本實(shí)用新型屬水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型水面水力發(fā)電站。

背景技術(shù)：

水力發(fā)電是人類利用水能的最主要形式，水力發(fā)電是一種無(wú)污染的可再生清潔能源，但是現(xiàn)在建造水力發(fā)電站時(shí)要花費(fèi)巨大的堵壩投資，淹沒(méi)大片農(nóng)田土地，導(dǎo)致大量移民搬遷，并且因蓄水而引發(fā)的泥沙淤積，以及對(duì)河流生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的負(fù)面影響很大，尤其在不宜建壩的西南、西北生態(tài)環(huán)境十分脆弱的江河流域和復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域，堵壩對(duì)生態(tài)環(huán)境和自然條件造成的累積損害不可忽視。為了解決上述因堵壩發(fā)電暴露出來(lái)的諸多問(wèn)題，需要尋找一種環(huán)保經(jīng)濟(jì)、可長(zhǎng)久持續(xù)的新的河流水能發(fā)電方式。因此提出改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種環(huán)保型水面水力發(fā)電站，本實(shí)用新型將水輪上的葉片做成凹槽型葉片，能夠使葉片對(duì)水流呈攬性接觸，受力集中，能最大限度接納流體勢(shì)能，增加水輪和水輪中軸的旋轉(zhuǎn)扭力，達(dá)到節(jié)能增效、提高發(fā)電效率的目的，并且本實(shí)用新型中水輪中軸兩端通過(guò)升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，水輪中軸端部采用曲柄式傳動(dòng)裝置與減速機(jī)連接輸出動(dòng)力，曲柄式傳動(dòng)裝置能夠隨著水輪中軸高度變化而調(diào)節(jié)其上三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)位置角度，保證水輪中軸不同高度下動(dòng)力的正常傳動(dòng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)河流水位上漲和下降時(shí)調(diào)節(jié)水輪上的葉片伸入水中的深度，避免浪大流急時(shí)河流中的漂浮物對(duì)葉片造成沖擊損壞，并有效保證發(fā)電站在極端水文條件下的發(fā)電和生存能力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，建造維修成本低。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案：環(huán)保型水面水力發(fā)電站，包括設(shè)于河道兩邊河提上的鐵塔架、通過(guò)水輪中軸支撐于鐵塔架頂部的水輪、減速機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述水輪上均勻設(shè)有多個(gè)凹槽型葉片，所述水輪中軸兩端分別通過(guò)升降機(jī)構(gòu)支撐于對(duì)應(yīng)的鐵塔架頂部并實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)調(diào)節(jié)水輪高度，所述水輪中軸一端通過(guò)曲柄式傳動(dòng)裝置與減速機(jī)輸入端連接，所述減速機(jī)輸出端與發(fā)電機(jī)輸入端連接。

其中，所述水輪包括其中心與水輪中軸固定連接的圓形水輪支架，所述水輪支架上以其圓心為基點(diǎn)向其圓周均勻分布有多個(gè)等分放射筋條，所述多個(gè)凹槽型葉片下端分別與對(duì)應(yīng)的多個(gè)等分放射筋條端頭固定連接，所述凹槽型葉片包括其一端與等分放射筋條固定連接的弧形底板和設(shè)于弧形底板兩側(cè)的側(cè)板，所述側(cè)板是以向弧形底板兩邊折起30度的角度與弧形底板連接。

進(jìn)一步地，所述凹槽型葉片上設(shè)有儲(chǔ)水斗，所述儲(chǔ)水斗一端與弧形底板背面固定連接，所述儲(chǔ)水斗另一端設(shè)有開(kāi)口。

進(jìn)一步地，所述水輪中軸上橫排設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)以上水輪。

其中，所述鐵塔架頂部上下滑動(dòng)安裝有軸承座，所述水輪中軸兩端通過(guò)軸承支撐于對(duì)應(yīng)的軸承座上，所述升降機(jī)構(gòu)包括一端固定于鐵塔架內(nèi)部的液壓缸，所述液壓缸另一端與軸承座底面固定連接并驅(qū)動(dòng)其能夠上下移動(dòng)。

其中，所述曲柄式傳動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架、第一傳動(dòng)組、第二傳動(dòng)組、中間軸和下部固定軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架一端轉(zhuǎn)動(dòng)套于水輪中軸端部并與鐵塔架頂端側(cè)部固定連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架中部與中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架另一端與下部固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)套合并與鐵塔架下部固定連接；所述第一傳動(dòng)組一端與水輪中軸端部固定連接，所述第一傳動(dòng)組另一端與第二傳動(dòng)組連一端固定連接后且與中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二傳動(dòng)組另一端與下部固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架包括方鋼骨架Ⅰ和方鋼骨架Ⅱ，所述方鋼骨架Ⅰ一端與水輪中軸端部轉(zhuǎn)動(dòng)套合且與鐵塔架頂端側(cè)部進(jìn)行可拆卸式固定連接，所述方鋼骨架Ⅱ一端與下部固定軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)套合且鐵塔架下部可拆卸式固定連接，所述方鋼骨架Ⅰ另一端和方鋼骨架Ⅱ另一端側(cè)面相貼后轉(zhuǎn)動(dòng)套于中間軸上一端且其兩者之間進(jìn)行固定連接。

進(jìn)一步地，所述第一傳動(dòng)組包括與水輪中軸上套裝方鋼骨架Ⅰ對(duì)應(yīng)的一端固定連接的鏈輪Ⅰ和轉(zhuǎn)動(dòng)套于中間軸另一端上的雙鏈輪Ⅰ，所述鏈輪Ⅰ通過(guò)鏈條Ⅰ與雙鏈輪Ⅰ一側(cè)齒圈連接，所述第二傳動(dòng)組包括轉(zhuǎn)動(dòng)套于下部固定軸另一端上的雙鏈輪Ⅱ，所述雙鏈輪Ⅱ一側(cè)齒圈通過(guò)鏈條Ⅱ與雙鏈輪Ⅰ另一側(cè)齒圈連接，所述雙鏈輪Ⅱ另一側(cè)齒圈通過(guò)鏈條Ⅲ與設(shè)于減速機(jī)輸入端的鏈輪Ⅱ連接。

進(jìn)一步地，所述方鋼骨架Ⅰ和方鋼骨架Ⅱ均包括有中部支撐桿，所述中部支撐桿兩端均設(shè)有連接盤(pán)，所述連接盤(pán)上設(shè)有供螺栓穿過(guò)將連接盤(pán)與鐵塔架固定連接或?qū)蓚€(gè)連接盤(pán)固定連接的圓弧條形孔。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)：

1、本方案中將水輪上的葉片做成凹槽型葉片，凹槽型葉片的弧形底板前受力面為凹形拋物面，兩邊的側(cè)板呈30度的傾角折起，此結(jié)構(gòu)使葉片對(duì)水流呈攬性接觸，受力集中，能最大限度接納流體勢(shì)能，增加水輪和水輪中軸的旋轉(zhuǎn)扭力，達(dá)到節(jié)能增效、提高發(fā)電效率的目的；

2、本方案中在水輪中軸上橫排設(shè)有兩個(gè)以上水輪，能夠增大單個(gè)電站的發(fā)電容量，提高發(fā)電效率；

3、本方案中在凹槽型葉片上后部加裝一個(gè)儲(chǔ)水斗，能夠使水輪在利用水力發(fā)電的同時(shí)兼具車水提灌的功能，增加設(shè)備功能，提高設(shè)備利用率；

4、本方案中水輪中軸兩端能夠通過(guò)升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，當(dāng)河流水位上漲和下降時(shí)能夠調(diào)節(jié)水輪上的葉片伸入水中的深度，避免浪大流急時(shí)河流中的漂浮物對(duì)葉片造成沖擊損壞，并有效保證發(fā)電站在極端水文條件下的發(fā)電和生存能力；

5、本方案中水輪中軸端部采用曲柄式傳動(dòng)裝置與減速機(jī)連接，曲柄式傳動(dòng)裝置中的轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架采用方鋼骨架Ⅰ和方鋼骨架Ⅱ端部分別繞著水輪中軸、中間軸及下部固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄式傳動(dòng)裝置中第一傳動(dòng)組端部和第二傳動(dòng)組端部也與中間軸和下部固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，這樣在升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)水輪中軸上下調(diào)節(jié)時(shí)，能夠使曲柄式傳動(dòng)裝置中的第一傳動(dòng)組和第二傳動(dòng)組之間的夾角隨著水輪中軸高度的變化而改變，當(dāng)位置確定后，通過(guò)方鋼骨架Ⅰ和方鋼骨架Ⅱ之間的固定連接及與鐵塔架的固定連接將曲柄式傳動(dòng)裝置進(jìn)行定位，從而能夠?qū)崿F(xiàn)水輪中軸高度變化的情況下曲柄式傳動(dòng)裝置正常傳動(dòng)的功能；

6、本方案裝置簡(jiǎn)單，安裝方便，維修容易，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)，建造成本低，建造周期短，本方案避免在河道修建堵水大壩，不阻斷河流，無(wú)泥沙淤積，不淹沒(méi)土地，不搬遷移民，不影響河流生態(tài)環(huán)境，不影響流域人文自然景觀，不影響兩岸人民正常生活及發(fā)展，是一種原創(chuàng)性河流水水面力發(fā)電方法，是電力領(lǐng)域現(xiàn)代化新型分布式能源系統(tǒng)，大小河流和引水渠道均可使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)左視圖；

圖3為本實(shí)用新型中水輪的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖4為本實(shí)用新型中水輪的結(jié)構(gòu)左視圖；

圖5為本實(shí)用新型中凹槽型葉片的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖6為本實(shí)用新型中凹槽型葉片的結(jié)構(gòu)左視圖；

圖7為本實(shí)用新型中凹槽型葉片的結(jié)構(gòu)仰視圖；

圖8為本實(shí)用新型中曲柄式傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型中方鋼骨架Ⅰ和方鋼骨架Ⅱ的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-9描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。

環(huán)保型水面水力發(fā)電站，如圖1所示，包括設(shè)于河道兩邊河提上的鐵塔架1、通過(guò)水輪中軸3支撐于鐵塔架1頂部的水輪2、減速機(jī)23和發(fā)電機(jī)25。

所述水輪2上均勻設(shè)有多個(gè)凹槽型葉片202。具體的，如圖3和4所示，所述水輪2包括其中心與水輪中軸3固定連接的圓形水輪支架201，所述水輪支架201上以其圓心為基點(diǎn)向其圓周均勻分布有多個(gè)等分放射筋條205，所述多個(gè)凹槽型葉片202下端分別與對(duì)應(yīng)的多個(gè)等分放射筋條205端頭固定連接，如圖5、6和7所示，所述凹槽型葉片202包括其一端與等分放射筋條205固定連接的弧形底板203和設(shè)于弧形底板203兩側(cè)的側(cè)板204，所述側(cè)板204是以向弧形底板203兩邊折起30度的角度與弧形底板203連接；此結(jié)構(gòu)使水輪2的葉片對(duì)水流呈攬性接觸，受力集中，能最大限度接納流體勢(shì)能，增加水輪和水輪中軸的旋轉(zhuǎn)扭力，達(dá)到節(jié)能增效、提高發(fā)電效率的目的。其中，所述凹槽型葉片202上設(shè)有儲(chǔ)水斗206，所述儲(chǔ)水斗206一端與弧形底板203背面固定連接，所述儲(chǔ)水斗206另一端設(shè)有開(kāi)口207，儲(chǔ)水斗206能夠使水輪2在利用水力發(fā)電的同時(shí)兼具車水提灌的功能，增加設(shè)備功能，提高設(shè)備利用率。所述水輪中軸3上橫排設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)以上水輪2，當(dāng)在水輪中軸3上設(shè)有兩個(gè)以上水輪2時(shí)，能夠增大單個(gè)電站的發(fā)電容量，提高發(fā)電效率。

所述水輪中軸3兩端分別通過(guò)升降機(jī)構(gòu)6支撐于對(duì)應(yīng)的鐵塔架1頂部并實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)調(diào)節(jié)水輪2高度。具體的，所述鐵塔架1頂部上下滑動(dòng)安裝有軸承座4，所述水輪中軸3兩端通過(guò)軸承5支撐于對(duì)應(yīng)的軸承座4上，所述升降機(jī)構(gòu)6包括一端固定于鐵塔架1內(nèi)部的液壓缸7，所述液壓缸7另一端與軸承座4底面固定連接并驅(qū)動(dòng)其能夠上下移動(dòng)。本實(shí)用新型通過(guò)升降機(jī)構(gòu)6支撐水輪中軸3，當(dāng)河流水位上漲和下降時(shí)，升降機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)水輪中軸3的升降能夠帶動(dòng)水輪2上下移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)水輪2上的凹槽型葉片202伸入水中的深度，避免浪大流急時(shí)河流中的漂浮物對(duì)凹槽型葉片202造成沖擊損壞，并有效保證發(fā)電站在極端水文條件下的發(fā)電和生存能力；當(dāng)遇到干旱枯水期河道水位下降時(shí)，河道水位深度變淺，凹槽型葉片202與水面接觸面減少或與水面脫離接觸，影響電站正常發(fā)電時(shí)，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)6降低水輪2，使凹槽型葉片202保持和河道水流的正常接觸，從而保障電站發(fā)電效率。

所述水輪中軸3一端通過(guò)曲柄式傳動(dòng)裝置8與減速機(jī)23輸入端連接，所述減速機(jī)23輸出端通過(guò)聯(lián)軸器24與發(fā)電機(jī)25輸入端連接。其中，所述曲柄式傳動(dòng)裝置8包括轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架9、第一傳動(dòng)組10、第二傳動(dòng)組11、中間軸15和下部固定軸21。所述轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架9一端轉(zhuǎn)動(dòng)套于水輪中軸3端部并與鐵塔架1頂端側(cè)部固定連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架9中部與中間軸15轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架9另一端與下部固定軸21轉(zhuǎn)動(dòng)套合并與鐵塔架1下部固定連接；具體的，如圖8所示，所述轉(zhuǎn)動(dòng)升降固定支架9包括方鋼骨架Ⅰ16和方鋼骨架Ⅱ17，所述方鋼骨架Ⅰ16一端與水輪中軸3端部轉(zhuǎn)動(dòng)套合且與鐵塔架1頂端側(cè)部進(jìn)行可拆卸式固定連接，其中水輪中軸3此端為一可升降的連接點(diǎn)；所述方鋼骨架Ⅱ17一端與下部固定軸21一端轉(zhuǎn)動(dòng)套合且鐵塔架1下部可拆卸式固定連接，其中下部固定軸21為一固定不動(dòng)的連接點(diǎn)；所述方鋼骨架Ⅰ16另一端和方鋼骨架Ⅱ17另一端側(cè)面相貼后轉(zhuǎn)動(dòng)套于中間軸15上一端且其兩者之間進(jìn)行固定連接，其中中間軸15為隨著水輪中軸3的升降而呈扇形軌跡移動(dòng)的連接點(diǎn)；所述方鋼骨架Ⅰ16和方鋼骨架Ⅱ17均包括有中部支撐桿1601，如圖9所示，所述中部支撐桿1601兩端均設(shè)有連接盤(pán)1602，所述連接盤(pán)1602上設(shè)有供螺栓穿過(guò)將連接盤(pán)1602與鐵塔架1固定連接或?qū)蓚€(gè)連接盤(pán)1602固定連接的圓弧條形孔1603。

所述曲柄式傳動(dòng)裝置8中的第一傳動(dòng)組10一端與水輪中軸3端部固定連接，所述第一傳動(dòng)組10另一端與第二傳動(dòng)組11一端固定連接后且與中間軸15轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二傳動(dòng)組11另一端與下部固定軸21轉(zhuǎn)動(dòng)連接；具體的，所述第一傳動(dòng)組10包括與水輪中軸3上套裝方鋼骨架Ⅰ16對(duì)應(yīng)的一端固定連接的鏈輪Ⅰ12和轉(zhuǎn)動(dòng)套于中間軸15另一端上的雙鏈輪Ⅰ14，所述鏈輪Ⅰ12通過(guò)鏈條Ⅰ13與雙鏈輪Ⅰ14一側(cè)齒圈連接，所述第二傳動(dòng)組11包括轉(zhuǎn)動(dòng)套于下部固定軸21另一端上的雙鏈輪Ⅱ19，所述雙鏈輪Ⅱ19一側(cè)齒圈通過(guò)鏈條Ⅱ18與雙鏈輪Ⅰ14另一側(cè)齒圈連接，所述雙鏈輪Ⅱ19另一側(cè)齒圈通過(guò)鏈條Ⅲ20與設(shè)于減速機(jī)23輸入端的鏈輪Ⅱ22連接。

當(dāng)需要對(duì)水輪中軸3的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，先將方鋼骨架Ⅰ16和方鋼骨架Ⅱ17之間及兩者與鐵塔架1之間固定用的螺栓松開(kāi)，這時(shí)由于方鋼骨架Ⅰ16和方鋼骨架Ⅱ17兩端頭連接盤(pán)1602的圓弧條形孔1603的存在，方鋼骨架Ⅰ16會(huì)隨著水輪中軸3高度的變化而其一端繞水輪中軸3轉(zhuǎn)動(dòng)且另一端繞中間軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，方鋼骨架Ⅱ17會(huì)隨著水輪中軸3高度的變化而其一端繞下部固定軸21轉(zhuǎn)動(dòng)且另一端套中間軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，由于中間軸15是一根沒(méi)有與鐵塔架1進(jìn)行連接且只對(duì)方鋼骨架Ⅰ16和方鋼骨架Ⅱ17進(jìn)行支撐的軸，所以中間軸15在水輪中軸3高度的變化時(shí)會(huì)呈扇形軌跡移動(dòng)；上述的方鋼骨架Ⅰ16和方鋼骨架Ⅱ17隨著水輪中軸3高度的變化分別繞水輪中軸3、中間軸15及下部固定軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)，而曲柄式傳動(dòng)裝置8中的第一傳動(dòng)組10和第二傳動(dòng)組11同樣也會(huì)相對(duì)與三個(gè)連接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣能夠使曲柄式傳動(dòng)裝置8適應(yīng)于傳動(dòng)不同高度下水輪中軸3動(dòng)力的輸出，當(dāng)水輪中軸3高度確定后，將方鋼骨架Ⅰ16和方鋼骨架Ⅱ17通過(guò)連接盤(pán)1602上的圓弧條形孔1603與螺栓配合進(jìn)行固定，將方鋼骨架Ⅰ16和方鋼骨架Ⅱ17通過(guò)圓弧條形孔1603與螺栓配合分別對(duì)應(yīng)與鐵塔架1相應(yīng)位置進(jìn)行固定連接。這種采用曲柄式傳動(dòng)裝置8的傳動(dòng)方式能夠很好的實(shí)現(xiàn)水輪中軸3高度變化的情況下發(fā)電站動(dòng)力的傳動(dòng)功能。

本實(shí)用新型裝置簡(jiǎn)單，安裝方便，維修容易，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)，建造成本低，建造周期短，本方案不用在河道修建堵水大壩，不阻斷河流，無(wú)泥沙淤積，不淹沒(méi)土地，不搬遷移民，不影響河流生態(tài)環(huán)境，不影響河流水系生物活動(dòng)，不影響流域人文自然景觀，不影響兩岸人民正常生活及發(fā)展，是一種原創(chuàng)性河流水面水力發(fā)電方法，是電力領(lǐng)域現(xiàn)代化新型分布式能源系統(tǒng)，大小河流和引水渠道均可使用。

本實(shí)用新型可通過(guò)在河流岸邊順流開(kāi)挖修筑一條和河流相向的發(fā)電引水渠道，渠道兩邊安裝本實(shí)用新型，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保型水面水力發(fā)電。

也可在有河流水資源的旅游景區(qū)設(shè)置本實(shí)用新型，既能發(fā)電車水，實(shí)現(xiàn)旅游景區(qū)用電自給，余電上網(wǎng)，增加景區(qū)經(jīng)濟(jì)收入，降低旅游成本，又能為景區(qū)增加創(chuàng)新性旅游景點(diǎn)，吸引更多游客觀賞，提高景區(qū)旅游價(jià)值，一舉多得。

上述實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限制本實(shí)用新型實(shí)施范圍，故凡以本實(shí)用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍之內(nèi)。