[發明專利]一種臥式水輪發電機及發電機組

在審

• 申請號: 201510029894.1
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104612881A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 袁和春
• 申請（專利權）人: 袁和春
• 主分類號: F03B1/00
• 分類號: F03B1/00;F03B13/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種利用水流能量發電的水輪發電機，特別涉及一種利用山地坡度水流能量發電的臥式水輪發電機及發電機組，屬于水輪機領域。

背景技術

隨著全球工業化的發展，能源問題逐漸凸顯，一方面是能源的來源不能滿足日益擴大的高耗能產業需求，重要的能源物資逐漸變得緊缺，日趨消耗殆盡，另一方面能源的消耗和開采對環境的影響也累積加深，導致氣候變化，影響工業和產業的發展以及人類的生活質量。水輪機是把水流的能量轉換為旋轉機械能的動力機械，利用水流沖擊葉片，葉片帶動輪軸驅動發電機發電。我國存在大量的水流資源，例如海拔5000米的高山在降水充沛的季節，水流從山頂沿蜿蜒曲折的水道傾瀉而下，產生巨大的能量，這些天然的能源是取之不盡，用之不竭的。

公開號是CN202851246U的專利文件公開了一種渦輪水力發電機，這種水力發電機包括外部的殼體和內部的轉輪，殼體上端設置有一進水口，殼體下端設置有一出水口，轉輪設置在殼體內部中心位置，轉輪內設置有輪片，轉輪通過皮帶輪與外部的電機連接，水流流經進水口和出水口，推動轉輪旋轉帶動電機發電，而且進水口和出水口內側還設有渦輪筒，渦輪筒由渦輪軸和螺旋葉片組成。這種水力發電機充分利用了水流能量，提高了發電效率，但是多應用在垂直落差的水流或封閉的壓力水流環境中，適用范圍有限。

公開號是CN203374424U的專利文件公開了一種水力發電裝置，這種水力發電裝置包括蓄水裝置、設在蓄水裝置下方的水流管道、設置在水流管道內的葉輪以及由葉輪帶動的發電機，水流管道是垂直布置的，蓄水裝置和水流管道之間設有出水閥。這種水力發電裝置有效利用了水流的勢能，特別適合應用在高水位、垂直勢差的場合，但是也限制其在其它場合的應用。

公開號是CN203822528U的專利文件公開了一種水力發電裝置，這種水力發電裝置由水力轉動輪、主軸、變速裝置、發電機組成，主軸通過主軸承設在支撐墻上，水利轉動輪設置在主軸上，主軸、變速裝置、發電機依次連接，支撐墻內部還設有水池，水力轉動輪的上方設有供水槽，水泵通過水管與供水槽連接。這種水力發電裝置利用水流的重力勢能轉變來的動能推動水輪轉動帶動電機發電，與上述兩種水輪機相似，這種水輪機的適用范圍也十分有限。

發明內容

本發明臥式水輪發電機及發電機組公開了新的方案，采用多級水輪，利用高地勢斜坡水流驅動葉輪帶動電機發電，解決了現有水輪機無法應用在曲折延伸落差水流環境中的問題。

本發明臥式水輪發電機包括水輪機組、水輪機架400和發電機組，水輪機組包括設在水流上游的高速水輪機、設在水流下游的低速水輪機和設在高速水輪機和低速水輪機間的中速水輪機，高速水輪機包括高速水輪軸、高速水輪輪轂和若干從高速水輪軸上向外延伸出的沿高速水輪軸周向勻距排列的高速水輪機葉片110，高速水輪軸兩端固定設有高速水輪機主動輸出輪120，中速水輪機包括中速水輪軸、中速水輪輪轂和若干從中速水輪軸上向外延伸出的沿中速水輪軸周向勻距排列的中速水輪機葉片210，中速水輪軸兩端固定設有中速水輪機主動輸出輪220，低速水輪機包括低速水輪軸、低速水輪輪轂和若干從低速水輪軸上向外延伸出的沿低速水輪軸周向勻距排列的低速水輪機葉片310，低速水輪軸兩端固定設有低速水輪機主動輸出輪320。發電機組包括高速水輪機發電機510、中速水輪機發電機520和低速水輪機發電機530。高速水輪機通過高速水輪軸兩端固定在水輪機架400上，高速水輪機葉片110通過高速水輪軸帶動高速水輪機主動輸出輪120與高速水輪機發電機510輸入從動輪傳動連接，中速水輪機通過中速水輪軸兩端固定在水輪機架400上，中速水輪機葉片210通過中速水輪軸帶動中速水輪機主動輸出輪220與中速水輪機發電機520輸入從動輪傳動連接，低速水輪機通過低速水輪軸兩端固定在水輪機架400上，低速水輪機葉片310通過低速水輪軸帶動低速水輪機主動輸出輪320與低速水輪機發電機530輸入從動輪傳動連接。