新型水轮机结构制造技术

本发明专利技术提供一种新型水轮机结构，该结构包括发电机定子，所述发电机定子包括定子支架和设置在定子支架上的定子绕组；在所述发电机定子内侧设置有发电机转子，所述发电机转子包括转子支架和设置在转子支架上的转子绕组，所述定子绕组和所述转子绕组相对设置；所述转子支架上还设置有多个桨叶，所述桨叶一端固定在所述转子支架上，另一端朝向所述转子的圆心并悬空设置；所述转子支架的一侧还连接有一轴承。本发明专利技术结构简单，部件少，有效地利用水能发电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业应用技术，尤其涉及一种用于水力发电的新型水轮机结构。
技术介绍
随着科技的发展，高效环保的能源利用是当今世界的重要课题。自然界中，河流流动和海洋洋流运动携带有巨大能量，且取之不竭。因此，水轮机这一水力发电设备应运而生。随着科技的逐步发展，水力发电技术不断改进，以期越来越高效、便捷。现有大型水力发电站采用的水力发电机，无论混流式、轴流式、冲击式结构，通常 是水流驱动转轮旋转，转轮中心的转轴带动发电机的转子旋转。转轴需要较大尺寸的托架支撑水流推力。所以，水力发电设备的制作变得复杂，成本变大，不利于水力技术的应用。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种新型水轮机结构。该新型水轮机结构包括，发电机定子，所述发电机定子包括定子支架和设置在定子支架上的定子绕组；在所述发电机定子内侧设置有能相对旋转的发电机转子，所述发电机转子包括转子支架和设置在转子支架上的转子绕组，所述定子绕组和所述转子绕组相对设置；所述转子支架上还设置有多个桨叶，所述桨叶一端固定在所述转子支架上，另一端朝向所述转子的圆心并悬空设置；如上所述的新型水轮机结构，在所述转子支架的一侧或两侧设置轴承，从而实现转子的相对转动。如上所述的新型水轮机结构，在所述转子支架与所述定子支架之间设置轴承或滚子，从而实现转子的相对转动。如上所述的新型水轮机结构，所述桨叶为金属或复合材料的曲面实体或曲面壳体。如上所述的新型水轮机结构，所述桨叶为2个、3个或5个，且均匀分布。本专利技术提供的新型水轮机结构，无转轴，桨叶固定在过流水体的圆形断面的圆周上，整个水力发电系统结构简单、部件少，且桨叶为金属或复合材料的曲面实体或曲面壳体，可获得较大的有效驱动力。附图说明图I是本专利技术实施例的新型水轮机结构的俯视图；图2是图I沿AOB线切开的剖面图；图3是图I沿AOC线切开的剖面图；图4是本专利技术又一实施例提供的新型水轮机结构剖面图；图5是图4中a处连接结构放大的示意图6是本专利技术水力发电应用的示意图；图7是本专利技术水力发电应用沿MN方向视角的示意图。附图标记说明10:发电机定子；20:发电机转子；30 :桨叶；40 :轴承； 101 :定子支架；102 :定子绕组；201 :转子支架；202 :转子绕组；01 :底座；02:发电机；03 :桨叶；04 :桨叶托架；05 :轴承；021 :发电机输入齿轮轴；041 :桨叶托架齿圈；50 :升压站；60:电网设备。具体实施例方式图I是本专利技术实施例的新型水轮机结构的俯视图，图2是图I沿AOB线切开的剖面图。参考图I和图2，本专利技术提供一种新型水轮机结构。该结构包括，发电机定子10，所述发电机定子10包括定子支架101和设置在定子支架上的定子绕组102 ；在所述发电机定子内侧设置有发电机转子20，所述发电机转子20包括转子支架201和设置在转子支架上的转子绕组202，所述定子绕组102和所述转子绕组202相对设置； 所述转子支架201上还设置有多个桨叶30，所述桨叶30 —端固定在所述转子支架201上，另一端朝向所述转子20的圆心并悬空设置；所述转子支架201的一侧还连接有一轴承40。图I是本专利技术实施例的新型水轮机结构的俯视图，水流垂直流过发电机定子10和发电机转子20构成的圆环面，其中桨叶30承受水流的冲力，推动桨叶30转动，带动发电机转子20转动，切割磁场产生电能，从而将水能转化为电能。本专利技术的新型水轮机结构与常规水力发电机结构不同。常规水力发电机有转轮，桨叶固定在过流水体圆形断面的圆心的转轴上，本专利技术无转轴，桨叶固定在过流水体圆形断面的圆周上，整个水力发电系统结构简单、部件少。图3是图I沿AOC线切开的剖面图。参考图3，所述桨叶30不是薄薄的一片，而是金属或复合材料的曲面实体或曲面壳体。这样的设计结构可以通过设计翼型，提供桨叶的升阻比，当获得较大的有效驱动力时，而桨叶只承受较小的轴向推力。本专利技术实施例的桨叶结构如图I所示，本实施例中所述桨叶30以3个为例，但可根据实际需要设置桨叶个数；桨叶均匀分布，从而受力均匀。图4是本专利技术又一实施例提供的新型水轮机结构剖面图。参考图4，图4视角与图2相同，该新型水轮机结构包括一底座01、轴承05、桨叶03和桨叶托架04。其中桨叶托架04与发电机02在a处的连接结构如图5所示。图5是图4中a处连接结构放大的示意图。 参考图4和图5，桨叶托架04包括一桨叶托架齿圈041，该新型水轮机结构中，底座01内侧安置一轴承05，轴承05上安置桨叶托架04，桨叶03安置在桨叶托架04上。桨叶托架齿圈041外侧与发电机输入齿轮轴021咬合，发电机输入齿轮轴021连接发电机02。当桨叶03转动，桨叶托架齿圈041带动发电机输入齿轮轴021转动，发电机输入齿轮轴021切割磁场获得电能，从而将水能转化为电能。根据实际需要，可在桨叶托架齿圈041外侧咬合多个发电机输入齿轮轴021，带动多个发电机02。通过该结构可以实现一个转轮拖动多个发电机，从而可减小发电机的尺寸、容量，减小了制造难度。图6是本专利技术水力发电应用的示意图，图7是本专利技术水力发电应用沿丽方向视角的示意图。参考图6和图7，在实际应用中，江河湖海的过水量大，所以多个新型水轮机结构联合工作，将水能转化为大量电力，通过升压站50升压，再传递给电网设备60，供人们生产生活使用。需要指出的是，上述实施例中仅示出了在转子支架一侧设置轴承从而实现转子相对转动的方式，本领域技术人员显然能够明白，也可以在转子支架的两侧均设置轴承来实现转子的相对转动，或者也可以在转子支架和定子支架之间设置轴承或滚子，从而实现转子的相对转动，具体的轴承或滚子可以选用符合水轮机工况的市售常规机械零部件。在采用滚子的具体方案中，本领域技术人员显然也明白可以设置相应的导轨、槽和/或滚子支架。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型水轮机结构，其特征在于，包括：发电机定子，所述发电机定子包括定子支架和设置在定子支架上的定子绕组；在所述发电机定子内侧设置有能相对旋转的发电机转子，所述发电机转子包括转子支架和设置在转子支架上的转子绕组，所述定子绕组和所述转子绕组相对设置；所述转子支架上还设置有多个桨叶，所述桨叶一端固定在所述转子支架上，另一端朝向所述转子的圆心并悬空设置。

【技术特征摘要】
1.一种新型水轮机结构，其特征在于，包括 发电机定子，所述发电机定子包括定子支架和设置在定子支架上的定子绕组； 在所述发电机定子内侧设置有能相对旋转的发电机转子，所述发电机转子包括转子支架和设置在转子支架上的转子绕组，所述定子绕组和所述转子绕组相对设置； 所述转子支架上还设置有多个桨叶，所述桨叶一端固定在所述转子支架上，另一端朝向所述转子的圆心并悬空设置。2.根据权利要求I所述的新型水轮机结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：于建军，黎焱，焦立盈，
申请(专利权)人：华锐风电科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：