[发明专利]流水发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种水力发电机，特别是涉及一种流水发电机。

背景技术

水利发电具有清洁和可再生的特性，可以作为解决能源制约的长效手段，因而受到前所未有的重视。相对传统的水利发电，流水发电技术更加先进，不仅不会给社会造成因为建水库而带来的移民安置、影响生态环境、投资巨大等问题。流水发电站如果按照全国溪流分布情况建站，大约可建10余万个“万千瓦”级流水发电站。每个电站约投资250-300万元，3到5个月就能投入生产。而目前，全国已经研究开发的流水发电专利技术基本无法实现产业化和工业化生产：例如：中国专利申请号：200820077968.4《浮动水轮发电机》、中国实用新型专利：200420020850.2《一种流水发电装置》、中国实用新型专利：95241930.0《流水发电装置》、中国实用新型专利：200520121400.4《漂浮式流水发电装置》、中国发明专利申请号：200710106615.2《流水发电站》、中国实用新型专利号200810077968.4《浮动水轮发电机》、中国实用新型专利：99219281.1《江河流水发电装置》等技术专利。都存在不同的问题而无法进入产业化生产与应用。

主要问题是：1、没有充分发挥流水势能的优势，仅从机械运动转化入手，流水动能不能有效转化为电能。例如中国发明专利申请号：200810047887.4《流水发电系统》、中国发明专利申请号：200820077968.4《浮动水轮发电机》、中国实用新型专利：200520121400.4《漂浮式流水发电装置》等。2、工艺复杂，依赖其他客观条件性大，缺少平稳安全可靠的运行依据。例如：中国发明专利申请号：200710106615.2《流水发电站》、中国实用新型专利：200420020850.2《一种流水发电装置》等；3、动能采集量低，流水势能转化率弱，机械传输损耗大，进入产业化阶段的条件不足。例如：中国发明专利申请号：200820077968.4《浮动水轮发电机》、中国实用新型专利：90217036.8《浮筒式流水发电装置》、中国实用新型专利：200620099406.0等、中国实用新型专利：99219281.1《江河流水发电装置》等。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的问题，提供一种工艺结构简单，根据流水动能特性，利用流动水面的优势，最大量从流水势能中采集动能，将动能以最低消耗为原则转化为机械能，达到简单、高效、平稳安全运行的流水发电机。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种流水发电机。该发电机包括固定装置、两个导流装置、水轮和发电机组成，所述导流装置、水轮和发电机整体结合安装在固定装置上；两个导流装置垂直水流方向并排安放于水面上，并将水流限制从两个导流装置中间流水通道流过，两个导流装置上均设有水轮安装架；水轮轴向横跨两个导流装置安装在水轮安装架上，水轮下部浸入流水通道流水中，水轮轴中心有一中心空腔；发电机安装在水轮中心空腔，发电机定子与两个导流装置固定，发电机转子与水轮联动。

其中，水轮两侧有直径相同的两个圆形侧板，圆形侧板中间位置有一圆孔，中轴圆筒穿过圆形侧板中间的圆孔将两个圆形侧板连接在一起，中轴圆筒外径与圆孔直径匹配；中轴圆筒外侧连接固定有U型水斗，U型水斗的两端延伸固定在两圆形侧板的内侧；发电机安装在中轴圆筒内。

其中，发电机的外壳作为水轮转动的转轴，两端各自固定在导流装置上的水轮安装架上；所述发电机的外壳上套有至少个轴承，中轴圆筒由轴承支撑；水轮发电机转子连接有转子齿轮，发电机外壳和中轴圆筒在转子齿轮位置开有偏心缺口，水轮侧板圆内有反传动齿轮，反传动齿轮与转子传动齿轮通过偏心缺口咬合。

其中，水轮安装架上有水轮轴承；中轴圆筒长度大于两圆形侧板3的距离，中轴圆筒作为水轮转动的转轴，架设在水轮安装架上，由水轮轴承支撑转动；发电机的外壳作为发电机的转子，固定在中轴圆筒内；发电机中心线圈作为发电机的定子，定子与导流装置固定在一起。

其中，导流装置为浮动水箱，两只浮动水箱前端上下与后端上下固定连接为一体，浮动水箱前端呈斜尖型，从前端外侧向内侧向后延伸；每只浮动水箱安装一个水轮安装架。

其中，固定装置包括拉索和支撑结构，拉索的一端固定在河岸上游处，另一端连接在浮动水箱上；所述支撑结构安装在河岸或者河床上，并与浮动水箱通过铰链连接。

其中，水轮安装架安装在液压升降装置上。