[其他]水力发电装置

说明书

本实用新型涉及一种水力发电装置。

现有水力发电装置主要分为堤坝式和引水式，这些发电装置效率很高，但是各有其局限性，建坝费用很高，周期长，而且江河上建坝会影响航行运输和鱼类繁衍。对于引水系统也有费用高、维修复杂等不足。

本实用新型提供一种新型水力发电装置，它既不需要建任何堤坝，也不需要建引水渠，适合于江河中、适合于海岸的涨落潮及海洋中有固定海流的地方。

一种水力发电装置，它包括机架、升降机构，工作台，叶轮，防水发电部分，其特征在于：机架直接设置在流动水中，安装防水发电部分的工作台和安装在机架上的升降机构相连接。叶轮的平面与自然水流流线的方向相垂直。

现有的水力发电装置主要是利用水力资源中水位差产生的势能，并将之转换为电能。为此要修建尽可能高的堤坝，或修建引水渠以增加其势能。但是水中不仅蕴藏势能，还有大量的动能，可以利用这部分动能转变为电能。风力发电机就是很好的一例。由于水的质量是空气的数百倍，因此在相同条件下，水中蕴藏的动能更大。本实用新型的水力发电装置就是根据这原理，以利用水流动能为主。

首先要确定水中自然水流的方向，然后，不需建堤坝或引水渠，只要在水流中建立一付机架，使机架其中一面与水中自然水流的流线垂直。简单的方法就是打进四根钢管，再在其上安装与升降机构相连的平台。平台可以调节升降机构的上下移动，与升降机构下部相连的是工作台，工作台上安装叶轮和发电部分。微调叶轮和工作台的相对位置，使叶轮的平面与自然水流的流线垂直，叶片是反击式的，因为水流流经叶轮的叶片之间，受到叶片作用而改变速度的大小和方向，从而对叶轮产生反作用力，推动叶轮旋转，当叶轮平面与流线相垂直时，受力面积最大，所以能转换的动能也最大。这样，只要水不停流动，就能不断推动叶轮旋转，带动发电部分源源不断地发电。

本实用新型的水力发电装置，不需要建堤或引水渠，只需简单设立一付机架，因此投资小、收益快、周期短，而且具有很大灵活性，因地制宜，不受地理条件限制，同时又不影响运输、渔业。发电功率大小可以按需增减。不仅适于江河，也适于海岸的海潮发电和海流发电，可梯级开发水力资源。此外，该装置结构简单，使用维修方便，工作寿命长。

下面结合附图1至5所表示的实施例对本实用新型进行详细描述：

附图1，一种水力发电装置的侧视图。

附图2，上述水力发电装置的俯视图。

附图3，第二种水力发电装置的侧视图。

附图4，上述水力发电装置的俯视图。

附图5，第三种水力发电装置的侧视图。

图中：1、钢管。2、平台。3、升降调节装置。4、升降杆。5、导轨。6、工作台板。7、叶轮。8、防水发电部分。9、工作台导轮。10、止降凸台。11、工作台框架。12、伞形传动箱。13、水面。14、水底。15、自然水流的流线。

实施例一，由附图1和2所示，机架是由四根打入水底14的钢管1及位于水面13上的钢管1顶部的平台2所组成，四根钢管上装有导轨5，每根钢管下部装有止降凸台10，它是工作台下降的极限位。升降机构是带螺纹的升降杆4和安装在本台2上的升降调节装置3所组成。工作台是由工作台板6，焊接在工作台板6上并与升降杆4相连的工作台框架11，以及安装在工作台框架11上，与钢管1上的导轨5相配合的工作台导轮9所组成。它一方面便于工作台整体的上下升降，另一方面防止工作台滑离正确位置。由于打钢管1时已经考虑到安装在工作台上的叶轮7的平面与自然水流的流线15大体垂直，所以安装时，仅需微调这两者相对位置就能保证叶轮7的平面与自然水流的流线15基本垂直。防水发电部分8包括防水密封部件，发电机组，必要时可在叶轮7的主轴和发电机组主轴间增设变速机构，这样调整发电机转速在更佳范围内。发电机可以是同步发电机也可是异步发电机，对其它辅助设备也无限制。

实施例二，由附图3和4所示，其基本结构与实施例一相同，仅将叶轮7设在工作台框架11的中间，在其两侧各设一个工作台板6，叶轮7的主轴同时通向两侧。因为当叶轮7受力较大时，主轴容易弯曲和振动，为了平衡，这时最好将叶轮7的主轴同时连接到设置在左右两侧工作台板6上的防水发电部分8，当然有时受叶轮7的尺寸限制，发电功率不可能增大，这时，叶轮7可以在一侧连到防水发电部分8，另一侧直接连到轴承，这样也可达到防止弯曲，消除振动的目的。

实施例三，由附图5所示，以上两种实施例中，为了减少传动中能量损失，所以均采用直接传动，这样防水发电部分8均在水面13下面，因此对其防水性能要求严格，维修，保养检修时，需要操作升降调节装置3，使工作台升出水面13。在较大的水力发电装置中，可以采用中间传动机构，以改变其转动方向和转速，使发电机处于更佳的状况。为此，叶轮7直接带动安装在工作台板6上的伞形传动箱12中的一个主动齿轮，与之相啮合的是防水发电部分8的主轴上的从动伞形齿轮。这样既可改变旋转方向，又可调节转速，使防水发电部分8位于水面13上的工作台框架11上，虽然会因为传动产生损失，但对防水要求可降低，维修也更为方便。