一种水力发电模组及充电方法技术

本申请公开一种水力发电模组及充电方法，包括壳体，壳体内转动连接有主轴，主轴一端与发电机上附接的转子连接，发电机固定于壳体内；主轴的另一端连接水轮机，水轮机的转轮与下游水流接触；壳体一侧设有涡流管，涡流管一端用于和置于上游水流中的导水管连接，涡流管的另一端与水轮机的转轮相对；在主轴上安装有辅助提速装置，辅助提速装置以低速旋转的转轮为动力、且辅助提速装置用于将下游水流引到水轮机转轮上并对水轮机的转轮进行驱动；该充电方法是水力发电模组的充电使用方法；在上游水位降低时，本发明专利技术解决如何使水轮机的转轮继续进行旋转的问题。进行旋转的问题。进行旋转的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水力发电模组及充电方法


[0001]本专利技术涉及新能源发电
，具体涉及一种水力发电模组及充电方法。

技术介绍

[0002]涡轮发动机是一种利用旋转的机件自穿过它的流体中汲取动能的发动机形式，是内燃机的一种，被广泛应用在发电、航空、航海等领域。涡轮发动机按照流体介质的不同，大致分为燃气涡轮发动机、水力涡轮发动机、蒸汽涡轮发动机；其中，水力涡轮发动机的主体部件是由水轮机和发电机两部分构成的，水流经过水轮机的受水面时，水能转换为机械能并带动水轮机实现旋转，水轮机的转轴又带动发电机的转子实现旋转，机械能转换成电能并输出供电。
[0003]目前，水轮机转轮能够进行不断旋转的现有常规方法是：参见图1所示，示出的是常规水力涡轮发动机的工作原理示意图，上游的河流通过渠道流到水轮机的转轮受水面上，之后又通过渠道汇入到下游的河流中，利用上游和下游河流之间的高度差，上游的水流会持续不断的流向下游，与此同时，水流不断冲击水轮机的转轮并使其转动。
[0004]但是，上述水轮机转轮的常规旋转方法存在的问题在于：一旦上游河流由于干旱等原因出现液位降低的情况时，就不能继续利用上、下游河流的高度差使上游水汇入下游，最终导致水轮机的转轮因未受到水流冲击而无法进行旋转。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种水力发电模组及充电方法，在上游水位降低时，如何使水轮机的转轮继续进行旋转。
[0006]第一方面，本专利技术公开了一种水力发电模组，包括壳体，壳体内转动连接有主轴，主轴一端与发电机上附接的转子连接，发电机固定于壳体内；主轴的另一端连接水轮机，水轮机的转轮与下游水流接触；壳体一侧设有涡流管，涡流管一端用于和置于上游水流中的导水管连接，涡流管的另一端与水轮机的转轮相对；在主轴上安装有辅助提速装置，辅助提速装置以低速旋转的转轮为动力、且辅助提速装置用于将下游水流引到水轮机转轮上并对水轮机的转轮进行驱动。
[0007]作为对水轮机的进一步限定，水轮机包括转轮，转轮的内毂上环形阵列有两个以上的弧形叶片，弧形叶片的一端缘形成用于受水的内弧面，弧形叶片的背缘形成外弧面，且外弧面向远离内弧面的方向突出；转轮的外毂上环形阵列有至少两个助力叶，助力叶上形成内、外弧面，助力叶的内弧面为受水面，助力叶、弧形叶片的内弧面处于同侧。
[0008]作为对涡轮管、弧形叶片位置关系的进一步限定：涡流管的出水口与弧形叶片内弧面的末梢端相对。
[0009]作为对辅助提速装置的进一步限定，辅助提速装置包括容腔，容腔的安装口上设有盖板，容腔内叠层、对扣放置有两环套，环套上等间距形成至少两个推流板，推流板末端与环套内缘壁以可转动方式贴合，不同环套上的相邻推流板可贴合适配；环套内缘壁上等
间隔形成至少两段齿牙，齿牙段数与推流板个数等同，相邻两段齿牙间的环套内缘壁上形成凹槽；环套内设有缺齿轮，缺齿轮的轮齿部分与对应环套上的各段齿牙一一对应且啮合适配，缺齿轮的弧面部分与对应环套上的凹槽间隙配合，两环套上的缺齿轮分别同心固定于主轴上；不同环套上的相邻两推流板两侧、容腔上分别设有入流管、出流管，入流管的另一端用于放入下游水流中，出流管的另一端悬空置于转轮的上方用于推动转轮旋转。
[0010]作为对出流管、弧形叶片位置关系的优化：出流管另一端口与转轮上弧形叶片的内弧面相对。
[0011]作为对两缺齿轮与各自齿牙运动关系的进一步限定，上方或下方环套内缺齿轮弧面进入凹槽首端时，下方或上方环套内缺齿轮的轮齿与相邻段的齿牙首端啮合，不同环套上的相邻两推流板进行贴合。
[0012]作为对本申请的优化方案：出流管上外接有喷淋管，喷淋管的出口与主轴相对。
[0013]第二方面，本专利技术公开了一种水力发电模组充电方法，包括以下步骤：步骤1，壳体安装于下游河流的堤坝或岸边，水轮机的转轮与下游水接触。
[0014]步骤2，当上游水位高于下游水位时，上游水流通过涡流管冲击在转轮上用于推动转轮旋转，且下游水及辅助提速装置用于带动转轮发生旋转；当上游水位低于下游水位时，上游水无法流到转轮上，下游水及辅助提速装置用于带动转轮发生旋转。
[0015]步骤3，转轮旋转后带动发电机的转子发生旋转，发电机与充电桩连接；充电桩用于为过往船只、高压线供电。
[0016]本专利技术的有益效果在于以下几点：第一，本申请通过将辅助提速装置与转轮相结合，依靠下游水低速旋转的转轮可以为主轴旋转，从而为辅助提速装置的运转提供启动力，而辅助提速装置则可以将下游水流抽起并喷射到转轮上，将水能转换为机械能，辅助转轮实现高速运转；本申请可以保证在上游水流不足时，依然可以利用下游水流将转轮进行高速驱动，工作效率高。
附图说明
[0017]图1为常规水力涡轮发动机的工作原理示意图。
[0018]图2为本申请的整体结构示意图。
[0019]图3为水轮机的整体结构示意图。
[0020]图4为辅助提速装置的结构示意图。
[0021]图5为辅助提速装置的炸开结构示意图。
[0022]图6为环套、缺齿轮的配合结构示意图。
[0023]图7为辅助提速装置的运动状态结构示意图。
[0024]图8为入流管、出流管的安装结构示意图。
[0025]图9为出流管与弧形叶片的位置结构示意图。
[0026]图中，壳体1、主轴2、发电机3、转轮4、弧形叶片401、助力叶402、涡流管5、导水管6、辅助提速装置7、容腔701、盖板702、环套703、推流板704、齿牙705、凹槽706、缺齿轮707、入流管8、出流管9、喷淋管10。
具体实施方式
[0027]为了清楚的理解本申请技术方案，下面将结合具体实施例和附图对本申请提供的一种水力发电模组及充电方法进行详细说明。
[0028]以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。
[0029]在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“一个实施例”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0030]实施例1本实施例提供了一种水力发电模组，参考图2，示出本申请的整体结构示意图，包括壳体1，壳体1内以旋转方式支承有主轴2，主轴2的上端缘通过联轴器与发电机3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水力发电模组，其特征在于：包括壳体（1），壳体（1）内转动连接有主轴（2），主轴（2）一端与发电机（3）上附接的转子连接，发电机（3）固定于壳体（1）内；主轴（2）的另一端连接水轮机，水轮机的转轮（4）与下游水流接触；壳体（1）一侧设有涡流管（5），涡流管（5）一端用于和置于上游水流中的导水管（6）连接，涡流管（5）的另一端与水轮机的转轮（4）相对；在主轴（2）上安装有辅助提速装置（7），辅助提速装置（7）以低速旋转的转轮（4）为动力、且辅助提速装置（7）用于将下游水流引到水轮机转轮（4）上并对水轮机的转轮（4）进行驱动。2.根据权利要求1所述的水力发电模组，其特征在于：水轮机包括转轮（4），转轮（4）的内毂上环形阵列有两个以上的弧形叶片（401），弧形叶片（401）的一端缘形成用于受水的内弧面，弧形叶片（401）的背缘形成外弧面，且外弧面向远离内弧面的方向突出；转轮（4）的外毂上环形阵列有至少两个助力叶（402），助力叶（402）上形成内、外弧面，助力叶（402）的内弧面为受水面，助力叶（402）、弧形叶片（401）的内弧面处于同侧。3.根据权利要求2所述的水力发电模组，其特征在于：涡流管（5）的出水口与弧形叶片（401）内弧面的末梢端相对。4.根据权利要求1所述的水力发电模组，其特征在于：辅助提速装置（7）包括容腔（701），容腔（701）的安装口上设有盖板（702），容腔（701）内叠层、对扣放置有两环套（703），环套（703）上等间距形成至少两个推流板（704），推流板（704）末端与环套（703）内缘壁以可转动方式贴合，不同环套（703）上的相邻推流板（704）可贴合适配；环套（703）内缘壁上等间隔形成至少两段齿牙（705），齿牙（705）段数与推流板（704）个数等同，相邻两段齿牙（705）间的环套（703）内缘壁上形成凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕达，刘慧，李海岗，王慧丽，张勇，郝魁，施林，
申请(专利权)人：包头职业技术学院，
类型：发明
国别省市：