[发明专利]一种多叶片半转水力发电装置

说明书

技术领域

一种多叶片半转水力发电装置，属发电设备技术领域，尤其涉一种水力发电装置。

背景技术

传统的水力发电装置采用水轮机，叶轮被全部包围，用管道将水引入其中，结构较复杂，不方便分散使用，应专门建蓄水池，建大坝，建水电站，费用高。

发明内容

本发明的目的是克服传统的水力发电技术的一些不足，发明一种效率较高的方便分散使用的结构简单的多叶片半转水力发电装置。本发明也是对水力发电技术一个补充。

一种多叶片半转水力发电装置，包括第一转叶机构、第二转叶机构、第三转叶机构、第四转叶机构、发电机、机架、左动力传递机构和右动力传递机构。机架包括顶板和底板。底板和顶板水平布置。第一转叶机构、第二转叶机构、第三转叶机构、第四转叶机构四者结构相同，它们从左至右横向排列于底板之上。第一转叶机构、第二转叶机构、第三转叶机构、第四转叶机构四者的带齿环形平板叶片的相位各不相同，这样有利于它们的带齿环形平板叶片的直线前行。

第四转叶机构的具体结构是：第四转叶机构包括主轴、齿轮、带齿环形平板叶片和挡板。齿轮固定安装在主轴上，主轴竖向布置于挡板的右侧，主轴的上下两端分别通过轴承安装在顶板和底板上。带齿环形平板叶片包括两块平行的平板和两端的半圆弧形体，带齿环形平板叶片的内周带有一圈能与齿轮相啮合的齿，带齿环形平板叶片安装在顶板和底板之间并套装在主轴上与齿轮啮合。齿轮的最大外径小于带齿环形平板叶片的两块平板上的相对的齿尖之间的距离。主轴到挡板之间的距离能确保带齿环形平板叶片绕主轴的轴线作半圆周运动。

第二转叶机构和第三转叶机构背靠背布局，它们的朝向相反；第一转叶机构和第二转叶机构的朝向相同；第四转叶机构和第三转叶机构的朝向相同。左带齿飞轮安装在第二转叶机构的主轴的上端；右带齿飞轮安装在第三转叶机构的主轴的上端；左带齿飞轮与右带齿飞轮相啮合。左带齿飞轮与右带齿飞轮除了传递动力外，还起飞轮的作用，用来储能以便使带齿环形平板叶片直线前行。发电机安装于机架的上方，发电机齿轮安装在发电机输入轴上，发电机齿轮与右带齿飞轮啮合。第一转叶机构的主轴与第二转叶机构的主轴通过左动力传递机构相连；第四转叶机构的主轴与第三转叶机构的主轴通过右动力传递机构相连。左动力传递装置和右动力传递机构结构相同，它们采用链传动机构或带传动机构，或者采用齿轮组与轴组合机构。

本发明一种多叶片半转水力发电装置是这样产生有益效果的：将所述多叶片半转水力发电装置安装在流动的水中，发电机、左带齿飞轮和右带齿飞轮都露出水面，挡板平面与水流方向一致，机架的前端对准来流方向。第一转叶机构、第二转叶机构、第三转叶机构和第四转叶机构四者的工作原理相同。第四转叶机构是这样工作的：假设起初位置为：带齿环形平板叶片处于纵向最前位置，即带齿环形平板叶片的后端齿与齿轮紧密啮合，带齿环形平板叶片的前端处于最前端，带齿环形平板叶片的左侧面紧贴挡板的右侧面。从上往下俯视所述多叶片半转水力发电装置，在流水的推动下，带齿环形平板叶片在挡板的右边会作半圆周运动，带动齿轮和主轴顺时针旋转，即带齿环形平板叶片在纵向最前位置绕主轴轴线转动半周后到达纵向最后位置，由于第一转叶机构、第二转叶机构、第三转叶机构和第四转叶机构四者的叶片的相位不同，第四转叶机构的环形平板叶片转至纵向最后位置时，其它三个转叶机构中至少有一个叶片会被流水推着转动，故在其它转叶机构的作用下第四转叶机构的带齿环形平板叶片会直线前行至纵向最前位置，在左带齿飞轮和右带齿飞轮的惯性的作用下，带齿环形平板叶片也会直线前行。接下来带齿环形平板叶片又在流水的推动下继续绕主轴轴线顺时针转动半周，然后又在其它转叶机构和两个飞轮的作用下直线前行至纵向最前位置，即回到了起初位置。接下来周期性地重复上述过程。这样，带齿环形平板叶片会连续不断地作半圆周运动，从而驱动主轴连续转动。其它三个转叶机构的叶片也会在流水的作用下连续不断地作半圆周运动。第一转叶机构、第二转叶机构、第三转叶机构和第四转叶机构四者驱动发电机发电，发电机发出的电经处理后储存、上网或直接供给当地用户使用。

为减少带齿环形平板叶片的底部与底板的上表面之间的摩擦，在主轴上套一个耐磨平垫片，耐磨平垫片位于底板的上表面上并垫于带齿环形平板叶片的底部；带齿环形平板叶片的密度在1050~1200kg/m³之间。

为减小带齿环形平板叶片的外表面与挡板的右侧面之间的摩擦，挡板的右侧面镶有减摩滚珠或滚针。