滚筒水力发电机、水力发电方法及发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种滚筒水力发电机、水力发电方法及发电系统，该滚筒水力发电机包括：能够漂浮于水面上的滚筒，其两端中至少一端的中心位置设置有固定轴；滚筒能够绕固定轴旋转；叶轮，设置于滚筒的外周以通过水力带动滚筒绕固定轴转动。变速箱，设置于滚筒内，具有外壳、输入端和输出端，变速箱的输入端连接于能够转动的滚筒；发电机，设置于滚筒内，包括壳体和在壳体内设置的线圈，线圈与变速箱的输出端相连接并在输出端的带动下转动，壳体一端与变速箱的外壳固定连接，壳体另一端与固定轴相连接；线缆，连接于发电机，从滚筒内延伸至滚筒外以向外供电。本发明专利技术滚筒水力发电机，在适合或不适合进行拦河筑坝的地区均能对水力进行有效利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水力发电,尤其与一种滚筒水力发电机、ー种水力发电方法及ー种使用该滚筒水力发电机的发电系统有夫。
技术介绍
随着社会的发展，能源的需求随之増加，随着人们环保意识的增强，清洁能源的开发越来越受到人们的重视。水力发电是一种清洁能源的重要提供方式。拦河筑坝是现今水力发电的主流形式，长江三峡、溪洛渡、向家坝等一大批水电站相继进行建设，为缓解能源紧张以及调蓄洪·水、防汛抗旱等做出了重大的贡献，但随之而来的生态问题也值得人们进行相应的思考。拦河筑坝对库区生态、鱼类回游、船舶通航等造成了一定影响，而ー些跨国河流，也对上游国家的拦河筑坝有一定的限制。另外，在一些较小流量的河流以及大型河流的低落差地帯，并不具备拦河筑坝的条件，也没有一种其他的现成可用的水力发电设备。有的河流的水位会根据季节而变化，一般的发电设备也不能应用。还有，在ー些交通不便的地区，由于电カ设施建设的滞后，居民用电很不方便，也需要向他们提供一种低成本的发电设施，以提高他们的生活质量。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供ー种适用于在不具有或不适合通过拦河筑坝进行水力发电的地区应用的滚筒水力发电机，以解决现有技术中水力发电中存在的技术问题。本专利技术的目的还在于提供ー种水力发电方法。本专利技术的另一目的在于提供ー种具有本专利技术滚筒水力发电机的发电系统。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下一种滚筒水力发电机，包括能够漂浮于水面上的滚筒，所述滚筒的两端中至少ー端的中心位置设置有固定轴；所述滚筒能够绕所述固定轴旋转；叶轮，设置于所述滚筒的外周以通过水力带动所述滚筒绕所述固定轴转动；变速箱，设置于所述滚筒内，具有外売、输入端和输出端，所述变速箱的输入端连接于能够转动的所述滚筒；发电机，设置于所述滚筒内，包括壳体和在所述壳体内设置的线圈，所述线圈与所述变速箱的输出端相连接并在所述输出端的带动下转动，所述壳体一端与所述变速箱的所述外壳固定连接，所述壳体另一端与所述固定轴相连接；线缆，连接于所述发电机，从滚筒内延伸至所述滚筒外以向外供电。ー种水力发电方法，所述水力发电方法包括步骤设置能够漂浮于水面上的滚筒，在所述滚筒两端中至少一端的中心设置固定轴，在所述滚筒内设置变速箱、发电机和线缆，将所述变速箱的输入端连接于所述滚筒，将所述发电机的线圈与所述变速箱的输出端相连接，将所述发电机的壳体一端与所述变速箱的所述外壳固定连接，所述发电机的壳体另一端与所述固定轴连接，将所述发电机的输出端连接于延伸出所述滚筒的线缆；在所述滚筒外设置叶轮，受水力推动的所述叶轮带动所述滚筒绕所述固定轴转动；所述变速箱将所述转动加速后带动所述发电机中的线圈转动以进行发电，由所述电缆向外输出以向外供电。本专利技术的发电系统，所述发电系统具有本专利技术的滚筒水力发电机。本专利技术的有益效果在于以下几个方面，本专利技术的滚筒水力发电机以及本专利技术的发电方法及发电系统，避免了拦河筑坝对库区生态、鱼类回游等造成的影响，鱼类可以在河流的流域内自由的回游，并且也可不影响船舶通航。在适合或不适合进行拦河筑坝的地区，均能够对水力进行有效利用。同时，本专利技术也不受河流水位的季节性变化的影响，能够持续的提供清洁能源。也为交通不便的地区提供了一种低成本的发电设施，提高了他们的生活质量。 附图说明图I为本专利技术第一实施例的滚筒水力发电机的截面示意图。图2为图I中的A-A截面图。图3为图I中的B-B截面图。图4为本专利技术第二实施例的滚筒水力发电机的截面示意图。图5-图8为本专利技术实施例的发电系统中的滚筒水力发电机的不同固定方式示意图。具体实施例方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一歩详细说明。应当指出，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用干限定本专利技术。本专利技术各实施例的滚筒水力发电机，均可用于本专利技术实施例的发电系统。本专利技术实施例的发电系统，具有本专利技术实施例的其中一种或多种滚筒水力发电机。本专利技术的水力发电方法，可以由本专利技术的滚筒水力发电机或本专利技术的发电系统实现。一、本专利技术第一实施例的滚筒水力发电机。如图I-图3所示，本专利技术第一实施例的滚筒水力发电机，主要包括滚筒I、叶轮2、浮体3、变速箱4和发电机5。如图I和图2所示，叶轮2设置于滚筒I的外周，叶轮2的作用是直接与水流相接触，将水流对叶轮2的推力转换为带动滚筒I旋转的动カ，从而通过变速箱4传动来带动发电机5发电。滚筒I的形状优选的是圆柱形，但不限于此，也可以是纺锤形等。发电机5包括外壳52和线圈51，线圈51的两端分别通过轴承48、49支承在变速箱的外壳40和发电机的壳体52内，线圈51的一端与变速箱的输出轴(或称输出端)连接，以通过变速箱4的传动而带动线圈51转动，切割磁力线做功发电。如图3所示，浮体3优选的为圆柱状，设置于滚筒I的两端，为整个滚筒水力发电机提供漂浮在水面上的浮力。浮力的大小，以水流能够推动叶轮2从而带动滚筒I转动为准，可根据实际情况设定。浮体3的形状也可以为其他形状，浮体3也可设置在滚筒I的内部空间中，或者在滚筒I的内部形成密封空腔来为滚筒I提供浮力。圆柱状的浮体3的外径优选的等于叶轮2的外径。本实施例中，如图I所示，变速箱4为ニ级行星变速箱，与滚筒I相固定，随滚筒I转动，变速箱4的作用是起到加速的作用，由于水流对叶轮2的推动所产生的转动还远小于发电机发电所需的转速，因此需由变速箱4来起到加速的作用。本实施例中，变速箱由前级和次级两个行星齿轮串联形成，形成两级变速，前级行星变速箱包括行星架42、内齿轮43和太阳轮41，次级行星齿轮包括行星架45、内齿轮46和太阳轮47，太阳轮41的轮轴通过轴承44支承，并与行星架45连接，本实施例中，变速箱4的输入端，也即输入轴为行星架42，而输出端，也即输出轴为太阳轮47的轮轴。对于行星轮与太阳轮之间的齿数比，可按照实际所需的传动比来设定。如图I所示，本专利技术第一实施例的滚筒水力发电机，其滚筒I可以通过浮体3提供的浮力而漂浮于水面上，滚筒I的两端连接有共直线的固定轴61、62，固定轴61、62的两相对内侧分别通过轴承71、72支承，轴承71设置在浮体3的相对外侧，而轴承72即设置于浮体3的圆心处。轴承71、72的作用是支承滚筒I转动，以使滚筒I能够绕固定轴61、62旋转。固定轴61、62向内分别进ー步与轴座91、92相连接，轴座91固定设置于滚筒I的左端圆心处，滚筒I的左端的浮体3固定套设在轴座91的外周；轴座92设置于滚筒I内；轴座91进ー步与变速箱4的行星架42相连，轴座92进ー步与发电机5的壳体52相连接，轴座92的内端部设置有轴承49以支承线圈51进行转动。本实施例中，壳体52进ー步与变速箱4的外壳固定连接，以使变速箱4的内齿轮43、46不进行公转。本实施例的滚筒水力发电机，如图I所示，左端的固定轴61和轴承71均可省略，只由右侧的固定轴62进行支撑即可。在两侧均设置固定轴的时候，可以增加稳定性。发电机5的输出端还连接有线缆(图中未示出)，线缆可为电线或电缆。在发电功率较小时，线缆可为电线，功率较大时，需使用电缆，线缆延伸出滚筒I以向外供电。ニ、第二实施例的滚筒水力发电机。上述第一实施例的滚筒水力发电机为ニ级变速，而本专利技术的滚筒水力发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚筒水力发电机，包括：能够漂浮于水面上的滚筒，所述滚筒的两端中至少一端的中心位置设置有固定轴；所述滚筒能够绕所述固定轴旋转；叶轮，设置于所述滚筒的外周以通过水力带动所述滚筒绕所述固定轴转动；变速箱，设置于所述滚筒内，具有外壳、输入端和输出端，所述变速箱的输入端连接于能够转动的所述滚筒；发电机，设置于所述滚筒内，包括壳体和在所述壳体内设置的线圈，所述线圈与所述变速箱的输出端相连接并在所述输出端的带动下转动，所述壳体一端与所述变速箱的所述外壳固定连接，所述壳体另一端与所述固定轴相连接；线缆，连接于所述发电机，从滚筒内延伸至所述滚筒外以向外供电。

【技术特征摘要】
1.一种滚筒水力发电机，包括 能够漂浮于水面上的滚筒，所述滚筒的两端中至少一端的中心位置设置有固定轴；所述滚筒能够绕所述固定轴旋转； 叶轮，设置于所述滚筒的外周以通过水力带动所述滚筒绕所述固定轴转动； 变速箱，设置于所述滚筒内，具有外壳、输入端和输出端，所述变速箱的输入端连接于能够转动的所述滚筒； 发电机，设置于所述滚筒内，包括壳体和在所述壳体内设置的线圈，所述线圈与所述变速箱的输出端相连接并在所述输出端的带动下转动，所述壳体一端与所述变速箱的所述外壳固定连接，所述壳体另一端与所述固定轴相连接； 线缆，连接于所述发电机，从滚筒内延伸至所述滚筒外以向外供电。·2.如权利要求I所述的滚筒水力发电机，其特征在于，所述滚筒为圆柱状，所述滚筒通过设置于所述滚筒内的密封空腔提供所述滚筒漂浮于水面上的浮力。3.如权利要求I所述的滚筒水力发电机，其特征在于，所述滚筒通过浮体提供所述滚筒漂浮于水面上的浮力，所述浮体设置于所述滚筒轴向两端和/或设置于所述滚筒内。4.如权利要求I所述的滚筒水力发电机，其特征在于，所述变速箱为ー级行星变速箱或ニ级行星变速箱。5.如权利要求4所述的滚筒水力发电机，其特征在干，设置于所述滚筒轴向两端的所述浮体为圆柱状，圆柱状的所述浮体的外径等于所述叶轮的外径。6.ー种水力发电方法，其特征在于，所述水力发电方法包括步骤 设置能够漂浮于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永顺，
申请(专利权)人：杨永顺，
类型：发明
国别省市：