一種水力沖擊發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可再生能源領(lǐng)域，尤其涉及一種水力沖擊發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著石化能源的使用量不斷地增加，大氣污染問題越來(lái)越嚴(yán)重，環(huán)境問題已得到全世界人們的高度重視，人們將目光投向可再生能源，可再生能源為來(lái)自大自然的能源，是取之不盡、用之不竭的能源。水能是一種取之不盡、用之不竭、可再生的清潔能源，我國(guó)的水資源主要分布在西部地區(qū)，占全國(guó)四分之三以上，但目前的開發(fā)率大約為8%，水資源開發(fā)的潛力非常大，水力發(fā)電是利用河流、湖泊等位于高處具有勢(shì)能的水流至低處，將其中所含勢(shì)能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)之動(dòng)能，再借水輪機(jī)為原動(dòng)力，推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，因此水力發(fā)電在某種意義上講是將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)變成電能的過程。
[0003]傳統(tǒng)的水力發(fā)電的基本原理是利用水位落差，配合水輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，水力發(fā)電的先決條件是以水位落差為前提，但是，在水資源豐富的山區(qū)或平坦的河流，具備建立高水位落差來(lái)發(fā)電的天然條件比較少，而且投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于目前水力發(fā)電存在的上述不足，本發(fā)明提供一種不需要水位落差、投資小的水力沖擊發(fā)電裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種水力沖擊發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括動(dòng)力設(shè)備、彈片、轉(zhuǎn)軸和齒輪，所述齒輪安裝在轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸通過連接件與發(fā)電機(jī)的輸入軸連接，所述彈片固定在齒輪之間的齒槽中；所述動(dòng)力設(shè)備形成的具有沖擊動(dòng)能的水柱沖擊彈片后，所述彈片沖擊齒輪的齒面產(chǎn)生瞬間沖擊力驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，所述齒輪通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
[0007]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述彈片的寬度大于水柱寬度4 mm以上。
[0008]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述動(dòng)力設(shè)備包括水泵和支架，所述水泵固定在支架上，水泵的出水口所形成的水柱不停地沖擊彈片。
[0009]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述支架的頂面與轉(zhuǎn)軸的垂直距離不小于2米。
[0010]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述水泵通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述電動(dòng)機(jī)的電源由發(fā)電機(jī)提供。
[0011]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述彈片通過鉸接固定在齒槽中，所述彈片通過拉結(jié)件與齒輪連接。
[0012]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述彈片的頂端設(shè)有鉸接孔，所述鉸接孔通過插銷固定在齒槽的根部，所述彈片通過彈簧與齒輪的側(cè)面進(jìn)行連接。
[0013]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述齒輪的所有齒槽中均安裝了彈片。
[0014]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述齒槽的數(shù)量為偶數(shù)，所述彈片間隔地安裝在齒槽中。
[0015]本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)點(diǎn):由于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置包括動(dòng)力設(shè)備、彈片、轉(zhuǎn)軸和齒輪，齒輪安裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸通過連接件與發(fā)電機(jī)的輸入軸連接，彈片固定在齒輪之間的齒槽中，動(dòng)力設(shè)備形成的具有沖擊動(dòng)能的水柱沖擊彈片后，彈片沖擊齒輪的齒面產(chǎn)生瞬間沖擊力驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)發(fā)電，與傳統(tǒng)的水力發(fā)電相比，本發(fā)明的水力發(fā)電不需要水位落差、投資??；動(dòng)力設(shè)備包括水泵和支架，水泵固定在支架上，水泵的出水口所形成的水柱不停地沖擊彈片，帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，由于水泵通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)的電源由發(fā)電機(jī)提供，所以本發(fā)明的水力沖擊發(fā)電裝置不會(huì)改變生態(tài)環(huán)境、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要水位落差、投資小，實(shí)現(xiàn)了可再生能源的利用、無(wú)污染。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明所述的一種水力沖擊發(fā)電裝置的示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的彈片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1、圖2、圖3所示，一種水力沖擊發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)9和驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括動(dòng)力設(shè)備、彈片4、轉(zhuǎn)軸5和齒輪3，齒輪3安裝在轉(zhuǎn)軸5上，轉(zhuǎn)軸5通過連接件8與發(fā)電機(jī)9的輸入軸連接，彈片4固定在齒輪3之間的齒槽7中；動(dòng)力設(shè)備形成的具有沖擊動(dòng)能的水柱2沖擊彈片4后，彈片4沖擊齒輪3的齒面產(chǎn)生瞬間沖擊力驅(qū)動(dòng)齒輪3旋轉(zhuǎn)，齒輪3通過轉(zhuǎn)軸5帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9進(jìn)行旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
[0022]在實(shí)際應(yīng)用中，動(dòng)力設(shè)備利用具有水力沖擊動(dòng)能的水柱2沖擊彈片4從而帶動(dòng)齒輪3旋轉(zhuǎn)，齒輪3通過轉(zhuǎn)軸5帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9進(jìn)行旋轉(zhuǎn)發(fā)電，發(fā)電機(jī)9固定在底座16上，轉(zhuǎn)軸5固定在兩端的軸承座17上，軸承座17固定在底座16上，動(dòng)力設(shè)備包括水泵1和支架19，水泵1固定在支架19上，水泵1的進(jìn)水管安裝有過濾器18，過濾器18將水中的雜物過濾干凈，水泵1工作時(shí)先將河流中的水提升后，然后水泵1的出水口所形成的水柱2不停地沖擊彈片4，這樣彈片4沖擊齒輪的齒面產(chǎn)生瞬間沖擊力，瞬間沖擊力相當(dāng)電動(dòng)機(jī)20的100—200倍的沖擊力，齒輪3將沖擊力轉(zhuǎn)化為扭矩力，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電，與傳統(tǒng)的水力發(fā)電相比，本發(fā)明的水力發(fā)電不需要水位落差；支架19可為鋼支架，也可為混凝土支架，支架19的安裝非常方便，因此整個(gè)水力發(fā)電的投資小，支架19的頂面與轉(zhuǎn)軸5的垂直距離一般不小于2米，具體的垂直距離根據(jù)實(shí)際情況而定，垂直距離越大，水柱2的沖擊力越大，發(fā)電量就大，反之，垂直距離越小，水柱2的沖擊力越小，發(fā)電量就??；水泵1通過電動(dòng)機(jī)20帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)20安裝在支架19上，電動(dòng)機(jī)20的電源由發(fā)電機(jī)9提供，實(shí)現(xiàn)了再生能源的循環(huán)利用，所以本發(fā)明的水力沖擊發(fā)電裝置的不會(huì)改變生態(tài)環(huán)境、無(wú)污染，實(shí)現(xiàn)了可再生能源的利用。
[0023]在實(shí)際應(yīng)用中，彈片4通過鉸接固定在齒槽7中，彈片4通過拉結(jié)件6與齒輪3連接，拉結(jié)件6 —般選用彈簧，彈片4通過彈簧與齒輪3的側(cè)面進(jìn)行連接，為了充分利用水泵1的出水口所形成的水柱2，彈片4的寬度大于水柱2寬度4 mm以上，也就是說(shuō)彈片4的邊緣大于水柱2的外邊緣至少2 mm以上。為了提高水力發(fā)電的效率，或者齒輪3的尺寸偏大時(shí)，齒輪3的所有齒槽7中均安裝了彈片4，這樣齒輪3運(yùn)行比較平衡，為了方便彈片4的維修和更換，彈片4的頂端設(shè)有鉸接孔21，鉸接孔21通過插銷固定在齒槽7的根部，彈片4通過彈簧與齒輪的側(cè)面進(jìn)行連接，彈片4的截面形狀為“一”字形或折形，具體的截面形狀根據(jù)實(shí)際情況而定，如果彈片4的截面形狀選用折形，如圖3所示，折形的角度一般大于90°，優(yōu)先角度在120° —150°之間；當(dāng)齒輪3的尺寸偏小時(shí)，或者用電量不大時(shí)，為了齒輪3運(yùn)行比較平衡，齒槽7的數(shù)量一般設(shè)置為偶數(shù)，彈片4間隔地安裝在齒槽7中。
[0024]發(fā)電機(jī)9產(chǎn)生的電能輸送給充電器10，充電器10將電能儲(chǔ)存在蓄電池11里，充電器10通過微機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的充電特性曲線，充電電流隨著蓄電池11的充電電壓的升高而自動(dòng)下降，結(jié)合充電末期的脈沖充電方式，使充電效果更為理想，保證蓄電池11充足，也就是說(shuō)蓄電池11即不欠充、也不過充，充電同時(shí)具有充電參數(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)整功能以及完善的保護(hù)功能；蓄電池11儲(chǔ)存的電再通過交流逆變器12進(jìn)行變壓，變壓后的電通過電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)輸電，為了方便人員控制，交流逆變器12與電網(wǎng)之間設(shè)有配電箱13和并網(wǎng)控制器14。另外,蓄電池11儲(chǔ)存的電可通過電器控制開關(guān)15向電動(dòng)機(jī)20供電，電動(dòng)機(jī)20 —般選用直流電動(dòng)機(jī)。
[0025]本發(fā)明的工作原理:水泵1工作時(shí)先將河流中的水提升后，然后水泵1的出水口所形成的水柱2不停地沖擊彈片4，這樣彈片4對(duì)齒槽7進(jìn)行沖擊，產(chǎn)生瞬間沖擊力相當(dāng)電動(dòng)機(jī)20的100— 200倍的沖擊力，齒輪3將沖擊力轉(zhuǎn)化為扭矩力，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸5通過連接件8與發(fā)電機(jī)9旋轉(zhuǎn)發(fā)電，“連續(xù)沖擊力”計(jì)算如下:
[0026]假設(shè):(1)電動(dòng)機(jī)20的功率為3kw,轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分；
[0027](2)水泵 1 的流量 Q:83m3/h (23L/s)，揚(yáng)程 H:6.8m ;
[0028](3)水泵1出口處的水柱2的水流速':10m/s ；
[0029](4)鋼片4與齒輪3的側(cè)面接觸面積: