[发明专利]滑动叶板水轮机

说明书

本发明提出一种滑动叶板水轮机，包括泵壳，其包括上、下端盖、第一、二过渡连接板、前、后侧板，至少部分上、下端盖呈圆弧状，上端盖部分的半径较小，呈圆弧状的上端盖部分的两端与呈圆弧状的下端盖部分的两端经两过渡连接板连接；在两过渡连接板上分别设有出水口和进水口；上、下端盖、第一、二过渡连接板、前、后侧板所形成的内部空间中设有转子，转子中设有转轴，转轴在泵壳内形成偏心结构，转轴靠近上端盖，转轴经轴承与前、后侧板相连接；在转子上分布有若干叶板槽，在每个叶板槽内设有滑道，叶板可通过滑道沿着叶板槽滑动，当水流流过时，叶板端部可贴在泵壳内壁上滑动。上述滑动叶板水轮机具有效率高、制造成本低的优点。

技术领域

本发明涉及水轮机技术领域，尤其涉及一种滑动叶板水轮机。

背景技术

我国是一个海洋大国，有近两万公里的绵长海岸线，港湾星罗，岬屿棋布。可供我们利用的潮汐能蕴藏量巨大，有近2亿KW，是我们取之不尽用之不竭的安全可靠清洁能源。同时，我国又是一个陆地江河水力资源十分丰富的国家。据统计，我国大陆水力资源理论蕴藏量近7亿KW，可开发量5.4亿KW。从目前国内已建成的潮汐能发电站来看，运行及经营状况普遍不理想，存在着普遍的通病，就是单位造价高，土建工程量大，运行效率低，投资回收慢。有的靠地方政府补贴，有的靠养殖和多种经营，求得回报，严重制约了人们对潮汐发电的投资热情，影响了潮汐能这一宝贵的优质绿色新能源的开发和利用。从江河水力发电来看，除了一些大型水力发电设施，在平缓水流区域水能利用也是个难题。这些问题的存在，根本症结在于没有设计合理、经济适用的具有超低水头特性的水轮机可供选型。

目前应用的水轮机有两大类，即反击式水轮机和冲击式水轮机。从反击式水轮机其作功原理和过程看，水流最终作用在叶轮上时，力的方向与叶轮面相切，仅产生部分垂直于轴的分力推动水轮机旋转。如图1所示，设水流方向与叶轮面夹角为A，水流动力为F(水)，则根据力的平行四边形法则推导可得，作用于叶轮面的垂直正压力为F(压)＝F(水)*sinA，则推动水轮机旋转并垂直于轴的有效作用力为F(有)＝F(水)*sinA*cosA。sinA*cosA最大值是0.5，所以F(有)不会超过F(水)的1/2，水力没有全部发挥效能；而水斗冲击式水轮机，虽然作功原理与反击式有差别，它是靠高速水流冲击水斗作功，但在作功过程中，水流飞溅散失，这部分水仍带有较大动能，甚至飞溅过程中对其它水斗产生反作用撞击，都大大影响了水轮机效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种高效率、结构简单、制造成本低的滑动叶板水轮机，以便填补低水头水轮机选型的空白，适用于各类水力发电应用环境，用于大水头的场所同样具有高效率、投资省的优势。

为了实现上述目的，本发明提出了一种滑动叶板水轮机，包括泵壳，所述泵壳包括上端盖、下端盖、第一过渡连接板、第二过渡连接板、前侧板以及后侧板，其中至少部分上端盖呈圆弧状，至少部分下端盖也呈圆弧状，并且呈圆弧状的上端盖部分的半径小于呈圆弧状的下端盖部分的半径，呈圆弧状的上端盖部分的两端与呈圆弧状的下端盖部分的两端分别经第一过渡连接板和第二过渡连接板连接在一起；在所述第一过渡连接板上设有进水口或出水口，在所述第二过渡连接板上设有出水口或进水口，所述前侧板分别与所述上端盖、下端盖、第一过渡连接板、第二过渡连接板相连接，所述后侧板分别与所述上端盖、下端盖、第一过渡连接板、第二过渡连接板相连接；在所述上端盖、下端盖、第一过渡连接板、第二过渡连接板、前侧板以及后侧板所形成的内部空间中设有转子，在所述转子中设有转轴，所述转轴在泵壳内形成偏心结构，所述转轴靠近所述上端盖，所述转轴经轴承与所述前侧板以及后侧板相连接；在所述转子表面开设有若干叶板槽，在每个叶板槽内设有滑道，叶板可通过滑道沿着叶板槽滑动，当有水流流过时，所述叶板端部可贴在泵壳内壁上滑动。

优选的是，所述转子、转轴、呈圆弧状的上端盖部分以及呈圆弧状的下端盖部分是同心圆。