一种无返水阻力的平流水发电装置的制作方法

本发明涉及水力发电技术领域，特指一种无返水阻力的平流水发电装置。

背景技术：

电力一直以来都是人类不可离开的能源，无论工业、农业、运输等和它密切相关，智慧的人类想方设法发明了很多获取电能的设备，包括火力发电、水力发电、核能发电、太阳能发电、潮汐发电、磁能发电、温差发电、等等多种多样发电方法，然而至今也没有真正意义上的安全可靠，绿色环保，投资少见利快的理想方法。细分析一下，火力发电，靠煤炭或燃气烧掉一斤就少一斤，还不算对环境的破坏；核能发电，一但出现事故将影响几代人的生存，日本福岛核泄漏事故多年了，至今该地区域仍受影响；太阳能发电，只能白天有太阳光时发电，阴天或夜间不能使用，而且效率利用太低(20％以下)且投资大，回报久远；潮汐发电，受区域影响较大，很多技术瓶颈有待完善；磁能发电，磁场对人及环境影响不说，随时间长久而逐渐退磁，而且一次性投资太大，始终没能达到理想的实际应用；温差发电，对温度环境过于依赖，效率也是捉襟见肘；水力发电，有句话讲：“三山六水一分田”可见水是地球上最多的能源，我国不仅是世界上水源丰富的国家之一，而且利用水力发电也是排在世界前位，世界前十位里有三峡水电站、溪洛渡水电站、白鹤滩水电站、乌东德水电站、向家坝水电站，我国共占了五个。由此可见水力发电的重要性，然而无奈的是现有的发电技术还是停留在筑坝蓄水，利用水的落差产生势能冲击水轮机运转，从而带动发电机发电，这不光是巨大的投资是一个问题，而且修建电站大坝周期长，周边自然环境及生态环境也受到不同程度的影响和破坏，因此能否绿色环保，且又能充分利用自然环境中的流水，将电发出来供人们使用，才是目前我们研究的方向。本申请人通过对世界上各种水力发电装置的仔细查阅和分析，凭着多年来对机械设备技术知识积累以及利用技术部门上班业余时间的充分学习研究和实践发明了一种不需要太大的投资，利用简单的杠杆原理、磁悬浮原理、以及多片活动阻水板代替水轮的技术设计出了大功率，可连续输出电力的发电设备，即无返水阻力的平流水发电装置，本装置不光可以在江河湖海上使用，还可以在现有的水力发电站的尾水上使用，只要有流动的水就有能量的产生，就有电力的输出，从而填补了我国及世界上平流水不能实现大功率发电的空白，本发明的出现将彻底淘汰之前所有小功率平流发电的设备和装置，真正实现了在平流水发电领域的质的飞跃，一经投入，大量的安装给百姓的生活将带来深远的影响，让人们能够使用安全、绿色、环保、经济的电力能源是发明人的最终目的。让我们一起共享新能源时代带来的安居乐业，幸福安康的美好生活。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种无返水阻力的平流水发电装置。

本发明的目的是这样实现的：一种无返水阻力的平流水发电装置，它包括漂浮在平流水面上用缆绳固定的浮体或船，以及安装在其上面的若干个活动阻水板(代替水轮)，所述活动阻水板安装在环形支架上，所述环形支架下方设有磁性相斥的磁悬浮装置，所述环形支架中心点设有中心轴，所述中心轴下方连接增速齿轮箱，所述增速齿轮箱下方连接发电机，所述发电机机座连接在浮体或船舱内的可升降的千斤顶上，所述升降的千斤顶为可无线遥控或有线遥控，可在岸边直接控制水面上该发电系统的启动、停止、及发电机的转速，当水流向可代替水轮的活动阻水板时，环形支架受力转动，若干个活动阻水板连续不断将力源源不断通过增速箱传到发电机上，达到了我们发电的目的。根据环形支架的大小来配套发电机的大小功率，也因区域的平流水的面积来确定环形支架的大小，水的深浅和流速来确定发电机的转速调节。

优选地，所述无返水阻力的平流水发电装置是安装在浮体或船上的，所述浮体上或船舱内千斤顶(15)，来支撑发电机(13)。

优选地，所述滑动固定柱(12)来稳定发电机(13)作上下移动，所述滑动固定柱(12)和发电机(13)相抵接。

优选地，所述千斤顶控制组件(14)装有遥控接收装置，所述遥控接收装置可无线遥控或有线遥控。

优选地，所述千斤顶的电力可以用电瓶来提供，所述发电机发出的电可以给电瓶补充电。

优选地，所述发电机座(11)上装有滑动直线轴承，所述滑动直线轴承套接在发电机滑动固定柱上。

优选地，所述发电机转子轴(10)和增速箱(8)可采用联轴器连接，所述联轴器也可以用万向节代替。

优选地，所述增速箱(8)外壳与发电机连接罩(9)连接，所述增速箱(8)外壳与发电机连接罩(9)用螺丝固定。

优选地，所述中心轴(5)穿过上磁铁或电磁线圈(6)及下磁铁或电磁线圈(7)的中心，所述中心轴(5)穿过上磁铁或电磁线圈(6)及下磁铁或电磁线圈(7)的中心，与增速箱(8)的输入轴连接。

优选地，所述中心轴(5)的顶端的环形支架(3)和活动阻水板(1)的整体重量都被上磁铁或电磁线圈(6)和下磁铁或电磁线圈(7)之间产生的斥力转移到增速箱(8)外壳上，减少了对增速箱(8)输入轴轴承的压力，从而能延长增速箱(8)输入轴轴承的使用寿命。

为达到以上目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无返水阻力的平流水发电装置。

附图说明：

图一是活动阻水板安装在环形支架上受流水冲击示意图：1活动阻水板，2限位销，3环形支架，4中心轴固定螺母，5中心轴。

图二是活动阻水板的形状三视图

图三是本发明的实施方案一的结构示意图：4中心轴固定螺母，5中心轴，18浮体，19缆绳，20固定柱。

图四是本发明的整体结构示意图：1活动阻水板，2限位销，3环形支架，4中心轴固定螺母，5中心轴，6上磁铁或电磁线圈，7下磁铁或电磁线圈，8增速箱，9发电机连接罩，10发电机转子轴，11发电机座，12滑动固定柱，13发电机，14千斤顶控制组件，15千斤顶，16发电机输出接线盒，17千斤顶控制器接收天线。

图五是本发明实施方案二的结构示意图：1活动阻水板，3环形支架，21进水口，22出水口，23阻水板滑轮，24环行渠内墙，25环行渠外墙26斜坡挡水墙。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图一：一种无返水阻力的平流水发电装置，包括一个环形支架四周分别均匀分布有a、b、c、d、e、f、g、h活动阻水板，所述平流水从a方向流向e方向，那么a、e活动阻水板就没有受到流水正面冲击，所述b、c、d活动阻水板的阻水面受到来自a方向的流水冲击，从而推动环型支架向左旋运动，所述活动阻水板b、c、d(由于限位销的作用)此时垂直于水面，同时a方向的流水冲击了h、g、f活动阻水板的返水面(由于限位销的作用)，所述h、g、f活动阻水板返水面被流水冲起，平行漂浮于水面，因此，没有受到来自a方向流水冲击阻力，即无返水阻力。所述若活动阻水板a、e受到水的冲击力不计，那么b、c、d活动阻水板受到水的推力将达到100％，同时f、g、h活动阻水板受到水的推力时却漂浮于水平面并没有垂直水体，所以没有来自水的推力就没有返水时的阻力，因而形成b、c、d活动阻水板的受力大于f、g、h活动阻水板的受力，也就使整个环型支架能够循环转动起来了，将力源源不断通过增速箱传到发电机上，达到了我们发电的目的。

优选地，所述环形支架四周分别均匀分布有a、b、c、d、e、f、g、h活动阻水板，所述环形支架和活动阻水板相抵接。

优选地，所述b、c、d活动阻水板的阻水面受到来自a方向的流水冲击，所述环型支架受力向左旋运动，活动阻水板b、c、d(由于限位销的作用)此时垂直于水面。

优选地，所述h、g、f活动阻水板返水面被流水冲起，平行漂浮于水面，所述来自a方向流水冲击阻力基本为零。

优选地，所述b、c、d活动阻水板的受力大于f、g、h活动阻水板的受力，所述环型支架能够循环转动将力传到发电机。

图二：为活动阻水板的形状，所述侧面的凹面为阻水面，所述凸面为返水面，这样的设计更有利于当凹面阻水时，产生更大的阻力，也就是获得更大扭矩推动环形支架运转，而凸面也会更加顺畅漂浮于水面，更大减少返水阻力。

图三：为本发明的实施方案一的结构示意图，在图中，所述固定柱(20)是立于水中或岸边的，起到固定缆绳(19)的作用，所述浮体(18)漂浮于水面。本方案的优点是整体发电装置可以随河水上涨时自动上浮，河水下降时自动回落实现了自动调节。

图四：为本发明的整体结构示意图，进一步说明如下。

无返水阻力的平流水发电装置是安装在浮体或船上的，所述整体装置是靠卧于浮体上或船舱内千斤顶(15)，来支撑发电机(13)，所述滑动固定柱(12)来稳定发电机(13)作上下移动，所述千斤顶控制组件(14)装有遥控接收装置，以此来实现远距离调节整个发电装置的上下高度，继而实现调节活动阻水板阻水高度，也就调节了发电机的转速，所述活动阻水板(1)的吃水越深，产生扭矩越大，发电机的转速也就越快。所述千斤顶的电力可以用电瓶来提供，所述发电机发出的电可以给电瓶补充电，所述发电机座(11)上装有滑动直线轴承，所述滑动直线轴承套在发电机滑动固定柱上，保证了千斤顶(15)在调节上下高度时能使整套发电装置的稳定平滑上下移动，所述发电机转子轴(10)和增速箱(8)可采用联轴器连接，这样能更好的调节轴间的同心度，所述增速箱(8)外壳与发电机连接罩(9)用螺丝固定，所述中心轴(5)穿过上磁铁或电磁线圈(6)及下磁铁或电磁线圈(7)的中心，与增速箱(8)的输入轴连接，所述中心轴(5)的顶端装有环形支架及阻水板(1)，所述环形支架(3)和活动阻水板(1)的整体重量都被上磁铁或电磁线圈(6)和下磁铁或电磁线圈(7)之间产生的斥力转移到增速箱(8)外壳上，从而能延长增速箱(8)输入轴轴承的使用寿命。

进一步说明，所述环形支架及活动阻水板的尺寸是根据所要放置该发电装置的区域水面大小决定的，也以此来配套增速箱(8)的速比及发电机(13)的功率，尽量放大环形支架直径来增加杠杆力臂，因而提高扭矩，增加更大推力传递给发电机(13)，所述活动阻水板的限位销所起作用当活动阻水板阻水时，它能够使活动阻水板垂直于水体中，更大程度阻止水流通过，从而获取更大的推力传递给发电机(13)；所述当活动阻水板返水时，限位销改变了限位的垂直角，致使活动阻水板平浮于水面，脱离水体的阻力，降低返水带来的负作用力，增加整个活动阻水板正作用力。

进一步说明，所述上磁铁或电磁线圈(6)和下磁铁或电磁线圈(7)的之间是相互排斥的，如果使用永磁铁就要根据活动阻水板及环形支架的重量来定永磁铁的尺寸，所述上磁铁(6)的最上端和下磁铁(7)的最下端要使用隔磁材料。如果使用电磁线圈来产生斥力，注意线圈绕制通电方向，一定要是两磁极相同才能产生斥力，所述线径和匝数是由活动阻水板和环形支架的重量来决定的。

进一步说明，所述下磁铁或电磁线圈(7)和增速箱(8)的外壳之间除使用隔磁材料以外，要适当加固定架来支撑来自上磁铁或电磁线圈(6)的压力(斥力)，(此固定架在活动阻水板及环形支架的重量超出增速箱(8)的外壳所规定的承受重量时，方可使用。)

进一步说明，发电机输出接线盒(16)要根据发电机生产厂家给出的接线图，进行接线，千斤顶控制器接收天线(17)是在配套使用了无线发射器时才可以使用，否则不需要配套其设备。

图五：为本发明实施方案二的结构示意图，以水力发电站或水坝的出水口或尾水水渠为例，作以安置本发电装置近一步说明如下：

所述无返水阻力的平流水发电装置除可以安装在平流水的水面上，还可以安置于各种水力发电站或水坝的出水口或尾水中，首先将尾水渠作图五调整，所述水渠修建呈环形，所述渠深在1米以上，所述渠宽根据尾水流量定，所述环形渠中心设有圆形凹坑，所述坑用砖石或混凝土浇筑便于发电机的固定柱的螺杆安装，所述将发电机和千斤顶等组件放于凹坑中，注意环形水渠底部和环形渠内墙壁要光滑，以利于水流顺畅，所述环形水渠底角修建成半圆角，活动阻水板底角也要用半圆角，但是两者都要遵循环形渠内墙壁和底与活动阻水板之间留有一定间隙，有利于活动阻水板在水渠中能够顺畅的运转。为得到更大的发电功率，可以多个串联使用，在允许的区域环境下，尽量加大环形支架直径来充分利用杠杆原理，达到四两拨千斤的功效。

进一步说明，为了能够使活动阻水板在环形水渠中顺畅的转动，所述在每块活动阻水板的两底角分别装有滑动或滚动的轮子，这样在阻水板越过斜坡挡水墙时能够减少摩擦力，更加顺畅通过斜坡挡水墙，这也是本发电装置与安装在平流水面上的不同之处。

优选地，所述在发电厂尾水渠中，将水渠修成环形。所述环形水渠有利循环转动。

优选地，所述环形渠外墙设有进水口和出水口，所述出水口设有斜坡挡水墙。

优选地，所述环形渠中心设有圆形凹坑，所述圆形凹坑尺寸根据发电机大小来定。

优选地，所述发电机设于凹坑内，所述发电机启停是由千斤顶来控制。

优选地，所述活动阻水板形状根据环形渠内墙壁的形状设定，所述渠壁和活动阻水板之间留有一定间隙。

优选地，所述实现大功率发电机输出，可多个装置串联使用，所述大功率发电机可采用无刷发电机或者有刷发电机。

优选地，所述加大环形支架直径，利用杠杆原理增大扭矩，提高功效。所述环形支架尺寸因区域环境而定。

优选地，所述活动阻水板底角设有活动的轮子，所述活动的轮子用轻质材料制作。

工作原理：无返水阻力的平流水发电装置安装在流动水面上，当水流冲击活动阻水板时，由于限位销的作用，使活动阻水板的受力面垂直于水体，非受力面平行于水面，均匀分布在环形支架四周的若干个活动阻水板产生力差，使中心轴受力转动，通过增速箱传递给发电机发电。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例并非以此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化、均应涵盖于本发明的保护范围之内。