一种风车式水轮机阵列水利发电站的制作方法

本发明一种风车式水轮机阵列水利发电站属于发电站领域，特别涉及采用风车式水轮机进行串联呈阵列的发电站。

背景技术：

水利发电站，利用水流为动力驱动水轮机发出电流的电站。我国的主要电力资源依靠水利发电站，水利发电站有一劳永逸、维护成本小、输出电量大的优点，但是水利发电站需要借助落差较大的河流才能修建，而且还要筑坝修渠、工程浩大、破坏生态较为严重。近些年，我国已出台相关规定大幅压缩需要筑坝修渠的水利发电站，以保持现有的生态平衡。可是我国的入口众多，电力需求较大，目前电力缺口较为明显，而风电和太阳能发电耗资巨大，成本回收较为缓慢。因此需要一种生产成本较为廉价，并且不筑坝、不修渠、不破坏生态、又不影响河流正常流水的小型水利发电站来贴补用电缺口。

技术实现要素：

本发明一种风车式水轮机阵列水利发电站克服了上述缺陷，采用圆柱形锚杆，在锚杆的两端安装圆形锚链、锚链与河堤岸边的三角形锚桩连接，锚杆的后方并列纵向安装多根圆柱形的拉杆，每根拉杆通过圆筒状的连接管与圆柱形的水轮机主轴连接、水轮机主轴的中央安装圆形轮架、轮架的外缘上面均匀安装半圆形叶片、轮架内部的边缘安装圆环形的齿圈、轮架内部的中央安装方框状的连接轴、连接轴的中央安装圆柱形的发电机、发电机的齿轮通过圆形增速齿轮与齿圈啮合，当河水冲着叶片带动轮架旋转后、轮架带动齿圈驱动增速齿轮旋转、增速齿轮再驱动发电机中轴齿轮旋转后带动转子旋转发出电流供给调压器。

一种风车式水轮机阵列水利发电站，其特征是包括，锚链、水轮机主轴、拉杆、轮架、叶片、连接轴、托盘、发电机、发电机齿轮、增速齿轮、齿圈、电源线、支撑盘、轴承座、水封圈；

所述锚链为圆柱形，锚链的前端与河堤旁边的三角形锚桩连接，前方锚链的后端与圆柱形的定位杆连接，后方锚链的后端与拉杆连接；

所述拉杆为中空圆柱形，前后两端分别设置了圆筒状的连接管，多根拉杆通过两端的连接管同时与定位杆及多根水轮机主轴并联呈第一排机组、后方机组的水轮机主轴通过多根拉杆连接后与前方机组的水轮机主轴串联呈田字形的阵列电站；

所述水轮机主轴为中空圆柱形、分别横向水平对称设置于连接轴两端的中央，左边水轮机主轴的右边纵向设置了圆盘状的支撑盘、支撑盘左边的中央设置了圆环形的轴承座、轴承座的左边设置了圆环形的水封圈、支撑盘右边的边缘纵向设置了圆环形的齿圈、齿圈为内齿，右边水轮机主轴的左边纵向设置了圆盘状的支撑盘、支撑盘右边的中央设置了圆环形的轴承座、轴承座的右边设置了圆环形的水封圈；

所述轮架为中空o型、两侧的边缘通过螺栓设置于两块支撑盘的中间，轮架外面的边缘为半圆形、内部的四周为半圆形的凹槽，轮架的外缘上面均匀设置了6-16片的d型叶片、叶片的前方为d型开口、后方为1/4圆形凹槽；

所述连接轴为方框状、设置于轮架的内部，内部左边的中部纵向设置了圆盘状的托盘、托盘右边的中央横向水平设置了圆柱形的发电机、发电机左边的中轴向左穿过托盘中心的圆孔顶端设置了圆盘状的发电机齿轮、托盘左边的前后边缘分别横向水平设置了一根圆柱形的中轴、两根中轴的上面分别设置了一根圆盘状的增速齿轮、增速齿轮分别与发电机齿轮及齿圈啮合；

所述电源线为圆形，左边与发电机连接，右边穿过连接轴右边的水轮机主轴的中心延伸至水轮机主轴的外面与调压器连接。

进一步，所述多根拉杆通过两端的连接管同时与定位杆及多根水轮机主轴并联呈第一排机组、后方机组的水轮机主轴通过多根拉杆及一根定位杆错位连接后与前方机组的水轮机主轴串联呈品字形的阵列。

进一步，所述左边支撑盘右边的连接轴为圆柱形，左边支撑盘的右边设置了中心为圆孔的圆盘形外转子直驱式发电机。

进一步，所述圆柱形连接轴的左边设置了托盘、托盘通过右边前后边缘的两根中轴设置了两个增速齿轮，连接轴中部的两边分别通过一个环形轴承横向设置了中空圆柱形的发电机转子、发电机转子的左边设置了圆环形的齿轮、齿轮与增速齿轮啮合、发电机转子的外面设置了圆筒状的发电机定子、发电机定子的右边与设置于连接轴右边的托盘左边的边缘连接。

有益效果：水利发电站需要借助落差较大的河流才能修建，而且还要筑坝修渠、工程浩大、破坏生态较为严重。近些年，我国已出台相关规定大幅压缩需要筑坝修渠的水利发电站，以保持现有的生态平衡。可是我国的入口众多，电力需求较大，目前电力缺口较为明显，而风电和太阳能发电耗资巨大，成本回收较为缓慢。一种风车式水轮机阵列水利发电站克服了上述缺陷，采用圆柱形锚杆，在锚杆的两端安装圆形锚链、锚链与河堤岸边的三角形锚桩连接，锚杆的后方并列纵向安装多根圆柱形的拉杆，每根拉杆通过圆筒状的连接管与圆柱形的水轮机主轴连接、水轮机主轴的中央安装圆形轮架、轮架的外缘上面均匀安装半圆形叶片、轮架内部的边缘安装圆环形的齿圈、轮架内部的中央安装方框状的连接轴、连接轴的中央安装圆柱形的发电机、发电机的齿轮通过圆形增速齿轮与齿圈啮合，当河水冲着叶片带动轮架旋转后、轮架带动齿圈驱动增速齿轮旋转、增速齿轮再驱动发电机中轴齿轮旋转后带动转子旋转发出电流供给调压器。实现了不筑坝、不修渠、不破坏生态、又不影响河流正常流水的小型水利发电站来贴补用电缺口。

附图说明

为了进一步说明本发明的技术方案，下面对所需要使用的附图作简单地描述，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示意图，对于本领域技术人员来讲，不需要创造性可以结合这些附图获得更多的附图。

图1为一种风车式水轮机阵列水利发电站的主视图；

图2为水轮机主轴、轮架、叶片、连接轴、托盘、发电机、发电机齿轮、增速齿轮、齿圈的纵向剖面结构示意图；

图3为水轮机主轴、轮架、叶片、托盘、发电机、发电机齿轮、齿圈、电源线、支撑盘、轴承座、水封圈和连接轴为垂直设置的横向剖面结构示意图；

图4为水轮机主轴、轮架、托盘、发电机、发电机齿轮、增速齿轮、齿圈、电源线、支撑盘、轴承座、水封圈和连接轴为水平设置的横向剖面结构示意图；

以上附图中的标记为，锚链1、水轮机主轴2、拉杆3、轮架4、叶片5、连接轴6、托盘7、发电机8、发电机齿轮9、增速齿轮10、齿圈11、电源线12、支撑盘13、轴承座14、水封圈15。

具体实施方式

现结合附图及附图标记对本发明的形状和构造进行详细描述：

一种风车式水轮机阵列水利发电站，其特征是包括，锚链1、水轮机主轴2、拉杆3、轮架4、叶片5、连接轴6、托盘7、发电机(ac12v-380v/0.5kw-50kw)8、发电机齿轮9、增速齿轮10、齿圈11、电源线12、支撑盘13、轴承座14、水封圈15；

所述锚链1为圆柱形，锚链1的前端与河堤旁边的三角形锚桩连接，前方锚链1的后端与圆柱形的定位杆连接，后方锚链1的后端与拉杆3连接；

所述拉杆3为中空圆柱形，前后两端分别设置了圆筒状的连接管，多根拉杆3通过两端的连接管同时与定位杆及多根水轮机主轴2并联呈第一排机组、后方机组的水轮机主轴2通过多根拉杆3连接后与前方机组的水轮机主轴2串联呈田字形的阵列电站；

所述水轮机主轴2为中空圆柱形、分别横向水平对称设置于连接轴6两端的中央，左边水轮机主轴2的右边纵向设置了圆盘状的支撑盘13、支撑盘13左边的中央设置了圆环形的轴承座14、轴承座14的左边设置了圆环形的水封圈15、支撑盘13右边的边缘纵向设置了圆环形的齿圈11、齿圈11为内齿，右边水轮机主轴2的左边纵向设置了圆盘状的支撑盘13、支撑盘13右边的中央设置了圆环形的轴承座14、轴承座14的右边设置了圆环形的水封圈15；

所述轮架4为中空o型、两侧的边缘通过螺栓设置于两块支撑盘13的中间，轮架4外面的边缘为半圆形、内部的四周为半圆形的凹槽，轮架4的外缘上面均匀设置了6-16片的d型叶片5、叶片5的前方为d型开口、后方为1/4圆形凹槽；

所述连接轴6为方框状、设置于轮架4的内部，内部左边的中部纵向设置了圆盘状的托盘7、托盘7右边的中央横向水平设置了圆柱形的发电机8、发电机8左边的中轴向左穿过托盘中心的圆孔顶端设置了圆盘状的发电机齿轮9、托盘7左边的前后边缘分别横向水平设置了一根圆柱形的中轴、两根中轴的上面分别设置了一根圆盘状的增速齿轮10、增速齿轮10分别与发电机齿轮9及齿圈11啮合；

所述电源线12为圆形，左边与发电机8连接，右边穿过连接轴6右边的水轮机主轴2的中心延伸至水轮机主轴2的外面与调压器连接。

进一步，所述多根拉杆3通过两端的连接管同时与定位杆及多根水轮机主轴2并联呈第一排机组、后方机组的水轮机主轴2通过多根拉杆3及一根定位杆错位连接后与前方机组的水轮机主轴2串联呈品字形的阵列。

进一步，所述左边支撑盘13右边的连接轴6为圆柱形，左边支撑盘13的右边设置了中心为圆孔的圆盘形外转子直驱式发电机8。

进一步，所述圆柱形连接轴6的左边设置了托盘7、托盘7通过右边前后边缘的两根中轴设置了两个增速齿轮10，连接轴6中部的两边分别通过一个环形轴承横向设置了中空圆柱形的发电机转子、发电机转子的左边设置了圆环形的齿轮、齿轮与增速齿轮10啮合、发电机转子的外面设置了圆筒状的发电机定子、发电机定子的右边与设置于连接轴6右边的托盘左边的边缘连接。

根据上述一种风车式水轮机阵列水利发电站在使用时，工人先选择河道较窄、水流喘急的部位、通过流量仪测试河水应＞5m³/s、经过冬季及夏季测试的数据进行评估过后测算出需要装配风车式水轮机的规格及阵列数量，测试完毕、工人根据图纸设计的布局在河道两边使用打桩机按图纸要求进行打桩，锚桩建设完毕后在每个锚桩的顶端安装一个圆环，工人将工厂里面定制的风车式水轮机、拉杆、锚链、定位杆通过卡车运至河岸边、使用吊车进行吊装、风车式水轮机通过定位杆及拉杆先并联成排、然后在串联呈田字形或品字形阵列电站、将所有风车式水轮机的抗老化电源线依次捆扎在拉杆上面然后集中到一起标上编号、将所有电源线与调压器的对应端口依次连接，然后按要求安装好锚链，连接完毕后、工人使用2-3台长臂吊车同步将阵列电站吊入河流的上方1-2m处悬停，工人快速将所有锚链与对应锚桩上面的圆环连接、连接完毕后、工人指挥吊车同步将阵列电站放入河水的中央使阵列电站漂浮于河水的上面、卸掉吊具、工人根据锚链的松紧度适当进行调节连接螺栓、使所有锚链都能同步受力，此时、河水已强行推动叶片带动轮架旋转、轮架再通过支撑盘带动齿圈旋转、齿圈驱动增速齿轮旋转并且加速后带动发电机齿轮旋转、发电机齿轮通过中轴带动发动机转子快速旋转、转子与定子进行快速磁场切割后发出电流通过电源线输送给调压器，调压器将所有风车式水轮机发出的电流经过升压和稳压后输送给电网。

以上所述仅为本发明的常规揭示，并非对本发明作任何形式上的限制；凡熟悉本行业的技术人员在未脱离本发明的技术方案范围内、实施对以上所述技术作出的任何等同变化的调整、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围内。