一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置，水輪機(jī)包括傳動軸、轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子、葉片和結(jié)構(gòu)支撐件；所述傳動軸與轉(zhuǎn)子固定連接，位于轉(zhuǎn)子的中心軸線處；所述轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子連接；所述葉片固定在轉(zhuǎn)子上；所述結(jié)構(gòu)支撐件與轉(zhuǎn)子連接；所述轉(zhuǎn)子設(shè)有環(huán)形側(cè)壁，所述側(cè)壁上設(shè)有插槽，所述插槽方向是沿中心軸線的方向設(shè)置；所述插槽是通槽，在側(cè)壁上等間距設(shè)置，所述插槽的高度小于轉(zhuǎn)子高度；所述葉片通過插槽可移動的固定在轉(zhuǎn)子上；所述葉片包括轉(zhuǎn)子側(cè)壁外的轉(zhuǎn)動部分和側(cè)壁內(nèi)的止動部分；所述葉片間形成重疊的部分。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)可位于任意水流中，不需要設(shè)置集水區(qū)和引水通道，對環(huán)境影響極小，節(jié)約了成本。
【專利說明】一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水力發(fā)電，具體涉及水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]水力發(fā)電是采用渦輪裝置將流動的水流轉(zhuǎn)換為電能的可再生能源發(fā)電方式；傳統(tǒng)的水力發(fā)電站設(shè)計(jì)要求將水集中然后通過既定的通道或管道引導(dǎo)至水輪機(jī)處；這種設(shè)計(jì)加上復(fù)雜的水電安裝造成成本的大幅度的增加，同時(shí)對環(huán)境或動物棲息地造成不利影響。因此，一種可直接位于開放的水流和對環(huán)境影響小的渦輪裝置是非常重要的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對上述問題，本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種可位于開放的水流中，不需將水集中，設(shè)置特定的弓I水通道的水力發(fā)電渦輪裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置，水輪機(jī)包括傳動軸、轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子、葉片和結(jié)構(gòu)支撐件；所述傳動軸與轉(zhuǎn)子固定連接，位于轉(zhuǎn)子的中心軸線處；所述轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子連接；所述葉片固定在轉(zhuǎn)子上；所述結(jié)構(gòu)支撐件與轉(zhuǎn)子連接。
[0005]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)子是中空的圓柱形形狀或開口的管狀，設(shè)有環(huán)形側(cè)壁，所述側(cè)壁圍成轉(zhuǎn)子的內(nèi)部空間；所述側(cè)壁上設(shè)有插槽，所述插槽方向是沿中心軸線的方向設(shè)置；所述插槽是通槽，在側(cè)壁上等間距設(shè)置，所述插槽的高度小于轉(zhuǎn)子高度；所述葉片通過插槽可移動的固定在轉(zhuǎn)子上。
[0006]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動，所述傳動軸繞轉(zhuǎn)子的中心軸線旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動。
[0007]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)子頂端和底端是開口或封閉的結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子頂端位于水流中水面以下位置。
[0008]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)包括中央結(jié)構(gòu)，所述中央結(jié)構(gòu)與傳動軸剛性連接，所述中央結(jié)構(gòu)徑向等間距延伸形成尖瘦的輻條，所述輻條的末端固定在轉(zhuǎn)子的側(cè)壁內(nèi)表面上，所述轉(zhuǎn)子通過傳動軸由支撐結(jié)構(gòu)支撐，所述支撐結(jié)構(gòu)可位于轉(zhuǎn)子的上部、中部或底部。
[0009]作為優(yōu)選，所述葉片包括轉(zhuǎn)子側(cè)壁外的轉(zhuǎn)動部分和側(cè)壁內(nèi)的止動部分；所述轉(zhuǎn)動部分的垂直高度與轉(zhuǎn)子高度相等，所述止動部分的垂直高度小于轉(zhuǎn)動部分的垂直高度，靠近轉(zhuǎn)動部分的底端和頂端處形成階梯狀或凹口狀部分。
[0010]作為優(yōu)選，所述止動部分沿轉(zhuǎn)動部分向轉(zhuǎn)子內(nèi)部空間延伸形成，所述止動部分與轉(zhuǎn)動部分通過焊接、螺栓、鉚釘或其他機(jī)械連接方式連接；所述止動部分隨葉片與轉(zhuǎn)子側(cè)壁內(nèi)表面形成一定角度的夾角，在夾角范圍內(nèi)來回移動。
[0011]作為優(yōu)選，所述葉片的轉(zhuǎn)動部分是弧形彎曲的，設(shè)有外表面；所述轉(zhuǎn)動部分相對轉(zhuǎn)子的方向設(shè)有前緣和后緣；所述葉片的后緣包括反向彎曲部分，所述反向彎曲部分與轉(zhuǎn)動部分形成一定的夾角；所述反向彎曲部分的長度較葉片長度小。
[0012]作為優(yōu)選，所述葉片之間形成重疊部分，所述重疊部分的長度小于葉片長度。
[0013]作為優(yōu)選，所述葉片頂端和底端均設(shè)有安裝部分，所述安裝部分位于插槽中；所述安裝部分設(shè)有樞軸，所述樞軸位于側(cè)壁的插槽內(nèi)側(cè)；所述樞軸設(shè)有I個(gè)或2個(gè)。
[0014]作為優(yōu)選，所述安裝部分個(gè)數(shù)多2，所述安裝部分設(shè)有樞軸桿，所述樞軸桿可移動地固定葉片頂端和葉片底端于轉(zhuǎn)子上；所述樞軸桿與葉片采用焊接或其他機(jī)械緊固連接方式連接。
[0015]作為優(yōu)選，所述樞軸上設(shè)有定位凸緣和樞軸孔，所述樞軸桿固定在樞軸孔中，所述樞軸孔位于定位凸緣上。
[0016]作為優(yōu)選，所述定位凸緣的上表面是軸承的座面；所述定位凸緣沿轉(zhuǎn)子側(cè)壁內(nèi)表面形成徑向的弧形彎曲的懸臂，所述定位凸緣與轉(zhuǎn)子是整體或分開的結(jié)構(gòu)，采用焊接、螺栓或鉚釘?shù)冗B接方式中的一種連接。
[0017]作為優(yōu)選，所述軸承固定樞軸桿，支撐葉片在定位凸緣上移動。
[0018]作為優(yōu)選，所述結(jié)構(gòu)支撐件位于水輪機(jī)的頂端和底端，所述結(jié)構(gòu)支撐件上設(shè)有驅(qū)動軸承，所述驅(qū)動軸承與傳動軸相連。
[0019]作為優(yōu)選，所述結(jié)構(gòu)支撐件分別位于傳動軸的頂端和底端，頂端結(jié)構(gòu)支撐件可支撐其他水力發(fā)電設(shè)備。
[0020]本實(shí)用新型有益效果，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可位于任意水流中，不需要設(shè)置集水區(qū)和引水通道，對環(huán)境影響極小，節(jié)約成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，水輪機(jī)20、轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)24、中央結(jié)構(gòu)26、輻條28、轉(zhuǎn)子30、內(nèi)部空間32、側(cè)壁34、轉(zhuǎn)子頂端36、轉(zhuǎn)子底端38、葉片40、葉片頂端47、葉片底端49、結(jié)構(gòu)支撐件70、驅(qū)動軸承72
[0023]圖2是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)側(cè)視圖
[0024]其中，中心軸線10、傳動軸22、轉(zhuǎn)子30、插槽35
[0025]圖3是本實(shí)用新型沿圖2中3-3處結(jié)構(gòu)俯視圖
[0026]其中，傳動軸22、轉(zhuǎn)子30、內(nèi)部空間32、側(cè)壁34、插槽35、定位凸緣53
[0027]圖4是本實(shí)用新型部分結(jié)構(gòu)截面圖
[0028]其中，重疊部分12、外表面31、側(cè)壁內(nèi)表面33、側(cè)壁34、插槽35、轉(zhuǎn)動部分41、前緣42、止動部分43、后緣44、樞軸60
[0029]圖5是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)部分放大圖
[0030]其中，外表面31、側(cè)壁內(nèi)表面33、側(cè)壁34、插槽35、葉片40、轉(zhuǎn)動部分41、前緣42、止動部分43、樞軸桿51、軸承52、定位凸緣53、樞軸孔54、懸臂55、樞軸60
[0031]圖6是本實(shí)用新型沿圖5中6-6處截面?zhèn)纫晥D
[0032]其中，轉(zhuǎn)子30、外表面31、側(cè)壁內(nèi)表面33、葉片40、轉(zhuǎn)動部分41、止動部分43、安裝部分50、樞軸桿51、軸承52、定位凸緣53、樞軸孔54、樞軸60
[0033]圖7是本實(shí)用新型葉片結(jié)構(gòu)側(cè)視圖
[0034]其中，轉(zhuǎn)子30、葉片40、轉(zhuǎn)動部分41、止動部分43、樞軸桿51、軸承52、定位凸緣53

【具體實(shí)施方式】
[0035]結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明。
[0036]一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置，水輪機(jī)20包括傳動軸22、轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)24、轉(zhuǎn)子30、葉片40和結(jié)構(gòu)支撐件70 ;所述傳動軸22與轉(zhuǎn)子30固定連接，位于轉(zhuǎn)子30的中心軸線10處；所述轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)24與轉(zhuǎn)子30連接；所述葉片40固定在轉(zhuǎn)子30上；所述結(jié)構(gòu)支撐件70與轉(zhuǎn)子30連接。
[0037]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子30是中空的圓柱形形狀，設(shè)有環(huán)形側(cè)壁34，所述側(cè)壁34圍成轉(zhuǎn)子30的內(nèi)部空間32 ;所述側(cè)壁34上設(shè)有插槽35，所述插槽35方向是沿中心軸線10的方向設(shè)置；所述插槽35是通槽，在側(cè)壁34上等間距設(shè)置，所述插槽35的高度小于轉(zhuǎn)子30高度；所述葉片40通過插槽35可移動的固定在轉(zhuǎn)子30上。
[0038]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子30可轉(zhuǎn)動，所述傳動軸22繞轉(zhuǎn)子30的中心軸線10旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)子30同步轉(zhuǎn)動。
[0039]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子頂端36和轉(zhuǎn)子底端38是開口結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子頂端36位于水流中水面以下位置。
[0040]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)24包括中央結(jié)構(gòu)26，所述中央結(jié)構(gòu)26與傳動軸22剛性連接，所述中央結(jié)構(gòu)26徑向等間距延伸形成尖瘦的輻條28，所述輻條28的末端固定在轉(zhuǎn)子30的側(cè)壁內(nèi)表面33上，所述轉(zhuǎn)子30通過傳動軸22由支撐結(jié)構(gòu)24支撐，所述支撐結(jié)構(gòu)24可位于轉(zhuǎn)子30的上部。
[0041]進(jìn)一步地，所述葉片40包括轉(zhuǎn)子30側(cè)壁34外的轉(zhuǎn)動部分41和側(cè)壁34內(nèi)的止動部分43 ;所述轉(zhuǎn)動部分41的垂直高度與轉(zhuǎn)子30高度相等，所述止動部分43的垂直高度小于轉(zhuǎn)動部分41的垂直高度，靠近轉(zhuǎn)動部分41的底端和頂端處形成階梯狀。
[0042]進(jìn)一步地，所述止動部分43沿轉(zhuǎn)動部分41向轉(zhuǎn)子30內(nèi)部空間32延伸形成，所述止動部分43與轉(zhuǎn)動部分41通過螺栓連接；所述止動部分43隨葉片40與轉(zhuǎn)子30側(cè)壁內(nèi)表面33形成夾角β，在夾角β范圍內(nèi)來回移動，所述夾角β為0°?180°。
[0043]進(jìn)一步地，所述葉片40的轉(zhuǎn)動部分41是弧形彎曲狀，設(shè)有外表面31 ;所述轉(zhuǎn)動部分41相對轉(zhuǎn)子30的方向設(shè)有前緣42和后緣44 ;所述葉片40的后緣44包括反向彎曲部分80，所述反向彎曲部分80與轉(zhuǎn)動部分41形成的夾角Θ，所述夾角Θ角度是0°?45° ;所述反向彎曲部分80的長度是葉片40長度的0.01?0.1倍。
[0044]進(jìn)一步地，所述葉片40之間形成重疊部分12，所述重疊部分12的長度是葉片40長度的1/4?3/4倍。
[0045]進(jìn)一步地，所述葉片頂端47和葉片底端49均設(shè)有安裝部分50，所述安裝部分50位于插槽35中；所述安裝部分50設(shè)有樞軸60，所述樞軸60位于側(cè)壁34的插槽35內(nèi)側(cè)；所述樞軸60設(shè)有I個(gè)。
[0046]進(jìn)一步地，所述安裝部分50設(shè)有樞軸桿51，所述樞軸桿51可移動地固定葉片頂端47和葉片底端49于轉(zhuǎn)子30上；所述樞軸桿51與葉片40采用焊接方式連接。
[0047]進(jìn)一步地，所述樞軸60上設(shè)有定位凸緣53和樞軸孔54，所述樞軸桿51固定在樞軸孔54中，所述樞軸孔54位于定位凸緣53上。
[0048]進(jìn)一步地，所述定位凸緣53的上表面是軸承52的座面；所述定位凸緣53沿轉(zhuǎn)子30側(cè)壁內(nèi)表面33形成徑向的弧形彎曲的懸臂55，所述定位凸緣53與轉(zhuǎn)子30采用焊接方式連接。
[0049]進(jìn)一步地，所述軸承52固定樞軸桿51，支撐葉片40在定位凸緣53上移動。
[0050]進(jìn)一步地，所述結(jié)構(gòu)支撐件70位于水輪機(jī)20的頂端和底端，所述結(jié)構(gòu)支撐件70上設(shè)有驅(qū)動軸承72，所述驅(qū)動軸承72與傳動軸22相連。
[0051]進(jìn)一步地，所述結(jié)構(gòu)支撐件70分別位于傳動軸22的頂端和底端。
【權(quán)利要求】
1.一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置，水輪機(jī)包括傳動軸、轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子、葉片和結(jié)構(gòu)支撐件；其特征是:所述傳動軸與轉(zhuǎn)子固定連接，位于轉(zhuǎn)子的中心軸線處；所述轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子連接；所述葉片固定在轉(zhuǎn)子上；所述結(jié)構(gòu)支撐件與轉(zhuǎn)子連接；所述轉(zhuǎn)子設(shè)有環(huán)形側(cè)壁，所述側(cè)壁圍成轉(zhuǎn)子的內(nèi)部空間；所述側(cè)壁上設(shè)有插槽，所述插槽方向是沿中心軸線的方向設(shè)置；所述插槽是通槽，在側(cè)壁上等間距設(shè)置，所述插槽的高度小于轉(zhuǎn)子高度；所述葉片通過插槽可移動的固定在轉(zhuǎn)子上；所述葉片包括轉(zhuǎn)子側(cè)壁外側(cè)的轉(zhuǎn)動部分和側(cè)壁內(nèi)側(cè)的止動部分；所述葉片頂端和葉片底端均設(shè)有安裝部分，所述安裝部分位于插槽中；所述安裝部分設(shè)有樞軸，所述樞軸位于側(cè)壁的插槽內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置，其特征是:所述止動部分沿轉(zhuǎn)動部分向轉(zhuǎn)子內(nèi)部空間延伸形成，所述止動部分與轉(zhuǎn)動部分通過焊接、螺栓或鉚釘中的一種方式連接；所述轉(zhuǎn)動部分的垂直高度與轉(zhuǎn)子高度相等，所述止動部分的垂直高度小于轉(zhuǎn)動部分的垂直高度；所述止動部分隨葉片轉(zhuǎn)動，與轉(zhuǎn)子側(cè)壁內(nèi)表面形成一定角度的夾角，所述夾角范圍為0°?180°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置，其特征是:所述葉片的轉(zhuǎn)動部分是弧形彎曲狀，設(shè)有外表面；所述轉(zhuǎn)動部分相對轉(zhuǎn)子的方向設(shè)有前緣和后緣；所述葉片的后緣包括反向彎曲部分，所述反向彎曲部分與轉(zhuǎn)動部分形成一定的夾角，所述夾角為0°?45° ;所述反向彎曲部分的長度是葉片長度的0.01?0.1倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置，其特征是:所述葉片之間形成重疊部分，所述重疊部分的長度是葉片長度的1/4?3/4倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力發(fā)電系統(tǒng)渦輪裝置，其特征是:所述轉(zhuǎn)子是中空的圓柱形形狀或開口的管狀；所述轉(zhuǎn)子頂端和底端是開口或封閉的結(jié)構(gòu)；所述傳動軸繞轉(zhuǎn)子的中心軸線旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動；所述轉(zhuǎn)子頂端位于水流中水面以下位置。
【文檔編號】F03B3/12GK204200450SQ201420675590
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】羅宗賢, 羅金, 羅維明, 楊浩華, 楊榮方, 熊冰 申請人:廣東梅雁吉祥水電股份有限公司