一种水利发电船的制作方法

1.本发明涉及一种发电船，特别是关于一种在江河、湖泊、海洋领域中应用的水利发电船。


背景技术：

2.目前，河道内水流所带来的动能没有完全利用，特别是水电站出口处，水流能量完全浪费掉，没有利用上，而且水利发电必须修水利大坝才能发电，在河道的任意地方不能水利发电。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的是提供一种水利发电船，其能提高水电站效益，实现水流再二次利用，投资少，效益高。
4.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种水利发电船，其包括壳体、发电系统和锚锁；所述壳体包括上壳体、下壳体、壳体盖、固定块；所述上壳体为两头尖船形壳体，所述下壳体为两头尖柱状壳体，在柱状壳体下面有一个下壳体底面，所述下壳体和所述下壳体底面为一个整体，在所述下壳体前后部各有三个杆孔，在每个杆孔的内侧各有一个固定块；所述壳体盖为两头尖状平板，所述壳体盖设置在所述壳体上面；所述固定块为固定转动件的方块，来固定转动件轴杆，所述上壳体和下壳体为一个整体。
5.所述发电系统包括第一转动件、第二转动件、齿轮组、发电机：所述第一转动件设置为四个，所述第二转动件设置为两个，全部所述第一转动件的第一叶片和第二转动件的第二叶片设置在所述水利发电船正前方和正后方，而且正对水流方向，所述第一转动件的第一转动杆对称设置在所述齿轮组的主齿轮上下两侧，且连接部与设置在所述齿轮组的连接齿轮啮合连接，连接齿轮与主齿轮啮合连接，所述水利发电船前面两个所述第一转动件的连接部，分别水平设置在所述齿轮组中的下面对应两个连接齿轮处，所述水利发电船后面两个所述第一转动件的连接部，分别水平设置在所述齿轮组中的上面对应两个连接齿轮处；两个所述第二转动件对称设置在所述齿轮组的主齿轮前后部，且连接部分别水平与设置在所述齿轮组的主齿轮连接；所述水利发电船前后两个所述第二转动件分别在前面两个所述第一转动件中间，和后面两个所述第一转动件中间，所述固定块把每个第一转动件和第二转动件固定在所述下壳体内，在水流冲击作用下由所述第一转动件和第二转动件共同带动所述齿轮组的主齿轮转动，所述齿轮组的主齿轮经所述齿轮组的变速齿轮与所述发电机连接，所述发电机发电。
6.进一步，所述齿轮组包括主齿轮、四个连接齿轮、变速齿轮、螺帽和轴杆；所述主齿轮包括齿轮内架、齿轮外架、连接条、侧齿牙面、上齿牙面和下齿牙面；所述齿轮内架的中心设置在所述轴杆上，所述轴杆的底部设置在所述壳体的下壳体底面中心上，所述轴杆的顶部设置有所述螺帽；所述齿轮内架与所述齿轮外架之间通过3个以上的所述连接条连接成一体；所述齿轮外架的周向外侧壁设置为所述侧齿牙面，所述齿轮外架的上表面设置为所
述上齿牙面，所述齿轮外架的下表面设置为所述下齿牙面。
7.进一步，所述连接齿轮包括连接头齿轮、连接尾齿轮和连接轴杆，所述连接轴杆的一端连接所述连接头齿轮，另一端连接所述连接尾齿轮，所述连接头齿轮、连接尾齿轮和连接轴杆为一个整体，所述连接头齿轮为圆柱状，齿牙在外圆壁上，所述连接尾齿轮为锥形柱体，齿牙在锥体斜面上，所述连接齿轮优选设置四个，二个所述连接齿轮的连接头齿轮在所述主齿轮的左右上齿牙面上啮合，相应所述连接尾齿轮水平向外，另二个所述连接齿轮的连接头齿轮在所述主齿轮的左右下齿牙面上啮合，相应所述连接尾齿轮水平向外，所述四个连接齿轮左右对称，同时上下也对称。
8.进一步，所述变速齿轮与所述主齿轮的所述侧齿牙面啮合，所述变速齿轮与所述发电机的齿轮啮合连接，实现转动连接。
9.进一步，所述第一转动件包括第一转动杆、第一齿轮、第一固定轴和第一叶片；每个所述第一齿轮为锥形柱体，齿牙在锥体斜面上，每个所述第一转动杆的一端都水平穿过所述下壳体的前部或后部，并在该端的端部设置有所述第一齿轮，所述第一齿轮与所述连接齿轮的连接尾齿轮啮合，实现齿轮传动连接，所述连接齿轮的连接头齿轮与所述主齿轮啮合，实现齿轮传动连接；所述第一转动杆的另一端通过所述第一固定轴与所述第一叶片连接，所述第一叶片采用扇形结构。
10.进一步，四个所述第一转动件的所述第一转动杆都水平设置，优选前面两个所述第一转动件的所述第一齿轮在所述主齿轮下平面，与所述主齿轮下部的所述连接齿轮的连接尾齿轮成九十度水平直角啮合连接，优选后面两个所述第一转动件的第一齿轮在所述主齿轮上平面，与所述主齿轮上部的所述连接齿轮的连接尾齿轮成九十度水平直角啮合连接。
11.进一步，每个所述第二转动件包括第二转动杆、第二齿轮、第二固定轴和第二叶片；所述第二转动杆的一端水平穿过所述下壳体的前部或后部，并在该端的端部设置有所述第二齿轮，所述第二齿轮与所述主齿轮的上齿牙面啮合，实现齿轮传动连接；所述第二转动杆的另一端通过所述第二固定轴与所述第二叶片连接，所述第二叶片采用直片状结构；两个所述第二转动件分别优选设置在主齿轮上齿牙面前后部。
12.进一步，所述第一转动件具有所述第一齿轮，所述第二转动件具有所述第二齿轮，以所述第一齿轮的直径为基准，所述第二转动件的所述第二齿轮的直径是所述第一齿轮直径的0.5～0.9倍。
13.进一步，所述第一转动件具有所述第一叶片，所述第二转动件具有所述第二叶片，以所述第一转动件的所述第一叶片面积为基准，所述第二转动件的所述第二叶片面积是所述第一叶片面积的0.4～0.9倍，所述第一叶片的长度大于所述第二叶片长度。
14.进一步，所述锚锁包括锚柱、圆环、两个锚链和锚头；所述锚柱的一端固定在所述壳体的下壳体底面中心位置处，所述锚柱的另一端设置有所述圆环，位于所述圆环的两侧分别设置有一个锚链，每个锚链的端部都设置有固定用锚头。
15.进一步改进，前面两个所述第一转动件的所述第一齿轮在所述主齿轮上平面，分别与所述主齿轮上部的所述连接齿轮的连接尾齿轮成九十度水平直角啮合连接，后面两个所述第一转动件的所述第一齿轮在所述主齿轮下平面，分别与所述主齿轮下部的所述连接齿轮的连接尾齿轮成九十度水平直角啮合连接。
16.进一步改进，前面两个所述第一转动件的所述第一齿轮分别在所述主齿轮上平面和下平面，分别与所述主齿轮上部和下部的所述连接齿轮的连接尾齿轮成九十度水平直角啮合连接；后面两个所述第一转动件的所述第一齿轮分别在所述主齿轮上平面和下平面，分别与所述主齿轮上部和下部的所述连接齿轮的连接尾齿轮成九十度水平直角啮合连接。
17.进一步改进，所述水利发电船的第一转动件和第二转动件可自由组合，形成新的水利发电船，也可以去掉其中一个或几个转动件，形成新的水利发电船，所述水利发电船也可以采用第一转动件或第二转动件一种结构。
18.进一步改进，所述水利发电船的两个第二转动件的第二齿轮也可以水平设置在主齿轮的前后下齿牙面上，或一个在上齿牙面上，一个在下齿牙面上。
19.一种水利发电系统，其由多个如上述各实施方式中的所述水利发电船和主发电设备构成；所述主发电设备具有一个相对较大的齿轮和发电机，多个所述水利发电船的所述主齿轮和发电机相对较小；所述水利发电船中的所述主齿轮分别经连接齿轮与所述主发电设备中的所述齿轮连接，该连接齿轮分别与所述齿轮和主齿轮的侧齿牙面啮合实现传动。
20.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明能在河道的任意地方发电的设备，对水电站出口下游处的水流再二次利用，提高水电站效益，也可对河道内的任意地方的水流再二次利用，投资少，效益高。本发明可以广泛在江河、湖泊、海洋领域中应用。
附图说明
21.图1是本发明的整体结构示意图。
22.图2是图1的分解结构示意图。
23.图3是本发明的壳体分解示意图。
24.图4是本发明的齿轮组结构示意图。
25.图5是本发明的第一转动件结构示意图。
26.图6是本发明的第二转动件结构示意图。
27.图7是本发明的锚锁结构示意图。
28.附图标记：
[0029]1‑
壳体，101
‑
上壳体，102
‑
下壳体，103
‑
壳体盖，104
‑
杆孔，105
‑
下壳体底面，106
‑
固定块；
[0030]2‑
主齿轮，201
‑
齿轮内架，202
‑
齿轮外架，203
‑
连接条，2041
‑
轴杆，2042
‑
螺帽，
[0031]
205
‑
连接齿轮，2051
‑
连接头齿轮，2052
‑
连接尾齿轮，2053
‑
连接轴杆，206
‑
侧齿牙面，207
‑
上齿牙面，208
‑
下齿牙面，209
‑
变速齿轮；
[0032]3‑
第一转动件，301
‑
第一转动杆，302
‑
第一齿轮，303
‑
第一固定轴，304
‑
第一叶片；
[0033]4‑
第二转动件，401
‑
第二转动杆，402
‑
第二齿轮，403
‑
第二固定轴，404
‑
第二叶片；
[0034]5‑
锚锁，501
‑
锚柱，502
‑
圆环，503
‑
锚链，504
‑
锚头；
[0035]6‑
发电机；
[0036]7‑
发电系统；
[0037]8‑
齿轮组。
具体实施方式
[0038]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0040]
如图1～图7所示，本发明提供一种水利发电船，其包括壳体1、发电系统7和锚锁5。如图3所示，所述壳体1包括上壳体101、下壳体102、壳体盖103和固定块106；所述上壳体101为两头尖船形壳体，所述下壳体102为两头尖柱状壳体，在柱状壳体下面有一个下壳体底面105，所述下壳体102和所述下壳体底面105为一个整体，在所述下壳体102前后部各有三个杆孔104，在每个杆孔104的内侧各有一个固定块106，用来固定转动件；所述壳体盖103为两头尖状平板，所述壳体盖设置在所述壳体上面；所述上壳体101和下壳体102为一个整体。
[0041]
所述发电系统7包括第一转动件3、第二转动件4、齿轮组8和发电机6；所述第一转动件3优选设置为四个，所述第二转动件4优选设置为两个，全部所述第一转动件3的第一叶片304和第二转动件4的第二叶片404设置在所述水利发电船正前方和正后方，而且正对水流方向，四个所述第一转动件3第一转动杆301对称设置在所述齿轮组8的主齿轮2上下两侧，且连接部与设置在所述齿轮组8中的对应连接齿轮205啮合连接，连接齿轮205与主齿轮2啮合连接，所述水利发电船前面两个所述第一转动件3的连接部水平设置在所述齿轮组8中的下面对应两个连接齿轮205处，所述水利发电船后面两个所述第一转动件3的连接部水平设置在所述齿轮组8的上面对应两个连接齿轮205处；所述第二转动件4对称设置在所述齿轮组8的主齿轮2正前后方，所述第二转动件4的连接部水平设置在所述齿轮组8的主齿轮2上面前部和后部；两个所述第二转动4件分别在前面两个所述第一转动件3中间，和后面两个所述第一转动件3中间，所述固定块106把每个第一转动件3和第二转动件4固定在所述下壳体102内；在水流冲击作用下由所述第一转动件3和第二转动件4共同带动所述齿轮组8的主齿轮2转动，所述主齿轮2经所述齿轮组8的变速齿轮209与所述发电机6连接，带动发电机6发电。
[0042]
在一个优选的实施例中，如图4所示，所述齿轮组8包括主齿轮2、四个连接齿轮205、变速齿轮209、螺帽2042和轴杆2041；所述主齿轮2包括包括齿轮内架201、齿轮外架202、连接条203、侧齿牙面206、上齿牙面207和下齿牙面208；所述齿轮内架201的中心设置在所述轴杆2041上，所述轴杆2041的底部设置在所述壳体1的下壳体底面105中心上，所述轴杆2041的顶部设置有所述螺帽2042，以免主齿轮2脱出轴杆2041；所述齿轮内架201与所述齿轮外架202之间通过3个以上的所述连接条203连接成一体；所述齿轮外架202的周向外侧壁设置为所述侧齿牙面206，所述齿轮外架202的上表面设置为所述上齿牙面207，所述齿轮外架202的下表面设置为所述下齿牙面208。
[0043]
其中，所述连接齿轮205包括连接头齿轮2051、连接尾齿轮2052和连接轴杆2053，所述连接轴杆2053的一端连接所述连接头齿轮2051，另一端连接所述连接尾齿轮2052，所
述连接头齿轮2051、连接尾齿轮2052和连接轴杆2053为一个整体，所述连接头齿轮2051为圆柱状，齿牙在外圆壁上，所述连接尾齿轮2052为锥形柱体，齿牙在锥体斜面上，所述连接齿轮205优选设置四个，二个连接齿轮205的连接头齿轮2051在所述主齿轮2的左右上齿牙面207上啮合，相应所述连接尾齿轮2052水平向外，另二个连接齿轮205的连接头齿轮2051在所述主齿轮2的左右下齿牙面208上啮合，相应所述连接尾齿轮2052水平向外，所述四个连接齿轮205左右对称，上下对称；主齿轮2上面两个连接齿轮205，转动方向相反，优选左侧连接齿轮205逆时针转动，右侧连接齿轮205顺时针转动；主齿轮2下面两个连接齿轮205，转动方向相反，优选左侧连接齿轮205顺时针转动，右侧连接齿轮205逆时针转动，实现四个连接齿轮205共同带动所述主齿轮2同一方向逆时针转动。
[0044]
其中，所述变速齿轮209与所述主齿轮2的所述侧齿牙面206啮合，实现转动连接，所述变速齿轮209与所述发电机6啮合连接，实现转动连接，带动发电机6发电。
[0045]
在一个优选的实施例中，如图5所示，每个所述第一转动件3包括第一转动杆301、第一齿轮302、第一固定轴303和第一叶片304；第一齿轮302为锥形柱体，齿牙在锥体斜面上，每个所述第一转动杆301的一端都水平穿过所述下壳体102的前部或后部杆孔104，并在该端的端部设置有所述第一齿轮302，所述第一齿轮302与所述连接齿轮205的连接尾齿轮2052啮合，实现齿轮传动连接，所述连接齿轮205的连接头齿轮2051与所述主齿轮2啮合，实现齿轮传动连接；所述第一转动杆301的另一端通过所述第一固定轴303与所述第一叶片304连接，所述第一叶片304采用扇形结构。
[0046]
其中，四个所述第一转动件3的所述第一转动杆301都水平设置，优选前面两个所述第一转动件3的所述第一齿轮302在所述主齿轮2下平面，与所述主齿轮2下部的所述连接齿轮205的连接尾齿轮2052成九十度水平直角啮合连接，优选后面两个所述第一转动件3的第一齿轮302在所述主齿轮2上平面，与所述主齿轮2上部的所述连接齿轮205的连接尾齿轮2052成九十度水平直角啮合连接。
[0047]
其中，四个所述第一转动件3中左侧两个所述第一转动件3转动方向相同，优选设置为逆时针转动，水流正面冲击所述第一转动件3的第一叶片304转动，带动对应所述连接齿轮205转动，所述连接齿轮205同时带动所述主齿轮2逆时针转动；右侧两个所述第一转动件3转动方向相同，优选设置为顺时针转动，水流正面冲击所述第一转动件3的第一叶片304转动，带动对应所述连接齿轮205转动，所述连接齿轮205带动所述主齿轮2逆时针转动，因此，四个所述第一转动件3都带动所述主齿轮2逆时针转动；主齿轮2带动所述变速齿轮209转动，变速齿轮209带动所述发电机6发电。
[0048]
在一个优选的实施例中，如图6所示，每个所述第二转动件4包括第二转动杆401、第二齿轮402、第二固定轴403和第二叶片404；所述第二转动杆401的一端水平穿过所述下壳体102的前部或后部杆孔104，并在该端的端部设置有所述第二齿轮402，优选所述第二齿轮402分别与所述主齿轮2前后的上齿牙面207啮合，实现齿轮传动连接；所述第二转动杆401的另一端通过所述第二固定轴403与所述第二叶片404连接，所述第二叶片采用直片状结构；两个所述第二转动件4分别优选设置在主齿轮2的上齿牙面207上面前后部。
[0049]
其中，两个所述第二转动4转动方向相反，优选设置为前面所述第二转动件4逆时针转动，水流正面冲击所述第二转动件4的第二叶片404转动，带动所述主齿轮2逆时针转动；优选设置为后面所述第二转动件4顺时针转动，水流正面冲击所述第二转动件4的第二
叶片404转动，带动所述主齿轮2逆时针转动，因此，二个所述第二转动件4都带动所述主齿轮2逆时针转动；所述主齿轮2带动所述变速齿轮209转动，变速齿轮209带动所述发电机6发电。
[0050]
其中，改动所述第一转动件3的所述第一叶片304倾角就可以改变所述第一转动件3转动方向，改动所述第二转动件4的所述第二叶片404倾角就可以改变所述第二转动件4转动方向，使得四个所述第一转动件和二个所述第二转动件都能带动所述主齿轮逆时针转动。
[0051]
优选的，所述第一转动件3具有所述第一齿轮302，所述第二转动件4具有所述第二齿轮402，以所述第一齿轮302的直径为基准，所述第二转动件4的所述第二齿轮402的直径是所述第一齿轮302直径的0.5～0.9倍。
[0052]
优选的，所述第一转动件3具有所述第一叶片304，所述第二转动件4具有所述第二叶片404，以所述第一叶片304面积为基准，所述第二叶片404面积是所述第一叶片304面积的0.4～0.9倍，所述第一叶片304的长度大于所述第二叶片404长度。
[0053]
平衡不同转速的方法：四个所述第一转动件3和二个所述第二转动件4都带动所述主齿轮2逆时针转动，所述第一转动件3转速最快，所述第二转动件4转速最慢，以所述第一转动件3带动所述主齿轮2逆时针转动速度为基准速度，把第二转动件4转动速度向上调速，使第二转动件4对主齿轮2推动速度基本相同。
[0054]
所述第二转动件4向上调速方法为：把第二转动件4的第二齿轮402的直径加大，和/或增加第二叶片404的应水面积，提高动力，用这两种方法把第二转动件4推动主齿轮2转速提高，使之与第一转动件3推动主齿轮2转动速度基本相同。
[0055]
由于采用上述调速方法，使四个所述第一转动件3和二个所述第二转动件4都能同速带动主齿轮2同向转动，主齿轮2带动发电机6转动，发电机6稳定发电。
[0056]
在一个优选的实施例中，如图7所示，所述锚锁5包括锚柱501、圆环502、两个锚链503和锚头504；所述锚柱501的一端固定在所述壳体1的下壳体底面105中心位置处，所述锚柱501的另一端设置有所述圆环502，位于所述圆环502的两侧分别设置有一个锚链503，每个锚链503的端部都设置有固定用锚头504。
[0057]
进一步，水流对水利发电船冲击力和锚锁5的两个锚头504拉力，进而使整水利发电船始终正面对准水流方向。
[0058]
进一步改进，前面两个所述第一转动件3的所述第一齿轮302在所述主齿轮2上平面，分别与所述主齿轮2上部的对应所述连接齿轮205的连接尾齿轮2052成九十度水平直角啮合连接，后面两个所述第一转动件3的所述第一齿轮302在所述主齿轮2下平面，分别与所述主齿轮2下部的所述连接齿轮205的连接尾齿轮2052成九十度水平直角啮合连接。
[0059]
进一步改进，前面两个所述第一转动件3的所述第一齿轮302分别在所述主齿轮2上平面和下平面，分别与所述主齿轮2上部和下部的所述连接齿轮205的连接尾齿轮2052成九十度水平直角啮合连接；后面两个所述第一转动件3的所述第一齿轮302分别在所述主齿轮2上平面和下平面，分别与所述主齿轮2上部和下部的所述连接齿轮205的连接尾齿轮2052成九十度水平直角啮合连接。
[0060]
进一步改进，所述水利发电船的第一转动件3和第二转动件4可自由组合，形成新的水利发电船，也可以去掉其中一个或几个转动件，形成新的水利发电船，所述水利发电船
也可以采用第一转动件3或第二转动件4一种结构。
[0061]
进一步改进，所述水利发电船的两个第二转动件4的第二齿轮402也可以水平设置在主齿轮2的前后下齿牙面208上，或一个在上齿牙面207上，一个在下齿牙面208上。
[0062]
一种水利发电系统，其由多个如上述各实施方式中的所述水利发电船和主发电设备构成；所述主发电设备具有一个相对较大的齿轮和发电机，多个所述水利发电船的所述主齿轮2和发电机6相对较小；所述水利发电船中的所述主齿轮2分别经连接齿轮与所述主发电设备中的所述齿轮连接，该连接齿轮分别与所述齿轮和主齿轮2的侧齿牙面206啮合，实现传动，当水流冲击各水利发电船时带动其上的主齿轮2转动，每个主齿轮2都通过连接齿轮带动大的齿轮转动进而由大的齿轮带动大的发电机发电。
[0063]
综上，本发明在使用时，将整个发电船放到水流中，固定好两个锚头504，由于水流冲击水利发电船的船体，使水利发电船正对水流方向，当水流冲击四个第一转动件3的第一叶片304正面时，推动第一齿轮302转动，第一齿轮302推动对应连接齿轮205转动，对应连接齿轮205带动主齿轮2转动，当水流冲击第二转动件4的第二叶片404正面时，推动第二齿轮402转动，带动主齿轮2转动，四个第一转动件3和两个第二转动件4共同带动主齿轮2转动方向相同，主齿轮2转动，带动变速齿轮209转动，变速齿轮209带动发电机6发电。
[0064]
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。