[發明專利]一種適應深水流域的可升降水車發電機

在審

• 申請號: 201810823051.2
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108953035A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 王珂;李永正;孫曉鵬;秦闖;黃翔宇;崔凱
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B15/00;F03B11/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種適應深水流域的可升降水車發電機，包括葉輪，所述葉輪的中央設有葉輪軸，所述的葉輪軸內套有轉軸，所述的轉軸貫穿整個葉輪軸，轉軸的兩端分別連接有大齒輪，所述的大齒輪分別與發電機輸出軸上的小齒輪嚙合，所述的發電機、小齒輪與大齒輪均位于圓筒鋼內，所述的轉軸貫穿在兩個圓筒鋼之間，所述圓筒鋼的底部連接有液壓升降柱。本發明的水車發電機充分考慮了河道內一年四季水位的高低變化，通過液壓升降柱來合理控制葉輪的入水深度，從而可實現其一年四季的運轉；通過大小齒輪的嚙合可實現對發電機的增速，提高發電效率；在轉軸的兩側各安置一個發電機，可實現對水車轉動所產生動能的合理利用。

技術領域

本發明涉及儀器設備領域，尤其涉及一種適應深水流域的可升降水車發電機。

背景技術

能源是經濟和社會發展的重要物質基礎。隨著世界范圍內的能源短缺，以及各國對環境保護的日益重視，開發和研究可再生能源來代替被過度開采和使用的不可再生能源，已是各國政府在資源利用方面共同的發展方向。而水電作為可再生的清潔能源，是國家優先發展的、符合可持續發展觀的優先產業。根據第五次全國水能資源普查結果表明中國有著豐富的水能源，從而為利用水能發電提供了必要的前提準備。

目前，中國對于內河水能源的利用多為建立大型水電站，大型水電站的建立需要合理得考慮當地生態環境、地基承受力等自然因素以及大量的人為因素。隨著對中國古老水車的利用，開始發明和在潛水、窄河道內修建小型水車發電機。以長江為代表的中國主要干流河道存在著大量的深水、急流河段，目前中國對于此類河道的水能并未合理的利用。

發明內容

發明目的：本發明目的是提供一種適應深水流域的可升降水車發電機，通過剛性結構可安裝在深水區域，實現對此類水能資源的合理利用。

技術方案：本發明包括葉輪，所述葉輪的中央設有葉輪軸，所述的葉輪軸內套有轉軸，所述的轉軸貫穿整個葉輪軸，轉軸的兩端分別連接有大齒輪，所述的大齒輪分別與發電機輸出軸上的小齒輪嚙合，所述的發電機、小齒輪與大齒輪均位于圓筒鋼內，所述的轉軸貫穿在兩個圓筒鋼之間，所述圓筒鋼的底部連接有液壓升降柱。

所述的轉軸通過飛輪與圓筒鋼連接，所述的飛輪固定在圓筒鋼的內壁。

所述的圓筒鋼上固定有發電機安置盒，所述的發電機安置盒與圓筒鋼之間固定有支撐桿，通過焊接支撐桿對發電機安置盒進行結構加強。

所述發電機安置盒的頂部固定有鋼板，通過鋼板進行焊接密封，避免發電機被雨水淋刷。

所述液壓升降柱的底部通過圓臺鋼連接支撐架，所述的支撐架之間固定有加強筋，用來加強結構的穩定性。

所述的液壓升降柱通過水下電纜線與陸上液壓升降柱的控制器連接，通過控制器控制液壓升降柱的高度，以適應不同季節的水面高度。

所述支撐架與圓臺鋼的整體高度高于當地流域每年統計的最高水位，保證后期安裝液壓升降柱時，其最低端高于水線面。

所述的支撐架可根據當地的巖土情況采用灌注樁式或打樁式進行固定。

所述的支撐架與圓臺鋼采用高強度鋼制作，表面涂刷防腐油漆，尤其對于在預估的水面線處的圓臺鋼。

所述的葉輪、葉輪軸、轉軸、大齒輪與小齒輪采用不銹鋼材料。

工作原理：當葉輪在流動水的沖擊力作用下開始轉動時，通過葉輪軸與轉軸的連接，帶動轉軸一起轉動，進而通過轉軸上的大齒輪帶動發電機上的小齒輪轉動，在轉動過程中實現了對發電機的增速，從而使水車發電機進行發電。當因季節的變化導致河道內水位不足以沖刷或者水位過高時，可通過液壓升降柱合理的控制葉輪的入水深度，從而可實現一年四季的持續發電。