專利名稱：浮筒式水力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用水流動能進行發(fā)電的浮筒式水力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
河水在流動過程中組含著巨大能量，而傳統(tǒng)的水力發(fā)電因受其結(jié)構(gòu)和地形等因素的制約，只能開發(fā)利用其中的一部份。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在大部份河流里，無需建筑大壩就能發(fā)電的裝置。這種裝置能更充分地開發(fā)利用水力資源，滿足日益增長的用電需求。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案浮筒式水力發(fā)電裝置包括浮筒、水輪、支架、水輪升降控制機構(gòu)、動力傳輸機構(gòu)、發(fā)電機、錨樁和纜繩。所述的浮筒為一個圓柱體及與其兩端相連接的圓錐體組成、用金屬板材制成的密封殼體。其圓柱體的長度應大于水輪直徑。所述的浮筒直徑大小應以該裝置全部組裝后，浮筒至少有一半浮于水面上為準。所述的水輪由水輪主軸和多根水輪彎桿、水輪橫桿、水輪支桿及金屬板材構(gòu)成。所述的水輪彎桿的形狀為一段直線和一段弧線的組合。其直線段的另一端垂直并等距地焊接在水輪主軸上。所述的水輪主軸上焊接的水輪彎桿共三排，相互夾角為120°。且每排水輪彎桿彎曲的方向相同。所述的水輪主軸兩端留有安裝皮帶輪和水輪升降控制桿的位置。所述的水輪橫桿的長度與每排水輪彎桿兩端的距離相同，并等距地焊接在水輪彎桿上。所述的金屬板材的寬度與水輪橫桿的長度相同，并緊貼著水輪彎桿的直線段和弧線段，焊接在同一排水輪彎桿上。所述的水輪支桿與水輪彎桿的直線段平行，其一端與水輪彎桿的弧線段末端相連接，另一端與另一根水輪彎桿的直線段相連接。所述的支架由支架平臺、側(cè)梯、支架斜桿、支架主梁、浮筒固定圈、支架下梁、支架前梁和支架前橫桿、支架中橫桿、支架后橫桿構(gòu)成。所述的支架平臺為三根長橫梁和多根短縱梁焊接成的長方形體，其上方設(shè)有圍欄，下方設(shè)有安裝傳動軸的軸承座。所述的支架平臺兩側(cè)縱短梁的下方設(shè)有側(cè)梯和斜桿，側(cè)梯和斜桿下方連接支架主
M
TTC。所述的支架主梁下方連接前、后各一個直徑等于浮筒直徑的浮筒固定圈.其間距略小于浮筒圓柱體的長度，并在其內(nèi)側(cè)設(shè)有長度相同的支架側(cè)梁。浮筒固定圈上設(shè)有固緊
3浮筒用的開口。所述的支架主梁前端彎曲，并與浮筒圓錐體相緊貼。末端有一小段豎起的角鋼，其高度與小支架的高度相同。所述的支架主梁和支架側(cè)梁上設(shè)有小支架。所述的支架下梁由兩根與同一支架主梁的兩個浮筒固定圈下方相連接的豎桿和一根在豎桿下方、并與兩豎桿相連接、長度與兩浮筒固定圈距離相同的底桿構(gòu)成。底桿與支架主梁平行。所述的支架前梁上端與支架主梁前端相連接，下端與支架下梁的底桿前端相連接。所述的支架同一側(cè)的側(cè)梯、斜桿、支架主梁、支架前梁、支架下梁應在同一條垂直線上，并與另一側(cè)的相同構(gòu)件平行。所述的支架前橫桿、支架中橫桿的長度和支架平臺的寬度相同，并在兩支架主梁的前、后浮筒固定圈處與兩支架主梁相連接。所述的支架后橫桿的長度比支架前橫桿的長度長一個浮筒直徑，并在兩支架主梁末端豎起的角鋼上與之相連接。其上設(shè)有安裝水輪升降控制板的軸承座。所述的水輪升降控制機構(gòu)由水輪升降控制板和拉桿1、拉桿2、拉桿3構(gòu)成。所述的水輪升降控制板由控制板彎桿、控制板前支桿、控制板后支桿、控制板橫桿、控制板斜桿及金屬板材構(gòu)成。其寬度略小于浮筒直徑，入水深度等于或略大于水輪的最大入水深度，但不得超過支架下梁底桿。所述的控制板彎桿共三根，其形狀由一段直線和一段弧線構(gòu)成。每個水輪升降控制板的控制板彎桿的弧線段在下，且彎曲方向相同。所述的控制板前支桿的長度與控制板彎桿兩端的直線距離相同，并焊接在水輪升降控制板兩側(cè)的控制板彎桿上。所述的控制板后支桿與控制板前支桿平行，一端焊接在水輪升降控制板中間一根控制板彎桿的直線段與弧線段連接的凸起處，另一端焊接在控制板斜桿中間一根的中部。所述的控制板斜桿共三根，下端分別與控制板彎桿直線段一端相連接，上端合在一起，并設(shè)有插銷孔。所述的控制板橫桿的長度略小于浮筒直徑，等距地焊接在控制板彎桿上，其中最上面一根兩端加長，作為轉(zhuǎn)軸。所述的金屬板材焊接在控制板彎桿的直線段和弧線段上。所述的控制板拉桿3的兩端分別與控制板斜桿上端和控制板拉桿2的上端以插銷相連接。所述的控制板拉桿2下端通過花鍵與軸1相連接。所述的軸1在軸承座2靠水輪一側(cè)安裝有皮帶輪3、皮帶輪2和控制板拉桿1。其中皮帶輪3和皮帶輪2為固接，套裝在軸1上?？刂瓢謇瓧U1與軸1為花鍵連接。所述的控制板拉桿1下端和皮帶輪1安裝在水輪主軸上，其中，水輪主軸與控制板拉桿1為套接，與皮帶輪1為固接。所述的控制板拉桿1的下端設(shè)有向下45°的彎頭，其長度大于皮帶輪1的半徑。所述的控制板拉桿1的安裝角度為水平向下45°，控制板拉桿2的安裝角度為水平向上45°。所述的控制度拉桿2與控制度拉桿3平行，并處在同一水平線上。所述的控制板拉桿1、控制板拉桿2、控制板拉桿3的長度相同。所述的動力傳輪機構(gòu)，由皮帶輪1、皮帶1、皮帶輪2、皮帶輪3、皮帶2、皮帶輪4、傳動軸、齒輪1、齒輪2構(gòu)成。其中，皮帶輪4和齒輪1固接在傳動軸上，齒輪2固接在發(fā)電機軸上，并與齒輪1相齒合。所述的皮帶輪1與皮帶輪2的動力傳輸，也可用齒輪與齒輪的組合完成。所述的水輪升降控制機構(gòu)和動力傳輪機構(gòu)中的皮帶輪傳動部分在水輪兩側(cè)各設(shè)一套。所述的浮筒式水力發(fā)電裝置也可以兩套或多套共同驅(qū)動同一發(fā)電機。所述的浮筒式水力發(fā)電裝置可單個構(gòu)成家庭用的微型水電站，也可通過錨樁和纜繩，多個組合成水力發(fā)電站。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有受地形制約小，占地少，無拆遷，能工廠化生產(chǎn)， 現(xiàn)場組裝后就能投入運行的特點，故建設(shè)工期短，投資少，見效快，能最大限度地開發(fā)利用水力資源。

圖1為本實用新型一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為該裝置結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3為支架(6)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為水輪(5)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為小支架(8)上安裝的有關(guān)部件的結(jié)構(gòu)示意圖(正視圖)。圖6為小支架⑶上安裝的有關(guān)部件的結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖)。圖7為水輪升降控制板(7)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為浮筒式水力發(fā)電站的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號為1.錨樁，2.纜繩，3.浮筒式水力發(fā)電裝置，4.浮筒，5.水輪，6.支架，7.水輪升降控制板，8.小支架，9.控制板拉桿1，10.控制板拉桿2，11.控制板拉桿3， 12傳動軸軸承座，13.傳動軸，14.齒輪1，15.齒輪2，16.發(fā)電機，17.支架平臺，18.側(cè)梯， 19.支架斜桿，20.支架主梁，21.浮筒固定圈，22.支架下梁，23.支架前梁，24.支架前橫桿，25.支架中橫桿，26.支架后橫桿，27.水輪升降控制板軸承座，28.支架側(cè)梁，29.水輪彎桿，30.水輪橫桿，31.水輪支桿，32.金屬板材1，33.水輪主軸，34.軸承座1，35.軸承座 2，36.軸1，37.皮帶輪1，38.皮帶輪2，39.皮帶1，40.皮帶輪3，41.皮帶2，42.皮帶輪4， 43.控制板前支桿，44.控制板后支桿，45.控制板彎桿，46.控制板斜桿，47.控制板橫桿， 48.控制板轉(zhuǎn)軸，49.金屬板材2，50.控制板插銷座。
具體實施方式
圖1所示的實施方式中，本實用新型浮筒式水力發(fā)電裝置C3)包括浮筒、水輪(5)、支架(6)、水輪升降控制機構(gòu)、動力傳輸機構(gòu)和發(fā)電機(16)。其中，浮筒(4)為一個由圓柱體及與其兩端相連接的圓錐體構(gòu)成、用金屬板材制成的密封殼體。其圓柱體長度為2500-3000mm，直徑600-800mm。兩端的圓錐體高度為700_1000mm。水輪(5)由水輪主軸(33)和多根水輪彎桿09)、水輪橫桿(30)、水輪支桿(31)、 和金屬板材1(32)構(gòu)成。其中，水輪彎桿09)的形狀為一段直線和一段弧線組成。其直線段另一端垂直并等距地焊接在水輪主軸(3 上，共三排，相互夾角為120°，每排水輪彎桿 (29)的寬度為5000mm，且彎曲方向相同。水輪彎桿09)兩端的直線距離為1200mm。水輪主軸(33)兩端留有80mm左右空位，總長度為5160mm左右。水輪橫桿(30) 的長度為5000mm，并等距地焊接在同一排水輪彎桿Q9)上。水輪支桿(31)與水輪彎桿09)的直線段平行，并與同一截面上的相鄰兩根水輪彎桿09)相連接，其中，水輪支桿(31)的一端焊接在水輪彎桿09)的弧線段末端，另一端焊接在另一根水輪彎桿09)的直線段中部。金屬板材1(3 緊貼地焊接在同一排水輪彎桿09)的直線段和弧線段上，寬度為5000mm。支架(6)由支架平臺(17)、側(cè)梯(18)、支架斜桿(19)、支架主梁(20)、浮筒固定圈
(21)、支架下梁0 、支架前梁、支架側(cè)梁04)、支架前橫桿0 、支架中橫桿06)、支架后橫桿(XT)構(gòu)成。支架平臺(17)由長6000mm的三根角鋼和多根長IOOOmm的角鋼焊接成的長方形體，上方設(shè)有圍欄，并安裝發(fā)電機(16)，下方安裝傳動軸(13)。兩端短角鋼的下方連接著側(cè)梯(18)和支架斜桿(19)，側(cè)梯(18)高2200mm。側(cè)梯(18)和支架斜桿(19)下方連接支架主梁OO).支架主梁OO)下方設(shè)有前后各一個浮筒固定圈(21)，其距離略小于浮筒(4) 圓柱體長度，直徑與浮筒(4)直徑相同，并在與支架主梁OO)連接處留有可用螺桿固緊浮筒的開口。兩浮筒固定圈內(nèi)側(cè)設(shè)有長度與其距離相同的支架側(cè)梁(對)，在支架主梁OO)和支架側(cè)梁04)上設(shè)有小支架(8)。支架主梁OO)前段彎曲，與浮筒的圓錐體相緊貼。支架前橫桿0 和支架中橫桿06)的長度為6000mm，并在左、右兩支架主梁OO)的前、后浮筒固定圈處與之相連接。支架主梁OO)末端設(shè)有一小截高度與小支架09)相同的角鋼，用于連接支架后橫桿07)。支架后橫桿(XT)的長度比支架前橫桿 (25)長一個浮筒(4)直徑，并設(shè)有安裝水輪升降控制板(7)的軸承座08)。前、后浮筒固定圈下方連接支架下梁0 的豎桿，支架下梁0 的底桿長度與兩浮筒固定圈
的距離相同，并在兩豎桿下方與之相連接。支架前梁上端與支架主梁OO)前端相連接，下端與支架下梁0 的底桿前端相連接。支架(6)同一側(cè)的支架側(cè)梯(18)、支架斜桿(19)、支架主梁(20)、支架下梁
(22)、支架前梁03)應在同一垂直線上，并與另一側(cè)的相同構(gòu)件平行。水輪升降控制機構(gòu)由水輪升降控制板(7)和控制板拉桿1(9)、控制板拉桿 2 (10)、控制板拉桿3 (11)構(gòu)成。其中水輪升降控制板(7)的寬度為500mm，入水深度等于或略大于水輪(5)的最大入水深度，但不得超過支架下梁0 底桿。水輪升降控制板由控制板前支桿、控制板后支桿04)、控制板彎桿05)、控制板斜桿(46)、控制板橫桿07)和金屬板材W49)構(gòu)成。其中，控制板彎桿0 共三根， 其形狀為一段直線和一段弧線組成。控制板前支桿的長度與控制板彎桿0 兩端的直線距離相同，并分別與水輪升降控制板(7)兩側(cè)的控制板彎桿G5)兩端相連接。控制板后支桿G4) —端與水輪升降控制板(7)的中間一根控制板彎桿G5)的直線段與弧線段連接的凸起處相連接，另一端與控制板斜桿G6)的中間一根的中部相連接，并與控制板前支桿^幻平行?？刂瓢鍣M桿G7)長500mm，并等距地焊接在控制板彎桿0 上，其最上面一根控制板橫桿G7)兩端應加裝50mm短軸?？刂瓢逍睏U06)為三根，下端與三根控制板彎桿G5)的直線端相連接，另一端向中集合在一起，并設(shè)有插銷孔?？刂瓢逍睏UG6)的斜度為水平向上45°。金屬板材W49)焊接在控制板彎桿0 的直線段和弧線段上，寬度為 500mmo水輪升降控制板(7)與控制板拉桿3 (11)、控制板拉桿3 (11)與控制板拉桿2 (10) 均為插銷連接，控制板拉桿2 (10)下端以水平向上45°與軸1(36)作花鍵連接，軸1(36)通過軸承座1 (34)、軸承座2 (35)安裝在小支架(8)上。軸1 (36)在軸承座2 (35)靠水輪(5) 一側(cè)安裝皮帶輪3 (40)、皮帶輪2(38)和控制板拉桿1(9)。其中，皮帶輪乂40)與皮帶輪 2(38)為固接，套裝在軸1(36)上?？刂瓢謇瓧U1(9)與軸1 (36)為花鍵連接?？刂瓢謇瓧U 1(9)與控制板拉桿2 (10)的夾角為90°?？刂瓢謇瓧U1(9)下端套裝在水輪主軸(33)上， 并設(shè)有向下45°的彎頭，彎頭長度大于皮帶輪1(34)的半徑。控制板拉桿1 (9)、控制板拉桿2 (10)和控制板拉桿3 (11)的長度為500mm，控制板拉桿(9)的安裝角度為水平向下45°，控制板拉桿2(10)與控制板拉桿3(11)平行并在同一水平線上。動力傳輸機構(gòu)由皮帶輪1(37)、皮帶輪2(38)、皮帶1(39)、皮帶輪3(40)、皮帶 2 (41)、皮帶輪3 (42)、傳動軸(13)、齒輪1 (14)、齒輪2 (15)構(gòu)成，其中，皮帶輪1 (37)在控制板拉桿1(9)的外側(cè)與水輪主軸(33)固接。水輪升降控制機構(gòu)和動力傳輸機構(gòu)中的皮帶輪傳動部分為水輪( 兩側(cè)各設(shè)一套。浮筒式水力發(fā)電裝置C3)可兩套或多套共同驅(qū)動一臺發(fā)電機，并通過錨樁(1)、纜繩( 多個組合成一定規(guī)模的水電站.也可縮小構(gòu)件，單個成為家庭的微型電站。
權(quán)利要求1.一種浮筒式水力發(fā)電裝置，包括錨樁(1)、纜繩O)、浮筒、水輪(5)、支架(6)、 水輪升降機構(gòu)、動力傳輸機構(gòu)和發(fā)電機(16)，其特征在于所述的水輪(5)由包括水輪主軸 (33)和與其連接的三排相互夾角為120°的水輪彎桿( )、水輪橫桿(30)、水輪支桿(31) 及金屬板材1(32)構(gòu)成，其中所述的水輪彎桿09)的形狀由一段直線和一段弧線組成，且每排的彎曲方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮筒式水力發(fā)電裝置(3)，其特征在于所述的水輪(5)的水輪橫桿(30)和金屬板材(3 焊接在水輪彎桿09)上，其中，水輪橫桿(30)為等距連接， 金屬板材1(32)的寬度與水輪橫桿(30)的長度相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮筒式水力發(fā)電裝置(3)，其特征在于所述的水輪(5)的水輪支桿(31)與水輪彎桿09)的直線段平行，并與其弧線段末端相連接，另一端與同一截面上另一根水輪彎桿09)的直線段中部相連接。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的浮筒式水力發(fā)電裝置(3)，其特征在于所述的支架(6)由支架平臺(17)和從支架平臺(17)兩側(cè)縱短梁向下設(shè)置的側(cè)梯(18)、支架斜桿(19)、支架主梁(20)、浮筒固定圈(21)、支架下梁(22)、支架前梁03)構(gòu)成，且在同一垂直線上，并與另一側(cè)相應的構(gòu)件相互平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮筒式水力發(fā)電裝置(3)，其特征在于所述的水輪升降控制機構(gòu)，由水輪升降控制板(7)、控制板拉桿1 (9)、控制板拉桿2 (10)、控制板拉桿3 (11)構(gòu)成， 其中，控制板拉桿1(9)和控制板拉桿2 (10)相互夾角為90°，且均與軸1(36)為花鍵連接； 控制板拉桿1(9)與水輪主軸(34)為套接；控制板拉桿2 (10)與控制板拉桿3 (11)、控制板拉桿3(11)與水輪升降控制板(7)的控制板斜桿06)為插銷連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的浮筒式水力發(fā)電裝置(3)，其特征在于所述的水輪升降控制機構(gòu)的控制板斜桿G6)的安裝角度為水平向上45°，并與控制板拉桿2(10)平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮筒式水力發(fā)電裝置(3)，其特征在于所述的動力傳輸機構(gòu)，由皮帶輪1(37)、皮帶輪2(38)、皮帶1(39)、皮帶輪3(40)、皮帶2(41)、皮帶輪4(42)、傳動軸 (13)、齒輪1(14)、齒輪2 (15)構(gòu)成，其中，皮帶輪1(37)與水輪主軸(33)、皮帶輪2 (38)與皮帶輪3 (40)、皮帶輪4 02)及齒輪1(14)與傳動軸(13)、齒輪2與發(fā)電機(16)主軸為固接；皮帶輪2 (38)、皮帶輪3 (40)套裝在軸1 (36)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮筒式水力發(fā)電裝置(3)，其特征在于所述的水輪升降控制機構(gòu)和皮帶輪1(37)至皮帶輪4 的動力傳輸為水輪( 兩側(cè)各設(shè)一套。
專利摘要本實用新型涉及一種水力發(fā)電裝置。具體涉及一種利用水流動能進行發(fā)電的浮筒式水力發(fā)電裝置。該裝置由浮筒、水輪、支架、水輪升降控制機構(gòu)、動力傳輸機構(gòu)和發(fā)電機構(gòu)成。支架上端設(shè)有安裝發(fā)電機的支架平臺，兩側(cè)設(shè)有梯子。支架主梁上設(shè)有小支架，下方設(shè)有浮筒固定圈、支架前梁和支架下梁。水輪安裝在兩浮筒中間。錨樁、纜繩和多個浮筒式水力發(fā)電裝置組成一個水力發(fā)電站。也可單個用作家庭的微型水電站。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型不需建筑大壩，占地少，所有部件均可現(xiàn)場組裝，直接投入運行。具有建設(shè)時間短、投資少、更能充分利用水力資源的特點。
文檔編號F03B11/00GK202325983SQ20112026111
公開日2012年7月11日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者林文初 申請人:林文初