[发明专利]水流消能发电装置及其制造和施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于河道水土保持的装置，特别涉及一种水流消能发电装置及其制造和施工方法。

背景技术

丘陵山区水土流失非常严重，造成下游河床不断升高，甚至因此引起决堤。为此，国家花费大量的人力物力财力用于水土保持。目前，防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施，而减少水流对下游的冲刷也是工程措施的一部分，这就要对流水进行消能，特别是河流转弯处的水头直冲对岸处。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种水流消能发电装置，该装置利用水的冲力让滚轮旋转，而滚轮上安装的切水板可以改变水的流向和减小水的冲击力，达到消能效果，并且可以发电等综合利用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水流消能发电装置，包括中心轴，动力板、切水板和发电箱，其特征在于：中心轴横向设置在两个支架上，中心轴上设有动力板，动力板外端连接切水板，中心轴一端伸入发电箱，支架下部设有固定块，水流推动动力板使中心轴旋转带动发电箱内发电机发电，同时切水板剪切水流改变水的流向，以达到消能作用。

优选的方案，所述的动力板为两个梯形板组成，端面呈V形，并与中心轴圆心发散状设置数排，其与中心轴连接端边长短，其与切水板连接端边长长，其V形夹角为90°-135°。

优选的方案，所述的发电箱为封闭箱体，箱内设有齿轮组和与齿轮组连接的发电机。

优选的，所述的切水板为矩形板，固定在一排动力板的V形端头，使动力板形成V形腔。

进一步的，所述的支架为正三角形，在支架的上角设有轴承座，中心轴两端的轴承卡设在轴承座内，在所述的支架下部连接固定块。

当动力板在旋转到轴上垂直位置时，夹角内角向着迎水面；当动力板在旋转到轴下垂直位置时，夹角外角向着迎水面。可见该动力板组成的滚轮上部对水的阻力大，而下部对水的阻力小，从而导致该滚轮在水流中不断地旋转。在旋转过程中，切水板对水流进行切割，导致水流方向的改变。从而降低水流能量。

本发明还公开了一种水流消能发电装置的制造方法，其特征包括如下工艺和步骤：

1)截取一段圆钢或钢管作中心轴，一般直径5-10cm，长度200-500cm；

2)以不锈钢钢板制作动力板：切割两块相同形状的直角梯形板，梯形板的短边长度同配套的中心轴直径，梯形板的长边长度是短边的2-3倍，梯形板高度为50-100cm，两块梯形板的直角边焊接在一起，其以直角边为轴线两边对称，夹角为90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；

3)以不锈钢钢板制作切水板：切水板为矩形，长度与动力板沿轴的长度一致，宽度为动力板大头即长边的长度一致；

4)支架制作：用角铁焊接成两个正三角支架，在支架的上角设置轴承座；

5)固定块制作：固定块为矩形体，采用水泥混凝土预制；

6)发电箱制作：发电箱为矩形密封箱体，中心轴伸入处设有防水密封圈，箱内设有齿轮组和与齿轮组连接的发电机；

7)组装：将动力板以小头即短边沿中心轴焊接成3排，每排夹角为120°，两个相邻动力板之间距离根据需要设定，一般为20-100cm，将切水板焊接在动力板外端，在中心轴两端设置轴承，然后设置在两个支架的轴承座内，在中心轴的凸出支架的一端设置发电箱，中心轴伸入发电箱内作为齿轮组的动力输入，齿轮组连接发电机，发电箱与支架固定连接，将支架固定在固定块上即可。

本发明还公开了一种水流消能发电装置的施工方法，其特征包括如下工艺和步骤：

1)在河道转弯处，根据需要将一至数组固定块设置在河床底部，将一套或数套组装好的水流消能发电装置以螺栓通过支架固定在固定块上，将各发电机输出线连接存储设备或连接输出线路；

2)上游水流顺河道流下，在河道转弯处冲击本消能发电装置的V形动力板，因动力板夹角内角向着迎水面产生阻力，从而导致中心轴在水流中不断地旋转，在旋转过程中，切水板对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流对河道对岸的冲刷能量，并且旋转的中心轴通过齿轮组加速，带动发电机产生电能。

本发明的有益效果

1.可以通过水流冲击自动旋转，达到消能作用，减少对下游的冲刷，可以并排使用若干组，直到能量减少到设定值；

2.可以带动发电机组，把水的动能转变为电能。

附图说明

图1是本发明的一种水流消能发电装置的主视结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是本发明中动力板的立体结构示意图；