一种抽水发电站的制作方法

本发明涉及发电技术领域，具体涉及一种抽水发电站。

背景技术：

水力发电站是利用水位差产生的强大水流所具有的动能进行发电的电站。水力发电就是利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。

水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。将水能转换为电能的综合工程设施。水力发电站又称水电厂。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量，并将它输向水轮机，经水轮机与发电机的联合运转，将集中的水能转换为电能，再经变压器、变电站和输电线路等将电能输入电网。有些水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。

水电站有各种不同的分类方法。按照水电站利用水源的性质，可分为三类。①常规水电站：利用天然河流、湖泊等水源发电；②抽水蓄能电站：利用电网中负荷低谷时多余的电力，将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄，待电网负荷高峰时放水发电，尾水至下水库，从而满足电网调峰等电力负荷的需要；③潮汐电站：利用海潮涨落所形成的潮汐能发电。按照水电站对天然水流的利用方式和调节能力，可以分为两类。①径流式水电站：没有水库或水库库容很小,对天然水量无调节能力或调节能力很小的水电站；②蓄水式水电站：设有一定库容的水库，对天然水流具有不同调节能力的水电站。

在现代社会中，科技的进步日新月异，能源的需求也日趋增加，随着对能源的需求压力不断的增加，人们对于能源的开发也愈加增多；水力发电是人们对于新能源清洁能源的一项重要发明，但是利用水能发电一般是利用水流的落差产生的动能进行发电，因此需要拦河筑造堤坝提高水位或者利用电机带动水泵将水抽往高处，造价高且工期较长，导致成本高昂且水资源利用率低，人们无法很好的对其水资源进行利用，造成了极大的资源浪费。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种抽水发电站，用以解决现有发电站成本高以及水资源利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种抽水发电站，包括蓄水装置、抽水装置以及水车，其中：

所述水车包括水车本体，所述水车本体包括外圈、固定轴以及多个固定杆，所述固定轴设置在所述外圈内部中心位置，所述外圈内侧壁通过多个固定杆与所述固定轴固定连接，所述外圈的外侧壁侧边圆周方向设置有驱动齿，所述外圈的圆周方向上均匀设置有多个储水箱，

所述蓄水装置包括蓄水池，所述蓄水池的底部设置有出水口，且所述蓄水池底部的形状为倒锥形，所述蓄水池底部位于所述出水口的位置设置有水轮机，所述水轮机的输出轴与设置在所述蓄水池底部一侧的发电机的输入轴固定连接，以带动所述发电机进行转动完成发电；

所述抽水装置包括第一抽水装置和第二抽水装置，所述第一抽水装置包括电动抽水泵、第一进水管以及第一出水管，所述第一进水管与所述电动抽水泵的进水口相连通，且所述第一进水管设置在所述蓄水池中，所述第一出水管与所述电动抽水泵的的出水口相连通，且所述第一出水管的出水口位于所述水车上方，所述第一出水管中的水经出水口流入所述水车中的储水箱内，所述储水箱中的水在储水箱运行至位于所述水车中固定轴的下方时流入蓄水池中。

所述储水箱包括储水箱体，所述储水箱体的上端开口，且所述储水箱体的左右两端通过连接装置与所述水车本体的外圈固定连接。

所述储水箱体的横向截面为矩形，且所述储水箱体的纵向截面为半圆形。

所述外圈的数量为两个，且两个所述外圈通过连接杆固定连接，所述储水箱体的左端和右端均设置有连接孔，所述连接孔内设置有轴承，所述连接杆的两端与所述轴承连接。

所述第一抽水装置位于所述水车的一侧，所述第二抽水装置位于所述水车的另一侧，且所述第二抽水装置包括深水井隔离系统、第二进水管、第二出水管以及井口抽水系统，其中：

所述深水井隔离系统设置在位于所述蓄水池一侧的深水井中，所述水轮机的出水口与所述深水井相连通，所述第二进水管设置在所述深水井隔离系统内，且所述第二进水管的上端设置有所述井口抽水系统，所述井口抽水系统与所述第二出水管相连通，所述第二出水管的出水口位于所述水车上方，且所述第二出水管中的水经出水口流入所述水车中的储水箱内。

所述水轮机的位置位于所述深水井中水面的上方。

还包括取力装置，且所述取力装置和所述井口抽水系统均设置在所述水车的同一侧，所述取力装置包括取力齿轮、固定圆盘、第一连杆以及第二连杆，所述取力齿轮固定设置在所述固定圆盘上，所述取力齿轮与所述外圈的驱动齿相配合，所述水车在转动过程中通过驱动齿带动所述取力齿轮转动进而带动所述固定圆盘进行转动，所述第一连杆和第二连杆的一端分别与所述固定圆盘活动连接。

所述井口抽水系统包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第一抽水圆筒、第二抽水圆筒、第三抽水圆筒以及第四抽水圆筒，所述第一抽水圆筒、第二抽水圆筒、第三抽水圆筒以及第四抽水圆筒的底部均连通所述第二进水管，其中：

所述第一抽水圆筒和第二抽水圆筒设置在所述固定圆盘的一侧，所述第一支撑杆通过第一固定支架设置在所述第一抽水圆筒和第二抽水圆筒的上方，且所述第一支撑杆的一端设置有第一活塞杆，所述第一活塞杆下端的第一活塞设置在所述第一抽水圆筒中，所述第一活塞上设置有第一回水闸阀；所述第一支撑杆位于所述第二抽水圆筒上方的位置设置有第二活塞杆，所述第二活塞杆下端的第二活塞设置在所述第二抽水圆筒中，所述第二活塞上设置有第二回水闸阀，所述第一支撑杆的另一端与所述第一连杆的上端活动连接；

所述第三抽水圆筒和第四抽水圆筒设置在所述固定圆盘的另一侧，所述第二支撑杆通过第二固定支架设置在所述第三抽水圆筒和第四抽水圆筒的上方，所述第二支撑杆的一端设置有第三活塞杆，且所述第三活塞杆下端的第三活塞设置在所述第三抽水圆筒中，所述第三活塞上设置有第三回水闸阀，所述第二支撑杆的另一端设置有第四活塞杆，且所述第四活塞杆下端的第四活塞设置在所述第四抽水圆筒中，所述第四活塞上设置有第四回水闸阀，所述第三支撑杆垂直设置在所述第二支撑杆的下方且所述第三支撑杆的上端与所述第二支撑杆固定连接，所述第三支撑杆的下端与所述第二连杆的另一端活动连接。

所述第一活塞杆和第二活塞杆分别位于所述第一固定支架的两侧，所述第三活塞杆和第四活塞杆分别位于所述第二固定支架的两侧。

所述第二进水管内部的下端设置有第二回水闸阀。

本发明实施例具有如下优点：本发明通过电动抽水泵将蓄水装置中的水抽到水车中的储水箱中，在水车的转动过程中，储水箱中的水在储水箱位于最低点即在储水箱运行至位于所述水车中固定轴的下方时流入蓄水池中，即当水车的任意一个储水箱运行至位于所述水车的固定轴的正下方时，所述储水箱底部的开关闸阀自动打开，所述储水箱中的水自动流入所述蓄水池内部流入到蓄水装置内，而蓄水装置内底部设置有水轮机，水轮机在转动的过程中带动发电机进行发电；随着水车的不断转动，与水车相配合的取力齿轮也连续转动，所述固定圆盘随着取力齿轮转动而转动，从而带动第一连杆以及第二连杆的摆动，所述第一连杆的摆动可带动第一支撑杆的摆动，从而使第一活塞在第一抽水圆筒以及第二活塞在第二抽水圆筒中连续上下运动，完成抽水；同时，所述第二连杆的摆动可带动第二支撑杆和第三支撑杆的摆动，从而使第三活塞在第三抽水圆筒以及第四活塞在第四抽水圆筒中连续上下运动，从而完成抽水，从而达到不需要外部的抽水泵即可实现将深水井中的水抽到水车上的储水箱的目的，更加节能环保。

附图说明

图1为本发明实施例提供的抽水发电站的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的抽水发电站中取力装置、第二抽水装置以及井口抽水系统相配合的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的抽水发电站中水箱的结构示意图。

图中：100、水车；101、外圈；102、固定轴；103、固定杆；104、驱动齿；105、储水箱；1051、储水箱体；1052、开关闸阀；200、蓄水池；201、出水口；202、水轮机；203、发电机；301、电动抽水泵；302、第一进水管；303、第一出水管；401、深水井隔离系统；402、第二进水管；403、第二出水管；404、第二回水闸阀；500、深水井；601、取力齿轮，602、固定圆盘；603、第一连杆；604、第二连杆；701、第一支撑杆；702、第二支撑杆；703、第三支撑杆；704、第一抽水圆筒；705、第二抽水圆筒；706、第三抽水圆筒；707、第四抽水圆筒；708、第一固定支架；709、第一活塞杆；710、第一活塞；711、第二活塞杆；712、第二活塞；713、第二固定支架；714、第三活塞杆；715、第三活塞；716、第四活塞杆；717、第四活塞。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例

如图1至图3所示，为本发明实施例提供的一种抽水发电站，包括蓄水装置、抽水装置以及水车，其中：所述水车包括水车本体100，所述水车本体100包括外圈101、固定轴102以及多个固定杆103，所述固定轴102设置在所述外圈101内部中心位置，且所述固定轴102可通过固定装置进行固定，安全可靠性得到一定程度的提升；所述外圈101内侧壁通过多个固定杆103与所述固定轴102固定连接，多个固定杆103可均匀设置，从而使外圈101通过固定杆103与固定轴102牢固连接，所述外圈101的外侧壁侧边圆周方向设置有驱动齿104，所述外圈101的数量可优选为两个，且两个所述外圈101之间的圆周方向上均匀设置有多个储水箱105。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述蓄水装置包括蓄水池200，所述蓄水池200的底部设置有出水口201，且所述蓄水池200底部的形状为倒锥形，所述蓄水池200底部位于所述出水口201的位置设置有水轮机202，所述水轮机202的输出轴与设置在所述蓄水池200底部一侧的发电机203的输入轴固定连接，以带动所述发电机203进行转动完成发电，即蓄水池200内的水通过出水口201向深水井中流动，而水轮机202在水流的带动下进行转动，所述水轮机202的转动进一步带动发电机进行转动，从而实现水力发电；另外，由于蓄水池200底部的形状为倒锥形，所以当蓄水池200中的水经过出水口201时的水流速度足够大，足以带动水轮机202快速转动，进而带动发电机203进行发电。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述抽水装置包括第一抽水装置和第二抽水装置，其中，所述第一抽水装置设置在所述水车100的左侧，第二抽水装置设置在所述水车100的右侧，且所述水车100逆时针转动，所述第一抽水装置包括电动抽水泵301、第一进水管302以及第一出水管303，所述第一进水管302与所述电动抽水泵301的进水口相连通，且所述第一进水管302设置在所述蓄水池200中，所述第一出水管303与所述电动抽水泵301的出水口相连通，且所述第一出水管303的出水口位于所述水车100上方，所述第一出水管303中的水经出水口流入所述水车100中的储水箱105内。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述储水箱105包括储水箱体1051，所述储水箱体1051的上端开口，且所述储水箱体1051的左右两端通过连接装置与所述水车本体100的外圈101固定连接，安全可靠性得到一定程度的提升。所述储水箱体1051的横向截面为矩形，且所述储水箱体1051的纵向截面为半圆形。所述外圈101的数量可优选为两个，且两个所述外圈101通过连接杆(图中未示出)固定连接，安全可靠性得到提升；所述储水箱体的左端和右端均设置有连接孔，所述连接孔内设置有轴承，所述连接杆的两端与所述轴承连接，从而可以保证储水箱在随水车转动的过程中，其开口端始终朝上，以保障储水箱体内的水不会向外流出，从而提高水资源的利用效率。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述第二抽水装置位于所述水车100的右侧，且所述第二抽水装置包括深水井隔离系统401、第二进水管402、第二出水管403以及井口抽水系统，其中：所述深水井隔离系统401设置在位于所述蓄水池200一侧的深水井500中，所述水轮机202的出水口与所述深水井500相连通，所述第二进水管402设置在所述深水井隔离系统401内，且所述第二进水管402的上端设置有所述井口抽水系统，所述井口抽水系统与所述第二出水管403相连通，所述第二出水管403的出水口位于所述水车100上方，且所述第二出水管403中的水经出水口流入所述水车100中的储水箱105内，即水车100右侧的空的储水箱在运行时水车顶部时，可通过第一出水管303以及第二出水管403向空的储水箱105内流入水，方便快捷，抽水效率得到提高，因此可进一步提高水资源的利用效率。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述储水箱105中的水在储水箱105运行至位于所述水车100中固定轴102的下方时流入蓄水池200中，即当水车100中的任意一个储水箱105运行至位于所述水车100的固定轴102的正下方时，所述储水箱105底部的开关闸阀1052自动打开，所述储水箱105中的水自动流入所述蓄水池200内部，空的储水箱105通过水车的逆时针转动在运行至水车100的顶部时，所述第二抽水装置中的第二出水管403中的水经出水口流入所述水车100中空的储水箱105内，因此水车100左侧的所有的储水箱105都是装满水的状态，且水车100右侧的所有的储水箱105都是空(未装水)的状态，所以，水车100一直处于逆时针且连续转动的状态。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述水轮机202的位置位于所述深水井500中水面的上方，即蓄水池200中的水经所述水轮机后流入深水井500中。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，还包括取力装置，且所述取力装置和所述井口抽水系统均设置在所述水车100的同一侧，即均设置在水车100的右侧，所述取力装置包括取力齿轮601、固定圆盘602、第一连杆603以及第二连杆604，所述取力齿轮601固定设置在所述固定圆盘602上，所述取力齿轮601与所述外圈101的驱动齿相配合，所述水车100在转动过程中通过驱动齿104带动所述取力齿轮601转动进而带动所述固定圆盘602进行转动，所述第一连杆603和第二连杆604的一端分别与所述固定圆盘602活动连接。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述井口抽水系统包括第一支撑杆701、第二支撑杆702、第三支撑杆703、第一抽水圆筒704、第二抽水圆筒705、第三抽水圆筒706以及第四抽水圆筒707，所述第一抽水圆筒704、第二抽水圆筒705、第三抽水圆筒706以及第四抽水圆筒707的底部均连通一个所述第二进水管402，其中：所述第一抽水圆筒704和第二抽水圆筒705可优选为设置在所述固定圆盘602的左侧，所述第一支撑杆701通过第一固定支架708设置在所述第一抽水圆筒704和第二抽水圆筒705的上方，且所述第一支撑杆701与所述第一固定支架708为活动连接，即第二固定支架708对于第一支撑杆701来说，起到一个支点的作用，所述第一支撑杆701的一端设置有第一活塞杆709，所述第一活塞杆709下端的第一活塞710设置在所述第一抽水圆筒704中，所述第一活塞710上设置有第一回水闸阀(图中未示出)；所述第一支撑杆701位于所述第二抽水圆筒705上方的位置设置有第二活塞杆711，所述第二活塞杆711下端的第二活塞712设置在所述第二抽水圆筒705中，所述第二活塞712上设置有第二回水闸阀(图中未示出)，所述第一支撑杆701的另一端与所述第一连杆603的上端活动连接。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述第三抽水圆筒706和第四抽水圆筒707设置在所述固定圆盘602的另一侧，所述第二支撑杆702通过第二固定支架713设置在所述第三抽水圆筒706和第四抽水圆筒707的上方，且所述第二支撑杆702与所述第二固定支架713为活动连接，即所述第二固定支架713对于第二固定支架来说，起到一个支点的作用，所述第二支撑杆702的一端设置有第三活塞杆714，且所述第三活塞杆714下端的第三活塞715设置在所述第三抽水圆筒706中，所述第三活塞715上设置有第三回水闸阀(图中未示出)，所述第二支撑杆702的另一端设置有第四活塞杆716，且所述第四活塞杆716下端的第四活塞717设置在所述第四抽水圆筒707中，所述第四活塞717上设置有第四回水闸阀(图中未示出)，所述第三支撑杆703垂直设置在所述第二支撑杆702的下方且所述第三支撑杆703的上端与所述第二支撑杆702固定连接，即第二支撑杆702和第三支撑杆703形成一个整体，所述第三支撑杆703的下端与所述第二连杆604的另一端活动连接。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，随着水车100的不断转动，与水车100相配合的取力齿轮601也连续转动，而所述固定圆盘602随着取力齿轮601转动而转动，从而带动第一连杆603以及第二连杆604的摆动，所述第一连杆601的摆动可带动第一支撑杆的摆动，从而使第一活塞在第一抽水圆筒以及第二活塞在第二抽水圆筒中连续上下运动，完成抽水；同时，所述第二连杆的摆动可带动第二支撑杆和第三支撑杆的摆动，从而使第三活塞在第三抽水圆筒以及第四活塞在第四抽水圆筒中连续上下运动，从而完成抽水，从而达到不需要外部的抽水泵即可实现将深水井中的抽到水车上的储水箱的目的，更加节能环保。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，所述第一活塞杆709和第二活塞杆711分别位于所述第一固定支架408的两侧，且所述第三活塞杆714和第四活塞杆716分别位于所述第二固定支架713的两侧。井口抽水系统具体的抽水过程为：当水车100逆时针转动时，所述第一连杆603和第二连杆604均随着固定圆盘602进行运动，此时第一连杆603向下拉动第一支撑杆701且第二连杆604拉动第三支撑杆703的下端向左侧运动，第一支撑杆701的右端向下运动且第一支撑杆701的左端向上运动，所述第一活塞杆709带动第一活塞710向上运动且第二活塞杆711带动第二活塞712向下运动，同时，由于第二支撑杆702和第三支撑杆703是一个整体，当第三支撑杆703的下端向左侧运动时，第二支撑杆702的左端向上运动且第二支撑杆702的右端向下运动，所述第三活塞杆714带动第三活塞715向上运动且第四活塞杆716带动第四活塞717向下运动，即向上提起第一活塞时则第一抽水圆筒704内第一活塞上的第一回水闸阀关闭，大气压迫使深水井中的水推开所述第一抽水圆筒704下端的第二进水管402中的第二回水闸阀404经第二进水管402进入第一抽水圆筒，随着水车的继续转动，当第一支撑杆左端向下运动时，所述第一活塞杆709带动第一活塞710向下运动，即向下压下第一活塞时，所述第一抽水圆筒704下端的所述第二进水管402中的第二回水闸阀404关闭，水不能下流就推开第一抽水圆筒中第一活塞上的第一回水闸阀进入到第一抽水圆筒中，随着水车的继续转动，当第一支撑杆左端向上运动时，所述第一活塞杆709带动第一活塞710向上运动时，第一活塞710上面的水使第一活塞上的第一回水闸阀关闭，水被第一活塞提起，从第二出水管403流出来，进入储水箱中，第一抽水圆筒完成一次抽水，随着水车的持续转动，第一抽水圆筒持续进行抽水；所述第二抽水圆筒、第三抽水圆筒以及第四抽水圆筒的抽水原理同第一抽水圆筒，在此不再赘述。

本发明实施例提供的一种抽水发电站，其动力来源是电动抽水泵抽水到水车的储水箱中，装满水的储水箱的重力使水车转动，带动取力齿轮转动同时带动固定圆盘转动，再由第一连杆传力给第一支撑杆，以及第二连杆传力给第三支撑杆和第二支撑杆，以使第一支撑杆左端和右端进行分别进行上下移动以及第二支撑杆左端和右端分别进行上下移动出力，通过第一支撑杆左端和右端的上下移动，从而带动第一活塞和第二活塞分别进行抽水，同时，通过第二支撑杆左端和右端的上下移动，从而带动第三活塞和第四活塞分别进行抽水；当通过第二进水管把深水井中的水抽掉后，深水井中的水与蓄水池中的水就有相应的水落差，此时蓄水池中水的势能推动水轮机转动，而发电机与水轮机连接，从而带动发电机转动以完成发电。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。