专利名称：浮船式水能发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种发电系统，特别涉及一种利用水能进行发电的系统。
背景技术：
在世界经济迅速发展的进程中，能源问题已成为能否保持可持续发展的重要议题。解决问题的办法之一是逐步减少使用矿石能源，加大开发新能源、可再生能源和绿色能源。在世界各地成千上万公里漫长的江河湖泊中，能够拦河筑大坝安装中、高水头水轮发电机进行发电的长度还不到其总长度的1%，这就意味着有99%以上的江河、湖泊是不能利用现有的技术实现拦河筑大坝安装中、高水头水轮发电机进行发电，则其蕴藏的能量被无谓消耗而不能开发利用，以解决当前日益紧张的能源问题。
实用新型内容本实用新型的目的是解决现有技术不能利用低水头江河、湖泊中所蕴藏的能量的问题，提供一种浮船式水能发电系统，可以以更小的投资和建设成本，更短的建设周期，将蕴藏在低水头江河湖泊中的能量加以开发利用，减少有机能源的消耗，以实现清洁、环保和经济的能源利用。本实用新型的目的通过下述技术方案来实现浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机和发电机的浮船，浮船通过钢绳与岸边固定桩连接，浮船位于水坝的上游，所述浮船至少为两艘，该两艘浮船之间连接有支架， 水轮机的水轮叶片外围的水管安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船设置有水轮轴支架，水轮轴支架上安装有轴承，轴承的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机的转轴传动连接，水管的尾部开口与水坝的下游连通。作为本实用新型的实施方式之一，所述水坝的下部开设有与下游相通的出水口， 该出水口的上下两端连接有框架，框架与水管的外壁之间连接有可封闭水坝的上游与出水口之间水路的橡皮伞，水管的尾部开口与出水口相通。橡皮伞外围设置钢绳网或者象制造汽车轮胎一样将棉线、呢绒线、钢丝等安放其中做成合成橡胶材料使其承受更大水压力。橡皮伞的作用就是隔离上游的水源使其不渗漏到下游，并保证浮船发电机组和锥型尾水直管在河水涨跌时能够升降自如，同时此种结构不需要和闸门连接。作为本实用新型的实施方式之一，所述水坝上设置有闸门，闸门通过钢绳与浮船之间的支架活动连接，闸门上开设有出水口，水管穿过该出水口与下游相通，水管与出水口之间通过橡胶垫密封以防漏水，水坝的下部设置有与浮船联动的船底闸门。作为本实用新型的实施方式之一，所述浮船尾部安装闸门滑槽和导管控制杆，闸门滑槽之间安装有船尾闸门；河流底部设置有若干个固定桩和尖刀形隔离桩，尖刀形隔离桩的上端设置有橡胶皮垫层，在固定桩和导管控制杆之间安装钢绳网橡胶皮层构成水坝， 固定桩之间安装横杆连接，各尖刀形隔离桩之间同样安装横杆连结，各闸门滑槽之间用支架连接。采用钢绳网橡胶皮层构成水坝，则可不用修筑目前常见的混凝土水坝，而实现拦水发电，建设周期更短、成本更低。钢绳网橡胶皮层的结构为钢丝网分隔固定在钢绳和支架上，钢绳分别固定在固定桩和闸门滑槽支架上，钢绳网橡胶皮垫层分别安装在钢丝网上面， 也可象制造汽车轮胎一样将棉线、呢绒线、钢丝等安放其中做成合成橡胶材料，使其承受更大水压力。支架的作用就是将若干条浮船连接起来并安装钢绳网橡胶皮层，钢绳及钢丝网的作用主要是承受拦水形成的较大压力，橡胶皮层主要起密封作用，同时钢绳网橡胶皮层是一种弹性柔软结构完全能满足浮船因水面涨跌而产生上升和下降的要求，打开闸门和通过导管控制杆打开橡胶皮层即可泄洪。尖刀形隔离桩和固定桩即可现浇施工也可采用预制构件然后用打桩机安装固定，这样一来就可尽量避免水下作业施工。还可以在浮船底部和浮船之间的支架下面安装充气垫，目的是降低成本增大浮力。通过以上结构就可以做到在不修建大坝的情况下达到拦河蓄水发电的目的。作为本实用新型的实施方式之一，上述尖刀形隔离桩的上端延伸出水面并通过钢绳与岸边固定桩连接。作为本实用新型的实施方式之一，所述浮船中部设置有导管控制杆，其下端与弓字形尖刀隔水层活动连接，导管控制杆的外套管下端与间门滑槽的船尾间门之间连接有支架，导管控制杆的下端与支架之间连接有活动连杆，钢绳网橡胶皮层前还设置有过滤网。该结构的主要特点可随浮船上升自动泄洪。作为本实用新型的实施方式之一，所述浮船的中部设置有三条支架，一条纵向的支架纵向穿出浮船，一条横向的支架的一端与纵向支架的上端连接，一条斜向的支架连接在纵向支架的下端和闸门滑槽内的船尾闸门下端，其与船尾闸门下端为活动连接；还包括有斜杆，斜杆的下端与设置在河底的橡皮垫层活动连接，其中上部搁置于横向支架的另一端的滚动滑轮上，其中部与钢绳网橡胶皮层活动连接，并与安装在浮船前部的导管控制杆的杆部下端活动连接。作为本实用新型的实施方式之一，所述斜杆的下端与岸边固定桩之间通过连杆活动连接。作为本实用新型的实施方式之一，在上述各实施方式中，为了便于船舶穿越闸门和水坝，所述水坝包括前后两段钢绳网橡胶皮层构成的两段水坝，每段水坝包括两截可合拢拦水的钢绳网橡胶皮层；每截钢绳网橡胶皮层的外端与近岸处的拦水坝活动连接，其中部通过钢绳与拦水坝活动连接，其内端与浮船的尾部活动连接，浮船的前部通过钢绳与拦水坝活动连接。作为本实用新型的实施方式之一，在上述各实施方式中，对于河面更宽的河流，可以浮船连接钢绳网橡胶皮层形成可拦截河流部分宽度的横向水坝，该横向水坝的内侧连接有由钢绳网橡胶皮层构成的纵向水坝，该纵向水坝的对面、近岸处设置有另一纵向水坝，此两处纵向水坝之间构成宽度更小的河道，水轮机安装位于该河道尾部的浮船上。本实用新型采用上述结构，将两条以上浮船并列安装在现有水坝的上游(也可以安装在下游)，用支架将两条以上浮船连接成为一个整体，两船之间保持一定距离形成天然的流道和水仓，在两船连接的支架中间安装水轮机，水轮机的水管尾部通过闸门开口与浮船及支架连接成整体并与下游水源连通，闸门通过钢绳与浮船支架活动连接，闸门开口与水轮机尾水管的间隔用橡胶连接；在浮船上安装发电机并采用皮带、齿轮、链条等方式传动，在浮船底部设置船底闸门，主要是在涨水期间起到自动泄洪的作用；浮船通过钢绳支架固定在两根以上固定桩上，其作用主要是固定浮船防止摆动，钢绳支架导管可通过浮船自由升降，以满足河面涨落的要求；浮船的作用主要是适应水面涨跌的要求，做到水涨船高， 能升能降，并保证水轮机在任何情况下都保持固定的落差高度，不会因水流面的高度变化而影响水轮发电机的运行。这样一来，浮船及固定支架与间门、水轮发电机、尾水管等就能适应上下游河流水面涨跌的变化，能升能降。由于间门与滑槽处于相对固定状态，而浮船固定支架和水管等处于相对波动摇摆状态，通过钢绳及橡胶等方式连接以后就避免了相互损坏的情况而且达到运行自如的目的。浮船的制作即可像造船一样做成船型具有轮船的功能，又可用木材、塑料、橡胶、钢材、钢筋混凝土等制作成其它几何形状的浮船，以满足大小河流的不同需要。同时可用单个水轮发电机与浮船组合，也可用多个水轮发电机与多个浮船组合，主要根据不同河流的需要来决定。其工作原理就是通过以上装置实现将水流的动能和势能经水轮机转换成机械能，再通过发电机转换成电能从而带动用电设备工作。可见，采用上述结构的本实用新型，与现有技术相比，可以以更小的投资和建设成本，更短的建设周期，将蕴藏在低水头江河湖泊中的能量加以开发利用，减少有机能源的消耗，以实现清洁、环保和经济的能源利用。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型实施例1的结构示意图；图3是本实用新型实施例2的结构示意图；图4是本实用新型实施例3的结构示意图；图5是本实用新型实施例3的结构示意图；图6是本实用新型实施例4的结构示意图；图7是本实用新型实施例5的结构示意图；图8是本实用新型实施例5的结构示意图；图9是本实用新型实施例6的结构示意图；图10是本实用新型实施例7的结构示意图；图11是图10中滚动滑轮的局部放大示意图；图12是本实用新型实施例8的结构示意图；图13是本实用新型实施例9的结构示意图；图14是本实用新型实施例9的结构示意图；图15是本实用新型实施例10的结构示意图；图16是本实用新型实施例11的结构示意图；图17是本实用新型实施例12的结构示意图；图18是本实用新型实施例13的结构示意图；图19是本实用新型实施例14的结构示意图；图中标号1是浮船，2是浮船之间的支架，3是水轮机，4是发电机，5是上游水位线，6是下游水位线，7是水坝，8是水轮机的水管，9是水轮轴支架，10是出水口，11是橡皮伞，12是轴承，13是闸门，14是船底闸门，15是橡胶垫，16是框架，17是钢绳，18是橡皮层支架，19是钢绳网橡皮层，20是闸门滑槽，21是导管控制杆，22是尖刀形隔离桩，23是固定桩，M是支架，25是橡皮垫层J6是弓字形尖刀隔水层，27是活动连杆，观是斜杆，四是滚动滑轮，30是岸边固定桩，31是钢绳支架，32是可旋转支架，33是拦水坝。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。实施例1 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩 30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船1上设置有水轮轴支架9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4 的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通。更具体的结构是，如图2所示，水坝7的下部开设有与下游相通的出水口 10，该出水口 10的上下两端连接有框架16，框架16与水管8的外壁之间连接有可封闭水坝7的上游与出水口 10之间水路的橡皮伞11，水管8为直管，其尾部开口与出水口 10相通。水轮轴支架9和两个轴承12的配合，可以稳固水轮机3的转轴，以使其与发电机 4的转轴传动配合。橡皮伞11外围设置钢绳网或者象制造汽车轮胎一样将棉线、呢绒线、钢丝等安放其中做成合成橡胶材料使其承受更大水压力。橡皮伞11的作用就是隔离上游的水源使其不渗漏到下游，并保证浮船1上的发电机组和水轮机的水管在河水涨跌时能够升降自如， 同时此种结构不需要在水坝7上开设闸门，也就不需要将上述结构与闸门进行连接。水坝7的上游水位线5和下游水位线6之间的高度差保证了水流能够驱动水轮机 3的水轮叶片旋转以带动发电机发电。实施例2 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩 30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船1上设置有水轮轴支架9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4 的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通。更具体的结构是，如图3所示，水坝7上设置有闸门13，闸门13通过钢绳与浮船1 之间的支架活动连接，闸门13上开设有出水口，水管8弯曲穿过该出水口与下游相通，水管 8与出水口之间通过橡胶垫15密封以防漏水，水坝7的下部设置有与浮船1联动的船底闸门14。浮船1底部设置的船底闸门14，主要是在涨水期间能够随着浮船1上升而提起，加大水坝7上的通水口，以起到自动泄洪的作用。实施例3 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩 30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船1上设置有水轮轴支架9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4 的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通。更具体的结构是，如图4、图5所示，浮船1尾部安装有闸门滑槽20和导管控制杆 21，闸门滑槽20之间安装有船尾闸门；河流底部设置有若干个固定桩23和尖刀形隔离桩 22，尖刀形隔离桩22的上端设置有橡胶皮垫层，在固定桩23和导管控制杆21之间安装钢绳网橡胶皮层19构成水坝7，固定桩23之间安装横杆连接，各尖刀形隔离桩22之间同样安装横杆连结，各闸门滑槽20之间用支架连接。本实施例中的导管控制杆21是由一个套管和该套管内的杆体构成，钢绳网橡胶皮层19与导管控制杆21的杆体下端活动连接。本实施例中，不再需要以现有技术用混凝土构筑水坝7，而是以钢绳网橡胶皮层 19来构成水坝7，建设周期更短、成本更低。钢绳网橡胶皮层19的结构为钢丝网分隔固定在钢绳和支架上，钢绳分别固定在固定桩23和闸门滑槽20上，钢绳网橡胶皮垫层分别安装在钢丝网上面，也可象制造汽车轮胎一样将棉线、呢绒线、钢丝等安放其中做成合成橡胶材料，使其承受更大水压力。支架的作用就是将若干条浮船连接起来并安装钢绳网橡胶皮层， 钢绳及钢丝网的作用主要是承受拦水形成的较大压力，橡胶皮层主要起密封作用，同时钢绳网橡胶皮层19是一种弹性柔软结构完全能满足浮船因水面涨跌而产生上升和下降的要求，打开闸门和通过导管控制杆打开橡胶皮层即可泄洪。尖刀形隔离桩22和固定桩23既可现浇施工也可采用预制构件然后用打桩机安装固定，这样一来就可尽量避免水下作业施工。通过以上结构就可以做到在不修建大坝的情况下达到拦河蓄水发电的目的。实施例4 其它结构如实施例3，如图6所示，尖刀形隔离桩22的上端延伸出水面并通过钢绳与岸边固定桩30连接。实施例5 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩 30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船1上设置有水轮轴支架9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4 的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通。水坝7结构如实施例3。更具体的结构是，如图7、图8所示，浮船1之间通过多组钢绳17连接，浮船1中部设置有导管控制杆21，其下端与弓字形尖刀隔水层沈活动连接，导管控制杆21的外套管下端与闸门滑槽20的船尾闸门之间连接有支架24，导管控制杆21的下端与支架M之间连接有活动连杆27，钢绳网橡胶皮层19前还设置有过滤网19a。本实施例结构的主要特点可随浮船上升自动泄洪。实施例6 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩 30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船1上设置有水轮轴支架9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4 的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通。水坝7结构如实施例3。更具体的结构如图9所示，浮船1上增设了两条导管控制杆21，分别位于其中部和前部，前部导管控制杆21的杆体下端与固定桩23连接，中部导管控制杆21的杆体下端与尖刀形隔离桩22连接，上述两个导管控制杆21的套管之间通过支架M连接。采用上述结构，可以进一步提高自动泄洪的能力。实施例7 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩 30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船1上设置有水轮轴支架9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4 的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通。水坝7结构如实施例3。更具体的结构如图10所示，浮船1的中部设置有三条支架M，一条纵向的支架对纵向穿出浮船1，一条横向的支架M的一端与纵向支架M的上端连接，一条斜向的支架M 连接在纵向支架M的下端和闸门滑槽20内的船尾闸门下端，其与船尾闸门下端为活动连接；还包括有斜杆观，斜杆观的下端与设置在河底的橡皮垫层25活动连接，其中上部搁置于横向支架M的另一端的滚动滑轮四上，其中部与钢绳网橡胶皮层19活动连接，并与安装在浮船1前部的导管控制杆21的杆体下端活动连接。斜杆观与横向的支架M上的滚动滑轮四之间的结构关系如图11所示，斜杆观可在滚动滑轮四上滑动运行。实施例8 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩 30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船1上设置有水轮轴支架9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4 的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通。水坝7结构如实施例3。更具体的结构如图12所示，其它结构如实施例7，斜杆28的下端与岸边固定桩30 之间通过连杆活动连接。实施例9 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船1上设置有水轮轴支架9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4 的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通。水坝7结构如实施例3，但在本实施例中，如图13、图14连接钢绳网橡胶皮层19 来构成水坝7的不是浮船1，而是采用钢绳支架31来固定钢绳网橡胶皮垫层19，通过与钢绳支架31活动连接的橡皮层支架18再与钢绳网橡胶皮垫层19活动连接，钢绳网橡胶皮垫层19与设置在尖刀形隔离桩22上的橡皮垫层25活动连接。本实施例的结构更简化，适用于各种不同的河流中。实施例10 其它结构如实施例9，其中水坝7的结构更为简化，仅通过橡皮层支架18与钢绳网橡胶皮垫层19活动连接，钢绳网橡胶皮垫层19与尖刀形隔离桩22活动连接。实施例11 上述实施例广10中，对于河面更宽的河流，可以浮船1连接钢绳网橡胶皮层19形成可拦截河流部分宽度的横向水坝，该横向水坝的内侧连接有由钢绳网橡胶皮层19构成的纵向水坝，该纵向水坝的对面、近岸处设置有另一纵向水坝，此两处纵向水坝之间构成宽度更小的河道，水轮机3安装位于该河道尾部的浮船1上。通过上述以横向水坝和纵向水坝构成的复合水坝结构，可以更好地汇聚水流以利于发电。实施例12 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩 30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于上游水位线5以下，浮船1上设置有水轮轴支架 9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通，水管8的尾部开口位于下游水位线6之下。更具体的结构如图17所示，浮船1尾部安装有闸门滑槽20和导管控制杆21，闸门滑槽20之间安装有船尾闸门；河流底部设置有若干个尖刀形隔离桩22，尖刀形隔离桩22 的上端设置有橡胶皮垫层，在尖刀形隔离桩22和导管控制杆21的杆体下端之间安装有钢绳网橡胶皮层19构成水坝7，各尖刀形隔离桩22之间同样安装横杆连结，各闸门滑槽20之间用支架连接。本实施例中的导管控制杆21是由一个套管和该套管内的杆体构成，钢绳网橡胶皮层19与导管控制杆21的杆体下端活动连接。钢绳网橡胶皮层19构成的水坝7上开设有与下游相通的出水口，该出水口的周边连接有框架16，框架16与水管8的外壁之间连接有可封闭水坝7的上游与出水口之间水路的橡皮伞11，水管8为直管，其尾部开口与水坝7的下游相通。实施例13 如图1所示，浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机3和发电机4的至少两艘浮船1 (根据河流宽度及设计需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通过钢绳17与岸边固定桩30连接，浮船1位于水坝7的上游，上述浮船1之间连接有支架2，水轮机3的水轮叶片外围的水管8安装在该支架上，水轮叶片位于上游水位线5以下，浮船1上设置有水轮轴支架 9，水轮轴支架9上安装有两个轴承12，轴承12的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机4的转轴传动连接，水管8的尾部开口与水坝7的下游连通，水管8的尾部开口位于下游水位线6之下。更具体的结构如图18所示，浮船1尾部安装有闸门滑槽20和导管控制杆21，闸门滑槽20之间安装有船尾间门；河流底部设置有若干个固定桩23和尖刀形隔离桩22，尖刀形隔离桩22的上端设置有橡胶皮垫层，在固定桩23和导管控制杆21之间安装钢绳网橡胶皮层19构成水坝7，固定桩23之间安装横杆连接，各尖刀形隔离桩22之间同样安装横杆连结，各闸门滑槽20之间用支架连接。本实施例中的导管控制杆21是由一个套管和该套管内的杆体构成，钢绳网橡胶皮层19与导管控制杆21的杆体下端活动连接。钢绳网橡胶皮层19构成的水坝7上开设有与下游相通的出水口，钢绳网橡胶皮层19与水管8的外壁之间连接有可封闭水坝7的上游与出水口之间水路的橡皮伞11，水管8为弯曲，其尾部开口与水坝7的下游相通。水轮机3为倾斜安装，其水轮轴斜向上与发电机的转轴传动连接。实施例14 上述广13各实施例中，可以采用如图19所示的船闸结构，以便于船舶通过发电系统。更具体的结构如图19所示，水坝7包括前后两段钢绳网橡胶皮层19构成的两段水坝，每段水坝包括两截可合拢拦水的钢绳网橡胶皮层19 ；每截钢绳网橡胶皮层19的外端与近岸处的拦水坝33活动连接，其中部通过钢绳(31)与拦水坝33活动连接，其内端与浮船1的尾部活动连接，浮船1的前部通过钢绳31与拦水坝33活动连接。如上述结构的船闸结构，可以如目前以混凝土构筑的船闸一样，通过分段开启关闭两段水坝，以方便船舶通行。上述实施例12 14中，也可以在需要的情况下，应用实施例11所述的复合水坝结构。上述各实施例中，水轮机、浮船、钢绳、支架、固定桩、发电机、立轴、发电厂房、闸门滑槽、导管控制杆、钢绳网橡胶皮层等可任意组合成阵列式、排列式、群体式及其它组合方式。同时以上各构件都可以按要求进行必要的防水防锈处理，使其延长使用寿命。也可以用其它能够满足以上结构要求的任何材料进行替代使用，如用布料、塑料制品、麻布、尼龙布等与化学胶合成替代橡胶制品，用钢筋混凝土替代钢材等。各实施例中的水管如上述实施例所述及那样，可以使用直管，也可以使用弯管。还可以浮船底部和浮船之间的支架下面安装充气垫，以降低成本增大浮力。
权利要求1.浮船式水能发电系统，包括用以承载水轮机(3)和发电机(4)的浮船(1)，浮船(1) 通过钢绳(17)与岸边固定桩(30)连接，其特征在于，浮船(1)位于水坝(7)的上游，所述浮船(1)至少为两艘，该两艘浮船(1)之间连接有支架(2)，水轮机(3)的水轮叶片外围的水管(8)安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船(1)设置有水轮轴支架(9)，水轮轴支架(9)上安装有轴承(12)，轴承(12)的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机(4)的转轴传动连接，水管(8)的尾部开口与水坝(7)的下游连通。
2.如权利要求1所述浮船式水能发电系统，其特征在于，所述水坝(7)的下部开设有与下游相通的出水口(10)，该出水口(10)的上下两端连接有框架(16)，框架(16)与水管(8) 的外壁之间连接有可封闭水坝(7)的上游与出水口(10)之间水路的橡皮伞(11)，水管(8) 的尾部开口与出水口(10)相通。
3.如权利要求1所述浮船式水能发电系统，其特征在于，所述水坝(7)上设置有闸门 (13)，闸门(13)通过钢绳与浮船(1)之间的支架活动连接，闸门(13)上开设有出水口，水管 (8)穿过该出水口与下游相通，水管(8)与出水口之间通过橡胶垫(15)密封以防漏水，水坝 (7)的下部设置有与浮船(1)联动的船底闸门(14)。
4.如权利要求1所述浮船式水能发电系统，其特征在于，所述浮船尾部安装闸门滑槽 (20)和导管控制杆(21)，闸门滑槽(20)之间安装有船尾闸门；河流底部设置有若干个固定桩(23)和尖刀形隔离桩(22)，尖刀形隔离桩(22)的上端设置有橡胶皮垫层，在固定桩(23) 和导管控制杆(21)之间安装钢绳网橡胶皮层(19)构成水坝(7)，固定桩(23)之间安装横杆连接，各尖刀形隔离桩(22)之间同样安装横杆连结，各闸门滑槽(20)之间用支架连接，在浮船(1)的底部和浮船(1)之间的支架下面安装充气垫；所述钢绳网橡胶皮层的结构为钢丝网分隔固定在钢绳和支架上，橡胶皮垫层分别安装在钢丝网上面，或者由汽车轮胎一样的合成橡胶材料构成。
5.如权利要求4所述浮船式水能发电系统，其特征在于，所述尖刀形隔离桩(22)的上端延伸出水面并通过钢绳与岸边固定桩(30)连接。
6.如权利要求4所述浮船式水能发电系统，其特征在于，所述浮船(1)中部设置有导管控制杆(21)，其下端与弓字形尖刀隔水层(26 )活动连接，导管控制杆(21)的外套管下端与闸门滑槽(20)的船尾闸门之间连接有支架(24)，导管控制杆(21)的下端与支架(24)之间连接有活动连杆(27)，钢绳网橡胶皮层(19)前还设置有过滤网(19a)。
7.如权利要求4所述浮船式水能发电系统，其特征在于，所述浮船(1)的中部设置有三条支架(24)，一条纵向的支架(24)纵向穿出浮船(1)，一条横向的支架(24)的一端与纵向支架(24)的上端连接，一条斜向的支架(24)连接在纵向支架(24)的下端和闸门滑槽(20) 内的船尾闸门下端，其与船尾闸门下端为活动连接；还包括有斜杆(28)，斜杆(28)的下端与设置在河底的橡皮垫层(25)活动连接，其中上部搁置于横向支架(24)的另一端的滚动滑轮(29)上，其中部与钢绳网橡胶皮层(19)活动连接，并与安装在浮船(1)前部的导管控制杆(21)的杆部下端活动连接。
8.如权利要求7所述浮船式水能发电系统，其特征在于，所述斜杆(28)的下端与岸边固定桩(30)之间通过连杆活动连接。
9.如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述浮船式水能发电系统，其特征在于，所述水坝(7)包括前后两段钢绳网橡胶皮层(19)构成的两段水坝，每段水坝包括两截可合拢拦水的钢绳网橡胶皮层(19)；每截钢绳网橡胶皮层(19)的外端与近岸处的拦水坝 (33)活动连接，其中部通过钢绳(31)与拦水坝(33)活动连接，其内端与浮船(1)的尾部活动连接，浮船(1)的前部通过钢绳(31)与拦水坝(33 )活动连接。
10.如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述浮船式水能发电系统，其特征在于，对于河面更宽的河流，浮船(1)连接钢绳网橡胶皮层(19)形成能够拦截河流部分宽度的横向水坝，该横向水坝的内侧连接有由钢绳网橡胶皮层(19)构成的纵向水坝，该纵向水坝的对面、近岸处设置有另一纵向水坝，此两处纵向水坝之间构成宽度更小的河道，水轮机 (3)安装位于该河道尾部的浮船(1)上。
专利摘要浮船式水能发电系统，属于一种发电系统，目的是解决现有技术不能利用低水头江河、湖泊中所蕴藏的能量的问题，包括用以承载水轮机和发电机的浮船，浮船通过钢绳与岸边固定桩连接，浮船位于水坝的上游，所述浮船至少为两艘，该两艘浮船之间连接有支架，水轮机的水轮叶片外围的水管安装在该支架上，水轮叶片位于水面以下，浮船设置有水轮轴支架，水轮轴支架上安装有轴承，轴承的内套与水轮机转轴紧配合，水轮机转轴与发电机的转轴传动连接，水管的尾部开口与水坝的下游连通。适用于将蕴藏在低水头江河湖泊中的能量加以开发利用，减少有机能源的消耗，以实现清洁、环保和经济的能源利用。
文档编号E02B3/20GK202091095SQ20112017419
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者廖伯成 申请人:廖伯成