一种孔道式河流、海浪两用水力发电设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种孔道式河流、海浪两用水力发电设备，包括重力底座、竖直设置在重力底座上的主传动杆和次传动杆、分别设置在主传动杆和次传动杆上的主传动轮和次传动轮、设置在次传动杆底部与重力底座之间的发电机及设置在主传动杆顶端的转浆，其中，所述主传动轮和次传动轮通过传动履带连接；所述转浆由若干转浆叶片组成，转浆叶片呈勺型，在转浆叶片的凹面中部设有导流孔，在转浆叶片外边缘设置导流槽；所述导流孔与导流槽相通构成中空槽孔结构。所述发电设备整体布置于重力底座之上，以维持自身稳定，不受水流及自身旋转而晃动。本发明具有结构简单、成本低廉、工作效率高、适用范围广、附带效益多等优点。
【专利说明】一种孔道式河流、海浪两用水力发电设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及水力发电设备，尤其是一种孔道式河流、海浪两用水力发电设备。
【背景技术】
[0002]水力发电设备是用于在河流与海洋中发电的设施，是水工建筑物、水利枢纽的重要组成部分，主要用于发电。
[0003]现有水利发电设备需要大体积挡水结构，常见有重力坝、拱坝、土石坝、及大型发电机组、厂房、工作桥、交通桥等众多结构，十分复杂，投入资金巨大，不但要投入工程费用，还要投入大量的移民费用，移民费用甚至比其工程投资还多。
[0004]同时，现有水力发电枢纽会对气候造成干扰，而且可能引起水库地震，一旦由于地震及洪水或大坝失稳等造成溃坝将祸及整个城市，甚至若干城市，造成严重的经济、政治、文化损失。
【发明内容】
[0005]发明目的:为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种孔道式河流、海浪两用水利发电设备。
[0006]技术方案:为实现上述技术目的，本发明提出一种孔道式河流、海浪两用水力发电设备，包括重力底座、竖直设置在重力底座上的主传动杆和次传动杆、分别设置在主传动杆和次传动杆上的主传动轮和次传动轮、设置在次传动杆底部与重力底座之间的发电机及设置在主传动杆顶端的转浆，其中，所述主传动轮和次传动轮通过带有齿槽的传动履带连接；所述转浆由若干转浆叶片组成，转浆叶片呈勺型，在转浆叶片的凹面中部设有导流孔，在转浆叶片外边缘设置导流槽；所述导流孔与导流槽相通构成中空槽孔结构。
[0007]其中，所述转浆叶片由塑胶材料制成，塑胶材料不会锈蚀，且种类来源广泛，价格低廉，如聚氯乙烯(PVC)材料、聚碳酸酯(PC)材料、聚甲醛(POM)材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。
[0008]所述传动履带由不锈钢材料组成。
[0009]所述传动履带与所述的主传动轮和次传动轮齿轮连接。
[0010]所述的转浆与主传动杆之间为机械拼接连接。
[0011]所述重力底座与主传动杆之间、以及重力底座与次传动杆和发电机之间为机械拼接连接。
[0012]所述主传动杆和次传动杆、主传动轮和次传动轮以及重力底座均由不锈钢材料组成。不锈钢材料不仅耐腐蚀，而且耐久性好。
[0013]有益效果:
[0014]1、本发明通过在转浆内部设置孔道与转浆外边缘相通，便于中部水流畅通并以等大反向的速度导出，由动量定理可知，这种流态下可使转轮受到的作用力达到传统转浆结构所受力的两倍，使转轮获得较大的力矩，产生较大的角速度，从而获得更大的发电量。同时由于水流从外边緣导出，依据动量矩定理可知，这种情况下力臂最大，也可使转轮获得更大的力矩，产生更大的角速度，从而获得更大的发电量。在这两种作用下可使发电效率大幅提闻。
[0015]2、本发明不但可以用于河流之中，也可以用于海洋之中，由于本装置的结构特性，在海洋中，无论海浪的传播方向如何，转浆均向同一个方向转动，即适用于任何流态下的液体流动。
[0016]3、本发明在河道中宜布置于河流底部，以不影响通航，同时其转浆在转动过程中可以其产生的旋窝可带动河底淤沙，利于清淤。
[0017]4、本发明在工作过程中可以改善水流流态，减小水流流速，以减少河岸及河床冲刷。
[0018]5、本发明可以在水下批量布置，二十四小时不间断持续发电，按需求调整布置数量及工作时间，机动性大。
[0019]6、本发明结构简单，成本低廉，可以不用建造大坝等大规模挡水建筑物，人力物力财力上的投资都可以得到极大缩减。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的结构示意图。
[0021]图2是本发明的孔道式转浆结构的俯视图。
【具体实施方式】
[0022]如图1和图2所示，本发明的一种孔道式河流、海浪两用水力发电设备，包括重力底座8以及发电机7，在重力底座8上竖直设置有主传动杆4和次传动杆10，在主传动杆4和次传动杆10上分别设置有主传动轮5和次传动轮6，主传动轮5和次传动轮6通过传动履带9连接，传动履带为带有齿槽的不锈钢结构，传动履带与主传动轮和次传动轮齿轮连接。发电机7设置在次传动杆10底部与重力底座8之间，在主传动杆4的顶端设置有转浆1，转浆I与主传动杆4之间为机械拼接连接；转浆I由若干转浆叶片组成，转浆叶片呈勺型，在转浆叶片的凹面中部设有导流孔2，在转浆叶片外边缘设置导流槽3，导流孔2与导流槽3相通构成中空槽孔结构。转浆叶片为由塑胶材料制成,塑胶材料不会锈蚀,且种类来源广泛，价格低廉，如聚氯乙烯(PVC)材料、聚碳酸酯(PC)材料、聚甲醛(POM)材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。重力底座8与主传动杆4之间、以及重力底座8与次传动杆10和发电机7之间为均为机械拼接连接。
[0023]转浆I受到水流冲击将带动主传动杆4转动，主传动杆4带动主传动轮5转动，主传动轮5带动传动履带9，使从传动轮6和从传动杆10也随之转动，从而带动发电机7发电。通过将发电设备整体布置于重力底座8之上，以维持自身稳定，不受水流及自身旋转而晃动。
[0024]在使用状态下，水流冲击转浆转动，由于在转浆内部设置孔道与转浆外边缘相通，便于中部水流畅通并以等大反向的速度导出，这种流态下可使转轮受到的作用力达到传统转浆结构所受力的两倍，同时水流从外边緣导出，这种情况下力臂最大，从而获得更大的发电量，在这两种作用下可是发电效率大幅提高。同时其不但可以用于河流之中，也可以用于海洋之中，由于本装置的结构特性，在海洋中，无论海浪的传播方向如何，转浆均向同一个方向转动。应注意的是，本发明宜布置于河流底部，以不影响通航，同时其转浆在转动过程中以其产生的漩涡带动河底淤沙，利于清淤。在其工作过程中也可以改善水流流态，减小水流流速，以减少河岸及河床冲刷。
[0025]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种孔道式河流、海浪两用水力发电设备，其特征在于，包括重力底座(8)、竖直设置在重力底座(8)上的主传动杆(4)和次传动杆(10)、分别设置在主传动杆(4)和次传动杆(10)上的主传动轮(5)和次传动轮(6)、设置在次传动杆(10)底部与重力底座之间的发电机(7)及设置在主传动杆(4)顶端的转浆(1)，其中，所述主传动轮(5)和次传动轮(6)通过带有齿槽的传动履带(9)连接；所述转浆(I)由若干转浆叶片组成，转浆叶片呈勺型，在转浆叶片的凹面中部设有导流孔(2)，在转浆叶片外边缘设置导流槽(3);所述导流孔(2)与导流槽(3)相通构成中空槽孔结构。
2.根据权利要求1所述的孔道式河流、海浪两用水力发电设备，其特征在于，所述转浆叶片由塑胶材料制成。
3.根据权利要求1所述的孔道式河流、海浪两用水力发电设备，其特征在于，所述传动履带(9)由不锈钢材料组成。
4.根据权利要求1或3所述的孔道式河流、海浪两用水力发电设备，其特征在于，所述传动履带(9)与所述的主传动轮(5)和次传动轮(6)齿轮连接。
5.根据权利要求1所述的孔道式河流、海浪两用水力发电设备，其特征在于，所述的转浆(I)与主传动杆(4)之间为机械拼接连接。
6.根据权利要求1所述的孔道式河流、海浪两用水力发电设备，其特征在于，所述重力底座(8)与主传动杆(4)之间、以及重力底座(8)与次传动杆(10)和发电机(7)之间为机械拼接连接。
7.根据权利要求1所述的孔道式河流、海浪两用水力发电设备，其特征在于，所述主传动杆(4)和次传动杆(10)、主传动轮(5)和次传动轮(6)以及重力底座(8)均由不锈钢材料组成。
【文档编号】F03B3/12GK103573537SQ201310589167
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】吴启凡, 杨育文, 刘毅鑫, 房阔 申请人:河海大学