一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統的製作方法

2023-10-31 04:53:52 1

一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統，其特徵是：轉軸a兩端各固定一個鏈輪，且與轉軸d豎直上下一組用軸承、軸承座安裝在支撐骨架對應的上下梁，並用傳送鏈條嚙合連接，轉軸b兩端各固定一個鏈輪，且與轉軸c也豎直上下一組用軸承、軸承座連接在支撐骨架對應的上下梁，並用傳送鏈條嚙合連接，兩組轉軸中的轉軸a與轉軸b相同端的兩個對轉齒輪以及與發電機的輸出齒輪共計三個齒輪並排嚙合連接，水槽的圓弧狀側面對面外側兩端與兩根傳送鏈條的鏈條軸合頁式同轉軸連接。本實用新型主要利用水流衝擊力和自身重力能量轉換做功進行發電。主要用於高水頭式、築壩式河流域進行發電。
【專利說明】一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統，屬於新能源水力發電【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現有水輪車水力發電的水動能利用率只有約20-30%，其存在弊端:(I)只依靠單一水流衝擊力發電。(2)水流衝擊葉片做功的時間極短。(3)水源浪費嚴重利用率低。因此它發電的能量只能取決於水頭高度和流量的大小。衝擊式水輪車在工作時，每一個循環只有1-2片葉片做功受到衝擊，它會隨著單位水流量的增加和水頭的增高而轉速增高，作用在水輪機葉片上衝擊力時間會越短，因此有用功做功的時間越短，大量的水白白浪費掉，水源利用率仍然很低。葉片軸流式水輪機在水流量特別大，水頭高時，約有60%的水流無法利用，在利用約40%的水流衝擊水輪機葉片時，只有約20-30%的水流真正衝擊葉片做功，轉速高衝擊葉片做功時間極其短暫，大量的水流也白白浪費掉，水源的利用率也較低。

【發明內容】

[0003]本實用新型為克服【背景技術】的不足，提供一種利用水流的衝擊力和自身重力同時長時間有用做功和水源的重複利用，能夠大功率發電的一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統。
[0004]本實用新型需要解決的技術問題所採取的技術方案是:一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統包括:轉軸a、轉軸d、轉軸b、轉軸c、支撐骨架、發電機、配電櫃、輸送高壓電網，其特徵在於轉軸a兩端各固定一個鏈輪，且與轉軸d豎直上下一組用軸承、軸承座安裝在支撐骨架對應的上下梁，並用傳送鏈條嚙合連接，轉軸b兩端各固定一個鏈輪，且與轉軸c也豎直上下一組用軸承、軸承座連接在支撐骨架對應的上下梁，並用傳送鏈條嚙合連接，兩組轉軸中的轉軸a與轉軸b相同端的兩個對轉齒輪以及與發電機的輸出齒輪共計三個齒輪並排嚙合連接，水槽的圓弧狀側面對面外側兩端與兩根傳送鏈條的鏈條軸合頁式同轉軸連接，發電機、配電櫃、輸送高壓電網用導線電連接。其特徵在於兩個反衝式慣性水輪分別固定連接在轉軸d的兩最外端，反衝式慣性水輪是形狀材質為圓形周圍布滿扇弧形葉片的鐵鋁合金水輪，發電機、反衝管、擋板和出水口導流罩分別與支撐骨架固定連接，兩個隔磁板分別設置在轉軸c和轉軸d各自兩端相對應的強力磁鐵之間，隔磁板的上邊緣與轉軸軸心平齊，並均與支撐骨架固定連接。其特徵在於水槽的圓弧狀側面外側面兩端各固定一個強力磁鐵，水槽的底部設置有溢氣孔，底部的外側面兩端各設置有一個復位拉簧。穩定轉速作用的慣性水輪。當從水壩上衝出的水流進入用擋板和鏈條護罩板圍成的四周封閉的流體快速通道內，經進水口聚流罩導流直接衝擊設置在傳送鏈條上的第一排水槽，待充滿水槽後，在其自身重力和衝擊力作用下驅使傳送鏈條傳動，第一排水槽被迫下行，第二排水槽傳來被衝擊，充滿水後也在其自身重力和衝擊力作用下驅使傳送鏈條傳動，第二排水槽被迫下行，第三排水槽傳來被衝擊，依次類推，第四排、第五排——當水槽下行到低端時在隔磁板的作用下，兩對立著的水槽會無吸引力自由分開，槽內的水會自動倒出，水槽自動翻轉為口朝下翻蓋在傳送鏈條上，同時垂直有用的力臂變短，復位拉簧被張緊拉著空槽輕裝緩緩上升，當到達頂端時，在復位拉簧拉力下，又提前自動翻轉恢復原狀口朝上，強烈的吸引力能減輕水槽對傳送鏈條壓力避免傳送鏈條彎曲變形，同時又驅動相對立的兩對傳送鏈條逆向轉動，充滿水後下行又開始，下一個工作循環周而復始。本機頂部到水壩底部，每一個充滿水的水槽重力下行時始終在做功，這是一個有效地做功行程，做功時間之長行程之長隨水頭高度而定，可以大的驚人，而且下行時從水槽底部溢氣孔流出的水又衝擊下一個水槽，用以補充下一個水槽因震動衝擊而飛濺溢出的水，水槽的加速下行還會產生加速度，帶動傳送鏈條加速轉動。與此同時，另一股水流由反衝管水道從壩頂到壩底這樣一個高度直流而下猛烈衝擊位於壩底的反衝式慣性水輪的葉片，加上所有水槽散落的水流經出水口導流罩導流二次回收的衝擊，這兩種能量驅使沉重的超大反衝式慣性水輪高速旋轉起來，又帶動同軸轉動的傳送鏈條同步旋轉，就這樣每一個充滿水的水槽在衝擊力，自身重力以及反衝式慣性水輪的衝擊動力三種動力合為一體，產生一種巨大的旋轉能量，拖動傳送鏈條經兩對轉齒輪、發電機齒輪帶動巨型發電機超負荷超大功率的發電。
[0005]本實用新型在每一個水槽充滿水下行時，其中重力作用線與中心軸垂直，均形成最長的力臂是鏈輪半徑，根據力矩公式M = FLjP:力矩=力X力臂重力不變可推出產生最大的力矩。又根據重力做功公式We = mgh，h為水槽水滿時下降的高度最大(壩高度)，可推出產生巨大的有用功。此裝置把水流的動能、勢能、轉化為機械能，發揮的淋漓盡致，能大幅度提高發電效率，是符合能量守恆定律的。
[0006]本實用新型設計各部件作用的優點在於；(I)對轉齒輪能使兩組相對傳送鏈條同步相逆向運轉。(2)內置擋板能防止水槽下行時水流飛濺溢出，浪費水源，為二次水源回收利用起導流作用。(3)水槽弧形側面易倒出水，翻蓋後上行時不易反夾帶水，水槽底部有溢氣孔在初次水流衝擊時不易聚氣外溢，同時又可衝擊下一水槽補充水量。(4)水槽側面的復位拉簧，在進水口頂端水槽回位時，能加快水槽的復位翻轉，爭取水流提早衝擊的時間，同時復位後在強力磁鐵異極相互吸引下，又作為短暫的動力。下行過程中由於很強的吸引力又像銜接著這兩個對立的水槽，好像一個整體被四根鏈條四角牽拉著，能減少對傳送鏈條的變形壓力，葛洲壩水電站落差為22米，需21立方水發一度電，三峽水電站落差87米左右，仍需5立方水發I度電，如果採用本實用新型機設置在落差22米的葛洲壩，豎直方向每隔5米固定一臺兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電機能安置四臺，也就是說單位流量的水能循環重複利用四次，那麼發I度電敢保證I立方水不到，你試想每一個充滿水槽的水從22米的高度，加上有入水口衝擊力所產生的初速度加速運動落下，有大約20米高度都在依靠重力，至始至終的做功，發電效率可想而知，若又在水平方向每1-2米豎放這樣一排，立體布滿整個河壩，依據河壩的寬度、高度、不知能發出多大的電量！總之我們把有限的水力資源循環開發利用發揮無窮的能量，發電效率成倍、十幾倍增加，使電力能源取之不盡用之不竭。
[0007]本實用新型的有益效果是:(I)依靠水流的衝擊力和重力同時做功，徹底改變了現有水輪機只依靠單一的衝擊力。(2)傳送鏈條上的水槽的重力始終做功，延長了有用的做功時間和位移，(3)同時又依靠水頭的高度衝擊位於壩底的反衝式慣性水輪做功，沉重的水輪轉起來酷似一個慣性飛輪，能平衡穩定轉速和啟動該裝置的作用。(4)依靠兩條逆向旋轉相對稱的傳送帶，水流衝擊水槽時反濺起的水能夠相互接收補充，很少浪費，水源的利用率極聞。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0008]圖1是一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統立體結構示意圖，
[0009]圖2是一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統的主視圖
[0010]圖3是一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統的右側視圖
[0011]圖4是圖1中水槽結構與傳送鏈條連接結構示意圖
[0012]圖5是圖1中支撐骨架與四個轉軸a、b、C、d連接結構示意圖
[0013]圖6是圖1中電器電路連接方框示意圖
[0014]圖中:1、進水口聚流罩2、發電機3、對轉齒輪4、支撐骨架5、反衝式慣性水輪6、出水口導流罩7、反衝管8、水槽、9、傳送鏈條10、軸承座、11、圓弧狀側面12、擋板13、鏈輪14、復位拉簧15、溢氣孔16、配電櫃17、輸送高壓電網18、強力磁鐵19、轉軸a
[0015]20、轉軸b21、轉軸c22、轉軸d23、隔磁板
【具體實施方式】
[0016]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】及實施例對本實用新型技術方案進一步描述。【具體實施方式】如下:.一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統包括:轉軸a(19)、轉軸d(22)、轉軸b (20)、轉軸c (21)、支撐骨架⑷、發電機⑵、配電櫃(16)、輸送高壓電網(17)，其特徵在於轉軸a(19)兩端各固定一個鏈輪(13)，且與轉軸d(22)豎直上下一組用軸承、軸承座(10)安裝在支撐骨架(4)對應的上下梁，並用傳送鏈條(9)嚙合連接，轉軸b (20)兩端各固定一個鏈輪(13)，且與轉軸c (21)也豎直上下一組用軸承、軸承座(10)連接在支撐骨架(4)對應的上下梁，並用傳送鏈條(9)嚙合連接，兩組轉軸中的轉軸a(19)與轉軸b(20)相同端的兩個對轉齒輪(3)以及與發電機(2)的輸出齒輪共計三個齒輪並排嚙合連接，水槽(8)的圓弧狀側面(11)對面外側兩端與兩根傳送鏈條(9)的鏈條軸合頁式同轉軸連接，發電機
(2)、配電櫃(16)、輸送高壓電網(17)用導線電連接。其特徵在於兩個反衝式慣性水輪(5)分別固定連接在轉軸d (22)的兩最外端，反衝式慣性水輪(5)是形狀材質為圓形周圍布滿扇弧形葉片的鐵鋁合金水輪，發電機(2)、反衝管(7)、擋板(12)和出水口導流罩(6)分別與支撐骨架⑷固定連接，兩個隔磁板(23)分別設置在轉軸c(21)和轉軸d(22)各自兩端相對應的強力磁鐵(18)之間，隔磁板(23)的上邊緣與轉軸軸心平齊，並均與支撐骨架(4)固定連接。其特徵在於水槽(8)的圓弧狀側面(11)外側面兩端各固定一個強力磁鐵(18)，水槽(8)的底部設置有溢氣孔(15)，底部的外側面兩端各設置有一個復位拉簧(14)。在裝置傳送鏈條(9)系統時先把傳送鏈條等距離分段退出鏈條轉軸截斷，用新的特製的加長加固轉軸替代，並與水槽上的側面固定銷孔連接，形成合頁式轉軸，待所有傳送鏈條(9)上的水槽(8)及配合部件裝置整好後，再整體裝入設備進行調試，並先由反衝式慣性水輪(5)放水啟動，本結構簡單易行，易於量產，發電效率能大幅度成倍提高。
【權利要求】
1.一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統包括:轉軸a(19)、轉軸d(22)、轉軸b (20)、轉軸c (21)、支撐骨架⑷、發電機(2)、配電櫃(16)、輸送高壓電網(17)，其特徵在於轉軸a (19)兩端各固定一個鏈輪(13)，且與轉軸d (22)豎直上下一組用軸承、軸承座(10)安裝在支撐骨架(4)對應的上下梁，並用傳送鏈條(9)嚙合連接，轉軸b (20)兩端各固定一個鏈輪(13)，且與轉軸c (21)也豎直上下一組用軸承、軸承座(10)連接在支撐骨架(4)對應的上下梁，並用傳送鏈條(9)嚙合連接，兩組轉軸中的轉軸a(19)與轉軸b(20)相同端的兩個對轉齒輪(3)以及與發電機(2)的輸出齒輪共計三個齒輪並排嚙合連接，水槽(8)的圓弧狀側面(11)對面外側兩端與兩根傳送鏈條(9)的鏈條軸合頁式同轉軸連接，發電機(2)、配電櫃(16)、輸送高壓電網(17)用導線電連接。
2.根據權利要求1中一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統，其特徵在於兩個反衝式慣性水輪(5)分別固定連接在轉軸d(22)的兩最外端，反衝式慣性水輪(5)是形狀材質為圓形周圍布滿扇弧形葉片的鐵鋁合金水輪，發電機(2)、反衝管(7)、擋板(12)和出水口導流罩(6)分別與支撐骨架(4)固定連接，兩個隔磁板(23)分別設置在轉軸c(21)和轉軸d(22)各自兩端相對應的強力磁鐵(18)之間，隔磁板(23)的上邊緣與轉軸軸心平齊，並均與支撐骨架(4)固定連接。
3.根據權利要求1中一種兆瓦級相逆轉傳送帶式葉輪水力發電系統，其特徵在於水槽(8)的圓弧狀側面(11)外側面兩端各固定一個強力磁鐵(18)，水槽(8)的底部設置有溢氣孔(15)，底部的外側面兩端各設置有一個復位拉簧(14)。
【文檔編號】F03B13/00GK203383971SQ201320122980
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年3月19日 優先權日:2013年3月19日
【發明者】柳聯營 申請人:柳聯營