專利名稱：浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種發(fā)電系統(tǒng)，特別涉及一種利用水能進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在世界經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的進(jìn)程中，能源問(wèn)題已成為能否保持可持續(xù)發(fā)展的重要議題。解決問(wèn)題的辦法之一是逐步減少使用礦石能源，加大開(kāi)發(fā)新能源、可再生能源和綠色能源。在世界各地成千上萬(wàn)公里漫長(zhǎng)的江河湖泊中，能夠攔河筑大壩安裝中、高水頭水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的長(zhǎng)度還不到其總長(zhǎng)度的1%，這就意味著有99%以上的江河、湖泊是不能利用現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)現(xiàn)攔河筑大壩安裝中、高水頭水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，則其蘊(yùn)藏的能量被無(wú)謂消耗而不能開(kāi)發(fā)利用，以解決當(dāng)前日益緊張的能源問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)不能利用低水頭江河、湖泊中所蘊(yùn)藏的能量的問(wèn)題，提供一種浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，可以以更小的投資和建設(shè)成本，更短的建設(shè)周期，將蘊(yùn)藏在低水頭江河湖泊中的能量加以開(kāi)發(fā)利用，減少有機(jī)能源的消耗，以實(shí)現(xiàn)清潔、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的能源利用。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的浮船，浮船通過(guò)鋼繩與岸邊固定樁連接，浮船位于水壩的上游，所述浮船至少為兩艘，該兩艘浮船之間連接有支架， 水輪機(jī)的水輪葉片外圍的水管安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船設(shè)置有水輪軸支架，水輪軸支架上安裝有軸承，軸承的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管的尾部開(kāi)口與水壩的下游連通。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，所述水壩的下部開(kāi)設(shè)有與下游相通的出水口， 該出水口的上下兩端連接有框架，框架與水管的外壁之間連接有可封閉水壩的上游與出水口之間水路的橡皮傘，水管的尾部開(kāi)口與出水口相通。橡皮傘外圍設(shè)置鋼繩網(wǎng)或者象制造汽車輪胎一樣將棉線、呢絨線、鋼絲等安放其中做成合成橡膠材料使其承受更大水壓力。橡皮傘的作用就是隔離上游的水源使其不滲漏到下游，并保證浮船發(fā)電機(jī)組和錐型尾水直管在河水漲跌時(shí)能夠升降自如，同時(shí)此種結(jié)構(gòu)不需要和閘門連接。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，所述水壩上設(shè)置有閘門，閘門通過(guò)鋼繩與浮船之間的支架活動(dòng)連接，閘門上開(kāi)設(shè)有出水口，水管穿過(guò)該出水口與下游相通，水管與出水口之間通過(guò)橡膠墊密封以防漏水，水壩的下部設(shè)置有與浮船聯(lián)動(dòng)的船底閘門。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，所述浮船尾部安裝閘門滑槽和導(dǎo)管控制桿，閘門滑槽之間安裝有船尾閘門；河流底部設(shè)置有若干個(gè)固定樁和尖刀形隔離樁，尖刀形隔離樁的上端設(shè)置有橡膠皮墊層，在固定樁和導(dǎo)管控制桿之間安裝鋼繩網(wǎng)橡膠皮層構(gòu)成水壩， 固定樁之間安裝橫桿連接，各尖刀形隔離樁之間同樣安裝橫桿連結(jié)，各閘門滑槽之間用支架連接。采用鋼繩網(wǎng)橡膠皮層構(gòu)成水壩，則可不用修筑目前常見(jiàn)的混凝土水壩，而實(shí)現(xiàn)攔水發(fā)電，建設(shè)周期更短、成本更低。鋼繩網(wǎng)橡膠皮層的結(jié)構(gòu)為鋼絲網(wǎng)分隔固定在鋼繩和支架上，鋼繩分別固定在固定樁和閘門滑槽支架上，鋼繩網(wǎng)橡膠皮墊層分別安裝在鋼絲網(wǎng)上面， 也可象制造汽車輪胎一樣將棉線、呢絨線、鋼絲等安放其中做成合成橡膠材料，使其承受更大水壓力。支架的作用就是將若干條浮船連接起來(lái)并安裝鋼繩網(wǎng)橡膠皮層，鋼繩及鋼絲網(wǎng)的作用主要是承受攔水形成的較大壓力，橡膠皮層主要起密封作用，同時(shí)鋼繩網(wǎng)橡膠皮層是一種彈性柔軟結(jié)構(gòu)完全能滿足浮船因水面漲跌而產(chǎn)生上升和下降的要求，打開(kāi)閘門和通過(guò)導(dǎo)管控制桿打開(kāi)橡膠皮層即可泄洪。尖刀形隔離樁和固定樁即可現(xiàn)澆施工也可采用預(yù)制構(gòu)件然后用打樁機(jī)安裝固定，這樣一來(lái)就可盡量避免水下作業(yè)施工。還可以在浮船底部和浮船之間的支架下面安裝充氣墊，目的是降低成本增大浮力。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)就可以做到在不修建大壩的情況下達(dá)到攔河蓄水發(fā)電的目的。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，上述尖刀形隔離樁的上端延伸出水面并通過(guò)鋼繩與岸邊固定樁連接。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，所述浮船中部設(shè)置有導(dǎo)管控制桿，其下端與弓字形尖刀隔水層活動(dòng)連接，導(dǎo)管控制桿的外套管下端與間門滑槽的船尾間門之間連接有支架，導(dǎo)管控制桿的下端與支架之間連接有活動(dòng)連桿，鋼繩網(wǎng)橡膠皮層前還設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)。該結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)可隨浮船上升自動(dòng)泄洪。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，所述浮船的中部設(shè)置有三條支架，一條縱向的支架縱向穿出浮船，一條橫向的支架的一端與縱向支架的上端連接，一條斜向的支架連接在縱向支架的下端和閘門滑槽內(nèi)的船尾閘門下端，其與船尾閘門下端為活動(dòng)連接；還包括有斜桿，斜桿的下端與設(shè)置在河底的橡皮墊層活動(dòng)連接，其中上部擱置于橫向支架的另一端的滾動(dòng)滑輪上，其中部與鋼繩網(wǎng)橡膠皮層活動(dòng)連接，并與安裝在浮船前部的導(dǎo)管控制桿的桿部下端活動(dòng)連接。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，所述斜桿的下端與岸邊固定樁之間通過(guò)連桿活動(dòng)連接。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，在上述各實(shí)施方式中，為了便于船舶穿越閘門和水壩，所述水壩包括前后兩段鋼繩網(wǎng)橡膠皮層構(gòu)成的兩段水壩，每段水壩包括兩截可合攏攔水的鋼繩網(wǎng)橡膠皮層；每截鋼繩網(wǎng)橡膠皮層的外端與近岸處的攔水壩活動(dòng)連接，其中部通過(guò)鋼繩與攔水壩活動(dòng)連接，其內(nèi)端與浮船的尾部活動(dòng)連接，浮船的前部通過(guò)鋼繩與攔水壩活動(dòng)連接。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)于河面更寬的河流，可以浮船連接鋼繩網(wǎng)橡膠皮層形成可攔截河流部分寬度的橫向水壩，該橫向水壩的內(nèi)側(cè)連接有由鋼繩網(wǎng)橡膠皮層構(gòu)成的縱向水壩，該縱向水壩的對(duì)面、近岸處設(shè)置有另一縱向水壩，此兩處縱向水壩之間構(gòu)成寬度更小的河道，水輪機(jī)安裝位于該河道尾部的浮船上。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，將兩條以上浮船并列安裝在現(xiàn)有水壩的上游(也可以安裝在下游)，用支架將兩條以上浮船連接成為一個(gè)整體，兩船之間保持一定距離形成天然的流道和水倉(cāng)，在兩船連接的支架中間安裝水輪機(jī)，水輪機(jī)的水管尾部通過(guò)閘門開(kāi)口與浮船及支架連接成整體并與下游水源連通，閘門通過(guò)鋼繩與浮船支架活動(dòng)連接，閘門開(kāi)口與水輪機(jī)尾水管的間隔用橡膠連接；在浮船上安裝發(fā)電機(jī)并采用皮帶、齒輪、鏈條等方式傳動(dòng)，在浮船底部設(shè)置船底閘門，主要是在漲水期間起到自動(dòng)泄洪的作用；浮船通過(guò)鋼繩支架固定在兩根以上固定樁上，其作用主要是固定浮船防止擺動(dòng)，鋼繩支架導(dǎo)管可通過(guò)浮船自由升降，以滿足河面漲落的要求；浮船的作用主要是適應(yīng)水面漲跌的要求，做到水漲船高， 能升能降，并保證水輪機(jī)在任何情況下都保持固定的落差高度，不會(huì)因水流面的高度變化而影響水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。這樣一來(lái)，浮船及固定支架與間門、水輪發(fā)電機(jī)、尾水管等就能適應(yīng)上下游河流水面漲跌的變化，能升能降。由于間門與滑槽處于相對(duì)固定狀態(tài)，而浮船固定支架和水管等處于相對(duì)波動(dòng)搖擺狀態(tài)，通過(guò)鋼繩及橡膠等方式連接以后就避免了相互損壞的情況而且達(dá)到運(yùn)行自如的目的。浮船的制作即可像造船一樣做成船型具有輪船的功能，又可用木材、塑料、橡膠、鋼材、鋼筋混凝土等制作成其它幾何形狀的浮船，以滿足大小河流的不同需要。同時(shí)可用單個(gè)水輪發(fā)電機(jī)與浮船組合，也可用多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)與多個(gè)浮船組合，主要根據(jù)不同河流的需要來(lái)決定。其工作原理就是通過(guò)以上裝置實(shí)現(xiàn)將水流的動(dòng)能和勢(shì)能經(jīng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能從而帶動(dòng)用電設(shè)備工作?？梢?jiàn)，采用上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以以更小的投資和建設(shè)成本，更短的建設(shè)周期，將蘊(yùn)藏在低水頭江河湖泊中的能量加以開(kāi)發(fā)利用，減少有機(jī)能源的消耗，以實(shí)現(xiàn)清潔、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的能源利用。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖10中滾動(dòng)滑輪的局部放大示意圖；圖12是本實(shí)用新型實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是本實(shí)用新型實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是本實(shí)用新型實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是本實(shí)用新型實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16是本實(shí)用新型實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是本實(shí)用新型實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18是本實(shí)用新型實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意圖；圖19是本實(shí)用新型實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號(hào)1是浮船，2是浮船之間的支架，3是水輪機(jī)，4是發(fā)電機(jī)，5是上游水位線，6是下游水位線，7是水壩，8是水輪機(jī)的水管，9是水輪軸支架，10是出水口，11是橡皮傘，12是軸承，13是閘門，14是船底閘門，15是橡膠墊，16是框架，17是鋼繩，18是橡皮層支架，19是鋼繩網(wǎng)橡皮層，20是閘門滑槽，21是導(dǎo)管控制桿，22是尖刀形隔離樁，23是固定樁，M是支架，25是橡皮墊層J6是弓字形尖刀隔水層，27是活動(dòng)連桿，觀是斜桿，四是滾動(dòng)滑輪，30是岸邊固定樁，31是鋼繩支架，32是可旋轉(zhuǎn)支架，33是攔水壩。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁 30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通。更具體的結(jié)構(gòu)是，如圖2所示，水壩7的下部開(kāi)設(shè)有與下游相通的出水口 10，該出水口 10的上下兩端連接有框架16，框架16與水管8的外壁之間連接有可封閉水壩7的上游與出水口 10之間水路的橡皮傘11，水管8為直管，其尾部開(kāi)口與出水口 10相通。水輪軸支架9和兩個(gè)軸承12的配合，可以穩(wěn)固水輪機(jī)3的轉(zhuǎn)軸，以使其與發(fā)電機(jī) 4的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)配合。橡皮傘11外圍設(shè)置鋼繩網(wǎng)或者象制造汽車輪胎一樣將棉線、呢絨線、鋼絲等安放其中做成合成橡膠材料使其承受更大水壓力。橡皮傘11的作用就是隔離上游的水源使其不滲漏到下游，并保證浮船1上的發(fā)電機(jī)組和水輪機(jī)的水管在河水漲跌時(shí)能夠升降自如， 同時(shí)此種結(jié)構(gòu)不需要在水壩7上開(kāi)設(shè)閘門，也就不需要將上述結(jié)構(gòu)與閘門進(jìn)行連接。水壩7的上游水位線5和下游水位線6之間的高度差保證了水流能夠驅(qū)動(dòng)水輪機(jī) 3的水輪葉片旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。實(shí)施例2 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁 30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通。更具體的結(jié)構(gòu)是，如圖3所示，水壩7上設(shè)置有閘門13，閘門13通過(guò)鋼繩與浮船1 之間的支架活動(dòng)連接，閘門13上開(kāi)設(shè)有出水口，水管8彎曲穿過(guò)該出水口與下游相通，水管 8與出水口之間通過(guò)橡膠墊15密封以防漏水，水壩7的下部設(shè)置有與浮船1聯(lián)動(dòng)的船底閘門14。浮船1底部設(shè)置的船底閘門14，主要是在漲水期間能夠隨著浮船1上升而提起，加大水壩7上的通水口，以起到自動(dòng)泄洪的作用。實(shí)施例3 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁 30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通。更具體的結(jié)構(gòu)是，如圖4、圖5所示，浮船1尾部安裝有閘門滑槽20和導(dǎo)管控制桿 21，閘門滑槽20之間安裝有船尾閘門；河流底部設(shè)置有若干個(gè)固定樁23和尖刀形隔離樁 22，尖刀形隔離樁22的上端設(shè)置有橡膠皮墊層，在固定樁23和導(dǎo)管控制桿21之間安裝鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19構(gòu)成水壩7，固定樁23之間安裝橫桿連接，各尖刀形隔離樁22之間同樣安裝橫桿連結(jié)，各閘門滑槽20之間用支架連接。本實(shí)施例中的導(dǎo)管控制桿21是由一個(gè)套管和該套管內(nèi)的桿體構(gòu)成，鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19與導(dǎo)管控制桿21的桿體下端活動(dòng)連接。本實(shí)施例中，不再需要以現(xiàn)有技術(shù)用混凝土構(gòu)筑水壩7，而是以鋼繩網(wǎng)橡膠皮層 19來(lái)構(gòu)成水壩7，建設(shè)周期更短、成本更低。鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19的結(jié)構(gòu)為鋼絲網(wǎng)分隔固定在鋼繩和支架上，鋼繩分別固定在固定樁23和閘門滑槽20上，鋼繩網(wǎng)橡膠皮墊層分別安裝在鋼絲網(wǎng)上面，也可象制造汽車輪胎一樣將棉線、呢絨線、鋼絲等安放其中做成合成橡膠材料，使其承受更大水壓力。支架的作用就是將若干條浮船連接起來(lái)并安裝鋼繩網(wǎng)橡膠皮層， 鋼繩及鋼絲網(wǎng)的作用主要是承受攔水形成的較大壓力，橡膠皮層主要起密封作用，同時(shí)鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19是一種彈性柔軟結(jié)構(gòu)完全能滿足浮船因水面漲跌而產(chǎn)生上升和下降的要求，打開(kāi)閘門和通過(guò)導(dǎo)管控制桿打開(kāi)橡膠皮層即可泄洪。尖刀形隔離樁22和固定樁23既可現(xiàn)澆施工也可采用預(yù)制構(gòu)件然后用打樁機(jī)安裝固定，這樣一來(lái)就可盡量避免水下作業(yè)施工。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)就可以做到在不修建大壩的情況下達(dá)到攔河蓄水發(fā)電的目的。實(shí)施例4 其它結(jié)構(gòu)如實(shí)施例3，如圖6所示，尖刀形隔離樁22的上端延伸出水面并通過(guò)鋼繩與岸邊固定樁30連接。實(shí)施例5 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁 30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通。水壩7結(jié)構(gòu)如實(shí)施例3。更具體的結(jié)構(gòu)是，如圖7、圖8所示，浮船1之間通過(guò)多組鋼繩17連接，浮船1中部設(shè)置有導(dǎo)管控制桿21，其下端與弓字形尖刀隔水層沈活動(dòng)連接，導(dǎo)管控制桿21的外套管下端與閘門滑槽20的船尾閘門之間連接有支架24，導(dǎo)管控制桿21的下端與支架M之間連接有活動(dòng)連桿27，鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19前還設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)19a。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)可隨浮船上升自動(dòng)泄洪。實(shí)施例6 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁 30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通。水壩7結(jié)構(gòu)如實(shí)施例3。更具體的結(jié)構(gòu)如圖9所示，浮船1上增設(shè)了兩條導(dǎo)管控制桿21，分別位于其中部和前部，前部導(dǎo)管控制桿21的桿體下端與固定樁23連接，中部導(dǎo)管控制桿21的桿體下端與尖刀形隔離樁22連接，上述兩個(gè)導(dǎo)管控制桿21的套管之間通過(guò)支架M連接。采用上述結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高自動(dòng)泄洪的能力。實(shí)施例7 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁 30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通。水壩7結(jié)構(gòu)如實(shí)施例3。更具體的結(jié)構(gòu)如圖10所示，浮船1的中部設(shè)置有三條支架M，一條縱向的支架對(duì)縱向穿出浮船1，一條橫向的支架M的一端與縱向支架M的上端連接，一條斜向的支架M 連接在縱向支架M的下端和閘門滑槽20內(nèi)的船尾閘門下端，其與船尾閘門下端為活動(dòng)連接；還包括有斜桿觀，斜桿觀的下端與設(shè)置在河底的橡皮墊層25活動(dòng)連接，其中上部擱置于橫向支架M的另一端的滾動(dòng)滑輪四上，其中部與鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19活動(dòng)連接，并與安裝在浮船1前部的導(dǎo)管控制桿21的桿體下端活動(dòng)連接。斜桿觀與橫向的支架M上的滾動(dòng)滑輪四之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖11所示，斜桿觀可在滾動(dòng)滑輪四上滑動(dòng)運(yùn)行。實(shí)施例8 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁 30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通。水壩7結(jié)構(gòu)如實(shí)施例3。更具體的結(jié)構(gòu)如圖12所示，其它結(jié)構(gòu)如實(shí)施例7，斜桿28的下端與岸邊固定樁30 之間通過(guò)連桿活動(dòng)連接。實(shí)施例9 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通。水壩7結(jié)構(gòu)如實(shí)施例3，但在本實(shí)施例中，如圖13、圖14連接鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19 來(lái)構(gòu)成水壩7的不是浮船1，而是采用鋼繩支架31來(lái)固定鋼繩網(wǎng)橡膠皮墊層19，通過(guò)與鋼繩支架31活動(dòng)連接的橡皮層支架18再與鋼繩網(wǎng)橡膠皮墊層19活動(dòng)連接，鋼繩網(wǎng)橡膠皮墊層19與設(shè)置在尖刀形隔離樁22上的橡皮墊層25活動(dòng)連接。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化，適用于各種不同的河流中。實(shí)施例10 其它結(jié)構(gòu)如實(shí)施例9，其中水壩7的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)化，僅通過(guò)橡皮層支架18與鋼繩網(wǎng)橡膠皮墊層19活動(dòng)連接，鋼繩網(wǎng)橡膠皮墊層19與尖刀形隔離樁22活動(dòng)連接。實(shí)施例11 上述實(shí)施例廣10中，對(duì)于河面更寬的河流，可以浮船1連接鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19形成可攔截河流部分寬度的橫向水壩，該橫向水壩的內(nèi)側(cè)連接有由鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19構(gòu)成的縱向水壩，該縱向水壩的對(duì)面、近岸處設(shè)置有另一縱向水壩，此兩處縱向水壩之間構(gòu)成寬度更小的河道，水輪機(jī)3安裝位于該河道尾部的浮船1上。通過(guò)上述以橫向水壩和縱向水壩構(gòu)成的復(fù)合水壩結(jié)構(gòu)，可以更好地匯聚水流以利于發(fā)電。實(shí)施例12 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁 30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于上游水位線5以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架 9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通，水管8的尾部開(kāi)口位于下游水位線6之下。更具體的結(jié)構(gòu)如圖17所示，浮船1尾部安裝有閘門滑槽20和導(dǎo)管控制桿21，閘門滑槽20之間安裝有船尾閘門；河流底部設(shè)置有若干個(gè)尖刀形隔離樁22，尖刀形隔離樁22 的上端設(shè)置有橡膠皮墊層，在尖刀形隔離樁22和導(dǎo)管控制桿21的桿體下端之間安裝有鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19構(gòu)成水壩7，各尖刀形隔離樁22之間同樣安裝橫桿連結(jié)，各閘門滑槽20之間用支架連接。本實(shí)施例中的導(dǎo)管控制桿21是由一個(gè)套管和該套管內(nèi)的桿體構(gòu)成，鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19與導(dǎo)管控制桿21的桿體下端活動(dòng)連接。鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19構(gòu)成的水壩7上開(kāi)設(shè)有與下游相通的出水口，該出水口的周邊連接有框架16，框架16與水管8的外壁之間連接有可封閉水壩7的上游與出水口之間水路的橡皮傘11，水管8為直管，其尾部開(kāi)口與水壩7的下游相通。實(shí)施例13 如圖1所示，浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4的至少兩艘浮船1 (根據(jù)河流寬度及設(shè)計(jì)需要，可以布置多艘浮船)，浮船1通過(guò)鋼繩17與岸邊固定樁30連接，浮船1位于水壩7的上游，上述浮船1之間連接有支架2，水輪機(jī)3的水輪葉片外圍的水管8安裝在該支架上，水輪葉片位于上游水位線5以下，浮船1上設(shè)置有水輪軸支架 9，水輪軸支架9上安裝有兩個(gè)軸承12，軸承12的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管8的尾部開(kāi)口與水壩7的下游連通，水管8的尾部開(kāi)口位于下游水位線6之下。更具體的結(jié)構(gòu)如圖18所示，浮船1尾部安裝有閘門滑槽20和導(dǎo)管控制桿21，閘門滑槽20之間安裝有船尾間門；河流底部設(shè)置有若干個(gè)固定樁23和尖刀形隔離樁22，尖刀形隔離樁22的上端設(shè)置有橡膠皮墊層，在固定樁23和導(dǎo)管控制桿21之間安裝鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19構(gòu)成水壩7，固定樁23之間安裝橫桿連接，各尖刀形隔離樁22之間同樣安裝橫桿連結(jié)，各閘門滑槽20之間用支架連接。本實(shí)施例中的導(dǎo)管控制桿21是由一個(gè)套管和該套管內(nèi)的桿體構(gòu)成，鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19與導(dǎo)管控制桿21的桿體下端活動(dòng)連接。鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19構(gòu)成的水壩7上開(kāi)設(shè)有與下游相通的出水口，鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19與水管8的外壁之間連接有可封閉水壩7的上游與出水口之間水路的橡皮傘11，水管8為彎曲，其尾部開(kāi)口與水壩7的下游相通。水輪機(jī)3為傾斜安裝，其水輪軸斜向上與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。實(shí)施例14 上述廣13各實(shí)施例中，可以采用如圖19所示的船閘結(jié)構(gòu)，以便于船舶通過(guò)發(fā)電系統(tǒng)。更具體的結(jié)構(gòu)如圖19所示，水壩7包括前后兩段鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19構(gòu)成的兩段水壩，每段水壩包括兩截可合攏攔水的鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19 ；每截鋼繩網(wǎng)橡膠皮層19的外端與近岸處的攔水壩33活動(dòng)連接，其中部通過(guò)鋼繩(31)與攔水壩33活動(dòng)連接，其內(nèi)端與浮船1的尾部活動(dòng)連接，浮船1的前部通過(guò)鋼繩31與攔水壩33活動(dòng)連接。如上述結(jié)構(gòu)的船閘結(jié)構(gòu)，可以如目前以混凝土構(gòu)筑的船閘一樣，通過(guò)分段開(kāi)啟關(guān)閉兩段水壩，以方便船舶通行。上述實(shí)施例12 14中，也可以在需要的情況下，應(yīng)用實(shí)施例11所述的復(fù)合水壩結(jié)構(gòu)。上述各實(shí)施例中，水輪機(jī)、浮船、鋼繩、支架、固定樁、發(fā)電機(jī)、立軸、發(fā)電廠房、閘門滑槽、導(dǎo)管控制桿、鋼繩網(wǎng)橡膠皮層等可任意組合成陣列式、排列式、群體式及其它組合方式。同時(shí)以上各構(gòu)件都可以按要求進(jìn)行必要的防水防銹處理，使其延長(zhǎng)使用壽命。也可以用其它能夠滿足以上結(jié)構(gòu)要求的任何材料進(jìn)行替代使用，如用布料、塑料制品、麻布、尼龍布等與化學(xué)膠合成替代橡膠制品，用鋼筋混凝土替代鋼材等。各實(shí)施例中的水管如上述實(shí)施例所述及那樣，可以使用直管，也可以使用彎管。還可以浮船底部和浮船之間的支架下面安裝充氣墊，以降低成本增大浮力。
權(quán)利要求1.浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，包括用以承載水輪機(jī)(3)和發(fā)電機(jī)(4)的浮船(1)，浮船(1) 通過(guò)鋼繩(17)與岸邊固定樁(30)連接，其特征在于，浮船(1)位于水壩(7)的上游，所述浮船(1)至少為兩艘，該兩艘浮船(1)之間連接有支架(2)，水輪機(jī)(3)的水輪葉片外圍的水管(8)安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船(1)設(shè)置有水輪軸支架(9)，水輪軸支架(9)上安裝有軸承(12)，軸承(12)的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)(4)的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管(8)的尾部開(kāi)口與水壩(7)的下游連通。
2.如權(quán)利要求1所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述水壩(7)的下部開(kāi)設(shè)有與下游相通的出水口(10)，該出水口(10)的上下兩端連接有框架(16)，框架(16)與水管(8) 的外壁之間連接有可封閉水壩(7)的上游與出水口(10)之間水路的橡皮傘(11)，水管(8) 的尾部開(kāi)口與出水口(10)相通。
3.如權(quán)利要求1所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述水壩(7)上設(shè)置有閘門 (13)，閘門(13)通過(guò)鋼繩與浮船(1)之間的支架活動(dòng)連接，閘門(13)上開(kāi)設(shè)有出水口，水管 (8)穿過(guò)該出水口與下游相通，水管(8)與出水口之間通過(guò)橡膠墊(15)密封以防漏水，水壩 (7)的下部設(shè)置有與浮船(1)聯(lián)動(dòng)的船底閘門(14)。
4.如權(quán)利要求1所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述浮船尾部安裝閘門滑槽 (20)和導(dǎo)管控制桿(21)，閘門滑槽(20)之間安裝有船尾閘門；河流底部設(shè)置有若干個(gè)固定樁(23)和尖刀形隔離樁(22)，尖刀形隔離樁(22)的上端設(shè)置有橡膠皮墊層，在固定樁(23) 和導(dǎo)管控制桿(21)之間安裝鋼繩網(wǎng)橡膠皮層(19)構(gòu)成水壩(7)，固定樁(23)之間安裝橫桿連接，各尖刀形隔離樁(22)之間同樣安裝橫桿連結(jié)，各閘門滑槽(20)之間用支架連接，在浮船(1)的底部和浮船(1)之間的支架下面安裝充氣墊；所述鋼繩網(wǎng)橡膠皮層的結(jié)構(gòu)為鋼絲網(wǎng)分隔固定在鋼繩和支架上，橡膠皮墊層分別安裝在鋼絲網(wǎng)上面，或者由汽車輪胎一樣的合成橡膠材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述尖刀形隔離樁(22)的上端延伸出水面并通過(guò)鋼繩與岸邊固定樁(30)連接。
6.如權(quán)利要求4所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述浮船(1)中部設(shè)置有導(dǎo)管控制桿(21)，其下端與弓字形尖刀隔水層(26 )活動(dòng)連接，導(dǎo)管控制桿(21)的外套管下端與閘門滑槽(20)的船尾閘門之間連接有支架(24)，導(dǎo)管控制桿(21)的下端與支架(24)之間連接有活動(dòng)連桿(27)，鋼繩網(wǎng)橡膠皮層(19)前還設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)(19a)。
7.如權(quán)利要求4所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述浮船(1)的中部設(shè)置有三條支架(24)，一條縱向的支架(24)縱向穿出浮船(1)，一條橫向的支架(24)的一端與縱向支架(24)的上端連接，一條斜向的支架(24)連接在縱向支架(24)的下端和閘門滑槽(20) 內(nèi)的船尾閘門下端，其與船尾閘門下端為活動(dòng)連接；還包括有斜桿(28)，斜桿(28)的下端與設(shè)置在河底的橡皮墊層(25)活動(dòng)連接，其中上部擱置于橫向支架(24)的另一端的滾動(dòng)滑輪(29)上，其中部與鋼繩網(wǎng)橡膠皮層(19)活動(dòng)連接，并與安裝在浮船(1)前部的導(dǎo)管控制桿(21)的桿部下端活動(dòng)連接。
8.如權(quán)利要求7所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述斜桿(28)的下端與岸邊固定樁(30)之間通過(guò)連桿活動(dòng)連接。
9.如權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述水壩(7)包括前后兩段鋼繩網(wǎng)橡膠皮層(19)構(gòu)成的兩段水壩，每段水壩包括兩截可合攏攔水的鋼繩網(wǎng)橡膠皮層(19)；每截鋼繩網(wǎng)橡膠皮層(19)的外端與近岸處的攔水壩 (33)活動(dòng)連接，其中部通過(guò)鋼繩(31)與攔水壩(33)活動(dòng)連接，其內(nèi)端與浮船(1)的尾部活動(dòng)連接，浮船(1)的前部通過(guò)鋼繩(31)與攔水壩(33 )活動(dòng)連接。
10.如權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于河面更寬的河流，浮船(1)連接鋼繩網(wǎng)橡膠皮層(19)形成能夠攔截河流部分寬度的橫向水壩，該橫向水壩的內(nèi)側(cè)連接有由鋼繩網(wǎng)橡膠皮層(19)構(gòu)成的縱向水壩，該縱向水壩的對(duì)面、近岸處設(shè)置有另一縱向水壩，此兩處縱向水壩之間構(gòu)成寬度更小的河道，水輪機(jī) (3)安裝位于該河道尾部的浮船(1)上。
專利摘要浮船式水能發(fā)電系統(tǒng)，屬于一種發(fā)電系統(tǒng)，目的是解決現(xiàn)有技術(shù)不能利用低水頭江河、湖泊中所蘊(yùn)藏的能量的問(wèn)題，包括用以承載水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的浮船，浮船通過(guò)鋼繩與岸邊固定樁連接，浮船位于水壩的上游，所述浮船至少為兩艘，該兩艘浮船之間連接有支架，水輪機(jī)的水輪葉片外圍的水管安裝在該支架上，水輪葉片位于水面以下，浮船設(shè)置有水輪軸支架，水輪軸支架上安裝有軸承，軸承的內(nèi)套與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸緊配合，水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，水管的尾部開(kāi)口與水壩的下游連通。適用于將蘊(yùn)藏在低水頭江河湖泊中的能量加以開(kāi)發(fā)利用，減少有機(jī)能源的消耗，以實(shí)現(xiàn)清潔、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的能源利用。
文檔編號(hào)E02B3/20GK202091095SQ20112017419
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者廖伯成 申請(qǐng)人:廖伯成