本發(fā)明屬于水利水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種水利風(fēng)力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有水力發(fā)電（也有稱水利發(fā)電）的常規(guī)做法都是建造水利發(fā)電站，這樣的水利發(fā)電站對于河流的落差等等要求比較嚴(yán)格，因此常規(guī)都要建造在地勢比較險要的地方，也就說對于流域地域要求非常嚴(yán)格，整個流域也至多有幾個這樣的地勢，并且一旦建造都是比較大型的工程。

水利發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的結(jié)合現(xiàn)在也有一些，很多都是在水電站的地方設(shè)置一些小型的風(fēng)力發(fā)電機組，其實二者還是比較獨立的。這樣的混合清潔能源還是受到地域的影響比較嚴(yán)重，并不能靈活的在任何地域都能設(shè)置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過提出一種水利風(fēng)力發(fā)電裝置。

具體通過如下技術(shù)手段實現(xiàn)：

一種水利風(fēng)力發(fā)電裝置，包括：風(fēng)力發(fā)電裝置，水力發(fā)電裝置，傳動裝置和發(fā)電機組裝置。

所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括塔架、設(shè)置在塔架頂端的風(fēng)輪葉片和設(shè)置在風(fēng)輪葉片對側(cè)的風(fēng)力調(diào)向器。

所述塔架下端設(shè)置有水力發(fā)電裝置，所述水力發(fā)電裝置包括水輪支架、水輪葉片和水輪齒輪，所述水輪支架包括與塔架固定安裝的水輪縱支架和垂直安裝在所述水輪縱支架上的水輪橫支架，所述水輪橫支架的兩端安裝有所述水輪葉片，與水輪葉片同軸安裝有水輪齒輪。

所述傳動裝置包括設(shè)置在塔架上且位于水力發(fā)電裝置上部的傳動支架、安裝至所述傳動支架上且與所述水輪齒輪配合的傳動齒輪、以及與所述風(fēng)輪葉片同軸轉(zhuǎn)動的風(fēng)力鏈輪、連接所述風(fēng)力鏈輪和發(fā)電機組輸入軸鏈輪的鏈條；所述傳動齒輪與所述發(fā)電機組的輸入軸同軸轉(zhuǎn)動，所述發(fā)電機組輸入軸鏈輪隨著鏈條的傳動帶動發(fā)電機組輸入軸轉(zhuǎn)動。

所述傳動齒輪材質(zhì)為高強度不銹鋼外部整體成型包裹高彈性橡膠，所述高強度不銹鋼按質(zhì)量百分比計為：C：0.02~0.08%，Si：0.2~0.5%，Mn：0.8~1.1%，Cr：8~12%，Ni：1.1~1.5%，Mo：1~2%，Cu：0.2~0.5%，RE：0.01~0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述高強度不銹鋼成型后的微觀結(jié)構(gòu)中等軸晶體積比例為75~88%。

所述高強度不銹鋼模鑄成傳動齒輪后，在其外部一體成型所述高彈性橡膠，所述高彈性橡膠的厚度為1~2mm。

所述發(fā)電機組根據(jù)風(fēng)輪葉片和水輪葉片轉(zhuǎn)動傳送來的能量進行發(fā)電并對其進行儲存。

作為優(yōu)選，所述高彈性橡膠原料按質(zhì)量份數(shù)計包括：天然橡膠：25~35份，丁基橡膠2~8份，環(huán)氧樹脂：2~5份，炭黑：3~6份，硫化劑：1~3份，甲基丙烯酸鋅：1~3份，增塑劑：0.8~1.8份，石蠟：2~3份，聚乙二醇：0.5~1.5份，抗氧化劑：0.2~0.5份，氧化鋅：0.1~0.2份。

作為優(yōu)選，所述高強度不銹鋼在模鑄之后進行如下熱處理：

（1）退火，將模鑄之后的半成品置入退火爐中，隨爐加熱至850~910℃，爐內(nèi)保溫25~35min后出爐空冷。

（2）深冷，將步驟（1）處理后的半成品置入到深冷箱中，冷卻至-110~-150℃，保持該溫度10~25min后出深冷箱恢復(fù)至室溫。

（3）回火，將步驟（2）得到的半成品置入到電阻爐內(nèi)，加熱至260~280℃，保溫20~50min，爐冷至室溫。

作為優(yōu)選，在熱處理步驟（3）之后還進行一次低溫回火，回火溫度為180~230℃，回火之后再進行切角、切邊和打磨的表面精處理步驟。

作為優(yōu)選，所述塔架下端基礎(chǔ)為三岔結(jié)構(gòu)，各呈120°且分別插入到水下基礎(chǔ)中。

作為優(yōu)選，所述塔架固定于水下基礎(chǔ)上，所述水下基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的效果在于：

1，由于常規(guī)的風(fēng)力發(fā)電機組只能在空曠的陸地上或?qū)拸V的海洋上設(shè)置，我國眾多的河流和胡泊中并不能設(shè)置，從而致使這些地方新能源利用狀況不是很好。而水力發(fā)電常規(guī)都是設(shè)置在大型水電站里，受地域限制非常明顯。本發(fā)明通過在小型風(fēng)力發(fā)電機的基礎(chǔ)上在塔架的下端（水平面以下）設(shè)置有水輪葉片，從而使得任何強度的河流流動都能觸發(fā)水輪葉片的轉(zhuǎn)動，達到水力和風(fēng)力發(fā)電的相互配合。在任意的河流的兩側(cè)（如果該河流會過船）或整個截面都可以設(shè)置這樣的水利風(fēng)力發(fā)電裝置。

2，由于是在小型風(fēng)力發(fā)電塔架的下端設(shè)置水輪葉片，因此這樣的葉片在轉(zhuǎn)動的同時會隨著水流的波浪上下移動，從而導(dǎo)致水輪齒輪與發(fā)電機組輸入的齒輪接觸時會不斷的撞擊，因此通過對傳動齒輪的材質(zhì)進行改進，設(shè)置內(nèi)部不銹鋼，外部整體包裹高彈性橡膠，在兩組齒輪嚙合傳動過程中波浪上下導(dǎo)致二者的撞擊會被高彈性橡膠相抵消，并且通過對內(nèi)部不銹鋼的組分含量進行改進，使得內(nèi)部抗疲勞強度也得到增強，這樣的組分含量完全配合內(nèi)部不銹鋼配合外部橡膠作為齒輪傳動的要求。

3，通過對傳動齒輪內(nèi)部不銹鋼組分含量以及微觀結(jié)構(gòu)的限定（尤其是其中稀土RE、銅Cu和鉬Mo含量的配合，使得在鑄造過程中，細小的帶有一部分枝晶的等軸晶大量存在），配合相應(yīng)的熱處理制度，尤其是退火之后設(shè)置深冷處理，使得內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)中的柱狀晶在退火之后枝晶細化，等軸晶得到細化，在深冷處理的時候，將柱狀晶和等軸晶上比較小的枝晶破碎，將等軸晶進一步細化，后續(xù)的回火將這樣細化的微觀結(jié)構(gòu)進一步穩(wěn)定。通過這樣的細化操作，使得該不銹鋼抗拉強度大于510MPa，并且大大提高了抗疲勞強度，疲勞變形為室溫下2萬次。

并且通過對高強度橡膠的原料進行改進，使得彈性得到增加并且與不銹鋼的結(jié)合得到增強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明水利風(fēng)力發(fā)電裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明水利風(fēng)力發(fā)電裝置正視的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：11-風(fēng)力調(diào)向器，12-風(fēng)輪葉片，13-塔架，21-水輪支架，211-水輪縱支架，212-水輪橫支架，22-水輪葉片，23-水輪齒輪，31-傳動支架，32-傳動齒輪，4-發(fā)電機組，41-鏈條，5-水平面。

具體實施方式

實施例1

如圖1和圖2所示。一種水利風(fēng)力發(fā)電裝置，包括：風(fēng)力發(fā)電裝置，水力發(fā)電裝置，傳動裝置和發(fā)電機組裝置。

所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括塔架、設(shè)置在塔架頂端的風(fēng)輪葉片和設(shè)置在風(fēng)輪葉片對側(cè)的風(fēng)力調(diào)向器。

所述塔架下端設(shè)置有水力發(fā)電裝置，所述水力發(fā)電裝置包括水輪支架、水輪葉片和水輪齒輪，所述水輪支架包括與塔架固定安裝的水輪縱支架和垂直安裝在所述水輪縱支架上的水輪橫支架，所述水輪橫支架的兩端安裝有所述水輪葉片，與水輪葉片同軸安裝有水輪齒輪。

所述傳動裝置包括設(shè)置在塔架上且位于水力發(fā)電裝置上部的傳動支架、安裝至所述傳動支架上且與所述水輪齒輪配合的傳動齒輪、以及與所述風(fēng)輪葉片同軸轉(zhuǎn)動的風(fēng)力鏈輪、連接所述風(fēng)力鏈輪和發(fā)電機組輸入軸鏈輪的鏈條；所述傳動齒輪與所述發(fā)電機組的輸入軸同軸轉(zhuǎn)動，所述發(fā)電機組輸入軸鏈輪隨著鏈條的傳動帶動發(fā)電機組輸入軸轉(zhuǎn)動。

所述傳動齒輪材質(zhì)為高強度不銹鋼外部整體成型包裹高彈性橡膠，所述高強度不銹鋼按質(zhì)量百分比計為：C：0.031%，Si：0.22%，Mn：0.86%，Cr：8.8%，Ni：1.2%，Mo：1.3%，Cu：0.3%，RE：0.012%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述高強度不銹鋼成型后的微觀結(jié)構(gòu)中等軸晶體積比例為76%。

所述高強度不銹鋼模鑄成傳動齒輪后，在其外部一體成型所述高彈性橡膠，所述高彈性橡膠的厚度為1.2mm。

所述發(fā)電機組根據(jù)風(fēng)輪葉片和水輪葉片轉(zhuǎn)動傳送來的能量進行發(fā)電并對其進行儲存。

所述高彈性橡膠原料按質(zhì)量份數(shù)計包括：天然橡膠：26份，丁基橡膠3份，環(huán)氧樹脂：2.5份，炭黑：3.6份，硫化劑：1.5份，甲基丙烯酸鋅：1.8份，增塑劑：0.9份，石蠟：2.2份，聚乙二醇：0.8份，抗氧化劑：0.26份，氧化鋅：0.15份。

所述高強度不銹鋼在模鑄之后進行如下熱處理：

（1）退火，將模鑄之后的半成品置入退火爐中，隨爐加熱至860℃，爐內(nèi)保溫25~35min后出爐空冷。

（2）深冷，將步驟（1）處理后的半成品置入到深冷箱中，冷卻至-120℃，保持該溫度15min后出深冷箱恢復(fù)至室溫。

（3）回火，將步驟（2）得到的半成品置入到電阻爐內(nèi)，加熱至266℃，保溫23min，爐冷至室溫。

在熱處理步驟（3）之后還進行一次低溫回火，回火溫度為192℃，回火之后再進行切角、切邊和打磨的表面精處理步驟。

所述塔架下端基礎(chǔ)為三岔結(jié)構(gòu)，各呈120°且分別插入到水下基礎(chǔ)中。

所述塔架固定于水下基礎(chǔ)上，所述水下基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

實施例2

一種水利風(fēng)力發(fā)電裝置，包括：風(fēng)力發(fā)電裝置，水力發(fā)電裝置，傳動裝置和發(fā)電機組裝置。

所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括塔架、設(shè)置在塔架頂端的風(fēng)輪葉片和設(shè)置在風(fēng)輪葉片對側(cè)的風(fēng)力調(diào)向器。

所述塔架下端設(shè)置有水力發(fā)電裝置，所述水力發(fā)電裝置包括水輪支架、水輪葉片和水輪齒輪，所述水輪支架包括與塔架固定安裝的水輪縱支架和垂直安裝在所述水輪縱支架上的水輪橫支架，所述水輪橫支架的兩端安裝有所述水輪葉片，與水輪葉片同軸安裝有水輪齒輪。

所述傳動裝置包括設(shè)置在塔架上且位于水力發(fā)電裝置上部的傳動支架、安裝至所述傳動支架上且與所述水輪齒輪配合的傳動齒輪、以及與所述風(fēng)輪葉片同軸轉(zhuǎn)動的風(fēng)力鏈輪、連接所述風(fēng)力鏈輪和發(fā)電機組輸入軸鏈輪的鏈條；所述傳動齒輪與所述發(fā)電機組的輸入軸同軸轉(zhuǎn)動，所述發(fā)電機組輸入軸鏈輪隨著鏈條的傳動帶動發(fā)電機組輸入軸轉(zhuǎn)動。

所述傳動齒輪材質(zhì)為高強度不銹鋼外部整體成型包裹高彈性橡膠，所述高強度不銹鋼按質(zhì)量百分比計為：C：0.05%，Si：0.31%，Mn：1.0%，Cr：10%，Ni：1.2%，Mo：1.5%，Cu：0.3%，RE：0.015%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述高強度不銹鋼成型后的微觀結(jié)構(gòu)中等軸晶體積比例為79%。

所述高強度不銹鋼模鑄成傳動齒輪后，在其外部一體成型所述高彈性橡膠，所述高彈性橡膠的厚度為1.5mm。

所述發(fā)電機組根據(jù)風(fēng)輪葉片和水輪葉片轉(zhuǎn)動傳送來的能量進行發(fā)電并對其進行儲存。

所述高彈性橡膠原料按質(zhì)量份數(shù)計包括：天然橡膠：30份，丁基橡膠5份，環(huán)氧樹脂：3份，炭黑：3.9份，硫化劑：2份，甲基丙烯酸鋅：2.2份，增塑劑：1.2份，石蠟：2.5份，聚乙二醇：1.1份，抗氧化劑：0.6份，氧化鋅：0.15份。

所述高強度不銹鋼在模鑄之后進行如下熱處理：

（1）退火，將模鑄之后的半成品置入退火爐中，隨爐加熱至890℃，爐內(nèi)保溫30min后出爐空冷。

（2）深冷，將步驟（1）處理后的半成品置入到深冷箱中，冷卻至-120℃，保持該溫度20min后出深冷箱恢復(fù)至室溫。

（3）回火，將步驟（2）得到的半成品置入到電阻爐內(nèi)，加熱至265℃，保溫30min，爐冷至室溫。

在熱處理步驟（3）之后還進行一次低溫回火，回火溫度為200℃，回火之后再進行切角、切邊和打磨的表面精處理步驟。

所述塔架下端基礎(chǔ)為三岔結(jié)構(gòu)，各呈120°且分別插入到水下基礎(chǔ)中。

所述塔架固定于水下基礎(chǔ)上，所述水下基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

實施例3

一種水利風(fēng)力發(fā)電裝置，包括：風(fēng)力發(fā)電裝置，水力發(fā)電裝置，傳動裝置和發(fā)電機組裝置。

所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括塔架、設(shè)置在塔架頂端的風(fēng)輪葉片和設(shè)置在風(fēng)輪葉片對側(cè)的風(fēng)力調(diào)向器。

所述塔架下端設(shè)置有水力發(fā)電裝置，所述水力發(fā)電裝置包括水輪支架、水輪葉片和水輪齒輪，所述水輪支架包括與塔架固定安裝的水輪縱支架和垂直安裝在所述水輪縱支架上的水輪橫支架，所述水輪橫支架的兩端安裝有所述水輪葉片，與水輪葉片同軸安裝有水輪齒輪。

所述傳動裝置包括設(shè)置在塔架上且位于水力發(fā)電裝置上部的傳動支架、安裝至所述傳動支架上且與所述水輪齒輪配合的傳動齒輪、以及與所述風(fēng)輪葉片同軸轉(zhuǎn)動的風(fēng)力鏈輪、連接所述風(fēng)力鏈輪和發(fā)電機組輸入軸鏈輪的鏈條；所述傳動齒輪與所述發(fā)電機組的輸入軸同軸轉(zhuǎn)動，所述發(fā)電機組輸入軸鏈輪隨著鏈條的傳動帶動發(fā)電機組輸入軸轉(zhuǎn)動。

所述傳動齒輪材質(zhì)為高強度不銹鋼外部整體成型包裹高彈性橡膠，所述高強度不銹鋼按質(zhì)量百分比計為：C：0.068%，Si：0.39%，Mn：1.05%，Cr：11%，Ni：1.39%，Mo：1.8%，Cu：0.38%，RE：0.018%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述高強度不銹鋼成型后的微觀結(jié)構(gòu)中等軸晶體積比例為82%。

所述高強度不銹鋼模鑄成傳動齒輪后，在其外部一體成型所述高彈性橡膠，所述高彈性橡膠的厚度為1.8mm。

所述發(fā)電機組根據(jù)風(fēng)輪葉片和水輪葉片轉(zhuǎn)動傳送來的能量進行發(fā)電并對其進行儲存。

所述高彈性橡膠原料按質(zhì)量份數(shù)計包括：天然橡膠：32份，丁基橡膠6份，環(huán)氧樹脂：3.9份，炭黑：5份，硫化劑：2.6份，甲基丙烯酸鋅：2.5份，增塑劑：1.6份，石蠟：2.8份，聚乙二醇：1.2份，抗氧化劑：0.39份，氧化鋅：0.18份。

所述高強度不銹鋼在模鑄之后進行如下熱處理：

（1）退火，將模鑄之后的半成品置入退火爐中，隨爐加熱至902℃，爐內(nèi)保溫33min后出爐空冷。

（2）深冷，將步驟（1）處理后的半成品置入到深冷箱中，冷卻至-139℃，保持該溫度22min后出深冷箱恢復(fù)至室溫。

（3）回火，將步驟（2）得到的半成品置入到電阻爐內(nèi)，加熱至269℃，保溫39min，爐冷至室溫。

在熱處理步驟（3）之后還進行一次低溫回火，回火溫度為210℃，回火之后再進行切角、切邊和打磨的表面精處理步驟。

所述塔架下端基礎(chǔ)為三岔結(jié)構(gòu)，各呈120°且分別插入到水下基礎(chǔ)中。

所述塔架固定于水下基礎(chǔ)上，所述水下基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。