漂浮式水轮发电机组的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及水电设备领域，尤其是一种漂浮式水轮发电机组。所要解决的技术问题是提供一种整体结构更精简的漂浮式水轮发电机组。所采用的技术方案是：漂浮式水轮发电机组，包括发电机，还包括至少一个漂浮水轮，所述漂浮水轮由内部设置有密闭空腔的轮体、设置于轮体两端面的传动轴和均匀固定设置于轮体外壁面的叶片构成，漂浮水轮可转动设置于水轮架上，漂浮水轮的传动轴与发电机相连接。通过增设漂浮水轮，可以实现在较小水量的区域实现发电。本实用新型不仅结构简单紧凑，而且将水流转化为漂浮水轮旋转的动能的效率较以往技术大大提高，可以广泛的应用于水力发电的领域。
【专利说明】漂浮式水轮发电机组【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水电设备领域，尤其是一种漂浮式水轮发电机组。
【背景技术】
[0002]传统的水电机组，一般是水流通过水轮机并带动水轮机转动来实现发电。由于水轮机体积很大，因此为了利用水力发电，需要大量的辅助建设来实现水轮机的安置以及运转。
[0003]另外，对于一些漂浮式发电机组，由于发电机组整体机构功能设计不完善，漂浮水轮机构设计不合理，因此在实际运用中，传统的漂浮式发电机组并不具备水轮机增速调速功能，甚至有时会因漂浮水轮转速缺陷而不能满足电网工频的相关要求。也有的水轮形状及材料不合理，一旦直径增大了就会出现强度不够的缺陷，因此实际运用中经济性较差。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种整体结构更精简的漂浮式水轮发电机组。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:漂浮式水轮发电机组，包括发电机，还包括至少一个漂浮水轮，所述漂浮水轮由内部设置有密闭空腔的轮体、设置于轮体两端面的传动轴和均匀 固定设置于轮体外壁面的叶片构成，漂浮水轮可转动设置于水轮架上，漂浮水轮的传动轴与发电机相连接。
[0006]进一步的是，漂浮水轮上的叶片之间设置有加强肋板。
[0007]进一步的是,所述叶片由叶片连接端和叶片驱动端栓接构成，所述叶片连接端设置于轮体外壁面，叶片连接端上设置有限位挡块，限位挡块阻碍叶片驱动端向水流方向所指向的一侧转动。
[0008]进一步的是，水轮架上设置有水量控制闸门。
[0009]进一步的是，漂浮水轮与发电机之间通过增速机构连接。
[0010]进一步的是，增速机构由差速器和齿轮增速器构成。
[0011]进一步的是，包括至少两个漂浮水轮，所述漂浮水轮之间为串联方式连接。
[0012]进一步的是，包括至少两个漂浮水轮，所述漂浮水轮之间为并联方式连接。
[0013]进一步的是，漂浮水轮由塑料制作而成。
[0014]本实用新型的有益效果是:通过增设由内部设置有密闭空腔的轮体、设置于轮体两端面的传动轴和均匀固定设置于轮体外壁面的叶片构成的漂浮水轮，可以实现在较小水量的区域实现发电。另外，由于轮体内设置有密闭的空腔，故可以随水流的水位灵活的调节位置。本实用新型不仅结构简单紧凑，而且将水流转化为漂浮水轮旋转的动能的效率较以往技术大大提高，可以广泛的应用于水力发电的领域。
【专利附图】
【附图说明】[0015]图1是本实用新型漂浮水轮的主视图。
[0016]图2是本实用新型漂浮水轮的A-A剖视图。
[0017]图3是本实用新型串联方式连接的俯视图。
[0018]图4是本实用新型串联方式连接的正视图。
[0019]图5是本实用新型串联方式连接的侧视图。
[0020]图6是本实用新型并联方式连接的正视图。
[0021]图7是本实用新型并联方式连接的侧视图。
[0022]图中标记为:漂浮水轮1、轮体11、叶片12、加强肋板13、传动轴14、密闭空腔15、水轮架2、水量控制闸门21、增速机构3、发电机4。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0024]如图1至图7所示的漂浮式水轮发电机组，包括发电机4，和至少一个漂浮水轮1，所述漂浮水轮I由内部设置有密闭空腔15的轮体11、设置于轮体11两端面的传动轴14和均匀固定设置于轮体11外壁面的叶片12构成，漂浮水轮I可转动设置于水轮架2上，漂浮水轮I的传动轴14与发电机4相连接。
[0025]图1和图2所示的是漂浮水轮I的结构。在设计制作漂浮水轮I时，为了保证漂浮水轮I能长时间的实现漂浮，需要保证漂浮水轮I的轮体11密封性，即保证密闭空腔15不进水。叶片12固定设置于轮体11外壁面，叶片12的数量与形状应结合漂浮水轮I需要产生的功率来灵活设定。
[0026]在将漂浮水轮I放置于水轮架2上时，既可以将水轮架2设计为固定不动的结构，也可以选用水轮架2可以随水位变化而灵活调节漂浮水轮I的结构，需要结合具体的水位变化规律从，以及发电量需求而灵活选取。对于发电机4，应选取与漂浮水轮I旋转功率相匹配的发电机4，保证在将漂浮水轮I旋转动能转化为电能时，也让发电机4充分发回其功效，实现经济高效的发电。
[0027]为了增加漂浮水轮I上的叶片12的稳固性，可以选择在漂浮水轮I上的叶片12之间设置有加强肋板13。图1所示的加强肋板13，可以将叶片12互相连接在一起，增加叶片12之间抵御外力拉扯的能力，让漂浮水轮I使用寿命大大增加。
[0028]在选取叶片12的形状时，结合具体的工程实践经验，可以将所述叶片12选择为由叶片连接端122和叶片驱动端121栓接构成，所述叶片连接端122设置于轮体11外壁面，叶片连接端122上设置有限位挡块123，限位挡块123阻碍叶片驱动端121向水流方向所指向的一侧转动。图2所示的，限位挡块123约束了叶片驱动端121的旋转方向，保证在叶片驱动端121在被水流冲击时，叶片驱动端121始终与叶片连接端122共线，由于限位挡块123的存在，叶片驱动端121和叶片连接端122始终保证处于同一水平面位置，此时，叶片驱动端121始终与叶片连接端122处于转化水能的最佳位置。当叶片驱动端121始终与叶片连接端122不再受水能驱动时，由于重力作用，叶片驱动端121会由于重力力矩作用而与叶片连接端122形成一定夹角，此时可以较好的节省空间。本设计巧妙利用叶片连接端122和与之栓接的叶片驱动端121，即将水能转化效率最大化，又巧妙的节省了空间。
[0029]为了在外界水量发生变化时，能灵活调节经过所述漂浮水轮I的水量，在水轮架2上设置有水量控制闸门21。如图3至图7所示的，在水量较大时，只需将水量控制闸门21往下调节，即可减小进入到水轮架2内的水量；在水量较小时，只需将水量控制闸门21往上调节，即可增加进入到水轮架2内的水量。增设的水量控制闸门21让漂浮水轮I处于较适当的水流量环境中，不仅延长漂浮水轮I使用寿命，也让整个系统处于良性的可控状态。
[0030]鉴于水流流速一般会有一定程度的变化，为了让漂浮水轮I传递到发电机4时的转速处于发电机4最佳的运行状态，可以在漂浮水轮I与发电机4之间通过增速机构3连接。一般来讲，由于漂浮水轮I的实际转速可能会低于发电机4的工作时需要的转速，通过增设增速机构3，可以将较低的漂浮水轮I转速转化为转速较高的转速，并通过增设增速机构3将高转速输出到发电机4处，增速机构3 —般应保证输出转速为1500转/分左右为最佳。除此之外，结合实际操作经验，还可以利用差速器与传统齿轮增速器结合的方式来实现上述增速功能，即:在漂浮水轮I的传动轴14首先传动到差速器部分，然后差速器部分再将转动传递到齿轮增速器部分，最后由齿轮增速器将已经提高的转速传递到发电机4的输入轴，最终实现为发电机4提供平稳且转速合适的旋转。另外，选择差速器还是由于目前市场上可以低价购得较多的差速器，通过使用差速器与传统齿轮增速器结合的方式也可以降低企业的运营成本，让本实用新型更具有经济性，为企业带来更大的经济价值。
[0031]结合上述的方案，为了充分利用水流，实现水能转化效率的提高，可以选择如下方案:包括至少两个漂浮水轮1，所述漂浮水轮I之间为串联方式连接。如图3至图5所示的串联方式连接，可以充分利用水流的能量。基于同样的构思，如图6至图7所示，也可以将漂浮水轮I之间连接方式设计为并联方式连接。结合实践经验，一般的，会结合具体的地形、水流分布特点等因素，选择同时采用并联和串联的方式，实现最大程度的利用水能，也充分发挥本实用新型的功能。
[0032]为了降低制作成本，以及让漂浮水轮I充分漂浮于睡水面，可以选择这样的方案:漂浮水轮I由塑料制作而成。用塑料制作漂浮水轮1，不仅制作成本可以大大节省，也可以便于灵活制作各种形状的漂浮水轮1，让本实用新型更具有灵活性。并且，塑料制作的漂浮水轮I更适应漂浮发电的客观需要，是制作漂浮水轮I的优选材料。
【权利要求】
1.漂浮式水轮发电机组，包括发电机(4)，其特征在于:包括至少一个漂浮水轮(1)，所述漂浮水轮(I)由内部设置有密闭空腔(15)的轮体(11)、设置于轮体(11)两端面的传动轴(14)和均匀固定设置于轮体(11)外壁面的叶片(12)构成，漂浮水轮(I)可转动设置于水轮架(2)上，漂浮水轮(I)的传动轴(14)与发电机(4)相连接。
2.如权利要求1所述的漂浮式水轮发电机组，其特征在于:漂浮水轮(I)上的叶片(12)之间设置有加强肋板(13)。
3.如权利要求1或2所述的漂浮式水轮发电机组，其特征在于:所述叶片(12)由叶片连接端(122)和叶片驱动端(121)栓接构成，所述叶片连接端(122)设置于轮体(11)外壁面，叶片连接端(122)上设置有限位挡块(123)，限位挡块(123)阻碍叶片驱动端(121)向水流方向所指向的一侧转动。
4.如权利要求1或2所述的漂浮式水轮发电机组，其特征在于:水轮架(2)上设置有水量控制闸门(21)。
5.如权利要求1或2所述的漂浮式水轮发电机组，其特征在于:漂浮水轮(I)与发电机(4 )之间通过增速机构(3 )连接。
6.如权利要求5所述的漂浮式水轮发电机组，其特征在于:增速机构(3)由差速器和齿轮增速器构成。
7.如权利要求1或2所述的漂浮式水轮发电机组，其特征在于:包括至少两个漂浮水轮(I)，所述漂浮水轮(I)之间为串联方式连接。
8.如权利要求1或2所述的漂浮式水轮发电机组，其特征在于:包括至少两个漂浮水轮(I)，所述漂浮水轮(I)之间为并联方式连接。
9.如权利要求1或2所述的漂浮式水轮发电机组，其特征在于:漂浮水轮(I)由塑料制作而成。
【文档编号】F03B3/14GK203560031SQ201320727482
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】钟世锋 申请人:钟世锋