專利名稱：漂浮船式槽型葉片負(fù)荷可調(diào)控水輪機(jī)水力發(fā)電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種漂浮船式發(fā)電站，特別是一種利用自然江河水流動(dòng)能的漂浮 船式水輪機(jī)發(fā)電站。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有利用自然江河水流沖擊漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電技術(shù)，其整體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不 完善，機(jī)構(gòu)設(shè)置不合原理，在技術(shù)上存在著缺陷與不足。如現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)不具備水輪機(jī) 增速、調(diào)速功能，不能滿足電網(wǎng)工頻；現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)無離合裝置，不具備調(diào)節(jié)發(fā)電相位角； 現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)無動(dòng)力調(diào)控裝置，不能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水輪機(jī)負(fù)荷；有的技術(shù)設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)其發(fā) 電目的，其技術(shù)設(shè)計(jì)不完備，整體功能結(jié)構(gòu)不全。如專禾IJ 97221864. 5,200520139863. 3、 200710120011. 3所涉及的技術(shù)方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷與不足，提出以下技術(shù)方案該漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站是在自然江河水流中，利用在漂浮船上設(shè)置的槽型葉片 負(fù)荷可調(diào)控水輪機(jī)聚集水流動(dòng)能，使其水流動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，最終帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。 具體內(nèi)容如下將兩艘漂浮船并列，在兩艘漂浮船的船頭和船尾用工字鋼連接梁進(jìn)行固定焊接， 兩船中間有一定距離，可以放置下一臺(tái)水輪機(jī)，所述水輪機(jī)由在兩艘漂浮船上分別設(shè)置的 升降塔架進(jìn)行支撐，并通過水輪機(jī)兩邊的軸傳動(dòng)齒輪與在兩艘漂浮船上分別設(shè)置的增速機(jī) 連接，每艘漂浮船上的增速機(jī)通過無極調(diào)速離合聯(lián)軸器與在該漂浮船上的設(shè)置發(fā)電機(jī)連 接。這樣，一臺(tái)水輪機(jī)帶動(dòng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，實(shí)現(xiàn)一拖二式的發(fā)電。上述漂浮船由在河岸上設(shè)置的固定鋼絲牽拉繩和在河流中設(shè)置水下墜底錨鋼絲 牽繩進(jìn)行牽引，在雙重安全牽拉下保證漂浮船的穩(wěn)定。上述水輪機(jī)能在兩艘漂浮船上設(shè)置的升降塔架支撐下做升降移動(dòng)，當(dāng)升降機(jī)將水 輪機(jī)向上提升，水輪機(jī)的葉片脫離出水面，斷開水流沖擊，水輪機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，便于安裝與維 修。當(dāng)水輪機(jī)下降至河水之中，獲取水流沖擊動(dòng)能，在水流動(dòng)能的推動(dòng)下，水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生 轉(zhuǎn)矩，水流動(dòng)能將轉(zhuǎn)變成水輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)矩。上述水輪機(jī)的葉片為槽型，葉片上開設(shè)有開口大小可調(diào)節(jié)的窗口門，調(diào)節(jié)槽型葉 片水流阻力，控制水輪機(jī)動(dòng)力負(fù)荷。發(fā)電機(jī)發(fā)的電經(jīng)控制電纜傳輸?shù)娇刂乒駜?nèi)，經(jīng)調(diào)頻、調(diào)壓、調(diào)節(jié)負(fù)荷、穩(wěn)頻、穩(wěn)壓后 可并入電網(wǎng)中。上述發(fā)電機(jī)可以采用臥式水輪發(fā)電機(jī)。根據(jù)江河水流的自然條件，也可采用將發(fā)電機(jī)、增速機(jī)、無極調(diào)速離合器、控制柜 固定在河岸上，這時(shí)船載水輪機(jī)的水輪機(jī)軸傳動(dòng)齒輪通過萬向節(jié)伸縮式傳動(dòng)軸，將水輪機(jī) 的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩傳遞到增速機(jī)上，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。[0012]上述漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站具有以下有益效果能利用我國(guó)江河水流動(dòng)能豐富的 資源，具有巨大的再利用開發(fā)價(jià)值，具有取之不盡用之不竭的自然水力動(dòng)能資源，屬于真 正的綠色能源；本實(shí)用新型推廣自然江河水流動(dòng)能資源再利用發(fā)電技術(shù)，對(duì)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn) 低碳經(jīng)濟(jì)，減少煤電比例，將起到積極的有益效果；能控制水輪機(jī)動(dòng)力負(fù)荷；利用增速機(jī)增 加水輪機(jī)速度，達(dá)到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速要求；通過離和裝置設(shè)計(jì)，具備調(diào)節(jié)發(fā)電相位角。

圖1 發(fā)電機(jī)設(shè)置在漂浮船上的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站結(jié)構(gòu)示意圖。1,13.河岸上固定鋼絲牽拉繩，2、14.工字鋼連接梁，3、22.漂浮船，4.葉片，8.葉 片窗口門，5.水輪機(jī)，6、21.控制柜，7、36.控制電纜，19、20.升降塔架，9、18.水輪機(jī)軸傳 動(dòng)齒輪，10、17.增速機(jī)，11、16.無極調(diào)速帶離合聯(lián)軸器，12、15.臥式水輪發(fā)電機(jī)，23.河水 下墜底錨鋼絲牽拉繩，24.河水下墜底錨，A.漂浮船3的頭，B.漂浮船22的頭，C.漂浮船3 的尾，D漂浮船22的尾，E.漂浮船22的中心點(diǎn)，F(xiàn).漂浮船3的中心點(diǎn)。圖2 發(fā)電機(jī)設(shè)置在岸上的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站結(jié)構(gòu)示意圖。6.控制柜，7.控制電纜，10.增速機(jī)，11、16.無極調(diào)速離合聯(lián)軸器，12.臥式水輪發(fā) 電機(jī)，30、31.萬向節(jié)聯(lián)軸器，34.伸縮式傳動(dòng)軸，32、33.船岸間隔支撐梁及通道。圖3 漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。28,29.水輪機(jī)升降塔架側(cè)支架。圖4 漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站正視結(jié)構(gòu)示意圖。26,35.水輪機(jī)升降塔架斜支架，25、27.升降機(jī)。
具體實(shí)施方式
如附圖1所示在自然江河水流中，漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站構(gòu)成如下包括漂浮船 3和22，其浮力滿足水力發(fā)電站的重量承載要求，其橫向間隔一定距離，可以放置下水輪機(jī) 5，在漂浮船3的A處和漂浮船22的B處用工字鋼連接梁2將兩漂浮船連接在一起，固定焊 牢，同時(shí)，在漂浮船3的C處和漂浮船22的D處用工字鋼連接梁14將兩漂浮船連接在一 起，固定焊牢，使漂浮船3和22組合成一鋼性整體結(jié)構(gòu)。通過河岸上固定鋼絲牽拉繩1和 13及河水下墜底錨M鋼絲牽拉繩23的雙重牽拉，使其安全穩(wěn)定地漂浮于自然江河水流之 中運(yùn)行，聚集獲取水流的沖擊動(dòng)能。如附圖1、附圖2和附圖3所示在漂浮船3的F處設(shè)置升降塔架20，在漂浮船22 的E處設(shè)置升降塔架19，分別在升降塔架20和19的內(nèi)側(cè)設(shè)有兩根豎直、凹槽相對(duì)的工字 鋼導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌相對(duì)的槽內(nèi)放置水輪機(jī)5的軸承座，其水輪機(jī)5軸兩端的軸承座與分別與設(shè) 置在升降塔架19頂端的升降機(jī)27和升降塔架20頂端的升降機(jī)25相連接，在升降機(jī)27和 25的作用下，水輪機(jī)5可在升降塔架19和20的導(dǎo)軌上做升降移動(dòng)。當(dāng)水輪機(jī)5的帶有窗 口門的槽型葉片4下降至河水之中，獲取水流沖擊動(dòng)能，在水流動(dòng)能的推動(dòng)下，水輪機(jī)5旋 轉(zhuǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，經(jīng)水輪機(jī)軸傳動(dòng)齒輪9和18分別傳入增速機(jī)10和17增速，其水流動(dòng)能轉(zhuǎn)變 成水輪機(jī)5的機(jī)械能轉(zhuǎn)矩。升降塔架20由水輪機(jī)升降塔架側(cè)支架觀和四以及水輪機(jī)升 降塔架斜支架26進(jìn)行支撐，升降塔架19也具有相同的結(jié)構(gòu)支撐。如圖1所示在水輪機(jī)5的槽型葉片4中開設(shè)窗口門8，可改變其阻力的大小，用以調(diào)節(jié)其水輪機(jī)5動(dòng)力負(fù)荷，其窗口門8為電動(dòng)自動(dòng)控制滑拉門，通過控制柜6和21自動(dòng)調(diào)節(jié) 窗口門8開口的大小，實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)動(dòng)力負(fù)荷自動(dòng)調(diào)控，滿足并網(wǎng)發(fā)電上下負(fù)荷的技術(shù)要求。如圖1所示水輪機(jī)5產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)矩，分別通過增速機(jī)10和17增速。增速機(jī) 10增速后，經(jīng)無極調(diào)速離合聯(lián)軸器11帶動(dòng)發(fā)電機(jī)12發(fā)電，再經(jīng)控制電纜7傳輸?shù)娇刂乒瘢?增速機(jī)17增速后，經(jīng)無極調(diào)速離合聯(lián)軸器12帶動(dòng)發(fā)電機(jī)15發(fā)電，再經(jīng)控制電纜36傳輸?shù)?控制柜21上。電流在控制柜6和21中調(diào)頻、調(diào)壓、調(diào)節(jié)負(fù)荷、穩(wěn)頻、穩(wěn)壓后并網(wǎng)。將其水輪 機(jī)5的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。通過升降機(jī)25和27將水輪機(jī)5向上提升，葉片4脫離出水面，斷開水流沖擊，水 輪機(jī)5停止轉(zhuǎn)動(dòng)，便于安裝與維修。如圖1所示上述實(shí)施方式采用的是將發(fā)電機(jī)12和15、增速機(jī)10和17、無極調(diào)速 離合器11和16、控制柜6和21設(shè)置在漂浮船3和22上，與船載水輪機(jī)同船漂浮河流中，采 用一臺(tái)水輪機(jī)帶動(dòng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)，一拖二式發(fā)電。該實(shí)施方式適合于河床較寬，水流距離河岸 較遠(yuǎn)的情況。如圖2所示當(dāng)河床較窄，水流距離河岸較近時(shí)，漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站可構(gòu)成如 下固定焊牢的漂浮船3和22通過河岸上固定鋼絲牽拉繩1和13牽拉。這時(shí)，采用發(fā)電機(jī) 12、增速機(jī)10、無極調(diào)速離合器11、控制柜6與船載水輪機(jī)5分開，將其固定在河岸上運(yùn)行， 通過具有萬向節(jié)30和萬向節(jié)31的伸縮式傳動(dòng)軸34，將水輪機(jī)5的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩傳遞到增速機(jī) 10上，經(jīng)無極調(diào)速離合器11帶動(dòng)臥式水輪發(fā)電機(jī)12發(fā)電。在靠近河岸邊的漂浮船3的船 頭和船尾分別設(shè)置有與河岸相連的船岸間隔支撐梁及通道32和33。
權(quán)利要求1.一種漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，將兩艘漂浮船并列，在兩艘漂浮船的船頭和船尾用工 字鋼連接梁進(jìn)行固定焊接，所述兩艘漂浮船中間有一定距離，可以放置下一臺(tái)水輪機(jī)，所述 水輪機(jī)由在兩艘漂浮船上分別設(shè)置的升降塔架進(jìn)行支撐，其特征是所述水輪機(jī)兩邊的軸 傳動(dòng)齒輪與在所述兩艘漂浮船上分別設(shè)置的增速機(jī)連接，所述每艘漂浮船上的增速機(jī)都通 過無極調(diào)速離合聯(lián)軸器與在該艘漂浮船上設(shè)置的發(fā)電機(jī)連接。
2.一種漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，將兩艘漂浮船并列，在兩艘漂浮船的船頭和船尾用工 字鋼連接梁進(jìn)行固定焊接，所述兩艘漂浮船中間有一定距離，可以放置下一臺(tái)水輪機(jī)，所述 水輪機(jī)由在兩艘漂浮船上分別設(shè)置的升降塔架進(jìn)行支撐，其特征是所述水輪機(jī)一邊的水 輪機(jī)軸傳動(dòng)齒輪通過萬向節(jié)伸縮式傳動(dòng)軸與設(shè)置在岸上的一臺(tái)增速機(jī)連接，所述增速機(jī)經(jīng) 無極調(diào)速離合器帶動(dòng)設(shè)置在岸上的一臺(tái)發(fā)電機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，其特征是所述水輪機(jī)的葉片 為槽型，在所述葉片上開設(shè)有開口大小可調(diào)節(jié)的窗口門。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，其特征是所述水輪機(jī)能在所述兩 艘漂浮船上分別設(shè)置的升降塔架作用下做升降移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，其特征是所述每艘漂浮船上的升 降塔架的頂端設(shè)置有升降機(jī)，所述升降塔架的內(nèi)側(cè)設(shè)有兩根豎直、凹槽相對(duì)的工字鋼導(dǎo)軌， 兩導(dǎo)軌相對(duì)的槽內(nèi)放置水輪機(jī)的軸承座，所述軸承座與所述升降機(jī)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，其特征是還包括控制電纜和控制 柜，在所述發(fā)電機(jī)發(fā)的電經(jīng)控制電纜傳輸?shù)娇刂乒駜?nèi)，經(jīng)調(diào)頻、調(diào)壓、調(diào)節(jié)負(fù)荷、穩(wěn)頻、穩(wěn)壓 后可并入電網(wǎng)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，其特征是所述漂浮船由在河岸 上設(shè)置固定的鋼絲牽拉繩和在河流中設(shè)置水下墜底錨鋼絲牽繩對(duì)所述漂浮船在水面進(jìn)行牽引。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，其特征是所述窗口門為電動(dòng)自動(dòng) 控制的滑拉門，能在電控制下自動(dòng)調(diào)節(jié)窗口門開口的大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漂浮船式水輪機(jī)發(fā)電站，其特征是在靠近河岸邊的漂浮船 的船頭和船尾設(shè)置有與河岸相連的船岸間隔支撐梁及通道。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用自然江河水流發(fā)電的技術(shù)，采用“漂浮船式槽型葉片負(fù)荷可調(diào)控水輪機(jī)”聚集水流動(dòng)能，使其水流動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。用兩艘并列漂浮船載水輪機(jī)，其橫向間隔可以放置下槽型葉片負(fù)荷可調(diào)控水輪機(jī)，用工字鋼梁將兩船體連接在一起構(gòu)成一鋼性整體結(jié)構(gòu)，通過河岸上固定鋼絲牽拉繩及河底錨鋼絲牽拉繩的雙重牽拉，使其安全穩(wěn)定的漂浮于自然江河水流之中，聚集水流的沖擊動(dòng)能。將發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)與船載水輪機(jī)同船漂浮河流中發(fā)電技術(shù)；或?qū)l(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)與船載水輪機(jī)分開，將其固定在河岸上，通過萬向節(jié)可伸縮式傳動(dòng)軸，將漂浮船上水輪機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)到發(fā)電機(jī)的軸上帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電技術(shù)。
文檔編號(hào)E02B9/00GK201873974SQ20102054384
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者張志國(guó) 申請(qǐng)人:張志國(guó)