一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统的制作方法

文档序号:5146507阅读:210来源:国知局
一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统,其特征是:转轴a两端各固定一个链轮,且与转轴d竖直上下一组用轴承、轴承座安装在支撑骨架对应的上下梁,并用传送链条啮合连接,转轴b两端各固定一个链轮,且与转轴c也竖直上下一组用轴承、轴承座连接在支撑骨架对应的上下梁,并用传送链条啮合连接,两组转轴中的转轴a与转轴b相同端的两个对转齿轮以及与发电机的输出齿轮共计三个齿轮并排啮合连接,水槽的圆弧状侧面对面外侧两端与两根传送链条的链条轴合页式同转轴连接。本实用新型主要利用水流冲击力和自身重力能量转换做功进行发电。主要用于高水头式、筑坝式河流域进行发电。
【专利说明】一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统,属于新能源水力发电【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有水轮车水力发电的水动能利用率只有约20-30%,其存在弊端:(I)只依靠单一水流冲击力发电。(2)水流冲击叶片做功的时间极短。(3)水源浪费严重利用率低。因此它发电的能量只能取决于水头高度和流量的大小。冲击式水轮车在工作时,每一个循环只有1-2片叶片做功受到冲击,它会随着单位水流量的增加和水头的增高而转速增高,作用在水轮机叶片上冲击力时间会越短,因此有用功做功的时间越短,大量的水白白浪费掉,水源利用率仍然很低。叶片轴流式水轮机在水流量特别大,水头高时,约有60%的水流无法利用,在利用约40%的水流冲击水轮机叶片时,只有约20-30%的水流真正冲击叶片做功,转速高冲击叶片做功时间极其短暂,大量的水流也白白浪费掉,水源的利用率也较低。

【发明内容】

[0003]本实用新型为克服【背景技术】的不足,提供一种利用水流的冲击力和自身重力同时长时间有用做功和水源的重复利用,能够大功率发电的一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统。
[0004]本实用新型需要解决的技术问题所采取的技术方案是:一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统包括:转轴a、转轴d、转轴b、转轴c、支撑骨架、发电机、配电柜、输送高压电网,其特征在于转轴a两端各固定一个链轮,且与转轴d竖直上下一组用轴承、轴承座安装在支撑骨架对应的上下梁,并用传送链条啮合连接,转轴b两端各固定一个链轮,且与转轴c也竖直上下一组用轴承、轴承座连接在支撑骨架对应的上下梁,并用传送链条啮合连接,两组转轴中的转轴a与转轴b相同端的两个对转齿轮以及与发电机的输出齿轮共计三个齿轮并排啮合连接,水槽的圆弧状侧面对面外侧两端与两根传送链条的链条轴合页式同转轴连接,发电机、配电柜、输送高压电网用导线电连接。其特征在于两个反冲式惯性水轮分别固定连接在转轴d的两最外端,反冲式惯性水轮是形状材质为圆形周围布满扇弧形叶片的铁铝合金水轮,发电机、反冲管、挡板和出水口导流罩分别与支撑骨架固定连接,两个隔磁板分别设置在转轴c和转轴d各自两端相对应的强力磁铁之间,隔磁板的上边缘与转轴轴心平齐,并均与支撑骨架固定连接。其特征在于水槽的圆弧状侧面外侧面两端各固定一个强力磁铁,水槽的底部设置有溢气孔,底部的外侧面两端各设置有一个复位拉簧。稳定转速作用的惯性水轮。当从水坝上冲出的水流进入用挡板和链条护罩板围成的四周封闭的流体快速通道内,经进水口聚流罩导流直接冲击设置在传送链条上的第一排水槽,待充满水槽后,在其自身重力和冲击力作用下驱使传送链条传动,第一排水槽被迫下行,第二排水槽传来被冲击,充满水后也在其自身重力和冲击力作用下驱使传送链条传动,第二排水槽被迫下行,第三排水槽传来被冲击,依次类推,第四排、第五排——当水槽下行到低端时在隔磁板的作用下,两对立着的水槽会无吸引力自由分开,槽内的水会自动倒出,水槽自动翻转为口朝下翻盖在传送链条上,同时垂直有用的力臂变短,复位拉簧被张紧拉着空槽轻装缓缓上升,当到达顶端时,在复位拉簧拉力下,又提前自动翻转恢复原状口朝上,强烈的吸引力能减轻水槽对传送链条压力避免传送链条弯曲变形,同时又驱动相对立的两对传送链条逆向转动,充满水后下行又开始,下一个工作循环周而复始。本机顶部到水坝底部,每一个充满水的水槽重力下行时始终在做功,这是一个有效地做功行程,做功时间之长行程之长随水头高度而定,可以大的惊人,而且下行时从水槽底部溢气孔流出的水又冲击下一个水槽,用以补充下一个水槽因震动冲击而飞溅溢出的水,水槽的加速下行还会产生加速度,带动传送链条加速转动。与此同时,另一股水流由反冲管水道从坝顶到坝底这样一个高度直流而下猛烈冲击位于坝底的反冲式惯性水轮的叶片,加上所有水槽散落的水流经出水口导流罩导流二次回收的冲击,这两种能量驱使沉重的超大反冲式惯性水轮高速旋转起来,又带动同轴转动的传送链条同步旋转,就这样每一个充满水的水槽在冲击力,自身重力以及反冲式惯性水轮的冲击动力三种动力合为一体,产生一种巨大的旋转能量,拖动传送链条经两对转齿轮、发电机齿轮带动巨型发电机超负荷超大功率的发电。
[0005]本实用新型在每一个水槽充满水下行时,其中重力作用线与中心轴垂直,均形成最长的力臂是链轮半径,根据力矩公式M = FLjP:力矩=力X力臂重力不变可推出产生最大的力矩。又根据重力做功公式We = mgh,h为水槽水满时下降的高度最大(坝高度),可推出产生巨大的有用功。此装置把水流的动能、势能、转化为机械能,发挥的淋漓尽致,能大幅度提高发电效率,是符合能量守恒定律的。
[0006]本实用新型设计各部件作用的优点在于;(I)对转齿轮能使两组相对传送链条同步相逆向运转。(2)内置挡板能防止水槽下行时水流飞溅溢出,浪费水源,为二次水源回收利用起导流作用。(3)水槽弧形侧面易倒出水,翻盖后上行时不易反夹带水,水槽底部有溢气孔在初次水流冲击时不易聚气外溢,同时又可冲击下一水槽补充水量。(4)水槽侧面的复位拉簧,在进水口顶端水槽回位时,能加快水槽的复位翻转,争取水流提早冲击的时间,同时复位后在强力磁铁异极相互吸引下,又作为短暂的动力。下行过程中由于很强的吸引力又像衔接着这两个对立的水槽,好像一个整体被四根链条四角牵拉着,能减少对传送链条的变形压力,葛洲坝水电站落差为22米,需21立方水发一度电,三峡水电站落差87米左右,仍需5立方水发I度电,如果采用本实用新型机设置在落差22米的葛洲坝,竖直方向每隔5米固定一台兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电机能安置四台,也就是说单位流量的水能循环重复利用四次,那么发I度电敢保证I立方水不到,你试想每一个充满水槽的水从22米的高度,加上有入水口冲击力所产生的初速度加速运动落下,有大约20米高度都在依靠重力,至始至终的做功,发电效率可想而知,若又在水平方向每1-2米竖放这样一排,立体布满整个河坝,依据河坝的宽度、高度、不知能发出多大的电量!总之我们把有限的水力资源循环开发利用发挥无穷的能量,发电效率成倍、十几倍增加,使电力能源取之不尽用之不竭。
[0007]本实用新型的有益效果是:(I)依靠水流的冲击力和重力同时做功,彻底改变了现有水轮机只依靠单一的冲击力。(2)传送链条上的水槽的重力始终做功,延长了有用的做功时间和位移,(3)同时又依靠水头的高度冲击位于坝底的反冲式惯性水轮做功,沉重的水轮转起来酷似一个惯性飞轮,能平衡稳定转速和启动该装置的作用。(4)依靠两条逆向旋转相对称的传送带,水流冲击水槽时反溅起的水能够相互接收补充,很少浪费,水源的利用率极闻。
【专利附图】

【附图说明】:
[0008]图1是一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统立体结构示意图,
[0009]图2是一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统的主视图
[0010]图3是一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统的右侧视图
[0011]图4是图1中水槽结构与传送链条连接结构示意图
[0012]图5是图1中支撑骨架与四个转轴a、b、C、d连接结构示意图
[0013]图6是图1中电器电路连接方框示意图
[0014]图中:1、进水口聚流罩2、发电机3、对转齿轮4、支撑骨架5、反冲式惯性水轮6、出水口导流罩7、反冲管8、水槽、9、传送链条10、轴承座、11、圆弧状侧面12、挡板13、链轮14、复位拉簧15、溢气孔16、配电柜17、输送高压电网18、强力磁铁19、转轴a
[0015]20、转轴b21、转轴c22、转轴d23、隔磁板
【具体实施方式】
[0016]下面结合【专利附图】
附图
【附图说明】及实施例对本实用新型技术方案进一步描述。【具体实施方式】如下:.一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统包括:转轴a(19)、转轴d(22)、转轴b (20)、转轴c (21)、支撑骨架⑷、发电机⑵、配电柜(16)、输送高压电网(17),其特征在于转轴a(19)两端各固定一个链轮(13),且与转轴d(22)竖直上下一组用轴承、轴承座(10)安装在支撑骨架(4)对应的上下梁,并用传送链条(9)啮合连接,转轴b (20)两端各固定一个链轮(13),且与转轴c (21)也竖直上下一组用轴承、轴承座(10)连接在支撑骨架(4)对应的上下梁,并用传送链条(9)啮合连接,两组转轴中的转轴a(19)与转轴b(20)相同端的两个对转齿轮(3)以及与发电机(2)的输出齿轮共计三个齿轮并排啮合连接,水槽(8)的圆弧状侧面(11)对面外侧两端与两根传送链条(9)的链条轴合页式同转轴连接,发电机
(2)、配电柜(16)、输送高压电网(17)用导线电连接。其特征在于两个反冲式惯性水轮(5)分别固定连接在转轴d (22)的两最外端,反冲式惯性水轮(5)是形状材质为圆形周围布满扇弧形叶片的铁铝合金水轮,发电机(2)、反冲管(7)、挡板(12)和出水口导流罩(6)分别与支撑骨架⑷固定连接,两个隔磁板(23)分别设置在转轴c(21)和转轴d(22)各自两端相对应的强力磁铁(18)之间,隔磁板(23)的上边缘与转轴轴心平齐,并均与支撑骨架(4)固定连接。其特征在于水槽(8)的圆弧状侧面(11)外侧面两端各固定一个强力磁铁(18),水槽(8)的底部设置有溢气孔(15),底部的外侧面两端各设置有一个复位拉簧(14)。在装置传送链条(9)系统时先把传送链条等距离分段退出链条转轴截断,用新的特制的加长加固转轴替代,并与水槽上的侧面固定销孔连接,形成合页式转轴,待所有传送链条(9)上的水槽(8)及配合部件装置整好后,再整体装入设备进行调试,并先由反冲式惯性水轮(5)放水启动,本结构简单易行,易于量产,发电效率能大幅度成倍提高。
【权利要求】
1.一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统包括:转轴a(19)、转轴d(22)、转轴b (20)、转轴c (21)、支撑骨架⑷、发电机(2)、配电柜(16)、输送高压电网(17),其特征在于转轴a (19)两端各固定一个链轮(13),且与转轴d (22)竖直上下一组用轴承、轴承座(10)安装在支撑骨架(4)对应的上下梁,并用传送链条(9)啮合连接,转轴b (20)两端各固定一个链轮(13),且与转轴c (21)也竖直上下一组用轴承、轴承座(10)连接在支撑骨架(4)对应的上下梁,并用传送链条(9)啮合连接,两组转轴中的转轴a(19)与转轴b(20)相同端的两个对转齿轮(3)以及与发电机(2)的输出齿轮共计三个齿轮并排啮合连接,水槽(8)的圆弧状侧面(11)对面外侧两端与两根传送链条(9)的链条轴合页式同转轴连接,发电机(2)、配电柜(16)、输送高压电网(17)用导线电连接。
2.根据权利要求1中一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统,其特征在于两个反冲式惯性水轮(5)分别固定连接在转轴d(22)的两最外端,反冲式惯性水轮(5)是形状材质为圆形周围布满扇弧形叶片的铁铝合金水轮,发电机(2)、反冲管(7)、挡板(12)和出水口导流罩(6)分别与支撑骨架(4)固定连接,两个隔磁板(23)分别设置在转轴c(21)和转轴d(22)各自两端相对应的强力磁铁(18)之间,隔磁板(23)的上边缘与转轴轴心平齐,并均与支撑骨架(4)固定连接。
3.根据权利要求1中一种兆瓦级相逆转传送带式叶轮水力发电系统,其特征在于水槽(8)的圆弧状侧面(11)外侧面两端各固定一个强力磁铁(18),水槽(8)的底部设置有溢气孔(15),底部的外侧面两端各设置有一个复位拉簧(14)。
【文档编号】F03B13/00GK203383971SQ201320122980
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年3月19日 优先权日:2013年3月19日
【发明者】柳联营 申请人:柳联营
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