[發明專利]自動轉換的雙向豎井貫流式水輪機

有效

• 申請號: 201710239632.7
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN108730098B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 許可;姚曉光;王敬;許昌義
• 申請（專利權）人: 陸可
• 主分類號: F03B3/04
• 分類號: F03B3/04;F03B3/12;F03B11/00;F03B13/26;F16H1/32
• 代理公司: 深圳龍圖騰專利代理有限公司 44541
• 代理人: 廉瑩

自動轉換的雙向豎井貫流式水輪機，轉輪主軸的一端穿進豎井中，主軸的另一端連接到軸承座，軸承座的外部與支撐連接，定輪的外部與支撐連接，支撐與豎井連接；兩個轉輪的右邊有一對右離合器，左邊有一對左離合器，兩邊靠外的一半離合器可繞主軸轉動；中間有定輪，定輪的兩邊各有一半不能轉動的離合器；有兩個轉輪，轉輪的兩端面都有一半離合器，轉輪的外圓繞軸線均布有螺旋葉片，一個轉輪上是右螺旋葉片，一個轉輪上是左螺旋葉片；轉輪中間有與主軸配合的圓孔，轉輪能繞主軸轉動，能沿主軸的軸線滑動；右軸承座與左軸承座的端面都有傳動機構，有離合器及行星輪系。

技術領域

本發明涉及貫流式水輪機，尤其是“自動轉換的雙向豎井貫流式水輪機”，屬于流體機械，是一種雙向貫流式水輪機，主要用潮汐發電。

背景技術

中國專利申請號：201310738718.6，“一種利用潮汐發電的雙向貫流式水輪機”，包括正向進水流道、豎井、支撐架、雙向 發電轉輪、反向進水流道、發電機和增速器，其特征在于還包括前置等寬活動導葉和后置等寬活動導葉；前置等寬活動導葉設置在正向進水流道和雙向發電轉輪之間；后置等寬活動導葉設置在雙向發電轉輪與反向進水流道之間，這項專利申請采用前后對稱等寬活動導葉，需要調節前置等寬活動導葉角度，導葉的控制及結構較復雜，用了一個轉輪。中國專利申請號：200610057125.3 ，“可雙向發電的對旋貫流式水輪機”，它含有兩套沿水輪機中軸反向安裝的轉輪，所述兩個轉輪裝有相同葉片數的S型葉片。本專利申請巧妙的使用了兩個旋轉方向相反的轉輪，無需導葉，要安裝S型葉片，但是總有一個轉輪與主軸的旋轉方向相反，會消耗掉一部分能量，如果作為導葉的輪子能靜止效果會更好。

發明內容

為了完善貫流式水輪機系列，本發明力圖提供一種自動轉換的雙向豎井貫流式水輪機，水分別從正反兩個方向流入都能獲得同樣的發電效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：自動轉換的雙向豎井貫流式水輪機，轉輪主軸的一端穿進豎井中，主軸的另一端連接到軸承座，定輪的外部與支撐連接，支撐與豎井連接；兩個轉輪的右邊有一對右離合器，左邊有一對左離合器，兩邊靠外的一半離合器可繞主軸轉動；中間有定輪，定輪的兩邊各有一半不能轉動的離合器；有兩個轉輪，轉輪的兩端面都有一半離合器，轉輪的外圓繞軸線均布有螺旋葉片，一個轉輪上是右螺旋葉片，一個轉輪上是左螺旋葉片；轉輪中間有與主軸配合的圓孔，轉輪能繞主軸轉動，能沿主軸的軸線滑動；螺旋葉片均布在轉輪的圓周，螺旋葉片的數量大于1個，螺旋葉片以轉輪的軸線為中心圓周均布。

右軸承座與左軸承座的端面都有傳動機構，有離合器及行星輪系，中間有一個齒輪與主軸連接在一起并能同向旋轉，為太陽輪；外圈有一個內齒輪與離合器連接在一起并可同向旋轉，為齒圈；太陽輪與齒圈之間的齒輪，為行星輪；本行星輪系的特點是，齒圈能轉動，太陽輪能轉動，行星輪及輪架不能環繞轉動。

自動轉換的雙向豎井貫流式水輪機，工作方法是，第一種流水方向，當豎井內的水從左邊向右邊流動時，作用在螺旋葉片上軸向分力推動二個轉輪，沿主軸向右邊滑動，使得左邊的轉輪與定輪右邊的離合器嚙合，使得右邊的轉輪與右邊的離合器嚙合；同時，流水在螺旋葉片上的切向分力推動轉輪旋轉，而左邊的轉輪是與定輪嚙合被限定只能停止，右邊的轉輪與右邊離合器嚙合能夠旋轉；旋轉的轉輪通過離合器帶動齒圈轉動，齒圈帶動行星輪，行星輪帶動太陽輪，太陽輪與主軸作同向旋轉，此時，左邊的轉輪起到不能轉動的導葉作用，右邊的轉輪起驅動主軸的作用；第二種流水方向，當豎井內的水從右邊向左邊流動時，作用在螺旋葉片上軸向分力推動兩個轉輪，沿主軸向左邊滑動，由于定輪、轉輪、離合器及行星輪系，都是對稱結構，所以第二種流水方向的工作方法同第一種流水方向的工作方法相同，只是水的換向使導葉與轉輪自動的轉換了，變成右邊的轉輪起到不能轉動的導葉作用，左邊的轉輪起驅動主軸的作用，轉輪主軸的一端穿進豎井中，將旋轉力矩輸出到豎井之內的發電機單元。