[发明专利]一种水平轴型双转子水力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电装置，具体是一种水平轴型双转子水力发电装置。

技术背景

目前，已公开的无定子双转子发电机装置，多数同时利用两个动力源以不同转向分别驱动内转子和外转子，并多数为针对风力发电而设计的双转子发电装置。公开号为CN101615829“一种无定子双转子逆向旋转发电机”的发明专利，通过设置在内外两转子的同步联动装置，使两转子的同步转动达到了发动机功率1+1﹥2的效率。该专利的内转子与外转子仅以同步方式逆向转动，而无倍速于外转子转动，且内转子转轴的一端露出发电机装置以外；该发电机结构较为复杂，还不适于利用河道水流发电，不利于水轮机与发电机一体化设计，并影响水力发电效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足和河道自然水流的特点，而提供了一种水平轴型双转子水力发电装置。

实现本发明目的的技术方案是：

一种水平轴型双转子水力发电装置，主要包括鼓形水轮机、中心轴、齿轮传动装置、发电机两个转子，中心轴的两端伸出水轮机鼓外固定在外支架上，鼓形水轮机通过设置在鼓两端端盖的轴承与中心轴连接，齿轮传动装置与中心轴固定连接；与现有技术不同的是：齿轮传动装置、发电机两个转子设置在鼓形水轮机中央，并与水轮机鼓构成一个封闭的整体；发电机两转子为同心圆结构，第一转子固定在水轮机鼓圆筒的内侧面上，保持与水轮机同步同向转动；第二转子通过设置在其转轴上的轴承与中心轴连接，其转轴的一端设有齿轮，齿轮同侧的水轮机端盖的内侧面亦设有一个齿轮，第一转子随鼓形水轮机转动时，通过水轮机端盖内侧齿轮、齿轮传动装置和第二转子轴上齿轮，驱动第二转子逆向高速转动，实现高效发电目的。

本发明技术方案中第一转子与第二转子的相对位置关系有两种情况，一是同心圆结构关系，具体为内转子和外转子的关系；二是同轴平行并列结构关系，具体为左转子和右转子的关系。

发电机两转子为同轴平行并列结构，第一转子固定在水轮机鼓圆筒的内侧面上，第二转子通过设置在其转轴上的轴承与中心轴连接，其转轴上设有一个齿轮，齿轮同侧的水轮机端盖的内侧面亦设有一个齿轮，在第一转子和第二转子之间，设有与中心轴固定、与转子平行的定子电枢绕组，三者呈轴向平行并列结构；还可以以第一转子为中心，镜像增置另一个定子电枢绕组和一个与第二转子结构相同的第三转子和齿轮传动装置，组成一个水平轴型的三转子水力发电装置。

本发明的优点是：将齿轮传动装置、发电机两个转子设置在鼓形水轮机中央，并与水轮机鼓构成一个封闭的整体，结构简单、安全性高；鼓形水轮机实际转速较低，但经过内部齿轮传动装置后，大幅提高了第二转子的逆向转速，适用各种类型发电机工作。从外观看，它属于一种大转矩低转速发电装置，实则为双转子高速逆向转动的双转子发电装置，发电效率高，非常适合于具有一定流速的河道水流发电。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图。

图中：1. 鼓形水轮机叶片  2.水轮机鼓端盖  3.水轮机鼓圆筒  4.第一转子  5.第二转子  6.第二转子轴上齿轮  7.水轮机端盖内侧齿轮  8.中心轴  9.第二转子转轴  10.齿轮传动装置  11.轴承  12.定子电枢绕组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

实施例1

参照图1，一种水平轴型双转子水力发电装置，包括鼓形水轮机、中心轴8、齿轮传动装置10、发电机第二转子5和第一转子4，中心轴8的两端伸出水轮机鼓外固定在外支架上，鼓形水轮机通过设置在鼓两端端盖2的轴承11与中心轴8连接，齿轮传动装10与中心轴8固定连接；第二转子5、第一转子4和齿轮传动装置10设置在水轮机鼓圆筒3中央，并与水轮机鼓构成一个封闭的整体，发电机两转子为同心圆结构，第一转子4固定在水轮机鼓圆筒3的内侧面上，保持与水轮机同步同向转动；第二转子5通过设置在其转轴9上的轴承11与中心轴8连接，转轴9的一端设有齿轮6，齿轮6同侧的水轮机鼓端盖2的内侧面亦设有一个齿轮7，当水力推动鼓形水轮机叶片1时，第一转子4随鼓形水轮机转动，通过水轮机鼓端盖内侧齿轮7、第二转子轴上齿轮6和齿轮传动装置10，驱动第二转子5逆向高速转动，实现高效发电目的。

转轴9为轴径较大的空心转轴，中心轴8则为贯穿第二转子5的空心转轴中心的一根完整的固定轴。

实施例2