专利名称：一种系留式原生态多功能漂浮电站的制作方法
技术领域：
本发明涉及江河水电资源再生循环利用与江河水道泥沙淤积危害综合利用、整治领域，特别是涉及一种系留式原生态多功能漂浮电站。
背景技术：
黄河乃中华民族的摇篮，孕育了五千年中华文明，故被人们亲称为“母亲河”。也曾屡以洪水为害，亦得“害河”之名。害河之因就因她拥有“世界泥沙含量最高、高出人居地平高程最高、最复杂、最难治理”数项“世界之最”所致。黄河水车即是中华民族征服这些 “世界之最”勇现的人与自然和谐共生利用的一朵文明智慧奇葩，是人类水利工程机械及其它机械的始祖。但因受首创时代材料科学、制造科学及相关科学原理发现运用的局限，使其在水能利用的效率上，无法实现最大化，其成因有如下三项一受唯一制造材料天然木料强度限制，主轴长度、轮宽及获能推力板等力学要素，无法囊括跨越整个河流，因此获取能量受到限制，只能获其流量的千分之几或万分之几；二受制造技术、架设起重技术和固定支撑设施建造技术限制，无法架设置身于河道主流，只能架设于水流较缓、易于建造、架设的河流边缘；三受固定支撑弊端存在的汛期水丰时，有将支架淹没、摧毁的威胁；枯水期水位下降又出现轮缘脱离水流失去动力停止运行的缺陷。上述缺憾是造成这一发明被现代高效产物淘汰的原因所在，现今仅能作为时代技术发展追忆观瞻之用。现有截流式水库电站模式，虽有着无容置疑的高效获能和蓄水调洪、有效解决流域洪涝灾害及资源统筹规划、综合利用的多重社会功效。但也存在库区静止水面过长、泥沙无法直接到达坝前排沙设施得以及时排出，致使淤积库区，造成水库蓄水排洪功能逐年下降，使用寿命不断缩减。同时大规模蓄水还存在引发局部地质灾害，地质灾害又可能连锁引发溃坝洪水灾害以及对航运、流域鱼类生物繁衍迁徙带来障碍和不便、库区小环境气候变化等生态影响。现有水电模式除此上述缺憾，在资源利用上也存在一定局限，如受水库建设条件库容、落差、库区地质许可、库区人口密度等等严格必备条件的利弊权衡考虑，不是随处任意指点即可建造的易事。以长江为例，6300公里的流程，上游长约4530公里落差4500 米，宜昌以下1780公里，落差仅有4(Γ50米，显然仅落差而言，约占总流程28%的下游就不具备建设条件，就具备落差条件的上游，也未必全部具备水库建设条件。足见一条拥有充沛水量的河流，具备现有水电模式利用条件的流程比例，估计不超过50%。因此约有50%流程蕴含的能量，就因不具备这样那样的条件，任其东流白白浪费。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一种系留式原生态多功能漂浮电站，包括有至少两个坝体装置；所述坝体装置由连接舱组件、单元舱组件、发电装备船组件和系留牵引设备组件组成；所述连接舱组件为两个；所述单元舱组件至少为一个； 所述发电装备船组件为两个；所述系留牵引设备组件包括有系留柱和安全柱；所述系留柱固定设置于河两岸；所述安全柱固定设置于河心；所述两个发电装备船组件的相对位置分别与两个连接舱组件连接；所述单元舱组件设置于两个连接舱组件之间并与连接舱组件连接；所述两个发电装备船组件，靠岸端发电装备船组件沿水流方向与系留柱活动连接；河心端发电装备船组件与安全柱活动连接；所述坝体装置为“H”形。所述连接舱组件包括有外筒体、端法兰一、密封板、密封圈一、转子通配件固定法兰、水斗侧板、连接板、推力板、内筒体、端法兰二、隔舱板、人孔、人孔门、机座板、定位轴承、 密封圈二和传动板；所述连接舱组件为双层中空圆柱体结构；所述外筒体与内筒体之间通过定位轴承固定连接；所述外筒体与单元舱相接一侧固接有端法兰一；所述外筒体靠近船体一端的筒口固接有密封板；所述密封板靠近内筒体的一端设置有密封圈一；内筒体靠近船体一端的开口部分设置有端法兰二；所述外筒体的筒壁外侧设置有转子通配件固定法兰；所述连接舱组件、单元舱组件的筒体外壁，沿长度方向均勻分布辉接固定有转子通配件固定法兰；所述内筒体空腔内与筒壁水平的方向固定设置有机座板；所述内筒体远离端法兰二的一端设置有隔舱板；所述隔舱板中心位置设置有主传轴通过孔；所述主传轴通过孔内壁上设置有密封圈二 ；所述隔舱板上设置有人孔和人孔门；所述外筒体远离端法兰二的一端与主传轴通孔的相应位置设置有传动板，所述转子通配件固定法兰上与水斗侧板的相应位置设置有螺栓孔；所述水斗侧板以螺栓通过螺栓孔固定于转子通配体固定法兰；所述连接板均勻分布对称焊接固定于水斗侧板两侧面；所述推力板沿长度方向的两端与连接板对应螺栓孔用螺栓紧固连接。所述单元舱组件包括有筒体、端法兰三、盲板、转子通配件固定法兰和舱门；所述单元舱组件为中空圆柱体结构；所述筒体的两端固定设置有端法兰三；所述端法兰三的外侧密封固定设置有盲板；所述筒体的筒壁外侧设置有转子通配件固定法兰；所述筒体的筒壁上设置有舱门。所述发电装备船组件包括有船体、发电机、单机离合器、双轴输出提速器、主传轴、 机舱、主轴离合器、传动板、万向结、潜伏调控舱、润滑站舱、回油管、供油泵、发电机风冷器、 水平隔舱板、分段隔舱板、控制室、活动屋盖、活动地板、起重机、导轨、联轴器、轴承座和连接法兰；所述船体为倒“T”形；所述船体上部设置有控制室；所述控制室的屋顶为活动屋盖；所述控制室的地板为活动地板；所述活动地板位于机舱上方；所述机舱为一空腔结构并以水平隔舱板分为上下两部分；所述机舱的下半部分由两块竖向分段隔舱板分为三部分；所述机舱下半部分的中间部分为润滑站舱；所述润滑站舱内设置有回油管、供油管和供油泵；所述回油管和供油管的上端与双轴输出提速器连接；所述供油泵与供油管下端连接；所述回油管下端与润滑站舱连接，所述机舱下半部分的两端舱体均为潜伏调控舱；所述潜伏调控舱内设置有发电机风冷器；所述发电机风冷器与发电机有风扇的一端连接；所述潜伏调控舱底部设置有螺旋推进器；所述机舱的上半部分设置有双轴输出提速器、发电机和单机离合器；所述主传轴一端与双轴输出提速器的动力输出轴通过联轴器连接；所述联轴器由两个半联轴器构成；两个半联轴器通过均等对应位置的销孔以弹性连接销连接； 所述主传轴另一端与安装于传动板圆心位置的万向结连接；所述传动板安装于连接舱组件远离发电装备船组件与单元舱组件对接端的外筒体内壁上；所述传动板外圆与外筒体圆周内壁焊接固定；所述双轴输出提速器通过单机离合器分别与两个发电机连接；主传轴中部设有主轴离合器；所述主传轴一端与位于传动板转动中心位置的万向结固定连接，另一端通过联轴器与双轴输出提速器动力输入轴连接；所述连接法兰设置于机舱外壁并与连接舱焊接固定；所述导轨沿双轴输出提速器和发电机的轴线设置于机舱顶部；所述起重机设置于导轨上。连接舱、单元舱连接组成的转子体通称为聚能转子，与传动板、万向结、联轴器、主传轴、提速器至发电机的动力传递关系为由聚能转子筒壁密布的水斗将水能转换成机械能，由起收集、汇聚机械能作用的转子筒体将汇聚的机械能传递给与聚能转子筒壁相连接的传动板，再由传动板传递给与之相连的万向结，由万向结再传递给与之相接的主传轴，由主传轴再传递给与之相连的连轴器，由联轴器传递给提速器，动力输入轴，经提速器齿轮组变速提升，由输出轴传递给单机离合器，最后由单机离合器将提速器提升的高速机械能传递给发电机。所述系留牵引设备组件包括有系留柱、安全柱、定牵机、动牵机、牵引缆和系留抱组件；所述系留柱固定于河岸两侧；所述安全柱固定于河心端；所述动牵机固定于位于河心端的发电装备船组件的船头甲板上；所述定牵机固定于河岸边的定牵机机房内；所述定牵机与动牵机之间通过牵引缆连接；所述系留抱组件环抱于系留柱上；所述系留抱组件包括有上承板、滚柱、下承板和法兰；所述上承板垂直位于系留抱组件环状外壳内壁上沿并与环状外壳内壁焊接，所述下承板垂直位于系留抱组件环状外壳下沿并与环状外壳内壁焊接；所述上承板和下承板的相对位置设置有轴孔；所述滚柱通过轴孔分别与上承板和下承板活动连接；所述滚柱位于上承板和下承板之间部分的直径大于所述轴孔的直径；所述法兰设置于系留抱组件环状外壳上。系留柱固定于河岸两侧，用于发电装备船组件船体一端系留柱的定位连接，下端深置于河床稳定地质层用混凝土浇注固定，上而与提岸相连的混凝土悬伸板浇注固定，实现系留柱的稳定牢固，为整个电站发电装备提供安全定位，所述安全柱用于河心端发电装备船组件船体的定位停靠，上端悬空，下端深置于河床稳定地质层用混凝土浇注固定，以保证发电装备船停靠安全，所述动牵机固定于位于河心端的发电装备船组件的船头甲板上； 所述定牵机固定于河岸边的定牵机机房内；所述定牵机与动牵机之间的相互连接通过与牵引缆两端的连接实现动、定牵引机之间的连接，所述系留抱组件环抱于系留柱上，为靠岸端发电装备船组件提供流向定位和发电装备船随河水涨、落提供垂直升降导向定位；所述上承板、滚柱、下承板及法兰，均为系留抱组件，其作用为发电装备船组件进入或撤出工作状态，做水平旋转运动与系留柱环抱接触起轴承滚动作用，所述上承板位于系留抱环状外壳内壁上沿与外壳内壁呈垂直焊接，所述下承板位于系留抱环状外壳下沿，固定方式与上承板相同；所述滚柱定位于上、下承板垂直对应轴孔内滚柱主体直径大于滚柱轴直径，超出上、下承板内圆直径与系留柱滚动接触。所述法兰位于系留抱环状外壳其中一半圆装外壳上，与半圆状外壳壁呈平行焊接固定，此法兰与发电装备船组件船头法兰相对应，用螺栓紧固连接。所述发电装备船组件上设置有水平舵组件；所述水平舵组件包括有电机一、电机二、蜗杆组件、舵板组件和轴承；所述电机一和电机二位于发电装备船组件的底部两端；所述蜗杆组件包括有蜗杆和蜗轮；所述蜗杆的两端分别于电机一和电机二连接；所述蜗轮与蜗杆连接；所述舵板组件包括有舵板和舵板轴；所述蜗轮与舵板轴连接；所述舵板轴上设置有舵板；所述轴承设置于蜗杆两端。本发明的有益效果为本发明提供的系留式原生态多功能漂浮电站旨在利用现有水电模式不具备利用条件而无法利用的“低落差自然流淌势能”蕴含的巨大潜能，以拾遗补缺弥补现有水电模式在资源利用上存在的缺憾，在实现江河资源最大化利用的同时，兼顾治理江河泥沙淤积危害。其与现有技术相比具备如下优异性能；
1.无需蓄水、无需截流、无需建高坝、围堰，省去了费工、费时、耗费巨额资金的浩大土建工程，使电站约90%的工程建设转化为高效的工厂化生产，使资源利用单位造价，建设工期，工程难度大幅降低；
2.使昔日被现有水电模式视为不具备利用条件而无法利用白白浪费的巨大藏量资源获得利用，使江河资源总体利用水平得到很大提升；
3.为资源再生利用与泥沙的淤积危害治理获得有机结合开辟了新的途径；
4.系留式原生态多功能漂浮电站具备的“流水不断，清淤不止”特性，使发电与清淤有机结合同时进行的独特功能，使清淤不消耗任何能源，不产生任何清淤成本，不排放任何污染物质的原生态、无成本、全自动高效清淤模式，是现有技术所不具备的显著优异性能。这一技术尤其适用于以黄河为典型的高沙河流的资源再生利用与综合治理；
5.既对流域生态原貌无大的改观，对洪峰、凌汛、通航、流域鱼类生物的迁徙均不构成任何障碍和影响；又不存在电站大规模蓄水引发局部地质灾害、气候变化、溃坝洪水灾害等生态影响，这一极具“绿色原生态”效应的优异特性是现有技术所不具备的；
6.系留式原生态多功能漂浮电站具备的“全自动高效清淤功能”同时具有“经清淤下降的河床不再复升”的“自动保持”功能，和电站的“合理布局”能为较大粒径泥沙形成的 “异重流”提供一站接一站，源源不断的“接力加压扰动”和“接力输送”动能，使之在河道无法站留，直送大海，为江河泥沙淤积危害治理，提供了全新模式和永久性保障。
图1为整个电站设备与设施及发电装备船进入或撤离工作位置的鸟瞰视全貌图， 左半部为水平全剖图，以揭示发电装备船组件与聚能转子组件内部结构的位置关系和连接关系；右半部为揭示发电装备船与聚能转子外部各部件的构成位置关系与连接关系。图1A-A，为整个电站设备与设施及河流横断竖向剖切图，以揭示设备、设施各组件结构的立体形位关系与相互连接关系的全貌图，左半剖为揭示设备、设施及河流内部立体形位关系与连接关系，右半图为揭示设备、设施外部形位关系与连接关系。图IB-B为沿河流流向的纵向立体剖切图，主要揭示发电装备船组件，立体结构形状与配置设备的形位关系与连接关系，以及系留柱的定轩和发电装备船组件与系留柱的连接关系。图2为连接舱纵向立体剖切图，以揭示连接舱各零部件形位关系与安装连接关系、定位关系，右图A-A剖为连接舱内筒体与发电装备船船体连接固定法兰相对应连接法兰的径向横切剖视，以揭示法兰体与内筒体及加强筋三者间的固定连接形位关系。图2B-B，为连接舱内筒体远离船体端径向横切剖切图，以揭示隔舱板、主传轴通过孔与现入内、外舱之间人孔门的形位关系，和水平机座板与筒体的形位关系。图2C-C，为连接舱组件外筒体与单元舱对接端的径向横切剖视图，以揭示外筒体与连接法兰、传动板及加强筋的形位分布连接关系，和传动板与万向结安装位置关系。图3为单元舱组件纵向剖切图，以揭示单元舱筒体与固定法兰的焊接固定形位关系，以及密封盲板与固定法兰焊接固定关系。图3A-A为舱体径向横切图，以揭示舱体连接法兰与筒体间关系。图4及图4A-A，为固定法兰正面主视与A-A剖视图，以揭示固定法兰与水斗侧板安装固定方式。图5与图5A-A为水斗侧板与连接板组合主视图与剖视图，以揭示连接板在水斗侧板两而面的分布，焊接固定形位及水斗侧板组件与固定法兰之间的连接固定关系。图6为连接板主视与侧视图，以揭示连接板形状与推力板连接固定方式。图7为水斗推力板主视与剖切图，以揭示推力板与连接板的连接固定方式。图8为系留抱组件图，以揭示上承板、滚柱、下承板、系留抱外壳体以及法与发电装备船组件船体相连接法兰的安装组合形位关系与固接关系。图9为水平舵板组件剖视图与外形下视图，以揭示水平舵蜗轮蜗杆传动机构，组件电机1、电机2与蜗杆、蜗杆联轴器、轴承、蜗杆壳体形位关系，以及蜗杆与蜗轮啮合、蜗轮壳体与蜗杆壳体连接固定，蜗轮与舵板轴、舵板轴与舵板的连接传动关系，和水平舵组件与发电装备船船底的形位装配关系。图10为聚能转子径向横切与河流纵切图，以揭示聚能转子对水流的阻断导流，迫使水流改变方向，改原水平流向为沿聚能转子筒体下部作“U”形环绕透平运动驱动聚能转子转动过程，和揭示水流作“U”形环绕透平运动过程逼迫改变方向的水流释能方向有示意箭头与河床开成最佳冲刷揭底释能原理，将泥沙中冲起让水流带走，和不断改变局部河床比降，让水流冲刷推移泥沙，不断向远方延伸的原理示意。图11为发电装备船组件，船体外侧与连接舱内筒体开口端连接法兰相对应的固定法兰，以揭示固定法兰与船体侧帮焊接固定的关系。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式
。以下实施例仅为本发明的几种实施方式，但不限于此几种方式。实施例1
一、工作原理
本发明提供的系留式原生态多功能漂浮电站，依靠两艘具有密封中空结构、自身能够产生足够浮力、长度为选址河宽1/2的巨型“H”形双体船，以灵活“双开门”结构原理，合二为一组成一囊括整个河宽水面，横断流水的“钢铁悬浮重力大坝”，运用人为潜浮调控装置， 对河流实施“截限流”人为控制，使之产生阻水效应，形成以“大坝”为界的上下游并产生水位差；同时运用兼有“大坝”功能的聚能转子对流水的“阻断导流”作用，迫使水流改变方向， 改变原水平流向为依靠水的“自动透平”原理折转向下围绕转子下部作“U”形，环绕“透平运动”，借以推动外表密布水斗的聚能转子不停旋转，将整个河宽、一定深度断面的流水所蕴含的动能转换为机械能，由同时兼作转子“轴功能”的聚能转子筒体，将所获动能收集汇聚于一身，从转子一端或两端由传动板和主传轴传输给发电装备船组件上的双轴输出提速器，将所获流水的低速能转换成发电机所需的额定转速，带动一台或多台发电机将其机械能转换为清洁电能。本发明聚能转子及大坝的“全漂浮”原理设计，还可用于解决电站泥沙淤积和河道泥沙淤积问题，其原理见图10示意图通过聚能转子亦即悬浮坝体对河流实施的“截限流”技术手段和聚能转子阻断导流，迫使流水改变方向，改原水平流向为折转向下贴近河床作“U”形涡旋透平运动，借以提高水流压强、加快水流流速，增强水流对河床的“涡旋冲刷揭底效能”，对位于河床无法悬浮于水中、靠河床比降和流水冲刷运动的较大颗粒的 “异重流”等，淤积泥沙产生巨大冲力，使之无法站留和沉积，被源源不断输送大海。因此对于河床淤积泥沙具有明显的疏竣清理作用。而且这一疏浚清理作用，有着“流水不断，清淤不止的全自动长效机制”和保持经清淤下降的河床不再复升的“自动保持”功效。悬浮大坝电站的两段式“双开门”结构设计是针对电站建设可能对汛期特大洪峰、凌汛、通航、流域鱼类生物的繁衍迁徙、河床泥沙“异重流”构成障碍和影响而设计的；其操作原理为如遇特大洪峰、凌汛、通航或设备检修停运，通过解除控制屏接线端子与活动端子的结合，使输出线路脱离发电船，然后启动螺旋推进器动牵机或定牵机使悬浮大坝整体撤出工作位置并靠岸，让开整个河面让洪峰或凌汛无障碍通过，而后再恢复工作位置；如遇航运船只，只需要一开一合即可，航运繁忙船只较多时，可直接留出一通行航道，即可实现发电、航运两不误。 本发明运用系留漂浮原理发电，因电站整个装备下部始终留有足够允许通流截面积，故对鱼类生物的迁徙，淤积泥沙“异重流”的运动均不构成任何障碍和影响。二、总体结构特征
如图1所示，无论电站选址宽窄差异，其基本不变的外部结构特征为整个电站由两段长度约等于选址河宽1/2的聚能转子两端各连接一艘发电装备船组成的形如两艘巨型“H” 形双体船构成，而任意一艘“H”形双体船长度约等于选址河宽1/2的聚能转子亦称悬浮大坝；又由两段密封中空外壁密布水斗的圆柱形连接舱和若干同样密封中空外壁密布水斗的圆柱形单元舱构成。整个电站选址河宽即由两艘巨型“H”形双体船“合二为一”，横断整个河宽水面，并在系留牵引设备组件的牵引定位下，借流水浮力用悬浮于水中，形成类似于“钢铁悬浮大坝”，伴随流水涨落自动起浮跟进的全漂浮显明结构特征。各部分结构组成以功能划分如图1，图1A-A、图IB-B所示，由发电装备船部分、聚能转子部分、系留牵引部分、潜浮调控部分、输变操控部分五大功能部分组成。各功能部分零部件的组成与相互关联结构特征，工作原理，优异性能如下
一发电装备船部分结构组成与工作原理如图1A-A、图IB-B所示，由船体1. 1发电机 1. 2单机离合器1. 3、提速器1. 4、主传轴1. 5、机舱1. 6、主轴离合器1. 7、万向结1. 8、潜浮调控舱1. 9、润滑站1. 10、回油管1. 10-1、供油管1. 10-2、供油泵1. 10_3、发电机风冷器1. 11、 水平隔舱板1. 12、分段隔舱板1. 13、控制室1. 14、活动屋盖1. 15、活动地板1. 16、起重机 1. 17、轨道1. 18、联轴器1. 19、轴承座1.20、连接法兰1.21、爬梯1.22组成。船体1. 1为空腹管状全密封倒“T”形外部结构特征，竖向顶端为人员、设备唯一总出口，平时由活动屋盖 1. 15覆盖，活动屋盖边部与控制室内旋梯对应位置设有一带盖的小型出入口 1. 15-1供平时人员出入；设备出入时，吊去活动屋盖1. 15和控制室活动地板1. 16即可供机舱1. 6内设备直接出入。倒“T”形腹腔内部由位于竖横结合部的活动地板1. 16和水平隔舱板1. 12 分隔为三个功能区一竖为控制室1. 14，一横为船体浸水部分，该部分又由周边与船体1. 1 内壁焊接，下平面与两块竖向分段隔舱板1. 13焊接的水平隔舱板1. 12分为上下两层；上层为机舱1. 6，下层由两块竖向分段隔舱板1. 13分为三段，两端为潜浮调控舱1. 9，中间段为提速器1. 4专用润滑站1. 10的冷却油箱，1. 10-1为回油管，1. 10-2为供油管、1. 10-3为供油泵；机舱1.6轴向中心与聚能转子转动中心对应位置为安装双轴输出提速器1.4位置，提速器两端输出轴由单机离合器1. 3各连接一台发电机1. 2 ；发电机1. 2、提速器1. 4、润滑站1. 10均为市场已有定型设备；发电机风冷器1. 11换热器安装于发电机垂直下方的潜浮调控舱1.9内，依该舱注水为换热介质，用以冷却发电机流通空气和发电机；机舱外部一侧或左或右焊接有连接法兰1. 21用螺栓与连接舱2. 1-10内舱体连接法兰紧固连接。连接舱2. 1的内筒体2. 1-9外壁两端与定位轴承2. 1-15的固定圈用螺栓紧固连接；两定位轴承 2. 1-15动圈用螺栓与连接舱外舱体2. 1-1的内壁紧固连接，起发电装备船1与聚能转子2 的轴向水平定位和动、静转动中心衔接定位。四艘发电装备船其中靠岸两艘来水方向的船头，焊接有与系留牵引设备、系留抱3. 7对应连接的法兰1.21 ；四艘发电装备船船头底部设有潜浮调控设备一水平舵4. 3见图9，用以实现船体工作状态的动态水平调整；位于河流中心位置的两艘发电装备船，船尾外底部的船宽中心位置设有螺旋推进器3. 6的安装位置； 船头上平面甲板宽度中心位置，安装有系留牵引钢缆的动牵机3. 4，为船体进入或撤离工作状态提供辅助机动牵引；四艘装备船控制室外壁与控制屏对应的发电机输出导线的端子位置，设有与动态输出电缆连接的接线端子，为发电船进入或撤离工作状态实现输电线路的连接或解除；主传轴1. 5 —端与位于连接舱外舱体端部传动板2. 1-17转动中心相连的万向节1. 8连接，一端与主轴离合器1. 7连接，以半离合器在主轴的左右滑动与另一半离合器凸起啮合实现与提速器1. 4动力输入轴的动力输入离合；万向节1. 8用于消除发电装备船 1与聚能转子2加工制造存在的转动经向跳动误差；单机离合器1. 3装配与提速器两输出轴上，同样以其半离合器在输出轴的左右滑动与另一半离合器凸起的啮合实现与两台发电机的单机停、运操作选择；轴承座1. 20即用于主传轴1. 5的转动支撑定位；起重机1. 17安装于主辅机设备轴线上方，即机舱1. 6屋顶承重结构梁的导轨1. 18上，导轨1. 18为起重机提供设备安装移动行走。二聚能转子部分结构组成特征与工作原理如图1所示，他有连接舱2. 1见图2，和单元舱2. 2见图3两大单元组成。聚能转子体积总长、和直径总长根据电站选址河宽的 1/2长度，减去两端连接舱长度，其余长度由若干段单元舱拼接而成；转子直径根据选址水深及选用材料质量浮力计算确定。1.连接舱2. 1见图2，由外筒体2. 1_1、端法兰2. 1_2、密封板2. 1-3密封圈2. 1-4 及转子通配件固定法兰2. 1-5、水斗侧板2. 1-6见图5、连接板2. 1-7见图6、推力板2. 1-8 见图7、内筒体2. 1-9、端法兰2. 1-10、隔舱板2. 1_11、人孔2. 1_12、人孔门2. 1_13、机座板 2. 1-14、定位轴承2. 1-15、密封圈2. 1_16、传动板2. 1_17组成。外筒体2. 1_1外壁固定法兰的分布以推力板2. 1-8的长度为基准尺寸，均布焊接固定法兰2. 1-5，水斗侧板与固定法兰的连接以内圆与固定法兰对应的螺栓孔用螺栓现场装配紧固；连接板以圆周水斗数均勻分布焊接固定于水斗侧板两侧，推力板2. 1-8长度方向两端边部设有与连接板2. 1-7对应螺栓孔，用以现场装配固定推力板；端法兰2. 1-2焊接固定于外筒体2. 1-9与单元舱2. 2相接端以螺栓与单元舱紧固连接；外筒体靠船端筒口与密封板2. 1-3外圆焊接，内圆设有密封圈2. 1-4见图2 ；内筒体2. 19开口端法兰2. 1-10与船体外壁一侧对应连接的法兰1. 21对接后，内筒体腹腔与机舱1. 6连通见图1共称为机舱1. 6。而内筒体之上定位轴承21-15 作用，起装备船与聚能转子转动中心同心度定位和动、静配合定位及轴向连接定位作用； 内筒腹腔内与筒壁长度方向呈水平焊接的机座板2. 1-14，为定置主传轴轴承座之用；内筒体另一端与隔舱板2. 1-11焊接，隔舱板2. 1-11转动中心位置设有主传轴1. 5穿过通孔，通孔内设有密封圈2. 1-16 ；另在适当位置设有出入门2. 1-122. 1_13用于进入连接舱与外筒体传动板2. 1-17空间安装万向结1. 8及检修通行。2.单元舱2. 2见图3结构组成由筒体2. 2_1、端法兰2. 2_2、盲板2. 2-3固定法兰2. 1-5和舱门2. 2-4组成。筒体两端筒口与端法兰2. 2-2焊接，盲板2. 2-3与2. 2-2外圆焊接密封，使之不得进水；端法兰2. 2-2用于与连接舱2. 1的连接，和单元舱相互间的串连连接。三系留牵引部分设备结构特征与工作原理如图1、图IB-B所示，它由系留柱3. 1、 安全柱3. 2定牵机3. 3、动牵机3. 4、牵引缆3. 5、推进器3. 6、系留抱3. 7、上承板3. 7_1、滚柱3. 7-2、下承板3. 7-3、法兰3. 7_4、悬伸板3. 8组成。系留柱3. 1位于河流两岸岸边，上端与河提6相连的混凝土悬伸板3. 8相连固定，下端延伸于河床稳定地质层，用钢筋混凝土浇筑固定；系留抱3. 7抱于系留柱3. 1之上，用于装备船流向定位和随水位升降的垂直导向导引，系留抱法兰与用于河岸边发电装备船船头对应法兰用螺栓对接固定；安全柱3. 2用于河心端发电装备船进入工作位置的定位停靠，上端悬空，下端延伸至河床稳定地质层， 用钢筋混凝土浇筑固定；牵引缆3. 5 —端与位于河岸的固定牵引机3. 3相连，一端与河心船头动牵机3. 4相连，用于河心发电装备船进入或撤离工作状态提供安全辅助牵弓I。设置动、 定两牵引机，其作用为任何一端牵引机出现故障，均不影响牵引需要。推进器3. 6同为河心发电装备船的进入、撤离工作状态的动力驱动，和动、定牵引机形成安全三保险驱动。四潜浮调控部分设备结构组成与工作原理如图1所示，它由装备船调控舱1. 9、 单元舱2. 2、水平舵4. 1由电机4. 1-14. 1-2、蜗杆组4. 1_3、轴承4. 1-4必用电机4. 1-1组成。潜浮调控部分用于发电装备船与聚能转子的转动中心同心度的静态调解，即通过向船体潜浮调控舱1. 9或向聚能转子单元舱2. 2内注水，以调解发电装备船与聚能转子自重及浮力差异，保证两者转动中心处在同一同心线上，达到、减小转动阻力，提高发电效率；另外，潜浮调控功能还用于调整整个电站吃水深度、获取能量大小、水流压强高低和泥沙疏浚效率的调整。安装于船头底部的水平舵4. 1，其作用于装备船发电机工作状态的水平度动态调解，当聚能转子2收集到的动能输入船载提速器进入工作状态时，由于巨大转矩扭力作用使发电船船体头尾出现水平倾斜影响发电机正常工作，此时通过调整船头、船尾水平舵
4.1，使舵板平面与流水形成上升或下降压力角，即可达到船体水平度的动态调整，保证设备始终处于水平工作状态。五输变调控部分设备结构特征及工作原理如图IA-A所示，它由控制屏5. 1、外接端子5. 2活动端子5. 3见图1A-A、输出电缆5. 4、悬挂缆5. 5、伸缩缆5. 6、导向轮5. 7张紧器
5.8、箱变器5. 9、入网线5. 10、线塔5. 11组成。控制屏5. 1对应位置的控制室外壁，与活动端子5. 3对接，用于发电船进入或撤离工作状态的动态对接或分离；输出电缆伸缩缆5. 6、 一端与发电船连接，一端穿过两导向轮5. 7与张紧器5. 8连接，以恰当位置与输出缆5. 4相卡固定，为输出电缆5. 4随发电船升降伸缩提供自动跟进牵引；悬挂缆5. 5两端固定于河岸线塔5. 11之上，为伸缩缆5. 6和输出电缆5. 4提供悬挂承载，导向轮为输出电缆及伸缩缆提供转向导引；张紧器5. 8是通过滑轮组配重自动张紧原理，实现导线张紧、和输出电缆的动态伸缩跟进；发电机所发电、经输出电缆5. 4输给箱变器5. 9经箱变器变频变压调整符合入网要求，由入网线5. 10输送给电网。控制屏5. 1、箱变器5. 9电器绝缘瓷瓶等辅助器材均为市场已有规范定型产品。
权利要求
1.一种系留式原生态多功能漂浮电站，其特征在于包括有至少两个坝体装置；所述坝体装置由连接舱组件、单元舱组件、发电装备船组件和系留牵引设备组件组成；所述连接舱组件为两个；所述单元舱组件至少为一个；所述发电装备船组件为两个；所述系留牵引设备组件包括有系留柱和安全柱；所述系留柱固定设置于河两岸；所述安全柱固定设置于河心；所述两个发电装备船组件的相对位置分别与两个连接舱组件连接；所述单元舱组件设置于两个连接舱组件之间并与连接舱组件连接；所述两个发电装备船组件，靠岸端发电装备船组件沿水流方向与系留柱活动连接；河心端发电装备船组件与安全柱活动连接；所述坝体装置为“H”形。
2.如权利要求1所述的系留式原生态多功能漂浮电站，其特征在于所述连接舱组件包括有外筒体、端法兰一、密封板、密封圈一、转子通配件固定法兰、水斗侧板、连接板、推力板、内筒体、端法兰二、隔舱板、人孔、人孔门、机座板、定位轴承、密封圈二和传动板；所述连接舱组件为双层中空圆柱体结构；所述外筒体与内筒体之间通过定位轴承固定连接；所述外筒体与单元舱相接一侧固接有端法兰一；所述外筒体靠近船体一端的筒口固接有密封板；所述密封板靠近内筒体的一端设置有密封圈一；内筒体靠近船体一端的开口部分设置有端法兰二 ；所述外筒体的筒壁外侧设置有转子通配件固定法兰；所述连接舱组件、单元舱组件的筒体外壁，沿长度方向均勻分布焊接固定有转子通配件固定法兰；所述内筒体空腔内与筒壁水平的方向固定设置有机座板；所述内筒体远离端法兰二的一端设置有隔舱板；所述隔舱板中心位置设置有主传轴通过孔；所述主传轴通过孔内壁上设置有密封圈二 ；所述隔舱板上设置有人孔和人孔门；所述外筒体远离端法兰二的一端与主传轴通孔的相应位置设置有传动板，所述转子通配件固定法兰上与水斗侧板的相应位置设置有螺栓孔；所述水斗侧板以螺栓通过螺栓孔固定于转子通配体固定法兰；所述连接板均勻分布对称焊接固定于水斗侧板两侧面；所述推力板沿长度方向的两端与连接板对应螺栓孔用螺栓紧固连接。
3.如权利要求1或2所述的系留式原生态多功能漂浮电站，其特征在于所述单元舱组件包括有筒体、端法兰三、盲板、转子通配件固定法兰和舱门；所述单元舱组件为中空圆柱体结构；所述筒体的两端固定设置有端法兰三；所述端法兰三的外侧密封固定设置有盲板；所述筒体的筒壁外侧设置有转子通配件固定法兰；所述筒体的筒壁上设置有舱门。
4.如权利要求3所述的系留式原生态多功能漂浮电站，其特征在于所述发电装备船组件包括有船体、发电机、单机离合器、双轴输出提速器、主传轴、机舱、主轴离合器、传动板、万向结、潜伏调控舱、润滑站舱、回油管、供油泵、发电机风冷器、水平隔舱板、分段隔舱板、控制室、活动屋盖、活动地板、起重机、导轨、联轴器、轴承座和连接法兰；所述船体为倒 “T”形；所述船体上部设置有控制室；所述控制室的屋顶为活动屋盖；所述控制室的地板为活动地板；所述活动地板位于机舱上方；所述机舱为一空腔结构并以水平隔舱板分为上下两部分；所述机舱的下半部分由两块竖向分段隔舱板分为三部分；所述机舱下半部分的中间部分为润滑站舱；所述润滑站舱内设置有回油管、供油管和供油泵；所述回油管和供油管的上端与双轴输出提速器连接；所述供油泵与供油管下端连接；所述回油管下端与润滑站舱连接，所述机舱下半部分的两端舱体均为潜伏调控舱；所述潜伏调控舱内设置有发电机风冷器；所述发电机风冷器与发电机有风扇的一端连接；所述潜伏调控舱底部设置有螺旋推进器；所述机舱的上半部分设置有双轴输出提速器、发电机和单机离合器；所述主传轴一端与双轴输出提速器的动力输出轴通过联轴器连接；所述联轴器由两个半联轴器构成；两个半联轴器通过均等对应位置的销孔以弹性连接销连接；所述主传轴另一端与安装于传动板圆心位置的万向结连接；所述传动板安装于连接舱组件远离发电装备船组件与单元舱组件对接端的外筒体内壁上；所述传动板外圆与外筒体圆周内壁焊接固定；所述双轴输出提速器通过单机离合器分别与两个发电机连接；主传轴中部设有主轴离合器；所述主传轴一端与位于传动板转动中心位置的万向结固定连接，另一端通过联轴器与双轴输出提速器动力输入轴连接；所述连接法兰设置于机舱外壁并与连接舱焊接固定；所述导轨沿双轴输出提速器和发电机的轴线设置于机舱顶部；所述起重机设置于导轨上。
5.如权利要求4所述的系留式原生态多功能漂浮电站，其特征在于所述系留牵引设备组件包括有系留柱、安全柱、定牵机、动牵机、牵引缆和系留抱组件；所述系留柱固定于河岸两侧；所述安全柱固定于河心端；所述动牵机固定于位于河心端的发电装备船组件的船头甲板上；所述定牵机固定于河岸边的定牵机机房内；所述定牵机与动牵机之间通过牵引缆连接；所述系留抱组件环抱于系留柱上；所述系留抱组件包括有上承板、滚柱、下承板和法兰；所述上承板垂直位于系留抱组件环状外壳内壁上沿并与环状外壳内壁焊接，所述下承板垂直位于系留抱组件环状外壳下沿并与环状外壳内壁焊接；所述上承板和下承板的相对位置设置有轴孔；所述滚柱通过轴孔分别与上承板和下承板活动连接；所述滚柱位于上承板和下承板之间部分的直径大于所述轴孔的直径；所述法兰设置于系留抱组件环状外壳上。
6.如权利要求5所述的系留式原生态多功能漂浮电站，其特征在于所述发电装备船组件上设置有水平舵组件；所述水平舵组件包括有电机一、电机二、蜗杆组件、舵板组件和轴承；所述电机一和电机二位于发电装备船组件的底部两端；所述蜗杆组件包括有蜗杆和蜗轮；所述蜗杆的两端分别于电机一和电机二连接；所述蜗轮与蜗杆连接；所述舵板组件包括有舵板和舵板轴；所述蜗轮与舵板轴连接；所述舵板轴上设置有舵板；所述轴承设置于蜗杆两端。
全文摘要
本发明公开了一种系留式原生态多功能漂浮电站，包括有至少两个坝体装置；坝体装置由连接舱组件、单元舱组件、发电装备船组件和系留牵引设备组件组成；连接舱组件为两个；单元舱组件至少为一个；发电装备船组件为两个；系留牵引设备组件包括有系留柱和安全柱；系留柱固定设置于河两岸；安全柱固定设置于河心；两个发电装备船组件的相对位置分别与两个连接舱组件连接；单元舱组件设置于两个连接舱组件之间并与连接舱组件连接；两个发电装备船组件，靠岸端发电装备船组件沿水流方向与系留柱活动连接；河心端发电装备船组件与安全柱活动连接；坝体装置为“H”形。本发明的有益效果为本发明提供的系留式原生态多功能漂浮电站旨在利用现有水电模式不具备利用条件而无法利用的“低落差自然流淌势能”蕴含的巨大潜能，以拾遗补缺弥补现有水电模式在资源利用上存在的缺憾，在实现江河资源最大化利用的同时，兼顾治理江河泥沙淤积危害。
文档编号F03B13/08GK102182612SQ20111007702
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者李自杰 申请人:李自杰