专利名称：漂浮船式槽型叶片负荷可调控水轮机水力发电站的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种漂浮船式发电站，特别是一种利用自然江河水流动能的漂浮 船式水轮机发电站。
背景技术：
现有利用自然江河水流冲击漂浮船式水轮机发电技术，其整体功能结构设计不 完善，机构设置不合原理，在技术上存在着缺陷与不足。如现有技术设计不具备水轮机 增速、调速功能，不能满足电网工频；现有技术设计无离合装置，不具备调节发电相位角； 现有技术设计无动力调控装置，不能实现调节水轮机负荷；有的技术设计无法实现其发 电目的，其技术设计不完备，整体功能结构不全。如专禾IJ 97221864. 5,200520139863. 3、 200710120011. 3所涉及的技术方案。
发明内容本实用新型为了解决现有技术中所存在的缺陷与不足，提出以下技术方案该漂浮船式水轮机发电站是在自然江河水流中，利用在漂浮船上设置的槽型叶片 负荷可调控水轮机聚集水流动能，使其水流动能转变成机械能，最终带动发电机进行发电。 具体内容如下将两艘漂浮船并列，在两艘漂浮船的船头和船尾用工字钢连接梁进行固定焊接， 两船中间有一定距离，可以放置下一台水轮机，所述水轮机由在两艘漂浮船上分别设置的 升降塔架进行支撑，并通过水轮机两边的轴传动齿轮与在两艘漂浮船上分别设置的增速机 连接，每艘漂浮船上的增速机通过无极调速离合联轴器与在该漂浮船上的设置发电机连 接。这样，一台水轮机带动两台发电机进行发电，实现一拖二式的发电。上述漂浮船由在河岸上设置的固定钢丝牵拉绳和在河流中设置水下坠底锚钢丝 牵绳进行牵引，在双重安全牵拉下保证漂浮船的稳定。上述水轮机能在两艘漂浮船上设置的升降塔架支撑下做升降移动，当升降机将水 轮机向上提升，水轮机的叶片脱离出水面，断开水流冲击，水轮机停止转动，便于安装与维 修。当水轮机下降至河水之中，获取水流冲击动能，在水流动能的推动下，水轮机旋转产生 转矩，水流动能将转变成水轮机的机械能转矩。上述水轮机的叶片为槽型，叶片上开设有开口大小可调节的窗口门，调节槽型叶 片水流阻力，控制水轮机动力负荷。发电机发的电经控制电缆传输到控制柜内，经调频、调压、调节负荷、稳频、稳压后 可并入电网中。上述发电机可以采用卧式水轮发电机。根据江河水流的自然条件，也可采用将发电机、增速机、无极调速离合器、控制柜 固定在河岸上，这时船载水轮机的水轮机轴传动齿轮通过万向节伸缩式传动轴，将水轮机 的动力转矩传递到增速机上，带动发电机发电。[0012]上述漂浮船式水轮机发电站具有以下有益效果能利用我国江河水流动能丰富的 资源，具有巨大的再利用开发价值，具有取之不尽用之不竭的自然水力动能资源，属于真 正的绿色能源；本实用新型推广自然江河水流动能资源再利用发电技术，对节能减排，实现 低碳经济，减少煤电比例，将起到积极的有益效果；能控制水轮机动力负荷；利用增速机增 加水轮机速度，达到发电机转速要求；通过离和装置设计，具备调节发电相位角。
图1 发电机设置在漂浮船上的漂浮船式水轮机发电站结构示意图。1,13.河岸上固定钢丝牵拉绳，2、14.工字钢连接梁，3、22.漂浮船，4.叶片，8.叶 片窗口门，5.水轮机，6、21.控制柜，7、36.控制电缆，19、20.升降塔架，9、18.水轮机轴传 动齿轮，10、17.增速机，11、16.无极调速带离合联轴器，12、15.卧式水轮发电机，23.河水 下坠底锚钢丝牵拉绳，24.河水下坠底锚，A.漂浮船3的头，B.漂浮船22的头，C.漂浮船3 的尾，D漂浮船22的尾，E.漂浮船22的中心点，F.漂浮船3的中心点。图2 发电机设置在岸上的漂浮船式水轮机发电站结构示意图。6.控制柜，7.控制电缆，10.增速机，11、16.无极调速离合联轴器，12.卧式水轮发 电机，30、31.万向节联轴器，34.伸缩式传动轴，32、33.船岸间隔支撑梁及通道。图3 漂浮船式水轮机发电站侧视结构示意图。28,29.水轮机升降塔架侧支架。图4 漂浮船式水轮机发电站正视结构示意图。26,35.水轮机升降塔架斜支架，25、27.升降机。
具体实施方式
如附图1所示在自然江河水流中，漂浮船式水轮机发电站构成如下包括漂浮船 3和22，其浮力满足水力发电站的重量承载要求，其横向间隔一定距离，可以放置下水轮机 5，在漂浮船3的A处和漂浮船22的B处用工字钢连接梁2将两漂浮船连接在一起，固定焊 牢，同时，在漂浮船3的C处和漂浮船22的D处用工字钢连接梁14将两漂浮船连接在一 起，固定焊牢，使漂浮船3和22组合成一钢性整体结构。通过河岸上固定钢丝牵拉绳1和 13及河水下坠底锚M钢丝牵拉绳23的双重牵拉，使其安全稳定地漂浮于自然江河水流之 中运行，聚集获取水流的冲击动能。如附图1、附图2和附图3所示在漂浮船3的F处设置升降塔架20，在漂浮船22 的E处设置升降塔架19，分别在升降塔架20和19的内侧设有两根竖直、凹槽相对的工字 钢导轨，两导轨相对的槽内放置水轮机5的轴承座，其水轮机5轴两端的轴承座与分别与设 置在升降塔架19顶端的升降机27和升降塔架20顶端的升降机25相连接，在升降机27和 25的作用下，水轮机5可在升降塔架19和20的导轨上做升降移动。当水轮机5的带有窗 口门的槽型叶片4下降至河水之中，获取水流冲击动能，在水流动能的推动下，水轮机5旋 转产生转矩，经水轮机轴传动齿轮9和18分别传入增速机10和17增速，其水流动能转变 成水轮机5的机械能转矩。升降塔架20由水轮机升降塔架侧支架观和四以及水轮机升 降塔架斜支架26进行支撑，升降塔架19也具有相同的结构支撑。如图1所示在水轮机5的槽型叶片4中开设窗口门8，可改变其阻力的大小，用以调节其水轮机5动力负荷，其窗口门8为电动自动控制滑拉门，通过控制柜6和21自动调节 窗口门8开口的大小，实现水轮机动力负荷自动调控，满足并网发电上下负荷的技术要求。如图1所示水轮机5产生的机械能转矩，分别通过增速机10和17增速。增速机 10增速后，经无极调速离合联轴器11带动发电机12发电，再经控制电缆7传输到控制柜； 增速机17增速后，经无极调速离合联轴器12带动发电机15发电，再经控制电缆36传输到 控制柜21上。电流在控制柜6和21中调频、调压、调节负荷、稳频、稳压后并网。将其水轮 机5的机械能转变成电能。通过升降机25和27将水轮机5向上提升，叶片4脱离出水面，断开水流冲击，水 轮机5停止转动，便于安装与维修。如图1所示上述实施方式采用的是将发电机12和15、增速机10和17、无极调速 离合器11和16、控制柜6和21设置在漂浮船3和22上，与船载水轮机同船漂浮河流中，采 用一台水轮机带动两台发电机，一拖二式发电。该实施方式适合于河床较宽，水流距离河岸 较远的情况。如图2所示当河床较窄，水流距离河岸较近时，漂浮船式水轮机发电站可构成如 下固定焊牢的漂浮船3和22通过河岸上固定钢丝牵拉绳1和13牵拉。这时，采用发电机 12、增速机10、无极调速离合器11、控制柜6与船载水轮机5分开，将其固定在河岸上运行， 通过具有万向节30和万向节31的伸缩式传动轴34，将水轮机5的动力转矩传递到增速机 10上，经无极调速离合器11带动卧式水轮发电机12发电。在靠近河岸边的漂浮船3的船 头和船尾分别设置有与河岸相连的船岸间隔支撑梁及通道32和33。
权利要求1.一种漂浮船式水轮机发电站，将两艘漂浮船并列，在两艘漂浮船的船头和船尾用工 字钢连接梁进行固定焊接，所述两艘漂浮船中间有一定距离，可以放置下一台水轮机，所述 水轮机由在两艘漂浮船上分别设置的升降塔架进行支撑，其特征是所述水轮机两边的轴 传动齿轮与在所述两艘漂浮船上分别设置的增速机连接，所述每艘漂浮船上的增速机都通 过无极调速离合联轴器与在该艘漂浮船上设置的发电机连接。
2.一种漂浮船式水轮机发电站，将两艘漂浮船并列，在两艘漂浮船的船头和船尾用工 字钢连接梁进行固定焊接，所述两艘漂浮船中间有一定距离，可以放置下一台水轮机，所述 水轮机由在两艘漂浮船上分别设置的升降塔架进行支撑，其特征是所述水轮机一边的水 轮机轴传动齿轮通过万向节伸缩式传动轴与设置在岸上的一台增速机连接，所述增速机经 无极调速离合器带动设置在岸上的一台发电机连接。
3.根据权利要求1或2所述的漂浮船式水轮机发电站，其特征是所述水轮机的叶片 为槽型，在所述叶片上开设有开口大小可调节的窗口门。
4.根据权利要求3所述的漂浮船式水轮机发电站，其特征是所述水轮机能在所述两 艘漂浮船上分别设置的升降塔架作用下做升降移动。
5.根据权利要求4所述的漂浮船式水轮机发电站，其特征是所述每艘漂浮船上的升 降塔架的顶端设置有升降机，所述升降塔架的内侧设有两根竖直、凹槽相对的工字钢导轨， 两导轨相对的槽内放置水轮机的轴承座，所述轴承座与所述升降机相连接。
6.根据权利要求4所述的漂浮船式水轮机发电站，其特征是还包括控制电缆和控制 柜，在所述发电机发的电经控制电缆传输到控制柜内，经调频、调压、调节负荷、稳频、稳压 后可并入电网中。
7.根据权利要求4中所述的漂浮船式水轮机发电站，其特征是所述漂浮船由在河岸 上设置固定的钢丝牵拉绳和在河流中设置水下坠底锚钢丝牵绳对所述漂浮船在水面进行牵引。
8.根据权利要求4所述的漂浮船式水轮机发电站，其特征是所述窗口门为电动自动 控制的滑拉门，能在电控制下自动调节窗口门开口的大小。
9.根据权利要求2所述的漂浮船式水轮机发电站，其特征是在靠近河岸边的漂浮船 的船头和船尾设置有与河岸相连的船岸间隔支撑梁及通道。
专利摘要本实用新型涉及一种利用自然江河水流发电的技术，采用“漂浮船式槽型叶片负荷可调控水轮机”聚集水流动能，使其水流动能转变成机械能，带动发电机发电。用两艘并列漂浮船载水轮机，其横向间隔可以放置下槽型叶片负荷可调控水轮机，用工字钢梁将两船体连接在一起构成一钢性整体结构，通过河岸上固定钢丝牵拉绳及河底锚钢丝牵拉绳的双重牵拉，使其安全稳定的漂浮于自然江河水流之中，聚集水流的冲击动能。将发电机、控制系统与船载水轮机同船漂浮河流中发电技术；或将发电机、控制系统与船载水轮机分开，将其固定在河岸上，通过万向节可伸缩式传动轴，将漂浮船上水轮机的动力转矩传动到发电机的轴上带动发电机发电技术。
文档编号E02B9/00GK201873974SQ20102054384
公开日2011年6月22日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者张志国 申请人:张志国