本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用已取得了很大進(jìn)展。其中，再生能源包括太陽(yáng)能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等；如何開(kāi)發(fā)利用水利能源一直是開(kāi)發(fā)利用再生能源的重要課題之一。

水能是一種取之不盡、用之不竭、可再生的清潔能源。水力發(fā)電(Hydroelectric power)通過(guò)利用河流、湖泊、海洋等位于高處具有勢(shì)能的水流至低處，將其中所含勢(shì)能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)之動(dòng)能，再借水輪機(jī)為原動(dòng)力，推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。利用水力(具有水頭)推動(dòng)水力機(jī)械(水輪機(jī))轉(zhuǎn)動(dòng)，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，如果在水輪機(jī)上接上另一種機(jī)械(發(fā)電機(jī))隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電來(lái)，這時(shí)機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。水力發(fā)電在某種意義上講是水的位能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)變成電能的過(guò)程。

現(xiàn)有技術(shù)中為了利用天然水能，常常需要人工修筑能集中水流落差和調(diào)節(jié)流量的水工建筑物，如大壩、引水管涵等。然而該工程具有投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)等問(wèn)題外，還會(huì)對(duì)破壞生態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種水力發(fā)電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、破壞生態(tài)等技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種水力發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電單元；所述發(fā)電單元包括水輪機(jī)、傳動(dòng)裝置和發(fā)電機(jī)組，所述水輪機(jī)的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接所述傳動(dòng)裝置的輸入軸，所述傳動(dòng)裝置的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接所述發(fā)電機(jī)組的輸入軸；

所述水輪機(jī)包括葉轂和多個(gè)葉片；所述多個(gè)葉片均勻設(shè)置在所述葉轂的外表面上，所述葉轂與所述水輪機(jī)的輸出軸固定連接；

所述葉片的葉根與所述葉轂固定連接，所述葉片的葉面與所述水輪機(jī)的輸出軸的軸向呈第一角度設(shè)置；所述第一角度的范圍為40°-50°。

進(jìn)一步地，所述的水力發(fā)電系統(tǒng)還包括框體和浮球，所述框體呈長(zhǎng)方體形，所述水輪機(jī)設(shè)置在所述框體內(nèi)；所述浮球設(shè)置在所述框體的上方，且與通過(guò)框體浮力連接件與所述框體連接；

所述水輪機(jī)的輸出軸通過(guò)框體支撐架與所述框體連接，且所述水輪機(jī)的輸出軸能夠相對(duì)所述框體轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述水輪機(jī)還包括支撐架，所述支撐架與所述多個(gè)葉片固定連接。

進(jìn)一步地，所述支撐架依次包括均與所述水輪機(jī)的輸出軸固定連接的第一環(huán)形架、第二環(huán)形架和第三環(huán)形架；所述第一環(huán)形架、所述第二環(huán)形架和所述第三環(huán)形架的中心均設(shè)置于所述水輪機(jī)的輸出軸上；沿垂直于所述水輪機(jī)的輸出軸的軸向，所述第三環(huán)形架的截面面積大于所述第一環(huán)形架的截面面積；

所述支撐架還包括多個(gè)連接件；所述多個(gè)連接件的一端與所述水輪機(jī)的輸出軸固定連接、且呈放射形狀設(shè)置；每個(gè)所述連接件依次固定連接所述第一環(huán)形架、所述第二環(huán)形架和所述第三環(huán)形架；每個(gè)所述連接件與所述水輪機(jī)的輸出軸之間的夾角范圍為60°-85°；

沿所述水輪機(jī)的輸出軸的軸向，所述第二環(huán)形架固定連接有多個(gè)與所述葉片角度相適應(yīng)的固定架，所述葉片的葉稍與所述固定架固定連接；多個(gè)所述固定架沿所述第二環(huán)形架的周向均勻設(shè)置；所述第二環(huán)形架固定連接有多個(gè)與所述水輪機(jī)的輸出軸固定連接的連接加強(qiáng)件，所述連接加強(qiáng)件的延伸方向垂直于所述水輪機(jī)的輸出軸的軸向，多個(gè)所述連接加強(qiáng)件均勻設(shè)置在所述水輪機(jī)的輸出軸的圓周上；

所述葉片的葉根呈梯形，所述葉片的葉根的小截面端與所述葉轂固定連接；所述葉片的中部的寬度為0.5米-3米。

進(jìn)一步地，所述水輪機(jī)用于固定在河道上；所述葉轂的軸線平行于所述河道的水流的流向；所述支撐架設(shè)置于所述多個(gè)葉片迎所述河道的水流的一面；

所述發(fā)電機(jī)組用于固定在河岸上。

進(jìn)一步地，所述發(fā)電單元包括墩基礎(chǔ)；所述墩基礎(chǔ)的一端與所述河道的河底固定連接，另一端與所述水輪機(jī)的輸出軸或者所述傳動(dòng)裝置樞接。

進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置包括傘齒輪副；

所述水輪機(jī)的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接所述傘齒輪副的主動(dòng)傘齒輪，所述傘齒輪副的從動(dòng)傘齒輪驅(qū)動(dòng)連接所述發(fā)電機(jī)組的輸入軸。

進(jìn)一步地，所述水輪機(jī)的輸出軸上固定設(shè)置有多個(gè)所述水輪機(jī)。

進(jìn)一步地，多組所述發(fā)電單元的所述水輪機(jī)沿垂直于所述河道的水流的流向間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述水力發(fā)電系統(tǒng)還包括用于固定在所述河道上的過(guò)濾裝置；所述河道的水流依次流經(jīng)所述過(guò)濾裝置、所述水輪機(jī)；

所述過(guò)濾裝置包括濾網(wǎng)。

本發(fā)明提供的水力發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)水輪機(jī)、傳動(dòng)裝置和發(fā)電機(jī)組，將水能轉(zhuǎn)換為水輪機(jī)的動(dòng)能，在再借水輪機(jī)為原動(dòng)力，推動(dòng)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能；其中，水輪機(jī)包括葉轂和多個(gè)葉片，多個(gè)葉片均勻設(shè)置在葉轂的外表面上，葉轂與水輪機(jī)的輸出軸固定連接，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于水輪機(jī)的生產(chǎn)加工，也便于將水輪機(jī)固定安裝在河道和洋流中上進(jìn)行水力發(fā)電；通過(guò)葉片的葉面與水輪機(jī)的輸出軸的軸向呈40°-50°設(shè)置，以使水流充分接觸沖擊葉片，提高葉片轉(zhuǎn)換水能的效率，進(jìn)而提高水輪機(jī)將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。該水輪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)化水能的效率高，進(jìn)而簡(jiǎn)化了水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低了水力發(fā)電系統(tǒng)的投資以及縮減了其建設(shè)周期，使該水力發(fā)電系統(tǒng)可應(yīng)用于不同水流、不同寬度和深度的江河、海洋。還不破壞附近的生態(tài)系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2所示的水輪機(jī)的右視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的水輪機(jī)的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4所示的水輪機(jī)的支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖4所示的水輪機(jī)的第二環(huán)形架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖4所示的水輪機(jī)的葉轂和多個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例三提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-水輪機(jī)； 11-葉轂； 12-葉片；

13-支撐架； 2-傳動(dòng)裝置； 21-傘齒輪副；

3-發(fā)電機(jī)組； 4-河道； 5-墩基礎(chǔ)；

131-第一環(huán)形架； 132-第二環(huán)形架； 133-第三環(huán)形架；

134-連接件； 135-固定架； 136-連接加強(qiáng)件；

6-框體； 61-框體浮力連接件；62-框體支撐架；

63-框體腳墩； 64-框體固定墩； 65-固定索；

7-浮球。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例一

參見(jiàn)圖1-圖7所示，本實(shí)施例提供了一種水力發(fā)電系統(tǒng)；圖1為本實(shí)施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、圖3為本實(shí)施例的水力發(fā)電系統(tǒng)的水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖3為圖2所示的水輪機(jī)的右視圖；圖4-圖7為本實(shí)施例的水力發(fā)電系統(tǒng)的水輪機(jī)的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為第二環(huán)形架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為葉轂和多個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。

參見(jiàn)圖1-圖7所示，本實(shí)施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電單元；發(fā)電單元包括水輪機(jī)1、傳動(dòng)裝置2和發(fā)電機(jī)組3，水輪機(jī)1的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接傳動(dòng)裝置2的輸入軸，傳動(dòng)裝置2的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接發(fā)電機(jī)組3的輸入軸。通過(guò)傳動(dòng)裝置2以便于將水輪機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能傳遞給發(fā)電機(jī)組3，以使發(fā)電機(jī)組3將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。

水輪機(jī)1包括葉轂11和多個(gè)葉片12；多個(gè)葉片12均勻設(shè)置在葉轂11的外表面上，葉轂11與水輪機(jī)1的輸出軸固定連接，優(yōu)選地，葉轂11通過(guò)平鍵與水輪機(jī)1的輸出軸固定連接；以使水流驅(qū)使多個(gè)葉片12轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)葉轂11驅(qū)使水輪機(jī)1的輸出軸隨葉片12同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

葉片12的葉根與葉轂11固定連接，葉片12的葉面與水輪機(jī)1的輸出軸的軸向呈第一角度設(shè)置；其中，第一角度為也可以通俗的理解為葉片中線(即劍形葉片的對(duì)稱軸)與水輪機(jī)的輸出軸的軸向之間的夾角，或者葉片所在的平面與水流方向之間的夾角。第一角度的范圍為30°-60°，以使水流充分接觸沖擊葉片12，提高葉片12轉(zhuǎn)換水能的效率，進(jìn)而提高水輪機(jī)1將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。進(jìn)一步地，第一角度的范圍為40°-50°；第一角度例如可以為40°、42°、45°、48°、50°；優(yōu)選地，第一角度為45°；以使水流進(jìn)一步充分接觸沖擊葉片12，進(jìn)一步提高葉片12轉(zhuǎn)換水能的效率，進(jìn)而進(jìn)一步提高水輪機(jī)1將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。

本實(shí)施例中所述水力發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)水輪機(jī)1、傳動(dòng)裝置2和發(fā)電機(jī)組3，將水能轉(zhuǎn)換為水輪機(jī)1的動(dòng)能，在再借水輪機(jī)1為原動(dòng)力，推動(dòng)發(fā)電機(jī)組3產(chǎn)生電能；其中，水輪機(jī)1包括葉轂11和多個(gè)葉片12，多個(gè)葉片12均勻設(shè)置在葉轂11的外表面上，葉轂11與水輪機(jī)1的輸出軸固定連接，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于水輪機(jī)1的生產(chǎn)加工，也便于將水輪機(jī)1固定安裝在河道4和洋流中上進(jìn)行水力發(fā)電；通過(guò)葉片12的葉面與水輪機(jī)1的輸出軸的軸向呈40°-50°設(shè)置，以使水流充分接觸沖擊葉片12，提高葉片12轉(zhuǎn)換水能的效率，進(jìn)而提高水輪機(jī)1將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。該水輪機(jī)1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)化水能的效率高，進(jìn)而簡(jiǎn)化了水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低了水力發(fā)電系統(tǒng)的投資以及縮減了其建設(shè)周期，使該水力發(fā)電系統(tǒng)可應(yīng)用于不同水流、不同寬度和深度的江河、海洋。還不破壞附近的生態(tài)系統(tǒng)。

本實(shí)施例的可選方案中，水輪機(jī)1還包括支撐架13，支撐架13與多個(gè)葉片12固定連接。通過(guò)支撐架13以提高水輪機(jī)1結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免葉片12被水流沖刷變形而影響水輪機(jī)1將水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的效率。其中，支撐架13的材料可以與葉片12的材料相同，也可以與葉片12的材料不同；優(yōu)選地，支撐架13的材料與葉片12的材料相同，支撐架13與葉片12的材料例如可以為鑄鐵、不銹鋼、鋁合金、玻璃鋼等等；支撐架13與多個(gè)葉片12的連接方式例如可以為螺栓連接、鉚接、焊接、粘接等等。

優(yōu)選地，支撐架13依次包括均與水輪機(jī)1的輸出軸固定連接的第一環(huán)形架131、第二環(huán)形架132和第三環(huán)形架133；第一環(huán)形架131、第二環(huán)形架132和第三環(huán)形架133的中心均設(shè)置于水輪機(jī)1的輸出軸上；沿垂直于水輪機(jī)1的輸出軸的軸向，第三環(huán)形架133的截面面積大于第一環(huán)形架131的截面面積；也即該支撐架呈錐體形。

支撐架13還包括多個(gè)連接件134；多個(gè)連接件134的一端與水輪機(jī)1的輸出軸固定連接、且呈放射形狀設(shè)置；每個(gè)連接件134依次固定連接第一環(huán)形架131、第二環(huán)形架132和第三環(huán)形架133；每個(gè)連接件134與水輪機(jī)的輸出軸之間的夾角范圍為60°-85°；優(yōu)選地，每個(gè)連接件134與水輪機(jī)的輸出軸之間的夾角范圍為75°-80°。通過(guò)設(shè)置該支撐架13，以保證葉片所在的平面和水流方向成40°-50°。

沿水輪機(jī)1的輸出軸的軸向，第二環(huán)形架132固定連接有多個(gè)與葉片12角度相適應(yīng)的固定架135，葉片12的葉稍與固定架135固定連接；多個(gè)固定架135沿第二環(huán)形架132的周向均勻設(shè)置；優(yōu)選地，固定架135的數(shù)量與葉片12的數(shù)量一一相應(yīng)；優(yōu)選地，固定架135呈三角形。其中，葉稍為葉片12遠(yuǎn)離葉根的一端。

可選地，第一環(huán)形架131固定連接有多個(gè)與葉片12角度相適應(yīng)的固定架，多個(gè)該固定架沿第一環(huán)形架131的周向均勻設(shè)置。

可選地，第三環(huán)形架133固定連接有多個(gè)與葉片12角度相適應(yīng)的固定架，多個(gè)該固定架沿第三環(huán)形架133的周向均勻設(shè)置。

第二環(huán)形架132固定連接有多個(gè)與水輪機(jī)的輸出軸固定連接的連接加強(qiáng)件136，連接加強(qiáng)件136的延伸方向垂直于水輪機(jī)的輸出軸的軸向，多個(gè)連接加強(qiáng)件136均勻設(shè)置在水輪機(jī)的輸出軸的圓周上；也即第二環(huán)形架132呈輻條式。例如，連接加強(qiáng)件按照類(lèi)似自行車(chē)輪輻條的結(jié)構(gòu)設(shè)置，以保證水輪不變形。當(dāng)流動(dòng)的江水或海洋的洋流很深時(shí)，水輪的半徑會(huì)根據(jù)需要加長(zhǎng)，變成10米-20米或更長(zhǎng)，這時(shí)環(huán)形的支撐架也會(huì)根據(jù)需要變成4、5、6個(gè)或更多。輻條式環(huán)形支撐架就會(huì)根據(jù)需要向后挪動(dòng)位置。

葉片12的葉根呈梯形，葉片的葉根的小截面端與葉轂固定連接，也即葉片的葉根呈劍端形；葉片的中部的寬度為0.5米-3米，也即葉片的葉根與葉片的葉稍之間的寬度為0.5米-3米；進(jìn)一步地，葉片的中部的寬度為1米-2米。優(yōu)選地，葉片的中部呈矩形，葉片的中部的兩邊與水輪機(jī)的輸出軸的軸向垂直。當(dāng)流動(dòng)的江水或海洋的洋流很深時(shí)，水輪的半徑會(huì)根據(jù)需要加長(zhǎng)，變成10米-20米或更長(zhǎng)。這時(shí)兩個(gè)葉片間就會(huì)出現(xiàn)縫隙，在縫隙中間繼續(xù)加劍形的葉片。即前端是尖三角形后面是矩形的葉片。后加的葉片固定在輪式支撐架的三角形架上。即兩個(gè)葉片間出現(xiàn)縫隙就繼續(xù)加新的葉片。要求相鄰兩個(gè)葉片相鄰成平行線的邊緣部分，平行線所在的平面垂直于環(huán)形支撐架所在的平面。這時(shí)水輪迎水面即無(wú)縫隙，葉片也不重疊。以保證全面的利用流過(guò)水輪的水能。

本實(shí)施例的可選方案中，水輪機(jī)1用于固定在河道4上或海洋的洋流上；葉轂11的軸線平行于河道的水流的流向，也即水輪機(jī)1的軸向平行于河道的水流的流向，以使水流充分接觸沖擊葉片12，提高葉片12轉(zhuǎn)換水能的效率，進(jìn)而提高水輪機(jī)1將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率；支撐架13設(shè)置于多個(gè)葉片12迎河道4的水流的后面，以提高水輪機(jī)1結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免葉片12被水流沖刷變形而影響水輪機(jī)1將水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的效率。

可選地，發(fā)電機(jī)組3用于固定在河岸上，以降低水力發(fā)電系統(tǒng)建造成本，即降低將發(fā)電機(jī)組3建造在河道4內(nèi)而需建造大壩、引水管涵等水工建筑物的成本；還提高了發(fā)電機(jī)組3的建造速度。

本實(shí)施例的可選方案中，發(fā)電單元包括墩基礎(chǔ)5；墩基礎(chǔ)5的一端與河道4的河底固定連接，另一端與水輪機(jī)1的輸出軸或者傳動(dòng)裝置2樞接，以使水輪機(jī)1的輸出軸或者傳動(dòng)裝置2能夠相對(duì)于墩基礎(chǔ)5轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)墩基礎(chǔ)5以將水輪機(jī)1牢固的固定在河道4中，避免湍急的水流將水輪機(jī)1沖走或者破壞水輪機(jī)1，進(jìn)而破壞水力發(fā)電系統(tǒng)。墩基礎(chǔ)5的數(shù)量為多個(gè)，優(yōu)選地，沿水輪機(jī)1的軸向，水輪機(jī)1的兩側(cè)均固定設(shè)置有至少一個(gè)墩基礎(chǔ)5，以進(jìn)一步將水輪機(jī)1牢固的固定在河道4中。

本實(shí)施例的可選方案中，傳動(dòng)裝置2包括傘齒輪副21；通過(guò)傘齒輪副21，以改變力的方向，即改變水輪機(jī)1的輸出軸的軸向與發(fā)電機(jī)組3的輸入軸的軸向的關(guān)系，以優(yōu)化發(fā)電機(jī)組3的建造位置，進(jìn)而優(yōu)化水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

具體而言，水輪機(jī)1的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接傘齒輪副21的主動(dòng)傘齒輪，傘齒輪副21的從動(dòng)傘齒輪驅(qū)動(dòng)連接發(fā)電機(jī)組3的輸入軸。需要說(shuō)明的是，傳動(dòng)裝置2還可以包括錐齒輪副、蝸輪蝸桿等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)施例的可選方案中，水輪機(jī)1的輸出軸上固定設(shè)置有多個(gè)水輪機(jī)1。通過(guò)多個(gè)水輪機(jī)1設(shè)置在同一根軸上，以提高水能轉(zhuǎn)化為水輪機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的效率，進(jìn)而提高水輪機(jī)1的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而提高發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

由于水輪機(jī)1的轉(zhuǎn)速比較低，而且水流的流速經(jīng)常變化、穩(wěn)定性相對(duì)較差，以使水輪機(jī)1的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組3轉(zhuǎn)化電能的效率，以及影響發(fā)電機(jī)組3的工作壽命；為了解決該問(wèn)題，在傳動(dòng)裝置2與發(fā)電機(jī)組3之間設(shè)置一個(gè)把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)組3額定轉(zhuǎn)速的變速齒輪箱；具體而言，本實(shí)施例的又一可選方案中，發(fā)電單元還包括變速齒輪箱(圖中未示出)；傳動(dòng)裝置2的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接變速齒輪箱的輸入軸，變速齒輪箱的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接發(fā)電機(jī)組3的輸入軸?？蛇x地，變速齒輪箱采用增速齒輪箱，通過(guò)該增速齒輪箱可以將較低的輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為較高的輸出轉(zhuǎn)速，從而便于發(fā)電機(jī)組3獲得較高的、恒定的輸入轉(zhuǎn)速，令發(fā)電機(jī)組3將該輸入轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

本實(shí)施例的可選方案中，發(fā)電單元還包括蓄電裝置(圖中未示出)，蓄電裝置與發(fā)電機(jī)組3電連接，用于存儲(chǔ)發(fā)電機(jī)組3產(chǎn)生的電能。

本實(shí)施例的可選方案中，所述水力發(fā)電系統(tǒng)還包括用于固定在河道4上的過(guò)濾裝置(圖中未示出)；河道4的水流依次流經(jīng)過(guò)濾裝置、水輪機(jī)1；通過(guò)過(guò)濾裝置以過(guò)濾掉河道4中的樹(shù)葉、木棒、塑料瓶等雜質(zhì)，避免該雜質(zhì)損壞水輪機(jī)1，進(jìn)而破壞水力發(fā)電系統(tǒng)。

優(yōu)選地，過(guò)濾裝置包括濾網(wǎng)。濾網(wǎng)的材質(zhì)例如可以為尼龍、不銹鋼、鑄鐵等。

實(shí)施例二

實(shí)施例二提供了一種水力發(fā)電系統(tǒng)，該實(shí)施例是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上對(duì)水力發(fā)電系統(tǒng)改進(jìn)后的另一技術(shù)方案，實(shí)施例一所公開(kāi)的水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特征也適用于該實(shí)施例，實(shí)施例一已公開(kāi)的水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特征不再重復(fù)描述。

為節(jié)約篇幅，該實(shí)施例的改進(jìn)特征同樣體現(xiàn)在圖1-圖7中，因此，結(jié)合圖1-圖7對(duì)該實(shí)施例的方案進(jìn)行說(shuō)明。

圖8為本實(shí)施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

參見(jiàn)圖1-圖8所示，本實(shí)施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電單元；發(fā)電單元包括水輪機(jī)1、傳動(dòng)裝置2和發(fā)電機(jī)組3，水輪機(jī)1的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接傳動(dòng)裝置2的輸入軸，傳動(dòng)裝置2的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接發(fā)電機(jī)組3的輸入軸。通過(guò)傳動(dòng)裝置2以便于將水輪機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能傳遞給發(fā)電機(jī)組3，以使發(fā)電機(jī)組3將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。

水輪機(jī)1包括葉轂11和多個(gè)葉片12；多個(gè)葉片12均勻設(shè)置在葉轂11的外表面上，葉轂11與水輪機(jī)1的輸出軸固定連接，優(yōu)選地，葉轂11通過(guò)平鍵與水輪機(jī)1的輸出軸固定連接；以使水流驅(qū)使多個(gè)葉片12轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)葉轂11驅(qū)使水輪機(jī)1的輸出軸隨葉片12同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

多組發(fā)電單元的水輪機(jī)1沿垂直于河道4的水流的流向間隔設(shè)置。也即沿河道4的橫截面，多個(gè)水輪機(jī)1間隔設(shè)置，以充分利用水能，提高單位時(shí)間內(nèi)水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能的效率，進(jìn)而提高水力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。

實(shí)施例三

實(shí)施例三提供了一種水力發(fā)電系統(tǒng)，該實(shí)施例是在實(shí)施例一、實(shí)施例二的基礎(chǔ)上對(duì)水力發(fā)電系統(tǒng)改進(jìn)后的另一技術(shù)方案，實(shí)施例一、實(shí)施例二所公開(kāi)的水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特征也適用于該實(shí)施例，實(shí)施例一、實(shí)施例二已公開(kāi)的水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特征不再重復(fù)描述。

圖9為本實(shí)施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

結(jié)合圖1-圖8，參見(jiàn)圖9所示，本實(shí)施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)，還包括框體6和浮球7，框體6呈長(zhǎng)方體形，水輪機(jī)1設(shè)置在框體6內(nèi)；浮球7設(shè)置在框體的上方，且與通過(guò)框體浮力連接件61與框體6連接；框體浮力連接件61的長(zhǎng)度可根據(jù)河道和洋流的深度而定。

水輪機(jī)1的輸出軸通過(guò)框體支撐架62與框體6連接，且水輪機(jī)1的輸出軸能夠相對(duì)框體6轉(zhuǎn)動(dòng)?？蝮w支撐架62可以設(shè)置在框體6的兩端，也可以設(shè)置在框體6的中間。

浮球7例如可以為保溫板材；可選地，框體6和水輪機(jī)1等通過(guò)浮球7的浮力懸浮于河道和洋流中，以使水輪機(jī)離水面較近便于安裝和維修，還不受水面風(fēng)力的影響，也便于發(fā)電機(jī)在水面上固定。

可選地，框體6的底部固定有框體腳墩63，框體腳墩63的長(zhǎng)度例如可以為0.5m。通過(guò)框體腳墩63以確保水淺時(shí)，水輪機(jī)不接觸河底。

可選地，本實(shí)施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)框體固定墩64，框體6通過(guò)固定索65與框體固定墩64連接，框體固定墩64用于固定在河岸上。通過(guò)框體固定墩64，以避免框體6隨河流、洋流移動(dòng)。固定索65的長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際使用情況而定?？蛇x地，固定索65設(shè)置有可拆卸連接點(diǎn)，以便于拆卸、維修。

可選地，發(fā)電機(jī)組3用于固定在框體6上方，以降低水力發(fā)電系統(tǒng)建造成本；還提高了發(fā)電機(jī)組3的建造速度?？蛇x地，多組發(fā)電機(jī)組3的水輪機(jī)1沿河道或洋流的水流的流向前后、左右、上下間隔設(shè)置。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。