雙體水利發(fā)電船的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種:MW級無壩沉錨牽引雙水利發(fā)電船。
【背景技術(shù)】
[0002]一般可再生能源均以風(fēng)能和水利為主。由其水利以其大型化大裝機(jī)容量著稱。但其建設(shè)不但涉及造價高昂并涉及環(huán)境、占用土地、庫區(qū)居民安置、通航、電力遠(yuǎn)程輸送、選址更為局限，如平原的國家或地區(qū)將無法筑壩發(fā)電。等一系例難題。也有無壩水利發(fā)電船設(shè)計，但其因發(fā)電船在河流中的定位拉力而決定裝機(jī)容量的因素。所悉均為幾千瓦的小型設(shè)計，只能提供一家一戶照明用電，不能成為真正意義上的功能電源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種裝機(jī)容量達(dá)兆瓦級別的，利用在江河底建大型混泥土沉錨，及岸基岸錨掛鋼纜，成三角立體牽引定位的雙體水利發(fā)電船。
[0004]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:
[0005]1.適應(yīng)性強應(yīng)用廣泛:本發(fā)明由于采取無壩式，利用河底沉錨及岸錨將雙體船固定于江河水面，利用水流沖擊槳輪，將水流動力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能實現(xiàn)的水利發(fā)電。因此此發(fā)電船的使用即不占用土地及任何空間不受任何限止。因采取槳輪多片組合式，可根椐水流量/速而增加或減少槳輪單位及槳葉，以適應(yīng)水流量/速的最大值和最小值。可適應(yīng)全國各條水深達(dá)1.5/m2以上水流速2.5/秒以上的江河中使用。因水利發(fā)電船發(fā)電功能大運行電流穩(wěn)定可直接入網(wǎng)，也可一村一鎮(zhèn)一縣專用。因其對水深流速要求不高，但其裝機(jī)容量大的優(yōu)點，可在適應(yīng)的大江大河中隨意布設(shè)1+X組網(wǎng)供電。因本發(fā)明為50千瓦/兆瓦級別系列。用戶可根據(jù)本地江河水流資源及實際需要，選擇確定發(fā)電船的使用級別。
[0006]2.成本低功率大:本發(fā)明由于采取在江河底打樁連沉錨(如建造橋垛模式)用錨鏈固定發(fā)電船，并用鋼纜掛岸錨方式構(gòu)成了立體三角定位，極大的提高了對發(fā)電船的牽引力度，使發(fā)電船的裝機(jī)容量獲巨大突破。故而產(chǎn)生高效率降低了成本。
[0007]3.設(shè)計合理結(jié)構(gòu)簡單:由于采用雙體設(shè)計極大的減少了水阻，提高了船體的穩(wěn)性，并成倍增加了裝機(jī)空間，減少了造船成本。由于采取雙牽引錨鏈及鋼纜均結(jié)掛于雙船體水下龍骨處成適當(dāng)仰角。減少了牽引錨鏈的向下拉力，減少船體吃水深度，以減經(jīng)牽引設(shè)施的負(fù)荷。因設(shè)計雙牽引錨鏈結(jié)掛于龍骨前1/3處，利用動力學(xué)原理使船體象放風(fēng)箏一樣，負(fù)阻力越大船體就產(chǎn)生向上浮力越大，以減少船體阻力從而加大了單位可裝機(jī)容量。
[0008]4.機(jī)組設(shè)計適應(yīng)性強:本發(fā)明的機(jī)組驅(qū)動裝置，設(shè)計為液壓操控主驅(qū)動槳輪升降。調(diào)整其吃水深度，以調(diào)整水流環(huán)境對發(fā)電功能的影響。如水流較緩慢，則由液壓操控驅(qū)動槳輪向下移動，以加大水流對槳葉的作用面積，機(jī)組可獲更大的驅(qū)動力。反之水流過急則向上提升驅(qū)動槳輪以防機(jī)組超速。以提高發(fā)電船對水流環(huán)境的適應(yīng)性。
[0009]5.自主操控能力強:本發(fā)明設(shè)有船體橫向操控結(jié)構(gòu)，及船體縱向水平操控結(jié)抅。在發(fā)電船甲扳中前段設(shè)有絞盤機(jī)驅(qū)動的鋼纜結(jié)掛岸錨上。其功能是在盤機(jī)(卷揚機(jī))驅(qū)動下向岸邊移動或放松鋼纜在沉錨在江中心牽引下及水流沖擊共同作用下，向江中心移動以選擇最佳的流速位置。并可適用躲避通航超大型船只通過，及躲避洪水襲擊及靠岸修整。發(fā)電船雙船體下龍前段處均設(shè)有透水槽，沉錨及岸錨的錨鏈均自透水槽竄入船體內(nèi)，安裝于透水槽上方導(dǎo)軌上所設(shè)絞盤機(jī)上。此絞盤機(jī)可沿導(dǎo)軌(一定范圍內(nèi))前進(jìn)或后退，用以改變牽引點，實現(xiàn)船體縱向水平平衡。以保正船體吃水量最小有效減少阻力，并保障所有機(jī)組均衡作功。
[0010]5.機(jī)組傳動設(shè)計簡單可靠:本發(fā)明的機(jī)組傳動系統(tǒng)由組合式槳輪組成。主槳由三片槳輪組成可根據(jù)水流情況增減。并可增減槳葉片數(shù)。其主軸上設(shè)主動鍵輪，采取四組合鏈條將動力傳給變速器驅(qū)動電機(jī)作功。
【附圖說明】
[0011]圖1.是:雙體水利發(fā)電發(fā)電船構(gòu)造側(cè)/正視圖
[0012]圖2.是:雙體發(fā)電船沉錨及岸錨牽引固定府視圖
[0013]圖3.是:雙體發(fā)電船下掛式可移動船體縱向水平調(diào)整機(jī)構(gòu)
[0014]圖4.是:雙體發(fā)電船主槳輪操控機(jī)構(gòu)A側(cè)視圖
[0015]圖5.是雙體發(fā)電船主槳輪操控系統(tǒng)B及動力傳動設(shè)置正剖圖
[0016]圖6.是:雙體發(fā)電船主槳輪結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
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[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)的描述:
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包括:牽引固定系統(tǒng)、操控系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、維修監(jiān)控系統(tǒng)。
[0019]牽引固定系統(tǒng):筑壩發(fā)電是靠水流落差決定單位裝機(jī)容量。本發(fā)明的無壩水利發(fā)電船是靠牽引能力決定單位(船)裝機(jī)容量的。設(shè)于江河水底修建的沉錨(圖1/8以下省略為1/8)及岸錨(1/17)經(jīng)錨鏈(1/10)及(1/13)結(jié)掛雙船龍骨掛點(1/14)形成三角立體牽引結(jié)構(gòu)，使發(fā)電船在激流中定位，使設(shè)于船體雙側(cè)的多組機(jī)組槳輪(1/2)及(1/3)受水流沖擊旋轉(zhuǎn)，將水流動能轉(zhuǎn)變機(jī)械能驅(qū)動電機(jī)作功。
[0020]操控系統(tǒng):包括5項.(I)下掛式可移動船體縱向水平調(diào)整機(jī)構(gòu)。在船體龍骨(3/12)及(3/1)中前段設(shè)高于水面(3/17)的透水槽(3/2)水槽上雙沿處設(shè)平面導(dǎo)軌(3/3)及(3/13)雙筒絞盤機(jī)(也稱卷揚機(jī))(3/16)的下部凹形導(dǎo)槽卡入平面導(dǎo)軌上。牽引錨鏈(3/11)自下向上竄過透水槽進(jìn)入船體內(nèi)，經(jīng)錨鏈導(dǎo)向輪(3/5)與絞盤機(jī)前卷筒(3/6)相連接。絞盤機(jī)后卷筒(3/7)的鋼纜(3/9)掛于透水槽后側(cè)掛柱上(3/10)。其絞盤機(jī)通過絞動錨鏈，沿平面導(dǎo)軌向前移動，通過后卷筒拉動鋼纜可向后移動。而改變船體受牽引著力點，以尋找最佳牽引點而形成的利用水流沖擊，使船體產(chǎn)生向上漂浮力的風(fēng)箏效果。以減少船體吃水深度，減輕雙錨拉力負(fù)荷。另此牽引點的改變可調(diào)整船體縱向水平，以確保前后機(jī)組均獲同等吃水深度保持均衡發(fā)電。其另外的操控功能是:經(jīng)雙絞盤機(jī)可調(diào)整雙船體均衡受牢引力，保持雙船體縱向平衡(因在江河中水流速有中急、邊緩之別，且雙錨所設(shè)的位置也有高低之分也造成牽引力不均)。操控定位后鎖定絞盤機(jī)制動，扳動鎖錨鏈止回錘(3/4)鎖定錨鏈。用螺栓(3/8)將絞盤機(jī)固定于平面導(dǎo)軌(3/14)處定位。
[0021](2)船體江面水流選擇定位機(jī)構(gòu)。在向岸方向船甲扳中前段設(shè)單卷筒絞盤機(jī)(1/7)，其鋼纜經(jīng)甲扳上安裝的導(dǎo)向樁(1/11)掛于岸錨上(1/17)通過絞盤機(jī)(2/11)拉動發(fā)電船可向岸也移動，反之放松鋼纜發(fā)電船在沉錨牽引下被水流沖向江中心移動(2/1)。其功能是通過操縱可以選擇發(fā)電船作功最適應(yīng)水流的江面位置及定位。通過操縱可有效躲避其它大型船舶通行。通過操縱可有效躲避洪水襲擊，及隨時靠岸修整。(3)設(shè)發(fā)電船主槳輪操控機(jī)構(gòu)。發(fā)電船的發(fā)電倉內(nèi)(1/16)各機(jī)組均設(shè)以機(jī)組變速器(4/7)從動鏈輪軸(4/6)為軸心的弧形主槳輪軸(1/4)升降導(dǎo)框(4/2)?？騼?nèi)設(shè)滑動軸承座(4/3)。槳輪主軸安裝于雙滑動軸承座的軸承內(nèi)孔(4/4)。分別向雙側(cè)船體(4/1)外探出并安裝槳輪(1/3)。雙滑動軸承座內(nèi)側(cè)(5/6)下方安裝升降液壓油缸(5/7)油缸下端安裝于油缸座上肖孔處(5/8)。操縱油缸使槳輪升降控制槳輪吃水深度改變槳葉受水流沖擊力度。如水流較緩慢的可下降槳輪加大吃水深度，以增加槳葉受沖擊面積提高驅(qū)動力。如遇洪水可提升槳輪避免超速運行。升降定位后用四只螺栓(4/5)將滑動軸承座固定于導(dǎo)向框內(nèi)。此主軸的操縱升降活動因滑動軸承座是以變速從動鏈輪中心為軸心進(jìn)行的弧形運動的，不會造成變速從動輪與主軸上安裝的主動鏈5/5之間距離變化，而造成驅(qū)動鏈松緊問題的。
[0022](4)此操控系統(tǒng)的操控動力是由安裝于發(fā)電倉內(nèi)的一臺40/千瓦柴油發(fā)電機(jī)組2/7提供支持的。該機(jī)組的第一功能是發(fā)電用于發(fā)電船操控如:三臺絞盤機(jī)用電、主機(jī)停車后的照明用電航道停泊信號用電及維修的環(huán)形道軌(2/4)上安裝的可移動吊車(2/5)用電等。其第二個功能是機(jī)組驅(qū)動的高壓液壓油泵功能。其通過管路將液壓動力輸送至各發(fā)電機(jī)組及操控臺，對每個機(jī)組實施即時操控。此操控動力源可與發(fā)電船主電源互補以節(jié)省開支，但不可沒有，如一旦遇洪水等意外壯況無電源，發(fā)電船將因失去控制造成損失。
[0023](5)此發(fā)電船設(shè)兩臺較小動力的自主航行能力的發(fā)動機(jī)。用以調(diào)動、掛錨鏈、水面定位、抗洪躲避等機(jī)動用途。
[0024]動力傳動系統(tǒng):在機(jī)組主軸上經(jīng)方鍵(5/4)安裝四齒組合主驅(qū)動輪(5/5)，四組合傳動鏈條安裝于發(fā)電倉底扳上的變速器(5/11)從動鏈輪上(5/10)經(jīng)聯(lián)軸節(jié)(5/12)發(fā)電機(jī)(5/13)與變速器另一側(cè)的變速器動力輸出軸相聯(lián)實現(xiàn)發(fā)電功能。
[0025]維修監(jiān)控系統(tǒng):
[0026]維修:沿發(fā)電倉外圍設(shè)可移動吊車導(dǎo)軌(2/4)。電驅(qū)具起吊及懸人工作業(yè)吊筐雙功能可移式吊車，可沿環(huán)形導(dǎo)軌對各機(jī)組內(nèi)倉及倉外的維修提供支持。
[0027]監(jiān)控:發(fā)電倉前段設(shè)一層監(jiān)控窒(2/3)，二樓為駕駛倉及暸望臺。監(jiān)控窒內(nèi)設(shè)以機(jī)組為單位的監(jiān)控顯示屏，及縱向水平壯態(tài)儀，船體橫向分別吃水深度顯示儀。以提供發(fā)電船發(fā)電壯態(tài)及水面定位情況。發(fā)電船作業(yè)期間駕駛倉必須有人守崗，以防發(fā)生意外時可隨時發(fā)動主機(jī)應(yīng)對。江面搜尋很最要，如發(fā)現(xiàn)大型漂流物體應(yīng)及時命令清障小艇出航清理。如無效果可啟動發(fā)電船應(yīng)急系統(tǒng)及時躲避。
【主權(quán)項】
1.一種雙體水利發(fā)電船由雙錨牽引固定裝系統(tǒng)發(fā)電船操控系統(tǒng)動力傳動系統(tǒng)維修監(jiān)控系統(tǒng)組成其特征是:利用江河底的沉錨(圖1/8以下省略為1/8)及岸錨(1/17)構(gòu)成與發(fā)電船(1/14)的三角立體牽引定位經(jīng)水流沖擊發(fā)電般機(jī)組槳輪實現(xiàn)水利發(fā)電(1/2)發(fā)電船操控系統(tǒng)用以保障雙體船橫向平衡及縱向水平平衡及槳輪的升降以選擇最佳槳葉受力水深操縱發(fā)電船橫向移動選擇最佳水流位置動力傳動由槳輪(6/4)主軸(5/3)主動鏈輪(5/5)經(jīng)四組合傳動鏈條將動力傳入變速器(5/11)并帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電(5/13)維修監(jiān)控系統(tǒng)由發(fā)電倉外環(huán)形吊車導(dǎo)軌(2/4)及主控制窒及暸望臺(2/3)組成用以監(jiān)控各機(jī)組運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙錨牽引固定系統(tǒng)的特征是:由在江河底修建適應(yīng)發(fā)電船裝機(jī)容量負(fù)荷拉力的牽引掛拄(所稱沉錨)(1/8)其上部設(shè)有拉環(huán)(1/9)錨鏈(1/10) —端永久掛于所述拉環(huán)上聯(lián)接另一端與雙體船的右側(cè)船體(2/1)龍骨(3/1)上方的可移動絞盤機(jī)(3/16)卷筒聯(lián)接(3/6)其左側(cè)船體經(jīng)所述可移動絞盤機(jī)掛接的鋼纜或錨鏈經(jīng)龍骨入水(2/9)與岸錨(1/17)相連接而形成的所述三角立體牽引固定的。
【專利摘要】一種雙體水利發(fā)電船。筑壩發(fā)電是以水流落差決定單位裝機(jī)容量的。本發(fā)明的無壩水利發(fā)電船，是以牽引裝置的牽引定位能量而決定單位(船)裝機(jī)容量的。本發(fā)明在江河底建大型牽引掛樁稱(沉錨)，與岸基掛樁稱(岸錨)對發(fā)電船組合成立體三角牽引定位，使水流沖擊機(jī)組槳輪將水流動力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能作功發(fā)電的。為提高裝機(jī)容量有效減輕雙錨負(fù)荷，將雙錨鏈掛點選擇于雙船底龍骨處成適當(dāng)仰角將水流的沖擊轉(zhuǎn)為上浮力以減少阻力。為保持雙體船平衡性增大裝機(jī)空間減少造船成本，選擇平底雙體船。并利用三錨及船載電力動力構(gòu)成操控系統(tǒng)，以保持雙船體的橫向水平縱向水平，及橫向移動定位以選擇最佳水流。及輪槳升降操縱使機(jī)組適應(yīng)任何水流壯態(tài)作功發(fā)電。
【IPC分類】B63B21-16, B63B35-00
【公開號】CN104608882
【申請?zhí)枴緾N201310553119
【發(fā)明人】蘭淑娟
【申請人】蘭淑娟
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月5日