本发明专利技术公开了一种平水流发电装置，包括发电机、导流罩，所述导流罩内设置有转动毂，所述转动毂的外侧均匀设置有叶片；所述发电机、转动毂之间设置有多发条储能释能装置；所述导流罩的一侧设置有导流槽；所述叶片通过叶片自旋转机构连接在转动毂上，所述叶片自旋转机构包括设置在转动毂上的叶片连接孔与弧形槽、设置在弧形槽内的弹簧，以及设置在叶片上的叶片连接柱与自旋转转动柱，所述叶片连接柱连接在叶片连接孔内，所述自旋转转动柱伸入弧形槽内并与弹簧相接触。本发明专利技术占用空间小，不影响航道，能代替柴油机发电，满足趸船的日常用电，避免了从岸上牵设电缆，节省人力财力，绿色环保。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水力发电装置，特别是指一种平水流发电装置。
技术介绍
我国内河航道目前存在趸船用电难、依赖柴油发电机、纵向水轮发电占用空间大 等诸多工程实际问题。我国虽然水能资源蕴藏丰富，但长期以来多在江河上游水位落差大 的河段上建坝蓄水，利用水头势能发电进行发电，因此低水头的水能一直未能得到很好的 开发利用。此外，对于那些水能资源丰富但不宜修建水电站的区域，水能资源也一直处在闲 置未开发利用的状态。其中码头上大量的趸船具有特殊性，它们远离岸边，不适宜接岸电， 多采用柴油机发电，既不经济也不环保。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用低水头水能进行发电的平水流发电装置。 为实现上述目的，本专利技术所设计的平水流发电装置，包括发电机、导流罩，所述导 流罩内设置有转动毂，所述转动毂的外侧均匀设置有多个叶片；所述发电机、转动毂之间 设置有多发条储能释能装置，所述多发条储能释能装置由至少一个多发条储能释能单元组 成，所述多发条储能释能单元可采用中国专利技术专利ZL201010242059. 3中公开的多发条储 能释能装置或中国专利技术专利ZL201110031958. 3中公开的单轴多发条储能器；所述导流罩 的一侧设置有导流槽，所述导流槽的外侧与导流罩相切使水流以切线方向冲击叶片，所述 导流槽在入水口处截面面积大于出水口处的截面面积以提高水流速度；所述叶片通过叶片 自旋转机构连接在转动毂上，所述叶片自旋转机构包括设置在转动毂上的叶片连接孔与弧 形槽、设置在弧形槽内的弹簧，以及设置在叶片上的叶片连接柱与自旋转转动柱，所述叶片 连接柱连接在叶片连接孔内，所述自旋转转动柱伸入弧形槽内并与弹簧相接触。所述弧形 槽的角度为30°~120°，优选为80°~100°，进一步优选为90°。 优选地，所述多发条储能释能单元的数量为1个，其输入端、输出端分别设置有齿 轮，其中，输入端齿轮与设置在转动毂转轴上的齿轮啮合，输出端齿轮与设置发电机转轴上 的齿轮啮合；该结构中，发电机、多发条储能释能装置采用卧式布置。可选地，所述多发条储 能释能单元的的输入端、输出端也可分别通过联轴器与转动毂、发电机的转轴相连，此时发 电机、多发条储能释能装置采用立式布置。 优选地，所述多发条储能释能单元的数量为2~6个，并列设置在两块固定板之 间，各多发条储能释能单元的输入端、输出端分别设置有齿轮；其中一个多发条储能释能单 元的输入端齿轮与设置在转动毂转轴上的齿轮啮合，输出端齿轮与设置在发电机转轴上的 齿轮啮合；该结构中，发电机、多发条储能释能装置采用卧式布置。可选地，在上述方案中也 可采用联轴器来代替齿轮，即各多发条储能释能单元的输入端、输出端分别设置有联轴器 (联轴器分为两个部分，这里只是其中的一个部分），其中一个多发条储能释能单元的输入 端、输出端分别通过联轴器与转动毂、发电机的转轴相连；该结构中，发电机、多发条储能释 能装置采用立式布置。采用上述两种结构时，转动圆形定位板使其中一个多发条储能释能 单元的两端通过联轴器或齿轮与转动毂、发电机相连，多个多发条储能释能单元轮流投入 使用，可获得最佳使用寿命。 优选地，所述多发条储能释能单元的数量为2~6个，并列设置在两块固定板之 间，所述固定板的中心设置有大齿轮，所述多发条储能释能单元的输入端、输出端分别设置 有齿轮，各多发条储能释能单元的输入端齿轮围绕在一块固定板的大齿轮的外侧并与其啮 合，各多发条储能释能单元的输出端齿轮围绕在另一块固定板的大齿轮的外侧并与其啮 合，各大齿轮的中心设置有转轴，所述发电机、转动毂通过联轴器与对应的大齿轮中心的转 轴相连。采用此结构时，发电机、多发条储能释能装置采用立式布置，多个多发条储能释能 单元同时投入使用，可获得最大储能量。 优选地，所述叶片为平板状，其背面沿横向和纵向设置有加强筋10,以避免叶片扭 曲变形。优选地，所述导流罩的水流出口处的开口角度为80°~100°，而非180°，可以 使水流作用于水轮叶片的时间更长，并且可避免横流的影响。进一步优选地，所述导流罩的 水流出口处的开口角度为90°。 优选地，所述叶片连接孔内固定设置有轴承，所述叶片连接柱固定连接在所述轴 承的内圈中，通过设置轴承可降低叶片自旋转的摩擦阻力，提高叶片自旋转的灵敏度。 本专利技术的有益效果是：该平水流发电装置以趸船为搭载平台，安置在趸船船底，将 水流的能量转化为机械能，水流经过导流罩后，速度增大，并以较为规整的方向冲击水轮叶 片，进一步与多发条储能释能装置连接储存能量，多发条储能释能装置与发电机连接释放 能量，为水力发电提供稳定的转速，继而将机械能转化为电能；另外，叶片采用自旋转机构 进行减阻，使得效率大大提高；本专利技术占用空间小，不影响航道，能代替柴油机发电，满足趸 船的日常用电，避免了从岸上牵设电缆，节省人力财力，绿色环保。除趸船外，该装置也可应 用于其它水上平台如船舶、码头、电站等利用低水头水流进行发电。【附图说明】 图1为本专利技术所设计的平水流发电装置的结构示意图，为便于表示装置的内部结 构，图中导流槽、导流罩的上壳板未画出。 图2为图1中转动毂与叶片的安装示意图。 图3为图2中转动毂与叶片连接处的放大图。图4为图3中弧形槽内安装弹簧的结构示意图。 图5为图1中叶片的结构示意图。图6为本专利技术所设计的平水流发电装置的另一种结构示意图，为便于表示装置的 内部结构，图中导流槽、导流罩的上壳板未画出。其中：导流槽1、导流罩2、转动毂3、发电机4、多发条储能释能单元5、叶片6、挡板 外壳7、固定板8、自旋转转动柱9、加强筋10、弹簧11、叶片连接孔12、弧形槽13、叶片连接 柱14【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。 如图1~5所示，本专利技术所设计的平水流发电装置，平水流发电装置，包括发电机 4、导流罩2,导流罩2内设置有转动毂3,转动毂3的外侧均匀设置有六个叶片6 ;发电机4、 转动毂3之间设置有多发条储能释能装置。所述多发条储能释能装置为一个多发条储能释 能单元5。发电机、多发条储能释能装置采用立式布置。 导流罩2的一侧设置有导流槽1，导流槽1的外侧与导流罩2相切使水流以切线方 向（相对于导流罩圆形内壁）冲击叶片6。导流槽1由挡板外壳7围成水流通道，呈直壁型 (以便于加工），其截面面积逐渐由大变小，水流由大截面处进入导流槽1，由小截面处流出 并冲击叶片6,目的是增大冲击叶片6的流速并调整水流的流向。挡板外壳7可挡住横向流 场流向叶片6的水流，减小其对叶片6转动的影响，即减小阻力。导流罩2的水流出口处的 开口角度为90°，可以使水流作用于叶片6的时间更长，并且可避免横流的影响。 叶片6为平板状，其背面沿横向和纵向设置有加强筋10。采用平板状叶片的优点 是，在水流冲击叶片6的正面（无加强筋的一面）时，叶片6的受力面积大，可有效地带动 转动毂3旋转。 为减少水流冲击反侧叶片6产生的阻力，在叶片6与转动毂3的连接处设计了叶 片自旋转机构。所述叶片自旋转机构包括设置在转动毂3上的叶片连接孔12与弧形槽13、 设置在弧形槽13内的弧形弹簧11，以及设置在叶片6上的叶片连接柱14与自旋转转动柱 9。弧形槽13的角度为90°，弧形弹簧11可伸缩的嵌在弧形槽本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种平水流发电装置，包括发电机(4)、导流罩(2)，所述导流罩(2)内设置有转动毂(3)，所述转动毂(3)的外侧均匀设置有多个叶片(6)，其特征在于：所述发电机(4)、转动毂(3)之间设置有多发条储能释能装置，所述多发条储能释能装置由至少一个多发条储能释能单元(5)组成；所述导流罩(2)的一侧设置有导流槽(1)，所述导流槽(1)的外侧与导流罩(2)相切使水流以切线方向冲击叶片(6)，所述导流槽(1)在入水口处截面面积大于出水口处的截面面积以提高水流速度；所述叶片(6)通过叶片自旋转机构连接在转动毂(3)上，所述叶片自旋转机构包括设置在转动毂(3)上的叶片连接孔(12)与弧形槽(13)、设置在弧形槽(13)内的弹簧(11)，以及设置在叶片(6)上的叶片连接柱(14)与自旋转转动柱(9)，所述叶片连接柱(14)连接在叶片连接孔(12)内，所述自旋转转动柱(9)伸入弧形槽(13)内并与弹簧(11)相接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周利兰，马栋梁，黄炜祥，卓思雨，汪皓，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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