專利名稱：一種葉輪式小型水利發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水利發(fā)電裝置，特別是一種葉輪式小型水利發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
隨著人類社會的高速發(fā)展，全球范圍內(nèi)的石油、煤炭等天然資源型能源在不斷減 少，并且環(huán)境保護的呼聲越來越高，甚至對人類社會發(fā)展起到了 一定的制約和限制。利用清 潔可再生的新能源近年來受到普遍重視。于是，新型能源的開發(fā)應(yīng)用技術(shù)迅速發(fā)展并日臻 完善。如風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池板、新型水力發(fā)電機等等。在傳統(tǒng)的利用水利發(fā)電方面， 必須具備三個條件，一是穩(wěn)定的水流和流量；二是足夠的落差，即水的落差勢能；三是水力 發(fā)電機裝置。同時滿足這三個條件的自然地理地勢是有限的。利用平緩的地理地勢建造水 利發(fā)電站，不建大型水壩的水利發(fā)電站，及其相應(yīng)的發(fā)電裝置非常讓人向往！

實用新型內(nèi)容本實用新型目的是提供一種葉輪式小型水利發(fā)電裝置，裝機方便，通用性強，結(jié)構(gòu) 簡單，節(jié)能環(huán)保，不用建造水壩，利用平緩的地理地勢就能建造水利發(fā)電站。充分克服了現(xiàn) 有技術(shù)的不足。本實用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題的方案是葉片、輪轂、輪輻和輪軸有機地固連為一 體組成葉輪，至少10個以上的弧形葉片固定設(shè)置于輪轂周邊，不少于15根的輪輻將輪轂與 輪軸固連接，通過輪軸與前主軸螺栓式固連接，使葉輪整體與前主軸同步轉(zhuǎn)動。基座依次設(shè) 置有軸承座、齒輪箱、測速儀、發(fā)電機的固定安裝位，與葉輪同步轉(zhuǎn)動的前主軸通過軸承座 的支撐與穩(wěn)定，延伸至齒輪箱，經(jīng)齒輪箱的變速加速后主軸經(jīng)測速儀進一步向后延伸至發(fā) 電機位與發(fā)電機的轉(zhuǎn)子連接。本實用新型的優(yōu)點與積極效果本裝置解決了水流較平緩地理地勢的小規(guī)模水利 發(fā)電問題；本裝置結(jié)構(gòu)簡單，裝機方便；本裝置亦可在所有流水量較小的河流上用于發(fā)電； 節(jié)省了常規(guī)能源，環(huán)保意義重大。

圖1、為本實用新型的結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖，圖2、為本實用新型的側(cè)視安裝構(gòu)造示意圖，圖3、為本實用新型葉輪構(gòu)造示意圖。圖中，1、葉輪，2、軸承座，3、齒輪箱，4、測速儀，5、發(fā)電機，6、前主軸，7、基座，8、地 基，9、輪輻，10、葉片，11、輪轂，12、輪軸，13、后主軸。
具體實施方式
附圖為本實用新型實施例，
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進行說明葉片 10、輪轂11、輪輻9和輪軸12有機地固連為一體組成葉輪1，至少10個以上的弧形葉片10固定設(shè)置于輪轂11周邊，不少于15根的輪輻9將輪轂11與輪軸12固連接，通過輪軸12 與前主軸6螺栓式固連接，使葉輪1整體與前主軸6同步轉(zhuǎn)動?；?依次設(shè)置有軸承座 2、齒輪箱3、測速儀4、發(fā)電機5的固定安裝位，與葉輪1同步轉(zhuǎn)動的前主軸6通過軸承座2 的支撐與穩(wěn)定，延伸至齒輪箱3，經(jīng)齒輪箱的變速加速后主軸13經(jīng)測速儀4進一步向后延伸 至發(fā)電機5位與發(fā)電機5的轉(zhuǎn)子連接。前主軸6與齒輪箱3內(nèi)的大齒輪相連接，后主軸13 與齒輪箱3的小齒輪相連接，前后主軸轉(zhuǎn)速比提高5-10倍。下面結(jié)合本裝置具體部件的設(shè)計要求和工作原理進一步說明，如圖1所示，一、主 軸部分，葉輪1和前主軸6之間采用螺栓固定連接，輪轂11需要一個中法蘭與前主軸6上 的法蘭盤連接，螺栓及前主軸6的強度要在一定的水力沖擊載荷之內(nèi)。從葉輪1到發(fā)電機 5之間的前主軸6和后主軸13是兩根很長的軸，所以軸的剛性要好，為了防止在在旋轉(zhuǎn)過 程中，主軸的偏擺變形，在葉輪1與齒輪箱3之間安裝了軸承座2。不僅起到了支撐作用， 還保證了軸的轉(zhuǎn)動靈活。二、齒輪箱3，是一個主軸加速裝置，水流沖擊(如圖3箭頭所指 方向)帶動葉輪1轉(zhuǎn)動的速度每秒僅有1-2轉(zhuǎn)，這樣的主軸轉(zhuǎn)速進行發(fā)電效率很低，在葉輪 1的主軸輸出轉(zhuǎn)速的方向安裝一個齒輪加速裝置?？梢詫⒅鬏S的輸出轉(zhuǎn)速提高5-10倍，這 樣就可大大提高發(fā)電機的工作效率，在加速后的后主軸13將安裝一個測速儀器4，用來顯 示其轉(zhuǎn)速，并計算本裝置輸出的發(fā)電量。三、葉輪部分，輪轂11與前主軸6連接，傳遞扭矩； 24根輪輻9可連接輪轂11與輪軸12，起到支撐作用；葉片10連接到輪轂上，葉片10受到 水流沖擊后會將力傳遞到輪轂11上，進而轉(zhuǎn)換成扭矩，能使前主軸6轉(zhuǎn)動；葉片10部分，用 于接受水流的沖擊力，葉片10面積過小，水撞擊到葉片上的力量較小，輪轂11轉(zhuǎn)動扭矩不 夠。葉片10過大，葉輪1自重增加，轉(zhuǎn)動不靈活，因此葉片的設(shè)計很關(guān)鍵，不僅要結(jié)實可靠， 耐沖擊，還要符合流水動力學(xué)原理，能在水流一定的變化范圍內(nèi)持續(xù)工作。下面結(jié)合安裝使用方法對本裝置進行說明首先在河流的最大落差地方打好長方形水泥地基8，方向垂直于流水方向。在水泥 地基8上安裝基座7。要把基座7支撐平穩(wěn)，并與水泥地基連接牢固。在基座7的前部安裝 軸承座2，軸承座需固定牢固。軸承座上孔的方向要與底座方向一直，保證前主軸6能順利 通過軸承，并且轉(zhuǎn)動靈活，在基座7前方上部安裝一個齒輪箱3。齒輪箱3必須是一個加速 機構(gòu)，前主軸6通過軸承座2直接與齒輪箱3中的大齒輪軸連接。通過齒輪變速機構(gòu)，提高 了主軸的轉(zhuǎn)速。其次把從齒輪箱3伸出的與小齒輪連接的后主軸13上安裝一個測速儀4，測速儀 用來測量主軸轉(zhuǎn)速，便于對整個機組進行控制，在后主軸13的最末端安裝發(fā)電機5，發(fā)電機 要安裝在底座的最后，與底座連接牢固，后主軸13與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接。最后安裝葉輪部分， 葉輪1上的輪輻9、葉片10、輪轂11、輪軸12已存在于一個整體，把葉輪法蘭與前主軸6最 前端連接。本裝置就全部安裝完成。第三運行，將安裝好的葉輪置于水中，水流從上而下沖擊葉片10，葉片受到力后傳 遞到輪轂11上，輪轂產(chǎn)生扭矩開始轉(zhuǎn)動，輪轂轉(zhuǎn)動就會帶動主軸6進行轉(zhuǎn)動，主軸通過軸承 座2進行支撐和平衡，并通過齒輪箱3加速機構(gòu)，提高了主軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速加快的主軸直接與 發(fā)電機連接，就可以進行發(fā)電。發(fā)電機與加速器之間的測速儀用來檢測主軸轉(zhuǎn)速?？蓪Πl(fā) 電過程實施檢測。
權(quán)利要求一種葉輪式小型水利發(fā)電裝置，其特征是葉片(10)、輪轂(11)、輪輻(9)和輪軸(12)有機地固連為一體組成葉輪(1)，至少10個以上的弧形葉片(10)固定設(shè)置于輪轂(11)周邊，不少于15根的輪輻(9)將輪轂(11)與輪軸(12)固連接，通過輪軸(12)與前主軸(6)螺栓式固連接，使葉輪(1)整體與前主軸(6)同步轉(zhuǎn)動，基座(7)依次設(shè)置有軸承座(2)、齒輪箱(3)、測速儀(4)、發(fā)電機(5)的固定安裝位，與葉輪(1)同步轉(zhuǎn)動的前主軸(6)通過軸承座(2)的支撐與穩(wěn)定，延伸至齒輪箱(3)，經(jīng)齒輪箱的變速加速后主軸(13)經(jīng)測速儀(4)進一步向后延伸至發(fā)電機(5)位與發(fā)電機(5)的轉(zhuǎn)子連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪式小型水利發(fā)電裝置，其特征是前主軸(6)與齒輪箱(3)內(nèi)的大齒輪相連接，后主軸(13)與齒輪箱(3)的小齒輪相連接，前后主軸轉(zhuǎn)速比提高 5-10 倍。
專利摘要本實用新型公開了一種葉輪式小型水利發(fā)電裝置，涉及小型水利發(fā)電領(lǐng)域。其技術(shù)關(guān)鍵是葉片、輪轂、輪輻和輪軸有機地固連為一體組成葉輪，至少10個以上的弧形葉片固定設(shè)置于輪轂周邊，輪輻將輪轂與輪軸固連接，通過輪軸與前主軸螺栓式固連接，使葉輪整體與前主軸同步轉(zhuǎn)動。基座依次設(shè)置有軸承座、齒輪箱、測速儀、發(fā)電機的固定安裝位，與葉輪同步轉(zhuǎn)動的前主軸通過軸承座的支撐與穩(wěn)定，延伸至齒輪箱，經(jīng)齒輪箱的變速加速后主軸經(jīng)測速儀進一步向后延伸至發(fā)電機位與發(fā)電機的轉(zhuǎn)子連接。本裝置解決了水流較平緩地理地勢的小規(guī)模水利發(fā)電問題；本裝置結(jié)構(gòu)簡單，裝機方便；本裝置亦可在所有流水量較小的河流上用于發(fā)電；節(jié)省了常規(guī)能源，環(huán)保意義重大。
文檔編號F03B3/00GK201582040SQ20092027486
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者吳鑫德, 曲曉晰, 齊建周 申請人:國水投資集團西安風(fēng)電設(shè)備股份有限公司