浮箱式水轮发电系统的制作方法

1.本发明涉及发电设备的技术领域，更具体地说是涉及水力发电设备的技术领域。


背景技术：

2.随着现代科技不断发展，工农业与民用电量也逐年攀升，代步工具与公共运输等由原来的化石能源驱动转变升级为电动储能驱动，尤其是将来区块链的应用，将使电力缺口空前拉大，电力紧缺现象日益严重。
3.在国际化石能源长期有被遏制的威胁下，我国以火电为主的西电东输的背景下，高耗能、高污染、高成本成为我们电力事业以及与之相关的事业向前发展的瓶颈。
4.国家为改变单一的能源结构，保护生态环境，努力摆脱能源被卡脖子的处境，做出了不懈的努力。例如太阳能发电、风力发电、核能、水力发电等一系列非化石可再生清洁能源发电模式应运而生，其规模尚不足以满足与时俱进的用电量需求。
5.其中，清洁环保新能源以水力发电规模最大，但其规模化运用上确实还不到水能亿万分之一。
6.水力发电通常是利用水位落差或利用水流流动推动水轮转动进行发电，在利用水流流动推动水轮发电的领域，目前常见的水轮发电系统存在以下几点不足之处：一是在水流冲击叶轮进行转动时，叶轮的叶片所受到的水流冲击力不是十分连续，从而导致叶轮的主轴所受力矩不均匀，主轴转动时转速时快时慢，不利于发电机的稳定发电；并且传统叶轮的叶片呈板状，不仅转动时的空气阻力较大，同时水流撞击在叶片上时，容易从叶片两侧流走，从而减弱了水流的冲击力，削弱了叶轮主轴所受力矩，进而降低了叶轮主轴的转速和发电机的发电效率。二是传统水轮发电系统在水流中容易发生左右偏移晃动，其工作时的平稳性较差，从而对发电系统的正常稳定工作产生一定影响。三是现有的水轮发电系统，其安装地理位置常常受限，仅能安装在大海大洋内，施工难度大，安装成本极高，通常需要大型的国企或央企才能做到，一般民营企业无法完成，给国家能源的可持续发展带来阻力。


技术实现要素：

7.本发明的目的就是为了解决上述之不足而提供一种可对河流的自然能源进行充分利用，十分环保节能，并可提高发电效率，同时可保证发电系统正常稳定运行的浮箱式水轮发电系统。
8.本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下：浮箱式水轮发电系统，它包括有成对的墩座、成对的浮箱、滑轮、导轨、转轴、叶轮、发电机和增速机，所述成对的墩座分为两组，两组成对的墩座左右对称布置，所述导轨分别沿竖向固定安装在成对墩座相对的侧面上，导轨的横截面呈三角形，所述滑轮活动安装在浮箱上，在滑轮上开设有与导轨相对应的环槽，所述成对的浮箱分别位于成对的墩座之间，浮箱上的滑轮通过其环槽活动卡置在导轨上，所述转轴活动安装在成对的浮箱上，所述发电机和增速机固定安装在浮箱上，转轴与增速机传动连接，增速机与发电机传动连接，所述叶轮
包括有叶片和套筒，所述套筒固定安装在转轴上，所述叶片固定安装在套筒上，并沿周向均布，叶片为板状，叶片的两侧部沿远离套筒的方向逐渐向上卷翘，叶轮沿转轴轴向呈排排布，叶轮上的叶片相对于转轴轴向单一方向上相邻的叶轮的叶片分别绕同一旋向错开相同的角度。
9.所述成对的墩座中位于河流上游的墩座的前侧部为三角状，每个墩座上的导轨数量为两条，每个浮箱上的轨道滑轮沿竖向方向分为三排以上。
10.它还包括有成对的轴承座，所述成对的轴承座分别固定安装在成对的浮箱上，所述转轴的两端部分别通过轴承活动安装在成对的轴承座上。
11.所述转轴通过第一联轴器与增速机的输入轴传动连接，增速机的输出轴通过第二联轴器与发电机的输入轴传动连接。
12.所述叶轮还包括有锁定螺栓，所述转轴的横截面呈正多边形，在转轴上开设有螺孔，所述套筒套置在转轴外侧，在套筒上开设有沉头孔，所述锁定螺栓从套筒的沉头孔穿过，并旋置在转轴的螺孔内。
13.本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：1、本浮箱式水轮发电系统最大的优点就是可以在全国不航运的流动水域无论地质环境如何，在保证讯期洪峰能顺利通过的前提下，均可密密麻麻规模化安装并应用发电。此发电系统的安装并应用，将彻底改变我国电力能源结构，并为国家建设与各行各业的电力使用提供充足的兼价的电力。为我们国家能源受制于人提供一个完全可行的解决途径！对全世界水电的发展提供一种有效解决途径。
14.本浮箱式水轮发电系统适用性强，只要是能够建造水泥墩座的任何地质结构与地形的河流中都可以安装，并投入使用，一次性投入，长期受益。
15.2、利用河流中流动的水体冲击叶轮的叶片带动转轴转动，通过增速机对转轴的转动进行增速后驱动发电机进行发电，从而对河流的自然能源进行了充分利用，十分环保节能，在节能减排方面作出了巨大的贡献。
16.3、由于叶轮沿转轴轴向呈排排布，叶轮上的叶片相对于转轴轴向单一方向上相邻的叶轮的叶片分别绕同一旋向错开相同的角度，因此叶轮叶片所受到的水流冲击力连续均匀，从而使转轴所受力矩十分均匀，转轴转速平稳，十分利于发电机的稳定发电。由于叶轮的叶片为板状，叶片的两侧部沿远离套筒的方向逐渐向上卷翘，因此叶片卷翘部分的背面迎风面积得到减小，叶片转动时的阻力得到降低，同时在水流冲击叶片时，可通过叶片向上卷翘的部分将水流兜住，防止水流从叶片的两侧流走散开，从而增强了水流的冲击力，提升了转轴所受力矩，提高了转轴的转速，进而提高了发电机的发电效率。
17.4、将导轨的横截面设置呈三角形，并在滑轮上开设有与导轨相对应的环槽，通过呈三角形的导轨可对滑轮起到自校正功能，从而确保滑轮的运动轨迹不会发生偏移，进而保证了浮箱漂浮时的平稳性，对本浮箱式水轮发电系统的正常稳定工作提供了强有力的保障。
18.5、成对的墩座中位于河流上游的墩座的前侧部为三角状，从而可对水流进行分流，减轻水流对墩座的冲击力，延缓水流对墩座的侵蚀，进而增强了墩座对汛期水流的抵抗能力，大幅延长了墩座的使用寿命。同时可以将水导流到墩座中间，加大对水轮的冲击力度。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图；图2为图1的俯视结构示意图；图3为图2的a-a剖视图；图4为图1中b处的局部放大示意图；图5为图2中c处的局部放大示意图；图6为图2中d处的局部放大示意图；图7为图3中m处的局部放大示意图；图8为图5中n处的局部放大示意图；图9为图5中v处的局部放大示意图。
具体实施方式
20.由图1和图2所示，浮箱式水轮发电系统，它包括有成对的墩座1、成对的浮箱2、滑轮3、导轨4、转轴5、叶轮、发电机6、增速机7和成对的轴承座8，所述成对的墩座1分为两组，两组成对的墩座1左右对称布置，成对的墩座1中位于河流上游的墩座1的前侧部为三角状，所述墩座1可以是钢筋混凝土墩座。所述导轨4分别沿竖向固定安装在成对墩座1相对的侧面上，每个墩座1上的导轨4数量为两条，由图4和图8所示，导轨4的横截面呈三角形，所述滑轮3活动安装在浮箱2上，每个浮箱2上的滑轮3沿竖向方向分为三排，在滑轮3上开设有与导轨4相对应的环槽9，所述成对的浮箱2分别位于成对的墩座1之间，浮箱2上的滑轮3通过其环槽9活动卡置在导轨4上。所述转轴5活动安装在成对的浮箱2上，并按如下方式进行活动安装：由图9所示，所述成对的轴承座8分别固定安装在成对的浮箱2上，所述转轴5的两端部分别通过轴承10活动安装在成对的轴承座8上。由图5所示，所述发电机6和增速机7固定安装在浮箱2上，发电机6和增速机7可以是一组也可以是两组，两组时则如图2所示分别在成对的浮箱2上各布置一组，转轴5通过第一联轴器16与增速机7的输入轴17传动连接，增速机7的输出轴18通过第二联轴器19与发电机6的输入轴20传动连接。所述叶轮包括有叶片11、套筒12和锁定螺栓13，所述套筒12固定安装在转轴5上，并按如下方式进行固定安装：由图7所示，所述转轴5的横截面呈正多边形，在转轴5上开设有螺孔14，所述套筒12套置在转轴5外侧，在套筒12上开设有沉头孔15，所述锁定螺栓13从套筒12的沉头孔15穿过，并旋置在转轴5的螺孔14内。由图3和图6所示，所述叶片11固定安装在套筒12上，并沿周向均布，叶片12为板状，叶片12的两侧部沿远离套筒12的方向逐渐向上卷翘，叶轮沿转轴5轴向呈排排布，叶轮上的叶片11相对于转轴5轴向单一方向上相邻的叶轮的叶片11分别绕同一旋向错开相同的角度。
21.本发明的浮箱式水轮发电系统在使用时，将成对的墩座1固定修筑在河流中，浮箱2漂浮在河流的水面上，随水位的涨跌沿导轨4上下移动，河流中水流的流动方向为图1中由左至右的方向，通过水流冲击叶轮的叶片11，通过叶片11带动转轴5转动，通过增速机7对转轴5的转动进行增速后驱动发电机6进行发电。