專利名稱：直翼水流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水流發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直翼水流發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
目前，水力發(fā)電主要是采用水位落差來轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。較成熟的水力發(fā)電主要有兩種形式高水頭的蓄水發(fā)電和低水頭的潮汐發(fā)電。蓄水發(fā)電需要攔江修壩以及修建船間等配套工程，潮汐發(fā)電則需要對海灣進(jìn)行大規(guī)模的工程改造，故目前的水力發(fā)電設(shè)施投資巨大，維護(hù)費(fèi)用高，且對環(huán)境影響也比較明顯?，F(xiàn)有水輪機(jī)的類型主要有反擊式水輪機(jī)和沖擊式水輪機(jī)，反擊式水輪機(jī)又可分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式，沖擊式水輪機(jī)可分為水斗式和斜擊式兩類。上述水輪機(jī)形式主要適合較高水頭的電站，低水頭如潮汐發(fā)電的水輪機(jī)目前多采用燈泡貫流式水輪機(jī)組或全貫流式水輪機(jī)組。上述水輪機(jī)不適合在壓頭較小的流動(dòng)水流中進(jìn)行工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種直翼水流發(fā)電裝置，其具有較高的平流水力轉(zhuǎn)換效率，當(dāng)水流流向發(fā)生變化時(shí)能自動(dòng)調(diào)整受流方位，其不受壓大的限制，適用范圍廣。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案直翼水流發(fā)電裝置，包括基座、導(dǎo)流盤、水流傳感器、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)盤、水流方位控制器、主軸、傳動(dòng)軸、中心齒輪、槳葉軸、槳葉齒輪、槳葉，齒輪箱固定于基座內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤設(shè)于基座上方，基座的上部固接導(dǎo)流盤， 導(dǎo)流盤與基座留有間距，導(dǎo)流盤固定連接水流傳感器；主軸與發(fā)電機(jī)的軸連動(dòng)，主軸與齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)配合，主軸上端穿過齒輪箱的上壁后與轉(zhuǎn)動(dòng)盤固接；主軸為空心軸，沿其軸向穿伸傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的下端伸出主軸及齒輪箱之外，并與水流方位控制器相連，上端穿過轉(zhuǎn)動(dòng)盤的下壁后與處于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)的中心齒輪的中部固接，且該端與轉(zhuǎn)動(dòng)盤的上壁轉(zhuǎn)動(dòng)配合；中心齒輪處于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)部，以轉(zhuǎn)動(dòng)盤的中心軸為中心，沿圓周方向均布數(shù)個(gè)槳葉齒輪，槳葉齒輪通過槳葉軸定位于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)，每個(gè)槳葉齒輪分別通過一傳動(dòng)件與中心齒輪相連；槳葉軸伸出轉(zhuǎn)動(dòng)盤的上壁之外，并與槳葉的一端固接，槳葉的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)配合于導(dǎo)流盤；轉(zhuǎn)動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)一周，槳葉繞自身軸線旋轉(zhuǎn)半周。所述的直翼水流發(fā)電裝置，主軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)的軸連動(dòng)。所述的直翼水流發(fā)電裝置，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)電機(jī)齒輪、主齒輪，發(fā)電機(jī)的軸伸入齒輪箱內(nèi)，并與處于齒輪箱內(nèi)的發(fā)電機(jī)齒輪的中部固接，發(fā)電機(jī)齒輪與主齒輪嚙合，主齒輪處于齒輪箱內(nèi)，主齒輪的中部穿過并固接主軸。所述的直翼水流發(fā)電裝置，發(fā)電機(jī)采用直驅(qū)式發(fā)電機(jī)，其軸直接與主軸固接。所述的直翼水流發(fā)電裝置，傳動(dòng)件是過橋齒輪，過橋齒輪通過過橋齒輪軸定位于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)，過橋齒輪與過橋齒輪軸通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述過橋齒輪軸與主軸相平行。所述的直翼水流發(fā)電裝置，傳動(dòng)件采用齒型帶或鏈條，中心齒輪通過齒型帶或鏈條與槳葉齒輪相連。
所述的直翼水流發(fā)電裝置，導(dǎo)流盤的橫截面呈梭形，或者呈弓形，但弧面朝向轉(zhuǎn)動(dòng)
盤一側(cè)。所述的直翼水流發(fā)電裝置，基座的縱截面呈等腰梯形狀；轉(zhuǎn)動(dòng)盤呈扁形圓柱狀。所述的直翼水流發(fā)電裝置，槳葉軸與轉(zhuǎn)動(dòng)盤的配合處裝入軸承而轉(zhuǎn)動(dòng)配合。所述的直翼水流發(fā)電裝置，槳葉的橫截面呈S形、梭形、矩形或弓形。本發(fā)明直翼水流發(fā)電裝置可以適合高低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，且自身水力轉(zhuǎn)換效率較高，在任意變換方向的水流環(huán)境中也能正常工作，從而大大提高了水流發(fā)電的效率，適合利用低水頭的水流進(jìn)行發(fā)電。此外，本發(fā)明直翼水流發(fā)電裝置還具有結(jié)構(gòu)緊湊、功率高、單位面積發(fā)電量大等特點(diǎn)。因此，其非常適合置于有一定流速的江河之中運(yùn)用，特別是在近海和淺水緩流區(qū)，其也具有良好的應(yīng)用價(jià)值和較高的發(fā)電效率。


圖1是實(shí)施例--的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是實(shí)施例--轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是實(shí)施例--槳葉的橫截面圖。
圖4是實(shí)施例二二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是實(shí)施例三三轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是實(shí)施例四槳葉的橫截面圖。
圖7是實(shí)施例五槳葉的橫截面圖。
圖8是實(shí)施例六槳葉的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作詳細(xì)說明。實(shí)施例一如圖1-3所示，本實(shí)施例的直翼水流發(fā)電裝置包括發(fā)電機(jī)1、齒輪箱2、 發(fā)電機(jī)齒輪3、主齒輪4、主軸5、水流方位控制器6、傳動(dòng)軸7、轉(zhuǎn)動(dòng)盤8、中心齒輪9、過橋齒輪10、槳葉齒輪11、槳葉12、基座14、導(dǎo)流盤15、水流傳感器16、槳葉軸17，基座14的縱截面呈等腰梯形狀，其內(nèi)形成容納區(qū)，容納區(qū)內(nèi)置入發(fā)電機(jī)1及齒輪箱2，發(fā)電機(jī)1的軸伸入齒輪箱2內(nèi)，并與處于齒輪箱2內(nèi)的齒輪3的中部固接，齒輪3與主齒輪4嚙合，主齒輪4也處于齒輪箱2內(nèi)。主齒輪4的中部穿過主軸5，兩者固接，主軸5的下端與齒輪箱2的下壁通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合，上端穿過齒輪箱2的上壁(兩者間也通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合)后與處于齒輪箱2上方的轉(zhuǎn)動(dòng)盤8固接。主軸5呈中空狀，沿其軸向穿伸傳動(dòng)軸7，傳動(dòng)軸7的下端伸出主軸5及齒輪箱2 的下壁之外，并與水流方位控制器6相連，上端穿過轉(zhuǎn)動(dòng)盤8的下壁(兩者間可轉(zhuǎn)動(dòng))后與處于轉(zhuǎn)動(dòng)盤8內(nèi)的中心齒輪9中部固接，該上端的端部與轉(zhuǎn)動(dòng)盤8的上壁間通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合。水流方位控制器6可由電氣控制系統(tǒng)13控制。轉(zhuǎn)動(dòng)盤8處于基座14的上方，基座14的上部還固接導(dǎo)流盤15，導(dǎo)流盤的橫截面呈梭形(也可以呈弓形，但弧面朝向轉(zhuǎn)動(dòng)盤8 —側(cè))，導(dǎo)流盤15與基座14的上底相平行且留有間距，該間距大于槳葉的長度。導(dǎo)流盤15的外側(cè)還固定連接水流傳感器16。導(dǎo)流盤15可使水流流經(jīng)槳葉12時(shí)得到加速。轉(zhuǎn)動(dòng)盤8呈扁形圓柱狀，其內(nèi)形成腔體，中心齒輪9處于轉(zhuǎn)動(dòng)盤8的中部，以轉(zhuǎn)動(dòng)盤8的中心軸為中心，沿圓周方向均布數(shù)個(gè)槳葉齒輪11，槳葉齒輪11通過槳葉軸17定位于轉(zhuǎn)動(dòng)盤8內(nèi)，槳葉軸17與轉(zhuǎn)動(dòng)盤8的上下壁間分別裝入軸承而轉(zhuǎn)動(dòng)配合，槳葉軸17伸出轉(zhuǎn)動(dòng)盤8的上壁之外，并與槳葉12的一端固接，槳葉12的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)配合于導(dǎo)流盤15。槳葉 12采用全對稱翼型結(jié)構(gòu)，其橫截面采用如圖3所示，呈S形。每個(gè)槳葉齒輪11分別通過一過橋齒輪10與中心齒輪9嚙合，過橋齒輪10通過過橋齒輪軸18定位于轉(zhuǎn)動(dòng)盤8內(nèi)，過橋齒輪10與過橋齒輪軸18間裝入軸承而轉(zhuǎn)動(dòng)配合。將基座14置于水下有一定水流速度的位置，水流傳感器16通過槳葉方位控制器 6將自動(dòng)使槳葉12處于受流面的準(zhǔn)確位置。由于槳葉12隨轉(zhuǎn)動(dòng)盤8旋轉(zhuǎn)一周時(shí)的位置不對稱性，水流流過槳葉時(shí)將產(chǎn)生不平衡力以推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤8、主軸5、主齒輪4及發(fā)電機(jī)齒輪3 旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)1產(chǎn)生電力。本發(fā)明所涉水流方位控制器、電氣控制系統(tǒng)及水流傳感器均采用現(xiàn)有技術(shù)，因此， 未作詳述。實(shí)施例二 參見圖4，采用直驅(qū)式發(fā)電機(jī)1，發(fā)電機(jī)座2固定于基座14的上底，其軸直接與主軸5固接而由主軸5直接驅(qū)動(dòng)，從而省卻了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步簡化發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。 本實(shí)施例其它內(nèi)容參考實(shí)施例一。實(shí)施例三參見圖5，本實(shí)施例的傳動(dòng)件采用齒型帶或鏈條19，中心齒輪9通過齒型帶或鏈條19與槳葉齒輪11相連。本實(shí)施例其它內(nèi)容參考實(shí)施例一或?qū)嵤├?。?shí)施例四參見圖6，槳葉的橫截面呈梭形，即帶兩條對稱弧邊的尖頭狀，兩尖頭相對稱。本實(shí)施例的其它內(nèi)容參考實(shí)施例一、實(shí)施例二或?qū)嵤├?。?shí)施例五參見圖7，槳葉的橫截面呈矩形。本實(shí)施例的其它內(nèi)容參考實(shí)施例一、 實(shí)施例二或?qū)嵤├?shí)施例四參見圖8，槳葉的橫截面呈弓形。本實(shí)施例的其它內(nèi)容參考實(shí)施例一、 實(shí)施例二或?qū)嵤├?。本發(fā)明直翼水流發(fā)電裝置可以適合高低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，且自身水力轉(zhuǎn)換效率較高，在任意變換方向的水流中也能正常工作，從而大大提高了水流發(fā)電的效率，適合利用低水頭的水流進(jìn)行發(fā)電。此外，其還具有結(jié)構(gòu)緊湊、功率高、單位面積發(fā)電量大等特點(diǎn)。因此，非常適合置于有一定流速的江河之中，特別是在近海和淺水緩流區(qū)也具有很好的應(yīng)用價(jià)值和較高的發(fā)電效率。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，任何對本發(fā)明的變換、變型都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.直翼水流發(fā)電裝置，其特征是包括基座、導(dǎo)流盤、水流傳感器、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)盤、水流方位控制器、主軸、傳動(dòng)軸、中心齒輪、槳葉軸、槳葉齒輪、槳葉，齒輪箱固定于基座內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤設(shè)于基座上方，基座的上部固接導(dǎo)流盤，導(dǎo)流盤與基座留有間距，導(dǎo)流盤固定連接水流傳感器；主軸與發(fā)電機(jī)的軸連動(dòng)，主軸與齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)配合，主軸上端穿過齒輪箱的上壁后與轉(zhuǎn)動(dòng)盤固接；主軸為空心軸，沿其軸向穿伸傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的下端伸出主軸及齒輪箱之外，并與水流方位控制器相連，上端穿過轉(zhuǎn)動(dòng)盤的下壁后與處于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)的中心齒輪的中部固接，且該端與轉(zhuǎn)動(dòng)盤的上壁轉(zhuǎn)動(dòng)配合；中心齒輪處于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)部，以轉(zhuǎn)動(dòng)盤的中心軸為中心，沿圓周方向均布數(shù)個(gè)槳葉齒輪，槳葉齒輪通過槳葉軸定位于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)，每個(gè)槳葉齒輪分別通過一傳動(dòng)件與中心齒輪相連；槳葉軸伸出轉(zhuǎn)動(dòng)盤的上壁之外，并與槳葉的一端固接，槳葉的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)配合于導(dǎo)流盤；轉(zhuǎn)動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)一周，槳葉繞自身軸線旋轉(zhuǎn)半周。
2.如權(quán)利要求1所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是主軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)的軸連動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)電機(jī)齒輪、主齒輪，發(fā)電機(jī)的軸伸入齒輪箱內(nèi)，并與處于齒輪箱內(nèi)的發(fā)電機(jī)齒輪的中部固接，發(fā)電機(jī)齒輪與主齒輪嚙合，主齒輪處于齒輪箱內(nèi)，主齒輪的中部穿過并固接主軸。
4.如權(quán)利要求1所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是發(fā)電機(jī)采用直驅(qū)式發(fā)電機(jī)，其軸直接與主軸固接。
5.如權(quán)利要求1所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是所述的傳動(dòng)件是過橋齒輪，過橋齒輪通過過橋齒輪軸定位于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)，過橋齒輪與過橋齒輪軸通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述過橋齒輪軸與主軸相平行。
6.如權(quán)利要求1所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是所述的傳動(dòng)件采用齒型帶或鏈條，中心齒輪通過齒型帶或鏈條與槳葉齒輪相連。
7.如權(quán)利要求1所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是所述導(dǎo)流盤的橫截面呈梭形，或者呈弓形，但弧面朝向轉(zhuǎn)動(dòng)盤一側(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是基座的縱截面呈等腰梯形狀；轉(zhuǎn)動(dòng)盤呈扁形圓柱狀。
9.如權(quán)利要求1所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是槳葉軸與轉(zhuǎn)動(dòng)盤的配合處裝入軸承而轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
10.如權(quán)利要求1所述的直翼水流發(fā)電裝置，其特征是槳葉的橫截面呈S形、梭形、矩形或弓形。
全文摘要
本發(fā)明涉及直翼水流發(fā)電裝置，齒輪箱固定于基座內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤設(shè)于基座上方，基座上部固接導(dǎo)流盤，導(dǎo)流盤與基座留有間距，導(dǎo)流盤安裝水流傳感器；主軸與發(fā)電機(jī)的軸連動(dòng)，主軸與齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)配合，主軸上端穿過齒輪箱的上壁與轉(zhuǎn)動(dòng)盤固接；主軸為空心軸，沿其軸向穿伸傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸下端伸出主軸及齒輪箱之外，與水流方位控制器相連，上端穿過轉(zhuǎn)動(dòng)盤的下壁與處于轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)的中心齒輪連動(dòng)，該端與轉(zhuǎn)動(dòng)盤的上壁轉(zhuǎn)動(dòng)配合；轉(zhuǎn)動(dòng)盤內(nèi)通過槳葉軸均布數(shù)個(gè)槳葉齒輪，槳葉齒輪通過傳動(dòng)件與中心齒輪相連；槳葉軸伸出轉(zhuǎn)動(dòng)盤的上壁之外，并與槳葉的一端固接，槳葉的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)配合于導(dǎo)流盤；轉(zhuǎn)動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)一周，槳葉繞自身軸線旋轉(zhuǎn)半周。本發(fā)明可以適合高低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號F03B13/00GK102261298SQ201110211428
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者黃佳林 申請人:浙江風(fēng)神海洋工程技術(shù)有限公司