一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，包括導(dǎo)流罩、發(fā)電模塊、蓄電模塊，其特征在于，還包括懸浮導(dǎo)向固定裝置，該懸浮導(dǎo)向固定裝置包括懸浮板、豎直肋板和拴繩；所述懸浮板的外形為等邊三角形，懸浮板的一角正對水來流方向設(shè)置，其縱向截面為流線尖翼型；所述豎直肋板垂直設(shè)置于懸浮板的下部，該豎直肋板在懸浮板的豎直投影與懸浮板的頂角角平分線重合；所述豎直肋板外形為五邊形，該豎直肋板正對水來流方向的橫截面為流線尖翼型；所述拴繩的一端與吊耳拴接，其另一端與河岸拴接；所述導(dǎo)流罩的上端、發(fā)電模塊的上端分別與懸浮導(dǎo)向固定裝置構(gòu)成組裝式連接。本發(fā)明能夠?qū)⒑恿髦兴鞯臋C械能轉(zhuǎn)化為蓄電池中的電能，供電子產(chǎn)品充電使用。
【專利說明】
一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于流體機械及水利水電工程設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]當今經(jīng)濟社會發(fā)展對能源的依賴程度不斷加大，能源已經(jīng)成為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)能源主要是煤炭、石油、天然氣等不可再生的能源，占全球能源消費總量重達80%以上，但石化能源供應(yīng)也日趨緊張，與此同時，石化能源的開發(fā)利用也改變了人類賴以生存的自然環(huán)境，因此，可再生的清潔能源已成為能源開發(fā)的重點。
[0003]我國水能資源居世界首位，相對于其他清潔能源而言，水電資源開發(fā)成本低，開發(fā)技術(shù)成熟，機組水力性能好，出力較高，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的首選能源。
[0004]外出旅游、探險、科考、作業(yè)時，受環(huán)境影響需要攜帶發(fā)電設(shè)備，然而公知的一些發(fā)電設(shè)備往往體積較大，比較笨重，不利于隨身攜帶，而適用于野外的便攜式發(fā)電設(shè)備因主要依靠太陽能發(fā)電，往往功率較小，當光照不足時容易受到限制。
[0005]中國專利201120347406.9公開了“一種懸浮式的水力發(fā)電裝置”，它包括多組水輪機組、發(fā)電機組及連接兩者的傳動機構(gòu)，還包括浮箱及其固定裝置，所述水輪機組的各水輪機兩側(cè)固接所述浮箱且該相鄰的浮箱之間固定連接為一體，所述各水輪機兩側(cè)的浮箱之間通過浮箱固定架連接;所述水輪機組的各水輪機的傳動軸由固定在所述浮箱上的水輪機傳動軸固定座固定且其相互之間通過萬向節(jié)連接后和所述傳動機構(gòu)連接。雖然該裝置具有可利用現(xiàn)有河道把水輪機直接安裝在水面上，不需在江河中攔河筑壩、不堵塞河道、不影響船舶航行的優(yōu)點，但還存在以下明顯的不足:一是由于所述浮箱且該相鄰的浮箱之間固定連接為一體，所述各水輪機兩側(cè)的浮箱之間通過浮箱固定架連接，在潮汐或者河水中水流方向發(fā)生變化時，不能順應(yīng)水流方向的變化而做出相應(yīng)的角度調(diào)整，導(dǎo)致水能不能被充分的利用；二是該裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，體積較大，加工工藝復(fù)雜，成本高，不適用于野外出行、夕卜出旅游時攜帶和使用。
[0006]中國專利201510692421.X公開了一種“海上垂直軸復(fù)合支撐式發(fā)電平臺”，它包括一海上浮動平臺和若干垂直軸渦輪風力發(fā)電塔，垂直軸渦輪風力發(fā)電塔固設(shè)于海上浮動平臺上部，海上浮動平臺懸浮于海面上，海上浮動平臺下部固設(shè)有若干利用潮汐發(fā)電的水力發(fā)電裝置;海上浮動平臺為三角形平臺，海上浮動平臺底部的三個角落處分別固設(shè)有一懸浮倉和一液壓伸縮支架，懸浮倉與一抽水裝置連接，抽水裝置用于同時向懸浮倉內(nèi)抽入海水或同時將懸浮倉內(nèi)的海水抽出。雖然該平臺具有可利用風力和潮汐進行復(fù)合式發(fā)電、利用懸浮倉和液壓伸縮支架來將海上浮動平臺懸浮固定在海面上，從而保證風力發(fā)電和潮汐發(fā)電正常進行的優(yōu)點，但還存在以下明顯的不足:一是所述海上浮動平臺架設(shè)難度大，固定困難，且成本高昂，不適用于野外出行時使用；二是裝置的可移植性差，更適合應(yīng)用在水的流態(tài)復(fù)雜多變的潮汐能發(fā)電中，而在水流流動方向相對比較單一的河道中，裝設(shè)三角形平臺和若干水力發(fā)電裝置會大大增加工程成本，且裝置的總體發(fā)電效率會大大降低。
[0007]因此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足已是當今流體機械及水利水電工程設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的重點難題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足而提供一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，本發(fā)明能夠在野外旅行時，將附近的河流中水流的機械能轉(zhuǎn)化為蓄電池中的電能，供電子產(chǎn)品充電和滿足小型用電器的用電。
[0009]根據(jù)本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，包括導(dǎo)流罩、發(fā)電模塊、蓄電模塊，所述發(fā)電模塊與蓄電模塊為組裝式連接，其特征在于，還包括懸浮導(dǎo)向固定裝置，所述懸浮導(dǎo)向固定裝置包括懸浮板、豎直肋板和拴繩;所述懸浮板的外形為等邊三角形，其邊長為60cm、其中心厚度為30mm，懸浮板的一角正對水來流方向設(shè)置，其縱向截面為流線尖翼型；所述豎直肋板垂直設(shè)置于懸浮板的下部，該豎直肋板在懸浮板的豎直投影與懸浮板的頂角角平分線重合;所述豎直肋板外形為五邊形、其中心厚度為20mm;所述豎直肋板的下端設(shè)有與吊耳孔相同大小的圓孔，且圓孔的相對位置與導(dǎo)流罩吊耳及轉(zhuǎn)輪室吊耳的位置相向?qū)ΨQ;所述豎直肋板正對水來流方向的橫截面為流線尖翼型;所述拴繩的一端與吊耳拴接，其另一端與河岸拴接;所述導(dǎo)流罩吊耳、轉(zhuǎn)輪室吊耳分別與懸浮導(dǎo)向固定裝置構(gòu)成組裝式連接。
[0010]本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的進一步的優(yōu)選方案是:
[0011]所述發(fā)電模塊包括轉(zhuǎn)輪室、吊耳、導(dǎo)葉、水輪機葉輪、轉(zhuǎn)軸、軸承、永磁發(fā)電機、永磁發(fā)電機防水罩和隔水橡膠;所述轉(zhuǎn)輪室為兩端開口的圓柱形空筒，該轉(zhuǎn)輪室的進水端與進水流道的圓形截面連接;所述轉(zhuǎn)輪室的底面直徑為d= 12cm、高h= 18cm;所述導(dǎo)葉設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室的進水口；所述水輪機葉輪包括導(dǎo)水錐、葉片以及轉(zhuǎn)軸，在導(dǎo)葉與永磁發(fā)電機之間設(shè)置水輪機葉輪;所述轉(zhuǎn)軸與水輪機葉輪通過轉(zhuǎn)軸與永磁發(fā)電機連接;所述軸承為轉(zhuǎn)軸的徑向和軸向的限位;所述永磁發(fā)電機防水罩中設(shè)置永磁發(fā)電機;所述發(fā)電機防水罩與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置隔水橡膠;所述轉(zhuǎn)輪室的正上方設(shè)置與轉(zhuǎn)輪室連接一體的吊耳。
[0012]所述水輪機葉輪的導(dǎo)水錐的外輪廓為紡錘形狀。
[0013]所述葉片為扭曲形狀，其翼型從葉根至葉緣呈逐漸增大的形狀，其數(shù)量為6片。
[0014]所述發(fā)電機防水罩的外形沿水流流動方向的橫截面的尺寸由小變大，其曲面方程為一個拋物面方程，該曲面方程的公式為z = 2(x2+y2)/3，其中坐標系建立如下:z軸與轉(zhuǎn)輪室圓筒的中心線重合且以水流動方向為其正方向，X軸和y軸建立在與轉(zhuǎn)輪室底面平行且過防水罩頂點的平面內(nèi)，其中X軸和y軸相互正交于防水罩的頂點處。
[0015]所述蓄電模塊包括整流器、濾波器、穩(wěn)壓器和蓄電池；所述整流器、濾波器、穩(wěn)壓器、蓄電池和永磁發(fā)電機依次串聯(lián)連接;所述蓄電池的容量為15000mA。
[0016]本發(fā)明的實現(xiàn)原理是:本發(fā)明運用導(dǎo)流罩、發(fā)電模塊、蓄電模塊和懸浮導(dǎo)向固定裝置的協(xié)同作用來集聚水流機械能，并將其以較高效率轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中。具體過程是:所述懸浮導(dǎo)向固定裝置使發(fā)電設(shè)備漂浮在河面上，并通過拴繩將其固定于岸邊；由流體力學可知，河流中的最大流速一般位于河面上，且由于豎直肋板的存在，在水流的沖擊下，使得整個裝置自始至終都正對來流方向，以獲取最多的水流能量;所述導(dǎo)流罩將水流的流速在逐漸變窄的流道中不斷被放大，在水輪機的導(dǎo)葉處匯合并進入水輪機的轉(zhuǎn)輪室，水流沖擊轉(zhuǎn)輪葉片，通過轉(zhuǎn)輪葉片轉(zhuǎn)換能量帶動輸出軸旋轉(zhuǎn)，將水流機械能轉(zhuǎn)化為水輪機動能帶動發(fā)電機發(fā)電；所述蓄電模塊將發(fā)電機所發(fā)出的交流電經(jīng)過整流、濾波及穩(wěn)壓以后存入蓄電池，供電子設(shè)備充電及常規(guī)用電。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著優(yōu)點在于:
[0018]—是本發(fā)明的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機為一種野外便攜式的水力發(fā)電設(shè)備，充分體現(xiàn)了便攜這一特性，其折疊存放時的長度不超過20cm、寬度不超過35cm、高度不超過25cm;所述轉(zhuǎn)輪室采用高強度PVC塑料制成，減輕了整個裝置的重量。
[0019]二是本發(fā)明的懸浮導(dǎo)向固定裝置由PVC發(fā)泡板制成，邊緣處采用流線尖翼型設(shè)計，改善了水流的流態(tài)，進一步提高了發(fā)電效率;本發(fā)明的導(dǎo)流罩吊耳、轉(zhuǎn)輪室吊耳分別與懸浮導(dǎo)向固定裝置構(gòu)成組裝式連接，便于拆卸，大大減小了存放所需的空間。
[0020]三是本發(fā)明的水輪機葉片采用6個扭曲葉片，由于葉片翼型從葉根至葉緣逐漸增大，因此能夠產(chǎn)生較大的葉片扭矩，從而提高出力，正對河流水流的特點，當水流流速在
0.2m/s以上就可以產(chǎn)生發(fā)電效果。
[0021]四是本發(fā)明的水力發(fā)電機攜帶和使用十分方便，通過進水流道、水輪機葉輪和過流部件的協(xié)同設(shè)計，使得本發(fā)明的發(fā)電總效率顯著提高，適用于替代現(xiàn)有各種野外水能發(fā)電設(shè)備。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0023]圖2是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0024]圖3是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的發(fā)電模塊結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的水輪機轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026]圖5是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的懸浮導(dǎo)向固定裝置的空間結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027]圖6是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的懸浮導(dǎo)向固定裝置懸浮板尺寸的示意圖。
[0028]圖7是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的懸浮導(dǎo)向固定裝置懸浮板頂角角平分線處的縱向截面圖。
[0029]圖8是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的懸浮導(dǎo)向固定裝置豎直肋板尺寸的示意圖。
[0030]圖9是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的懸浮導(dǎo)向固定裝置豎直肋板的中間橫截面的示意圖。
[0031]圖10是本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的蓄電模塊的電路不意圖。
[0032]附圖標記說明:導(dǎo)流罩(I)、發(fā)電模塊(2)、蓄電模塊(3)和懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)、轉(zhuǎn)輪室(2-1)、吊耳(2-2)、導(dǎo)葉(2-3)、水輪機葉輪(2-4)、轉(zhuǎn)軸(2_5)、軸承(2_6)、永磁發(fā)電機(2-7)、發(fā)電機防水罩(2-8)、隔水橡膠(2-9)、整流器(3-1)、濾波器(3-2)、穩(wěn)壓器(3-3)、蓄電池(3-4)、懸浮板(4-1)、豎直肋板(4-2)、拴繩(4-3)。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0034]結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，包括導(dǎo)流罩(I)、發(fā)電模塊(2)、蓄電模塊(3)，所述發(fā)電模塊(2)與蓄電模塊(3)為組裝式連接，還包括懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)，所述懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)包括懸浮板(4-1)、豎直肋板(4-2)和拴繩(4-3);所述懸浮板(4-1)的外形為等邊三角形，其邊長為60cm、其中心厚度為30mm，懸浮板(4-1)的一角正對水來流方向設(shè)置，其縱向截面為流線尖翼型;所述豎直肋板(4-2)垂直設(shè)置于懸浮板(4-1)的下部，該豎直肋板(4-2)在懸浮板(4-1)的豎直投影與懸浮板(4-1)的頂角角平分線重合;所述豎直肋板(4-2)外形為五邊形、其中心厚度為20mm;所述豎直肋板(4-2)的下端設(shè)有與吊耳孔相同大小的圓孔，且圓孔的相對位置與導(dǎo)流罩吊耳(1-2)及轉(zhuǎn)輪室吊耳(2-2)的位置相向?qū)ΨQ;所述豎直肋板(4-2)正對水來流方向的橫截面為流線尖翼型;所述拴繩(4-3)的一端與吊耳(1-2)拴接，其另一端與河岸拴接;所述導(dǎo)流罩吊耳(1-2)、轉(zhuǎn)輪室吊耳(2-2)分別與懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)構(gòu)成組裝式連接。
[0035]實施例1。結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4，本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的具體裝配及要求進一步公開如下:
[0036]本發(fā)明所述發(fā)電模塊包括轉(zhuǎn)輪室(2-1)、吊耳(2-2)、導(dǎo)葉(2-3)、水輪機葉輪(2_
4)、轉(zhuǎn)軸(2-5)、軸承(2-6)、永磁發(fā)電機(2-7 )、發(fā)電機防水罩(2-8)和隔水橡膠(2_9);所述轉(zhuǎn)輪室(2-1)為一兩端開口的圓柱形空桶，該轉(zhuǎn)輪室(2-1)的進水端與導(dǎo)流罩(I)圓形截面相連接，其內(nèi)安放發(fā)電部件;所述導(dǎo)葉(2-3)安裝于轉(zhuǎn)輪室(2-1)入口處;所述水輪機葉輪(2-4)安裝在導(dǎo)葉后3?5cm處;所述水輪機葉輪(2-4)包括導(dǎo)水錐(2-4-1)，葉片(2-4-2)以及轉(zhuǎn)軸(2-5);所述導(dǎo)水錐(2-4-1)外輪廓為紡錘形;所述葉片(2-4-2)呈一定扭曲狀，葉片數(shù)為6片，葉片翼型從葉根到葉緣逐漸增大，用于增大扭矩;所述轉(zhuǎn)軸(2-5)用于連接葉輪(2-4)和永磁發(fā)電機(2-7 )，使葉輪(2-4)帶動永磁發(fā)電機(2-7)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動發(fā)電;所述軸承(2-6)用于轉(zhuǎn)軸(2-5)的徑向和軸向限位;所述永磁發(fā)電機(2-7)設(shè)置于發(fā)電機防水罩(2-8)中；所述發(fā)電機防水罩(2-8)的外形沿水流動方向橫截面由小變大，其曲面方程為一個拋物面，用于改善轉(zhuǎn)輪后水的流態(tài);所述隔水橡膠(2-9)用于述發(fā)電機防水罩(2-8)和轉(zhuǎn)軸(2-5)之間的密封，避免發(fā)電機進水損壞;所述于轉(zhuǎn)輪室(2-1)的正上方設(shè)有吊耳(2-2)，用于安裝懸浮導(dǎo)向固定裝置(4);
[0037]結(jié)合圖5、圖6、圖7、圖8和圖9，本發(fā)明所述懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)包括懸浮板(4-
1)、豎直肋板(4-2)和繩子(4-3);所述懸浮板(4-1)為一水平等腰三角形，其中心厚度為30mm，主要用于提供整個裝置所需的浮力；所述懸浮板(4-1)頂角為60°，頂角正對來流方向；所述懸浮板(4-1)正對來流板緣處厚度由小變大，呈流線尖翼型，用于改善裝置附近水流的流態(tài)，提高水輪機的能量轉(zhuǎn)換效率;所述豎直肋板(4-2)垂直安裝于懸浮板(4-1)的下部，該豎直肋板(4-2)在懸浮板(4-1)的豎直投影與懸浮板(4-1)的頂角角平分線重合;所述豎直肋板(4-2)的下端設(shè)有與吊耳孔相同大小的圓孔，且圓孔的相對位置與導(dǎo)流罩吊耳(1-
2)及轉(zhuǎn)輪室吊耳(2-2)的位置相向?qū)ΨQ;所述豎直肋板(4-2)正對水來流方向的橫截面為流線尖翼型，用于改善裝置附近水流的流態(tài)，提高水輪機的能量轉(zhuǎn)換效率;所述繩子(4-3)的一端與吊耳(1-2)拴接，另一端與河岸拴接;所述導(dǎo)流罩(I)的上端和轉(zhuǎn)輪室(2-1)的上端分別與懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)構(gòu)成組裝式連接。
[0038]結(jié)合圖10，本發(fā)明所述蓄電模塊(3)包括整流器(3-1)、濾波器(3-2)、穩(wěn)壓器(3-3)和蓄電池(3-4);所述整流器(3-1)、濾波器(3-2)、穩(wěn)壓器(3-3)、蓄電池(3-4)和永磁發(fā)電機(2-7)依次串聯(lián)連接;所述蓄電池(3-4)容量為15000mA。
[0039]實施例2。本發(fā)明提出的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機的應(yīng)用方式及要求進一步公開如下:
[0040]本發(fā)明所述懸浮導(dǎo)向固定裝置使發(fā)電設(shè)備漂浮在河面上，并通過拴繩(4-3)將其固定于岸邊，由流體力學可知，河流中的最大流速一般位于河面上;且由于豎直肋板(4-2)的作用，使得整個裝置自始至終都正對水來流方向，裝置能最大化的獲取水流能量;所述導(dǎo)流罩(I)采用漸縮型的圓形截面流道，能夠?qū)⑺鞯牧魉僭谥饾u變窄的流道中不斷被放大，在水輪機的導(dǎo)葉(2-3)處匯合并進入水輪機的轉(zhuǎn)輪室(2-1)，水流沖擊水輪機葉輪(2-4)，通過水輪機葉輪(2-4)轉(zhuǎn)換能量帶動輸出軸旋轉(zhuǎn)，將水流機械能轉(zhuǎn)化為水輪機動能帶動永磁發(fā)電機(2-7)發(fā)電;所述蓄電模塊(3)將永磁發(fā)電機(2-7)所發(fā)出的交流電經(jīng)過整流、濾波及穩(wěn)壓以后存入蓄電池(3-4)，供電子設(shè)備充電及常規(guī)用電。
[0041]本發(fā)明的【具體實施方式】中未涉及的說明屬于本領(lǐng)域公知的技術(shù)，可參考公知技術(shù)加以實施。
[0042]本發(fā)明經(jīng)反復(fù)試驗驗證，取得了滿意的試用效果。
[0043]以上【具體實施方式】及實施例是對本發(fā)明提出的一種設(shè)有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機技術(shù)思想的具體支持，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在本技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何等同變化或等效的改動，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，包括導(dǎo)流罩(I)、發(fā)電模塊(2)、蓄電模塊(3)，所述發(fā)電模塊(2)與蓄電模塊(3)為組裝式連接，其特征在于，還包括懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)，所述懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)包括懸浮板(4-1)、豎直肋板(4-2)和拴繩(4-3);所述懸浮板(4-1)的外形為等邊三角形，其邊長為60cm、其中心厚度為30mm，懸浮板(4-1)的一角正對水來流方向設(shè)置，其縱向截面為流線尖翼型;所述豎直肋板(4-2)垂直設(shè)置于懸浮板(4-1)的下部，該豎直肋板(4-2)在懸浮板(4-1)的豎直投影與懸浮板(4-1)的頂角角平分線重合;所述豎直肋板(4-2)外形為五邊形、其中心厚度為20mm;所述豎直肋板(4-2)的下端設(shè)有與吊耳孔相同大小的圓孔，且圓孔的相對位置與導(dǎo)流罩吊耳(1-2)及轉(zhuǎn)輪室吊耳(2-2)的位置相向?qū)ΨQ;所述豎直肋板(4-2)正對水來流方向的橫截面為流線尖翼型;所述拴繩(4-3)的一端與吊耳(1-2)拴接，其另一端與河岸拴接;所述導(dǎo)流罩吊耳(1-2)、轉(zhuǎn)輪室吊耳(2-2)分別與懸浮導(dǎo)向固定裝置(4)構(gòu)成組裝式連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，其特征在于所述發(fā)電模塊(2)包括轉(zhuǎn)輪室(2-1)、吊耳(2-2)、導(dǎo)葉(2-3)、水輪機葉輪(2-4)、轉(zhuǎn)軸(2-5)、軸承(2-6),永磁發(fā)電機(2-7)、永磁發(fā)電機防水罩(2-8)和隔水橡膠(2-9);所述轉(zhuǎn)輪室(2_1)為兩端開口的圓柱形空筒，該轉(zhuǎn)輪室(2-1)的進水端與進水流道(1-1)的圓形截面連接;所述轉(zhuǎn)輪室(2-1)的底面直徑為d= 12cm、高h= 18cm;所述導(dǎo)葉(2-3)設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室(2-1)的進水口 ；所述水輪機葉輪(2-4)包括導(dǎo)水錐(2-4-1)、葉片(2-4-2)以及轉(zhuǎn)軸(2-5)，在導(dǎo)葉(2-3)與永磁發(fā)電機(2-7)之間設(shè)置水輪機葉輪(2-4);所述轉(zhuǎn)軸(2-5)與水輪機葉輪(2-4)通過轉(zhuǎn)軸(2-5)與永磁發(fā)電機(2-7)連接;所述軸承(2-6)為轉(zhuǎn)軸(2-5)的徑向和軸向的限位;所述永磁發(fā)電機防水罩(2-8)中設(shè)置永磁發(fā)電機(2-7);所述發(fā)電機防水罩(2-8)與轉(zhuǎn)軸(2-5)之間設(shè)置隔水橡膠(2-9);所述轉(zhuǎn)輪室(2-1)的正上方設(shè)置與轉(zhuǎn)輪室(2-1)連接一體的吊耳(2-2)03.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，其特征在于所述水輪機葉輪(2-4)的導(dǎo)水錐(2-4-1)的外輪廓為紡錘形狀。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，其特征在于所述葉片(2-4-2)為扭曲形狀，其翼型從葉根至葉緣呈逐漸增大的形狀，其數(shù)量為6片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，其特征在于所述發(fā)電機防水罩(2-8)的外形沿水流流動方向的橫截面的尺寸由小變大，其曲面方程為一個拋物面方程，該曲面方程的公式為z = 2(x2+y2)/3，其中坐標系建立如下:z軸與轉(zhuǎn)輪室圓筒的中心線重合且以水流動方向為其正方向，X軸和y軸建立在與轉(zhuǎn)輪室底面平行且過防水罩頂點的平面內(nèi)，其中X軸和y軸相互正交于防水罩的頂點處。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶有懸浮導(dǎo)向固定裝置的水力發(fā)電機，其特征在于所述蓄電模塊(3)包括整流器(3-1)、濾波器(3-2)、穩(wěn)壓器(3-3)和蓄電池(3-4);所述整流器(3-1)、濾波器(3-2)、穩(wěn)壓器(3-3)、蓄電池(3-4)和永磁發(fā)電機(2-7)依次串聯(lián)連接;所述蓄電池(3-4)的容量為15000mA。
【文檔編號】H02K5/10GK105909455SQ201610279717
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】闞闞, 陳榮杰, 鄭源, 劉珂, 楊磊, 陳宇杰, 林國朋
【申請人】河海大學