的下半都漫在水中，受潮汐流水的来回冲击而正反旋转，并通过双向变速箱7的换向升速后，带动发电机8工作。

Claims (3)

1、一种高效漂浮水轮机，包括水车轮组(2)、浮箱(3)和传动装置(6)，其特征在于：所述的浮箱(3)为两个或两个以上并行排列，多套同轴的水车轮组(2)位于两两相邻的浮箱(3)之间；每套水车轮组(3)的转轴(1)两端通过轴承座(4)分别安装在相邻的两个浮箱(3)上，这些水车轮组的转轴(1)互相用万向节(5)串联，再通过传动装置(6)与浮箱之外的变速箱(7)、单台或多台发电机组(8)相连；所述的浮箱(4)前，后端均设有用于锚固的锚链(11)，在最靠近岸边的浮箱(3)与岸(13)之间也有锚固的锚链(12)；所述的传动装置(6)是一根中部带伸缩节(61)的传动杆，该传动杆一端通过万向节(5)连接浮箱处水车轮组的转轴(1)，另一端也通过第二万向节(51)与变速箱输入轴(9)相连。

2、根据权利要求1所述的高效漂浮水轮机，其特征在于：所述的变速箱(7)内有左旋单向棘爪齿轮(72)、右旋单向棘爪齿轮(71)、中间齿轮(73)、从动齿轮(74、75)，左旋单向棘爪齿轮(72)、右旋单向棘爪齿轮(71)安装在输入轴(9)上，两从动齿轮(74、75)安装在输出轴(76)上，左旋单向棘爪齿轮(72)与其一从动齿轮(75)啮合，右旋单向棘爪齿轮(71)通过中间齿轮(73)与另一从动齿轮(74)啮合。

3、根据权利要求1所述的高效漂浮水轮机，其特征在于：所述水车轮(2)的轮毂(24)四周均匀固定有中间开孔的轮叶支撑板(21)，每块轮叶支撑板(21)靠轮毂端通过铰链(23)与轮叶片(22)活动连接。

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