專利名稱：一種水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電裝置，具體是一種水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
目前，已公開的無定子雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機裝置，多數(shù)同時利用兩個動力源以不同轉(zhuǎn)向分別驅(qū)動內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，并多數(shù)為針對風(fēng)力發(fā)電而設(shè)計的雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置。公開號為CN101615829 “一種無定子雙轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電機”的發(fā)明專利，通過設(shè)置在內(nèi)外兩轉(zhuǎn)子的同步聯(lián)動裝置，使兩轉(zhuǎn)子的同步轉(zhuǎn)動達(dá)到了發(fā)動機功率1+1 > 2的效率。該專利的內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子僅以同步方式逆向轉(zhuǎn)動，而無倍速于外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，且內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的一端露出發(fā)電機裝置以外；該發(fā)電機結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，還不適于利用河道水流發(fā)電，不利于水輪機與發(fā)電機一體化設(shè)計，并影響水力發(fā)電效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和河道自然水流的特點，而提供了一種水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，主要包括鼓形水輪機、中心軸、齒輪傳動裝置、發(fā)電機兩個轉(zhuǎn)子，中心軸的兩端伸出水輪機鼓外固定在外支架上，鼓形水輪機通過設(shè)置在鼓兩端端蓋的軸承與中心軸連接，齒輪傳動裝置與中心軸固定連接；與現(xiàn)有技術(shù)不同的是:齒輪傳動裝置、發(fā)電機兩個轉(zhuǎn)子設(shè)置在鼓形水輪機中央，并與水輪機鼓構(gòu)成一個封閉的整體;發(fā)電機兩轉(zhuǎn)子為同心圓結(jié)構(gòu)，第一轉(zhuǎn)子固定在水輪機鼓圓筒的內(nèi)側(cè)面上，保持與水輪機同步同向轉(zhuǎn)動；第二轉(zhuǎn)子通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸上的軸承與中心軸連接，其轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有齒輪，齒輪同側(cè)的水輪機端蓋的內(nèi)側(cè)面亦設(shè)有一個齒輪，第一轉(zhuǎn)子隨鼓形水輪機轉(zhuǎn)動時，通過水輪機端蓋內(nèi)側(cè)齒輪、齒輪傳動裝置和第二轉(zhuǎn)子軸上齒輪，驅(qū)動第二轉(zhuǎn)子逆向高速轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)高效發(fā)電目的。本發(fā)明技術(shù)方案中第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子的相對位置關(guān)系有兩種情況，一是同心圓結(jié)構(gòu)關(guān)系，具體為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的關(guān)系；二是同軸平行并列結(jié)構(gòu)關(guān)系，具體為左轉(zhuǎn)子和右轉(zhuǎn)子的關(guān)系。發(fā)電機兩轉(zhuǎn)子為同軸平行并列結(jié)構(gòu)，第一轉(zhuǎn)子固定在水輪機鼓圓筒的內(nèi)側(cè)面上，第二轉(zhuǎn)子通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸上的軸承與中心軸連接，其轉(zhuǎn)軸上設(shè)有一個齒輪，齒輪同側(cè)的水輪機端蓋的內(nèi)側(cè)面亦設(shè)有一個齒輪，在第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子之間，設(shè)有與中心軸固定、與轉(zhuǎn)子平行的定子電樞繞組，三者呈軸向平行并列結(jié)構(gòu)；還可以以第一轉(zhuǎn)子為中心，鏡像增置另一個定子電樞繞組和一個與第二轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相同的第三轉(zhuǎn)子和齒輪傳動裝置，組成一個水平軸型的三轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置。本發(fā)明的優(yōu)點是:將齒輪傳動裝置、發(fā)電機兩個轉(zhuǎn)子設(shè)置在鼓形水輪機中央，并與水輪機鼓構(gòu)成一個封閉的整體，結(jié)構(gòu)簡單、安全性高；鼓形水輪機實際轉(zhuǎn)速較低，但經(jīng)過內(nèi)部齒輪傳動裝置后，大幅提高了第二轉(zhuǎn)子的逆向轉(zhuǎn)速，適用各種類型發(fā)電機工作。從外觀看，它屬于一種大轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速發(fā)電裝置，實則為雙轉(zhuǎn)子高速逆向轉(zhuǎn)動的雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，發(fā)電效率高，非常適合于具有一定流速的河道水流發(fā)電。


圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意 圖2為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1.鼓形水輪機葉片 2.水輪機鼓端蓋 3.水輪機鼓圓筒 4.第一轉(zhuǎn)子
5.第二轉(zhuǎn)子6.第二轉(zhuǎn)子軸上齒輪7.水輪機端蓋內(nèi)側(cè)齒輪8.中心軸9.第二轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸10.齒輪傳動裝置11.軸承12.定子電樞繞組。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的說明，但不是對本發(fā)明的限定。實施例1
參照圖1，一種水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，包括鼓形水輪機、中心軸8、齒輪傳動裝置10、發(fā)電機第二轉(zhuǎn)子5和第一轉(zhuǎn)子4,中心軸8的兩端伸出水輪機鼓外固定在外支架上，鼓形水輪機通過設(shè)置在鼓兩端端蓋2的軸承11與中心軸8連接，齒輪傳動裝10與中心軸8固定連接；第二轉(zhuǎn)子5、第一轉(zhuǎn)子4和齒輪傳動裝置10設(shè)置在水輪機鼓圓筒3中央，并與水輪機鼓構(gòu)成一個封閉的整體，發(fā)電機兩轉(zhuǎn)子為同心圓結(jié)構(gòu)，第一轉(zhuǎn)子4固定在水輪機鼓圓筒3的內(nèi)側(cè)面上，保持與水輪機同步同向轉(zhuǎn)動；第二轉(zhuǎn)子5通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸9上的軸承11與中心軸8連接，轉(zhuǎn)軸9的一端設(shè)有齒輪6，齒輪6同側(cè)的水輪機鼓端蓋2的內(nèi)側(cè)面亦設(shè)有一個齒輪7，當(dāng)水力推動鼓形水輪機葉片I時，第一轉(zhuǎn)子4隨鼓形水輪機轉(zhuǎn)動，通過水輪機鼓端蓋內(nèi)側(cè)齒輪7、第二轉(zhuǎn)子軸上齒輪6和齒輪傳動裝置10，驅(qū)動第二轉(zhuǎn)子5逆向高速轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)高效發(fā)電目的。轉(zhuǎn)軸9為軸徑較大的空心轉(zhuǎn)軸，中心軸8則為貫穿第二轉(zhuǎn)子5的空心轉(zhuǎn)軸中心的一根完整的固定軸。實施例2
參照圖2，一種水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，發(fā)電機兩轉(zhuǎn)子為同軸平行并列結(jié)構(gòu)，第一轉(zhuǎn)子4固定在水輪機鼓圓筒3的內(nèi)側(cè)面上，第二轉(zhuǎn)子5通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸9上的軸承11與中心軸8連接，其轉(zhuǎn)軸9上設(shè)有齒輪6，齒輪6同側(cè)的水輪機端蓋2的內(nèi)側(cè)面亦設(shè)有一個齒輪7，在第一轉(zhuǎn)子4和第二轉(zhuǎn)子5之間，設(shè)有與中心軸8固定的定子電樞繞組12，三者呈軸向平行并列結(jié)構(gòu)關(guān)系。實施例2的兩轉(zhuǎn)子上均安裝有多塊稀土高磁，在兩轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動時，定子電樞繞組12上產(chǎn)生高頻電勢，其頻率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子上安裝的磁極對數(shù)的乘積成正比，發(fā)電效率明顯提高。在實施例2的基礎(chǔ)上，還可以以第一轉(zhuǎn)子4為中心，鏡像增置另一個定子電樞繞組12和一個與第二轉(zhuǎn)子5結(jié)構(gòu)相同的第三轉(zhuǎn)子和齒輪傳動裝置，組成一個水平軸型的三轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，這樣既可以充分利用水輪機鼓內(nèi)的空間，還可使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動達(dá)到發(fā)動機功率倍增的效率。實施例中發(fā)電機控制、調(diào)整電路亦可設(shè)置在水輪機鼓中，電主要經(jīng)由中心軸8中的管路傳輸。
權(quán)利要求
1.一種水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，包括鼓形水輪機、中心軸、齒輪傳動裝置、發(fā)電機兩個轉(zhuǎn)子，中心軸的兩端伸出水輪機鼓外固定在外支架上，鼓形水輪機通過設(shè)置在鼓兩端端蓋的軸承與中心軸連接，齒輪傳動裝置與中心軸固定連接，其特征在于:齒輪傳動裝置、發(fā)電機兩個轉(zhuǎn)子設(shè)置在鼓形水輪機中央，并與水輪機鼓構(gòu)成一個封閉的整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機兩轉(zhuǎn)子為同心圓結(jié)構(gòu)，第一轉(zhuǎn)子固定在水輪機鼓圓筒的內(nèi)側(cè)面上，第二轉(zhuǎn)子通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸上的軸承與中心軸連接，其轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有一個齒輪，齒輪同側(cè)的水輪機端蓋的內(nèi)側(cè)面亦設(shè)有一個齒輪，第一轉(zhuǎn)子隨鼓形水輪機轉(zhuǎn)動時，通過水輪機端蓋內(nèi)側(cè)齒輪、齒輪傳動裝置和第二轉(zhuǎn)子軸上齒輪和，驅(qū)動第二轉(zhuǎn)子逆向高速轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機兩轉(zhuǎn)子為同軸平行并列結(jié)構(gòu)，第一轉(zhuǎn)子固定在水輪機鼓圓筒的內(nèi)側(cè)面上，第二轉(zhuǎn)子通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸上的軸承與中心軸連接，其轉(zhuǎn)軸上設(shè)有一個齒輪，齒輪同側(cè)的水輪機端蓋的內(nèi)側(cè)面亦設(shè)有一個齒輪，在第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子之間，設(shè)有與中心軸固定、與轉(zhuǎn)子平行的定子電樞繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，其特征在于:以第一轉(zhuǎn)子為中心，鏡像增置另一個定子電樞繞組和一個與第二轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相同的第三轉(zhuǎn)子和齒輪傳動裝置，組成一個水平軸型的三轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水平軸型雙轉(zhuǎn)子水力發(fā)電裝置，包括鼓形水輪機、中心軸、齒輪傳動裝置、發(fā)電機兩個轉(zhuǎn)子，中心軸的兩端伸出水輪機鼓外固定在外支架上，鼓形水輪機通過設(shè)置在鼓兩端端蓋的軸承與中心軸連接，齒輪傳動裝置與中心軸固定連接；齒輪傳動裝置、發(fā)電機兩個轉(zhuǎn)子設(shè)置在鼓形水輪機中央，并與水輪機鼓構(gòu)成一個封閉的整體，第一轉(zhuǎn)子固定在水輪機鼓圓筒的內(nèi)側(cè)面上；第二轉(zhuǎn)子通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸上的軸承與中心軸連接，其轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有一個齒輪，同側(cè)的水輪機端蓋的內(nèi)側(cè)面亦設(shè)有一個齒輪，發(fā)電機第一轉(zhuǎn)子隨鼓形水輪機轉(zhuǎn)動時，通過水輪機端蓋內(nèi)側(cè)齒輪、齒輪傳動裝置和第二轉(zhuǎn)子軸上齒輪和，驅(qū)動第二轉(zhuǎn)子逆向高速轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)高效發(fā)電目的。
文檔編號F03B13/00GK103206336SQ201310149859
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者周耀瑜 申請人:周耀瑜