[实用新型]斧式水轮机

说明书

技术领域：

本实用新型涉及水轮机技术领域，具体的说，是一种把河道低落差流水能量传给发电机发电的斧式水轮机。

技术背景：

古式水轮车是中国古代最早水能源的利用。也是低落差水轮机的最早代表，在人类发展史上起到了重要作用。古式水轮车的构造比较简单：一个直径很大的木质轮在轮的周边安装无数的木板以接受来自河道低落差流水的动力使大木轮旋转，再通过轮上的水槽把河水提到高处由水渠灌入良田。古式水轮车由于木轮直径很大，其转速很慢。它所获得的动力较小，因此不适应带动较大功率的机器运作。这就是低落差水利发电历史上被人类忽视的原因。

我国水利资源非常丰富，大江大河遍布全国各地，水利开发建设快速发展，水利发电突飞猛进。但是当前的水力发电都采用高落差水利发电技术，即把大江大河利用堤坝提高其水位，然后利用水的自由落下产生的高落差动力推动“轴流式水轮机”、“混流式水轮机”旋转带动发电机发电。高落差水流发电的优势是由于水位高落差大获取水的能量大，因此，高落差水动力可以带动大型发电机发电。尽管水库投资很大，但建成后可长期开发电力很受人类青睐。但美中不足的是堤坝修建工期长、困难大、投资大，且对地理环境、自然环境、人类居住环境都造成较大的影响和改变，甚至对陆地板块也造成一定的影响。而大江大河河道的低落差流水蕴藏着巨大的水能量，但有史以来它所产生的能量都白白的跑掉了。大江大河低落差流水所产生的能量是大自然送给人类无价、巨大、无污染、无穷无尽的能源。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种斧式水轮机，把它安装在河道低落差水流中，在水流的能量作用下推动其叶片产生旋转机械能，再通过动力传动机构传输给发电机发电，以开发大型河道低落差水利发电工程。因此，斧式水轮机可以带动较大功率的发电机运转。

斧式水轮机的技术方案：

斧式水轮机由钢轴、斧式叶片、安装曲柄、升降机构、传动应变机构等组成。

加工完好的长1000mm、宽300mm其根部和安装曲柄焊接在一起的斧式叶片。用螺栓把这些斧式叶片以400mm轴长为一组，每组五片，共100片斧式叶片以相等角度辐射安装在已加工有20组螺栓眼孔的一根足够长(如十米)的钢轴上。钢轴的一端装有轴承座的轴承，另一端安装有相同型号的轴承、防水密封圈、轴端装有直径500mm且于有足够强度承载能力的伞形齿轮。

在河道的两条平行的墩墙上分别安装有龙门，把两根套装有平台的螺旋丝杠垂直的安装在龙门内。在平台的中间部位安装有轴承座，是钢轴上两轴承的配套部件，也就是说斧式水轮机的整体结构安装在两平台上。

传动应变机构安装在斧式水轮机伞形齿轮的正面，升降伞齿轮套装在升降齿轮轴上，而升降齿轮轴垂直安装在应变机构框架内。目的是保证升降伞齿轮和伞形齿轮成直角捏合并适应斧式水轮机的升降变化。升降齿轮轴的上端安装有变速齿轮，变速齿轮和传动变速机构连接，以进一步提高斧式水轮机的转速。

传动变速机构和发电机系统相联接，把斧式水轮机传来的能量传给发电机发电。

具体地说：钢轴是斧式水轮机的主体部件，是安装斧式叶片、轴承、伞形齿轮的载体，也是把水流能量转化为旋转机械能的部件。

其形状是：一根足够长的钢轴(如十米)它的直径大小要由承载所有叶片重量条件下不弯曲不变形来决定。在轴的两端加工成和所安装的轴承内径相同的轴径。

斧式叶片的形状为斧型和流线型，槽口密封。斧式叶片的宽度为300mm。从根部到端部是其长度，为1000mm。安装曲柄是安装斧式叶片的连接部件，和斧式叶片焊接在一起，用螺栓安装在钢轴上。其形状是：一面呈内圆弧形的长方形厚铁板，在铁板上加工有一对和钢轴上的螺栓眼孔相对应的等径螺栓眼孔。

伞形齿轮是直径500mm的具有足够强度载荷能力的能量输出部件。

龙门是斧式水轮机升降机构的载体，也是斧式水轮机的载体。

龙门是由大工字钢焊接及用大的螺栓组装连接而组成的框架，龙门必须用大型螺栓牢固的安装在墙墩上。

斧式水轮机的升降机构安装在龙门内。升降机构由平台和两根大直径螺旋丝杠组成。平台和螺旋丝杠是斧式水轮机的载体。两根螺旋丝杠的上下两端用轴承平行的垂直安装在龙门横梁和墩墙上。螺旋丝杠的上端高出龙门上梁的部分安装驱动齿轮。两螺旋丝杠的直径相同，螺纹相同。平台的两端加工有螺纹光孔，螺纹光孔的直径和螺旋丝杠的直径相等，其螺纹和螺旋丝杠的螺纹相同。两根螺旋丝杠分别插装在平台的两螺纹光孔内，即平台在两螺旋丝杠转动时能随意上下移动。