專利名稱：一種浮在水面上的水力發(fā)電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的水力發(fā)電裝置，涉及到水電站領(lǐng)域特別是涉及到利用流動的河水產(chǎn)生電能的水電站領(lǐng)域。
在現(xiàn)有技術(shù)中，建立水電站均需建立攔河壩，由攔河壩匯集河流，并抬高水位，再利用泄水時(shí)的水位的落差驅(qū)動發(fā)電站的葉片式水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，由此驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能，這種水電站比較適合于泥沙少，泄水量大的河流，耗資比較大，施工比較困難，不能充分利用河水流動產(chǎn)生的能量，且建立發(fā)電站受到地形的限制。
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種浮在水面上的水力發(fā)電站。
本發(fā)明的水力發(fā)電站是由一個(gè)或多個(gè)單元發(fā)電站組合而成，每個(gè)單元發(fā)電站均是由發(fā)電機(jī)，葉片式水輪機(jī)、連接在所述的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸和所述的水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸之間的傳動機(jī)構(gòu)連接構(gòu)成，所述的水輪機(jī)具有一個(gè)或多個(gè)固定安裝在所述的水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上的葉片式轉(zhuǎn)動輪，其特征在于所述的單元發(fā)電站具有一個(gè)可以漂浮在水面上的浮船系統(tǒng)，浮船系統(tǒng)是由兩個(gè)浮子和兩個(gè)浮子之間的支撐結(jié)構(gòu)連接構(gòu)成;
所述的葉片式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸通過軸承固定安裝在所述的兩個(gè)浮子之間，葉片式水輪機(jī)的葉片式轉(zhuǎn)輪上的任意一個(gè)葉片均可以從浮船系統(tǒng)的水位線下通過，且無論何時(shí)，至少有一個(gè)葉片位于所述的水位線以下。
所述的葉片式水輪機(jī)之上還具有一個(gè)平臺，該平臺的兩側(cè)與所述的兩個(gè)浮子相固定，平臺的上部固定安裝所述的發(fā)電機(jī)。
所述的浮船系統(tǒng)的外側(cè)還具有兩個(gè)以上的，用于固定浮船系統(tǒng)在水中位置的凸起結(jié)構(gòu)。
當(dāng)本發(fā)明的水力發(fā)電站的一個(gè)單元發(fā)電站放置在流動的河水中時(shí)，所述的浮船系統(tǒng)，漂浮在水面上，利用與所述的浮船系統(tǒng)上的凸起結(jié)構(gòu)相連接的繩索或鐵錨或木樁可以將浮船系統(tǒng)定位。
當(dāng)河水流過兩個(gè)浮子之間時(shí)，位于浮船系統(tǒng)水位線以下的葉片受到水的推力，驅(qū)動葉片式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，葉片式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動通過所述的傳動機(jī)構(gòu)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)發(fā)電。
多個(gè)所述的單元發(fā)電站可以同時(shí)并排放置在流動的河水中，同時(shí)發(fā)電。
本發(fā)明的發(fā)電站的單元發(fā)電站中，所述的兩個(gè)浮子之間的水位線以下還可以安裝有U型水槽，位于所述的水位線以下的所述的葉片處于該U型水槽的兩個(gè)側(cè)面之間，所述的U型水槽的入水口處具有喇叭型結(jié)構(gòu)。
當(dāng)本發(fā)明的水力發(fā)電站的一個(gè)單元發(fā)電站放置在流動的河水中時(shí)，水流經(jīng)過U型水槽的喇叭型結(jié)構(gòu)匯流入U(xiǎn)型水槽，驅(qū)動所述的葉片式水輪機(jī)轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明的發(fā)電站可以根據(jù)電的需求量，河水的流速、流量而選擇中一個(gè)或多個(gè)單元發(fā)電站來構(gòu)成，具有安裝、建站方便的特點(diǎn)。
建立本發(fā)明的發(fā)電站，無需建立水壩，不會產(chǎn)生泥沙淤積問題，可以應(yīng)用于泥沙多的河流。
另外，由于本發(fā)明的發(fā)電站無需建立水壩，不用考慮河流的外圍地形，因此，更利于充分的利用水利資源，特別適于邊遠(yuǎn)地區(qū)、山區(qū)的水利發(fā)電。


圖1所示為第一、二實(shí)施例所例舉的單元發(fā)電站的外部形狀示意圖。
圖2所示為第一實(shí)施例所例舉的單元發(fā)電站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3所示為第一實(shí)施例所例舉的單元發(fā)電站的說明圖。
圖4所示為第一實(shí)施例所例舉的單元發(fā)電站的凸起結(jié)構(gòu)(12)的說明圖。
圖5所示為第一實(shí)施例所例舉的單元發(fā)電站的凸起結(jié)構(gòu)(12)的定位環(huán)(13)的說明圖。
圖6所示為第二實(shí)施例所例舉的單元發(fā)電站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7、8所示為第二實(shí)施例所例舉的單元發(fā)電站的說明圖。
圖9所示為第二實(shí)施例所例舉的單元發(fā)電站的浮子(1、2)的說明圖。
在本發(fā)明所例舉的第一實(shí)施例中，參考圖1、2，本發(fā)明的發(fā)電站由一個(gè)或多個(gè)單元發(fā)電站組合而成，每個(gè)單元發(fā)電站均具有由兩個(gè)浮子(1、2)和浮子(1、2)間的支撐架(3)連接構(gòu)成的浮船系統(tǒng)，所述的浮子(1、2)為中空結(jié)構(gòu)，可漂浮在水面上。
所述的兩個(gè)浮子(1、2)之間安裝有一個(gè)葉片式水輪機(jī)，該葉片式水輪機(jī)具有一個(gè)葉片式轉(zhuǎn)輪(7)，葉片式轉(zhuǎn)輪(7)固定安裝在葉片式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸(8)上，軸(8)的兩端通過軸承(9)與兩個(gè)浮子(1、2)固定連接，葉片式轉(zhuǎn)輪(7)上的任意一個(gè)葉片(6)均可以從浮船系統(tǒng)的水位線(A)下通過，且無論葉片式轉(zhuǎn)輪(7)轉(zhuǎn)動到任何位置上時(shí)，參考圖3，至少有一個(gè)葉片(11)位于水位線(A)以下。
所述的葉片式水輪機(jī)之上具有一個(gè)平臺(4)，平臺(4)的兩側(cè)與所述的兩個(gè)浮子(1、2)相固定，平臺(4)的上部固定安裝有發(fā)電機(jī)(5)。
所述的單元發(fā)電站的、連接在葉片式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸(8)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸之間的傳動機(jī)構(gòu)是由固定安裝在轉(zhuǎn)動軸(8)上的隨動輪(10)、連接在輪(10)和發(fā)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動軸之間的傳動部件組成，該傳動部件可以是由齒輪組或皮帶傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
所述的浮子(1、2)的外側(cè)安裝有四個(gè)用于固定浮船系統(tǒng)在水中位置的凸起結(jié)構(gòu)(12)，參考圖4、5，在本實(shí)施例中，凸起結(jié)構(gòu)(12)由一個(gè)定位柱(15)、套在定位柱(15)的外側(cè)的定位環(huán)(13)組成，定位環(huán)(13)固定安裝在浮子(1、2)上;定位柱(15)的上部具有起限位作用的凸起結(jié)構(gòu)(16)，下部具有用于系繩索的結(jié)構(gòu)(17)。
當(dāng)本發(fā)明的發(fā)電站的一個(gè)單元發(fā)電站放置在流動的河水中時(shí)，所述的浮船系統(tǒng)漂浮在水面上，水面達(dá)到所述的水位線(A)，利用與所述的結(jié)構(gòu)(17)相連接的繩索或銑錨或木樁可以將浮船系統(tǒng)定位，河水上下浮動時(shí)，所述的定位柱(15)在定位環(huán)(13)的孔(14)中滑動，使所述的浮船系統(tǒng)隨河水的上下浮動而浮動。
當(dāng)河水流過兩個(gè)浮子(1、2)之間時(shí)，位于浮船系統(tǒng)的水位線(A)以下的葉片(11)受到水的推力，驅(qū)動葉片式水輪機(jī)的葉片式轉(zhuǎn)輪(7)轉(zhuǎn)動，軸(8)隨之轉(zhuǎn)動，軸(8)的轉(zhuǎn)動帶動隨動輪(10)轉(zhuǎn)動，輪(10)通過所述的傳動部件驅(qū)動發(fā)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)(5)發(fā)電。
本發(fā)明的發(fā)電站可以由多個(gè)上述的單元發(fā)電站并排設(shè)置在水面上而成。
在本發(fā)明所例舉的第二實(shí)施例中，所述的單元發(fā)電站具有由兩個(gè)浮子(1、2)和浮子(1、2)間的支撐架(3)連接組成的浮船系統(tǒng)，安裝在平臺(4)上的發(fā)電機(jī)(5)，參考圖1。
所述的兩個(gè)浮子(1、2)之間有三個(gè)平行安裝的葉片式水輪機(jī)，參考圖6，每個(gè)葉片式水輪機(jī)具有一根轉(zhuǎn)動軸(20)，轉(zhuǎn)動軸(20)的兩端通過軸承(21)與浮子(1、2)固定連接，每個(gè)轉(zhuǎn)動軸(20)上同軸固定安裝有3個(gè)葉片式轉(zhuǎn)動輪(B1、B2、B3)，每個(gè)軸(20)上還固定連接有一個(gè)隨動軸(23)，隨動輪(23)通過一個(gè)傳動輪(24)與一個(gè)隨動軸(25)連接，在隨動軸(25)與發(fā)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動軸間連接有傳動部件，該傳動部件可以是由齒輪組或皮帶傳動部件組成。
所述的3個(gè)葉片式水輪機(jī)中，任意一個(gè)葉片式轉(zhuǎn)動輪(B1、B2、B3)上的任意一個(gè)葉片(34)均可以從浮船系統(tǒng)的水位線(A)下通過，且無論葉片式轉(zhuǎn)輪(B1、B2、B3)轉(zhuǎn)動到任何位置上時(shí)，總有一個(gè)葉片(34)位于水位線以下。
所述的隨動輪(23)，如圖7所示，具有齒形結(jié)構(gòu)(22)，所述的傳動輪(24)與軸(25)固定安裝，輪(24)上具有齒形結(jié)構(gòu)(26)，齒形結(jié)構(gòu)(26)與齒形結(jié)構(gòu)(22)相互咬合。
在所述的兩個(gè)浮子(1、2)間的水位線以下還固定安裝有三個(gè)U型水槽(31、32、33)，每個(gè)U型水槽(31、32、33)的入水口有喇叭型結(jié)構(gòu)(30)，參考圖8，所述的3個(gè)葉片式水輪機(jī)中的葉片式轉(zhuǎn)輪(B1)的任意一個(gè)葉片(34)均可以在浮船系統(tǒng)的水位線(A)下的U型水槽(31)的兩個(gè)側(cè)面(D1、D2)間通過所述的3個(gè)葉片式水輪機(jī)中的葉片式轉(zhuǎn)輪(B2)的任意一個(gè)葉片(34)均可以在浮船系統(tǒng)的水位線(A)下的U型水槽(33)的兩個(gè)側(cè)面(D1、D2)間通過。
所述的兩個(gè)浮子(1、2)的外側(cè)固定安裝有6個(gè)凸起的柱型結(jié)構(gòu)(40)。
當(dāng)本發(fā)明的發(fā)電站的一個(gè)單元發(fā)電站放置在流動的河水中時(shí)，所述的浮船系統(tǒng)漂浮在水面上，水面達(dá)到所述的浮船系統(tǒng)的水位線(A)，利用與所述的結(jié)構(gòu)(40)相連接的繩索或鐵錨或木樁可以將浮船系統(tǒng)定位。
當(dāng)河水流過兩個(gè)浮子(1、2)之間時(shí)，河水經(jīng)過U型水槽(31、32、33)的喇叭型結(jié)構(gòu)(30)匯流入U(xiǎn)型水槽(31、32、33)驅(qū)動所述的3個(gè)葉片式水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，葉片式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸(20)的轉(zhuǎn)動使隨動輪(23)轉(zhuǎn)動，隨動輪(23)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動隨動軸(25)轉(zhuǎn)動，隨動軸(25)的轉(zhuǎn)動通過所述的傳動部件驅(qū)動發(fā)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)發(fā)電。
在本實(shí)施例中，所述的浮子(1、2)中的任意一個(gè)浮子均可以由多個(gè)浮球(41)固定連接構(gòu)成，參考圖9，每個(gè)浮球(41)均為空心結(jié)構(gòu)，兩個(gè)浮子(1、2)通過支撐架(3)相互連接。
權(quán)利要求
1.一種浮在水面上的水力發(fā)電站，由一個(gè)或多個(gè)單元發(fā)電站組合而成，每個(gè)單元發(fā)電站均是由發(fā)電機(jī)、葉片式水輪機(jī)，連接在所述的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸和所述的水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸之間的傳動機(jī)構(gòu)連接構(gòu)成，所述的水輪機(jī)具有一個(gè)或多個(gè)固定安裝在所述的水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上的葉片式轉(zhuǎn)動輪，其特征在于所述的單元發(fā)電站具有一個(gè)可以漂浮在水面上的浮船系統(tǒng)，浮船系統(tǒng)是由兩個(gè)浮子和兩個(gè)浮子之間的支撐結(jié)構(gòu)連接構(gòu)成；所述的葉片式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動軸通過軸承固定安裝在所述的兩個(gè)浮子之間，葉片式水輪機(jī)的葉片式轉(zhuǎn)動輪上的任意一個(gè)葉片均可以從浮船系統(tǒng)的水位線下通過，且無論何時(shí)，至少有一個(gè)葉片位于所述的水位線以下；所述的葉片式水輪機(jī)之上還具有一個(gè)平臺，該平臺的兩側(cè)與所述的兩個(gè)浮子相固定，平臺的上部固定安裝所述的發(fā)電機(jī)；所述的浮船系統(tǒng)的外側(cè)還具有兩個(gè)以上的，用于固定浮船系統(tǒng)在水中位置的凸起結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電站，其特征在于單元發(fā)電站的兩個(gè)浮子之間的水位線以下還安裝有U型水槽，位于所述的水位線以下的所述的葉片處于U型水槽的兩個(gè)側(cè)面之間，所述的U型水槽的入水口處具有喇叭型結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種浮在水面上的水力發(fā)電站，由一個(gè)或多個(gè)單元發(fā)電站組成，所述的單元發(fā)電站由發(fā)電機(jī)，傳動機(jī)構(gòu)、葉片式水輪機(jī)連接組成，其特征在于所述的單元發(fā)電站的發(fā)電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和葉片式水輪機(jī)安裝在一個(gè)浮船系統(tǒng)上，浮船系統(tǒng)上還具有定位結(jié)構(gòu)，利用定位結(jié)構(gòu)可以固定住單元發(fā)電站在河水中的位置，當(dāng)河水流動時(shí)，葉片式水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，并通過傳動機(jī)構(gòu)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生電能。本發(fā)明的發(fā)電站具有安裝方便，無需建水壩的特點(diǎn)，可在泥沙多的河流中使用，特別適于建立小型水電站。
文檔編號F03B1/00GK1060138SQ90107698
公開日1992年4月8日 申請日期1990年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月17日
發(fā)明者張迪仁, 張峰 申請人:張迪仁, 張峰