[實(shí)用新型]斧式水輪機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620092647.2
• 申請日: 2006-08-04
• 公開（公告）號: CN201090364Y
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周東輝
• 申請（專利權(quán)）人: 周東輝
• 主分類號: F03B13/22
• 分類號: F03B13/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及水輪機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種把河道低落差流水能量傳給發(fā)電機(jī)發(fā)電的斧式水輪機(jī)。

技術(shù)背景：

古式水輪車是中國古代最早水能源的利用。也是低落差水輪機(jī)的最早代表，在人類發(fā)展史上起到了重要作用。古式水輪車的構(gòu)造比較簡單：一個直徑很大的木質(zhì)輪在輪的周邊安裝無數(shù)的木板以接受來自河道低落差流水的動力使大木輪旋轉(zhuǎn)，再通過輪上的水槽把河水提到高處由水渠灌入良田。古式水輪車由于木輪直徑很大，其轉(zhuǎn)速很慢。它所獲得的動力較小，因此不適應(yīng)帶動較大功率的機(jī)器運(yùn)作。這就是低落差水利發(fā)電歷史上被人類忽視的原因。

我國水利資源非常豐富，大江大河遍布全國各地，水利開發(fā)建設(shè)快速發(fā)展，水利發(fā)電突飛猛進(jìn)。但是當(dāng)前的水力發(fā)電都采用高落差水利發(fā)電技術(shù)，即把大江大河利用堤壩提高其水位，然后利用水的自由落下產(chǎn)生的高落差動力推動“軸流式水輪機(jī)”、“混流式水輪機(jī)”旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。高落差水流發(fā)電的優(yōu)勢是由于水位高落差大獲取水的能量大，因此，高落差水動力可以帶動大型發(fā)電機(jī)發(fā)電。盡管水庫投資很大，但建成后可長期開發(fā)電力很受人類青睞。但美中不足的是堤壩修建工期長、困難大、投資大，且對地理環(huán)境、自然環(huán)境、人類居住環(huán)境都造成較大的影響和改變，甚至對陸地板塊也造成一定的影響。而大江大河河道的低落差流水蘊(yùn)藏著巨大的水能量，但有史以來它所產(chǎn)生的能量都白白的跑掉了。大江大河低落差流水所產(chǎn)生的能量是大自然送給人類無價、巨大、無污染、無窮無盡的能源。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的是提供一種斧式水輪機(jī)，把它安裝在河道低落差水流中，在水流的能量作用下推動其葉片產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，再通過動力傳動機(jī)構(gòu)傳輸給發(fā)電機(jī)發(fā)電，以開發(fā)大型河道低落差水利發(fā)電工程。因此，斧式水輪機(jī)可以帶動較大功率的發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

斧式水輪機(jī)的技術(shù)方案：

斧式水輪機(jī)由鋼軸、斧式葉片、安裝曲柄、升降機(jī)構(gòu)、傳動應(yīng)變機(jī)構(gòu)等組成。

加工完好的長1000mm、寬300mm其根部和安裝曲柄焊接在一起的斧式葉片。用螺栓把這些斧式葉片以400mm軸長為一組，每組五片，共100片斧式葉片以相等角度輻射安裝在已加工有20組螺栓眼孔的一根足夠長(如十米)的鋼軸上。鋼軸的一端裝有軸承座的軸承，另一端安裝有相同型號的軸承、防水密封圈、軸端裝有直徑500mm且于有足夠強(qiáng)度承載能力的傘形齒輪。

在河道的兩條平行的墩墻上分別安裝有龍門，把兩根套裝有平臺的螺旋絲杠垂直的安裝在龍門內(nèi)。在平臺的中間部位安裝有軸承座，是鋼軸上兩軸承的配套部件，也就是說斧式水輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)安裝在兩平臺上。

傳動應(yīng)變機(jī)構(gòu)安裝在斧式水輪機(jī)傘形齒輪的正面，升降傘齒輪套裝在升降齒輪軸上，而升降齒輪軸垂直安裝在應(yīng)變機(jī)構(gòu)框架內(nèi)。目的是保證升降傘齒輪和傘形齒輪成直角捏合并適應(yīng)斧式水輪機(jī)的升降變化。升降齒輪軸的上端安裝有變速齒輪，變速齒輪和傳動變速機(jī)構(gòu)連接，以進(jìn)一步提高斧式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。

傳動變速機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)相聯(lián)接，把斧式水輪機(jī)傳來的能量傳給發(fā)電機(jī)發(fā)電。

具體地說：鋼軸是斧式水輪機(jī)的主體部件，是安裝斧式葉片、軸承、傘形齒輪的載體，也是把水流能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的部件。

其形狀是：一根足夠長的鋼軸(如十米)它的直徑大小要由承載所有葉片重量條件下不彎曲不變形來決定。在軸的兩端加工成和所安裝的軸承內(nèi)徑相同的軸徑。

斧式葉片的形狀為斧型和流線型，槽口密封。斧式葉片的寬度為300mm。從根部到端部是其長度，為1000mm。安裝曲柄是安裝斧式葉片的連接部件，和斧式葉片焊接在一起，用螺栓安裝在鋼軸上。其形狀是：一面呈內(nèi)圓弧形的長方形厚鐵板，在鐵板上加工有一對和鋼軸上的螺栓眼孔相對應(yīng)的等徑螺栓眼孔。

傘形齒輪是直徑500mm的具有足夠強(qiáng)度載荷能力的能量輸出部件。

龍門是斧式水輪機(jī)升降機(jī)構(gòu)的載體，也是斧式水輪機(jī)的載體。

龍門是由大工字鋼焊接及用大的螺栓組裝連接而組成的框架，龍門必須用大型螺栓牢固的安裝在墻墩上。

斧式水輪機(jī)的升降機(jī)構(gòu)安裝在龍門內(nèi)。升降機(jī)構(gòu)由平臺和兩根大直徑螺旋絲杠組成。平臺和螺旋絲杠是斧式水輪機(jī)的載體。兩根螺旋絲杠的上下兩端用軸承平行的垂直安裝在龍門橫梁和墩墻上。螺旋絲杠的上端高出龍門上梁的部分安裝驅(qū)動齒輪。兩螺旋絲杠的直徑相同，螺紋相同。平臺的兩端加工有螺紋光孔，螺紋光孔的直徑和螺旋絲杠的直徑相等，其螺紋和螺旋絲杠的螺紋相同。兩根螺旋絲杠分別插裝在平臺的兩螺紋光孔內(nèi)，即平臺在兩螺旋絲杠轉(zhuǎn)動時能隨意上下移動。