一种水车状直冲式水轮发电机组制造技术

一种水车状直冲式水轮发电机组，包括有可沿中心转轴（1a）转动的金属水车（1）、将水流引入金属水车叶轮（1b）叶片上的金属水车槽（2）、联接于金属水车中心转轴外端的传动箱（3）、分别通过联轴器（4）联接于传动箱输出轴两端的大容量发电机组（5）和小容量发电机组（6）。本发明专利技术可高效利用水能，发电效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水电发电
，具体为水轮发电机

技术介绍
当今世界，随着经济的快速发展，各国对电能的需求越来越高。水能发电一直是电能供应的主要方式之一，采用环保方式开发江河的水能资源，是未来电力发展的主要方向之一。传统的水能发电模式，必须淹没大量土地，诱发地质灾害，造成严重的生态破坏，并产生大量移民。并且，传统的低水头水电站基本都是采用贯流式水轮机，依靠水压和流速冲击类似电风扇叶片一样的水轮机叶轮，水流不是直冲叶片，而是在叶片上产生横向分力带动转轮旋转，水能利用率较低，发电效益不高。中国专利申请201410485280.X公开了一种水车式发电装置，此外还有一种“竖叶水车发电装置”，可在不破坏环境的条件下利用水能发电。首先，这种装置的基本运用方式是将发电装置安置于天然或者人工构筑引流的河道中，只是简单地利用水流冲击水车叶片转动从而带动发电机组发电，水车的叶轮为侧面敞开式，冲击到叶轮上的水流大量从叶轮侧面流失，只能利用水流非常有限的冲力，对水体的势能利用率极为低下甚至基本没有，发电效能有限；其次，由于其“装置”的本质，决定了此类发电装置难以产生规模效应，不能成为电力生产的重要方式；第三，由于这种置放于溪流中的发电装置，在流量、水位、流速和波浪不断变化的情况下，水车转速变化不定，发出的电量无法控制，电流的频率不稳定，会对电器设备造成损害；第四，这类发电装置很小，布设于溪流河道中，抗拒洪水的能力较差。
技术实现思路
本专利技术的目的正是为了解决现有技术的不足，提供一种可高效利用水能、发电效率高的水车状直冲式水轮发电机组。本发电机组主要适用于较低水头的水电站。本专利技术的目的通过如下技术方案实现。一种水车状直冲式水轮发电机组，包括有可沿中心转轴转动的金属水车、将水流引入金属水车叶轮叶片上的金属水车槽、联接于金属水车中心转轴外端的传动箱、分别通过联轴器联接于传动箱输出轴两端的大容量发电机组和小容量发电机组。本专利技术所述金属水车包括有套装于中心转轴上的两块相同并平行的圆盘形侧面幅板，设置于两块侧面幅板之间并连接两块侧面幅板的圆圈形卷板、根部连接于圆圈形卷板上的一组径向的圆环形隔板、两侧与相邻的径向圆环形隔板连接且根部连接于圆圈形卷板上的呈放射状均匀布置的叶片，相邻的径向隔板空间内的叶片交错布置。所述金属水车槽包括有由两侧挡板和后挡板构成的槽体，金属水车下部受水流作用的下方一侧安置于槽体内；在后挡板的下部开设有将水流引入槽体内的进水口，在槽体内从进水口至贴近水车叶轮的位置设置有向下倾斜并逐渐收口的上导向板和下导向板，在上导向板和下导向板之间设置有一组从进水口至出水端高度逐渐降低的导流板，每相邻的两块导流板之间形成一个喷水口，各个喷水口分别配置有闸门，在槽体的出水端设置有尾翘式前导向板，前导向板的末端贴近水车叶轮；在两侧挡板顶部开设有轴承座孔，金属水车中心转轴两端的轴承安装于轴承座孔中，在槽体两侧挡板内侧斜向和后挡板上方水平向，还设置有密封金属板条。金属水车槽导流板之间的喷水口对向金属水车径向隔板之间的空格。在联轴器与大容量发电机组之间以及联轴器与小容量发电机组之间分别设置有增速器。本专利技术的金属水车设置的圆环形侧挡板、圆环形分隔板、内卷板和叶片可使水流集中在它们形成的若干叶轮格内不流失，确保水流压力。相邻的径向隔板空间内的叶片交错布置，可以均衡水流冲击力，使水车旋转更为稳定。所设置的金属水车槽可使水流通过渐缩式喷口增大流速后，直接冲击水车叶轮，使水车获得远比传统的叶轮式水轮机更直接、更强大的扭矩进而旋转，旋转的水车或通过传动装置或直联发电机，进而实现高效发电。本专利技术的金属水车槽一方面可以基本杜绝侧面漏水，将引入的水流导入金属水车叶轮；水车叶轮侧面也不会漏水，可保证足够的水压，提高水能利用效率；金属水车槽的三面挡板上还设置有金属密封条，可以防止水流从水车槽和水车转轮之间的缝隙大量流失，提高水能利用率；另一方面可以保证水车运行更加稳定，利于水车安装和高精度旋转运行。金属水车槽的入水口分隔为多个喷水口，可根据水流量大小调节发电能力。丰水期水流量大时，开启全部闸门，水流从全部喷水口进入冲击水车的全部叶片，带动所有发电机组运行发电；中水期流量较大时，开启中间喷水口闸门、增加开启一侧闸门或者和两侧喷水口闸门的部分，带动大容量的一个机组运行发电；枯水期水流量小时，仅开启中间闸门，水流从中间喷水口冲击水车中部叶片，带动小容量发电机组。【附图说明】图1为本专利技术通过传动装置发电的示意图； 图2为图1的立面图； 图3为本专利技术直联发电的示意图； 图4为金属水车的径向剖面图； 图5为金属水车槽的结构示意图； 图6为金属水车与金属水车槽配装的立体示意图； 图7为金属水车与金属水车槽配装的平面示意图； 图8为本专利技术的发电过程示意图。【具体实施方式】如图1、图2所示通过传动装置发电的水车状直冲式水轮发电机组，包括有可沿中心转轴Ia转动的金属水车1、将水流引入金属水车转轮叶片上、保证足够水压的金属水车槽2、联接于金属水车中心转轴外端的传动箱3、分别通过联轴器4联接于传动箱输出轴两端的大容量发电机组5和小容量发电机组6。图3所示为金属水车直联发电机组的直联发电方式。如图4、图6、图7所示，所述金属水车包括有套装于中心转轴Ia上的两块相同并平行的圆盘形侧面幅板lb，设置于两块侧面幅板之间并连接两块侧面幅板的圆圈形卷板lc、根部连接于圆圈形卷板上的一组径向的圆环形隔板ld、两侧与相邻的径向圆环形隔板连接且根部连接于圆圈形卷板上的呈放射状均匀布置的叶片le，相邻的径向隔板空间内的叶片交错布置。如图5、图6、图7所示，所述金属水车槽2包括有由两侧挡板2a、后挡板2b和喷水口 2g构成的槽体，金属水车下部受水流作用一侧置于槽体内；在后挡板的下部开设有将水流引入槽体内的进水口 2c，在槽体内从进水口至贴近水车叶轮的位置设置有向下倾斜并逐渐收口的上导向板2d和下导向板2e，在上导向板和下导向板之间设置有一组从进水口至出水端高度逐渐降低的导流板2f，每相邻的两块导流板之间形成一个喷水口 2g。可将进水口分为两个或三个以上的喷水口，以适应不同流量情况下的高效发电需要。各个喷水口分别配置有闸门2h，在槽体的出水端设置有尾翘式前导向板2i，前导向板2i的末端贴近水车叶轮；在两侧挡板2a顶部开设有轴承座2j，金属水车中心转轴Ia两端的轴承安装于轴承座2j中；轴承外部安装有防水密封装置；在水车槽体内的两侧挡板内侧斜向和后挡板上方水平向，还设置有减少水流渗漏、保证水流压力、隔离轴承座孔和水流的密封金属板条2k。金属水车槽导流板之间的喷水口对向金属水车径向隔板之间的空格。金属水车径向隔板之间的空格与金属水车槽导流板之间的喷水口数量可以相同并--对应，也可以不同，例如一个喷水口对向两格径向隔板之间的空格。在联轴器4与大容量发电机组5之间以及联轴器与小容量发电机组6之间分别设置有增速器7，保证发电机获得设计的额定转速，确保电力质量。如图1、图8所示，将本专利技术的发电机组置于厂房9内，将金属水车I置于水车渠8中。在修筑的引水渠10与金属水车槽2的进水口之间连接进水通道12，在进水通道上设置水闸11。打开水闸，水流13进入金属水车槽的进水口并分别从各个喷水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水车状直冲式水轮发电机组，其特征在于，包括有可沿中心转轴（1a）转动的金属水车（1）、将水流引入金属水车叶轮（1b）叶片上的金属水车槽（2）、联接于金属水车中心转轴外端的传动箱（3）、分别通过联轴器（4）联接于传动箱输出轴两端的大容量发电机组（5）和小容量发电机组（6）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗富强，
申请(专利权)人：罗富强，
类型：发明
国别省市：云南;53