一种水力发电船制造技术

本发明专利技术涉及一种无需筑坝截流蓄水以提高水位和流速就将任意水况的水能转化为机械能的水力发电技术。它包括支撑在一对漂浮体(4)上的机架(3)和中线上的驱动轴(1)及其辐条上绕合叶轴(8)摆动的若干合叶扇(9)。合叶扇(9)转至受力侧，被水流冲动贴靠在档铁(13)上，推动驱动轴(1)旋转；转至非受力侧的合叶扇(9)被逆流展开，平行流向而失去反作用力，使若干个合叶扇(9)都一直处在受力侧受力另一侧无阻力的状态下旋转运动。同时斜置于非受力侧上水头和受力侧下水头的导流板(11)及驱动轴(1)与合叶扇(9)间的导流圈(12)共同集流改向受力侧，增大受力侧角，阻隔无功分流。靠双向提水装置(6)增减内腔(15)容物平衡船身，调节深度。

A hydroelectric vessel

The invention relates to a hydraulic power generation technique which can convert water energy in any water condition into mechanical energy without damming, stopping and storing water so as to raise water level and flow speed. It includes a support in a pair of floating body (4) of the frame (3) and a drive shaft (1) and the middle line of the spokes around the hinge shaft (8) swinging several hinge fan (9). A fan (9) to the force side, by the current impulse is attached to the gear iron (13), push the drive shaft (1) to the non leaf fan rotation; lateral force (9) is parallel to the flow and countercurrent, lose reaction, make a plurality of hinge fan (9) has been in rotary motion force side force the other side without resistance state. At the same time in the non stress oblique guide plate on the side of the head and lateral force under the head (11) and a drive shaft (1) and a fan (9) between the guide ring (12) common to collecting lateral force, increase the force side angle, Shunt Reactive barrier. A two-way water lifting device (6) can increase or decrease the inner cavity (15), and the volume can balance the hull and adjust the depth.

【技术实现步骤摘要】
一种水力发电船
本专利技术涉及适宜包括缓流在内的任何水况，并将其水能转变为机械能，从而将机械能转变成电能的水力发电技术。
技术介绍
现有水力发电技术，要依靠水库、山峡，要通过筑坝、截流、蓄水而提高水位和流速才得以实现。这不但会影响通航，淹没生态，搬迁移民，改变地表地貌，担心溃坝成灾，还会因山峡、水库等大落差水能区在西部，而需电大区在东部，西电东送要耗费大量的线损电能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对实施现有水力发电技术存在的问题，提供一项不必筑坝、截流、蓄水而提高水位和流速，适用于任何自然流况水域并网发电的水力发电技术。为解决上述技术问题，本专利技术针对各种流况共性，设计出一水力发电船，且已制出实物，发出电能。其将相互平衡的两块内设空腔的漂浮体用机架联接固定成一个整体漂浮船，并锚定在岸上和(或)水下。每块漂浮体上设置一双向提水装置，用以通过注排增减腔中水量来维持船身平衡和吃水深度。漂浮船机架正中线上设置一驱动轴，一端通过驱动轮、离合器、变速器等传动装置，连接到发电机；另一端于两轴承间设置若干对以驱动轴为对称轴，以轮辐为边长，以略小于两轴承间的长度为宽的矩形合叶扇框架.合叶扇框架外端装置一能绕合叶轴左右灵活摆动180度角的合叶扇。在以驱动轴为圆心，以略小于辐长与合叶扇长度之差为半径的外圆，与以略大于合叶扇的长度为半径，以合叶轴为圆心的外圆的切点轨迹上，设置一与合叶扇框架内宽度等高的导流圈。又于发电船上水头非受力侧设置一斜向受力侧和下水头受力侧设置一斜向非受力侧的导流板。这样，非受力侧流水经导流板折向受力侧，又经导流圈接替导流继续流向受力侧，与直接冲来的受力侧的流水，合流冲动逐渐闭合且贴靠在档铁上的，受力角度逐渐增大而直至于垂直流向的合叶扇；同时，导流圈不但阻隔了受合叶扇阻挡的流水从中间折向非受力侧而不做功，还在导流圈与合叶扇背面的夹角区形成一负压区。这样，产生于合叶扇正面的正压推力和产生于合叶扇背面的负压引力，同时作用于合叶扇，经合叶扇框架将直线运动的水能转换成旋转运动的机械能，并由驱动轴输送到发电机发电。当运动的合叶扇一到非受力侧，便平行于流向而自动顺水张开，与流向夹角为零不再受力，同时也不产生阻力，轻松被动的越过非受力区，回到上水头起点。这样，若干对对称的合叶扇，都是一扇受力做功，对称的另一扇轻松运行，总是动力大于阻力。如此一直周而复始，循环往复地持续旋转做功。附图说明下面结合附图对本专利技术的技术实施进一步的说明。图1为本专利技术水力发电船的前正视图，示出了整体发电船的结构概况。图2为本专利技术水力发电船的横剖面俯视图，示出了本专利技术水力发电船的工作原理和导流圈阻隔动力流水泄向非受力侧并与合页扇共同在其背面形成负压的过程。图3为本专利技术水力发电船核心部件——合叶扇的横视图。图4为本专利技术水力发电船合叶扇的纵视图，与图3共示出了合叶扇绕合叶轴左右摆动。图5为漂浮体的侧视图，示出了漂浮体为一长方体。图6为漂浮体的纵剖视图，示出了以注排增减漂浮体内空腔水量来平衡发电船体，调节吃水深度的功能。图7为本专利技术水力发电船的导流板前正视图，示出了流水流向导流板，被折向受力侧的导流功能和集水功能。图8为本专利技术水力发电船导流板的俯视图，更清楚地示出流水冲向导流板，被折向受力侧，合流冲击合叶扇的过程。具体实施方式从图1至图8所示的本专利技术水力发电船，是将两个对称平衡且有内腔(15)，其上设置有双向提水装置(6)的漂浮体(4)，通过机架(3)连接成一个固定整体船。整体船漂浮在水上且通过锚拉环(5)锚定岸上和(或)水下。漂浮船正中线上设置一驱动轴(1)。其一端通过驱动轮、离合器和变速器构成的传动装置(2)连动到发电机(14).驱动轴(1)两轴承间沿轮辐方向设置若干对以驱动轴(1)为对称轴以小于两轴承间距为宽，以辐长为边长的矩形对称合叶扇框架(7)。合叶扇框架(7)外端设置一绕合叶轴(8)左右灵活摆动180度角，且能贴靠在档铁(13)上的合叶扇(9)。在以驱动轴(1)为圆心，以略小于轮辐(7)与合叶扇(9)长度之差为半径的外圆，与以合叶扇轴(8)为圆心，以略大于合叶扇(9)的边长为半径的外圆切点的轨迹上，设置一同合叶扇框架(7)内宽等高的导流圈(12)。又于发电船上水头非受力侧(B区)，和下水头受力侧(A区)分别各设置一块斜向受力侧(A区)和斜向非受力侧(B区)的导流板(11)。当流水冲动处于a点的合叶扇(9)时，合叶扇(9)顺流摆动而闭合，自动贴靠在挡铁(13)上，随合叶扇框架(7)转动而受力角度逐渐增大，过b点到c点时，垂直于流向达到受力最大值。当流水部分地冲向非受力侧(B区)时，经导流板(11)的导流折向受力侧(A区)。两水合流冲击，合力作用于合叶扇(9)。同时导流圈(12)接递导流板(11)的导流过程，不但封堵了从中间泄流非受力侧(B区)的通道，还与合叶扇(9)共同在合叶扇(9)背面的夹角区形成一负压区。这样，产生于合叶扇(9)正面的正压推力和产生于合叶扇(9)背面的负压引力，同时作用于合叶扇(9)，经合叶扇框架(7)将直线运动的水能转换成驱动轴(1)的旋转运动的机械能，驱动发电机发电。当合叶扇(9)过C点后，受力角度逐渐变小；运动到e点到达非受力侧(B区)时，因其背面逆流向受力而顺水张开，旋转摆动，受力角度逐渐变小，直到平行于流向为零，两面均不再受力。合叶扇(9)过非受力侧(B区)的e、f、g、h…点的整个过程，微有阻力可忽略不计，回到上水头起点a。这样，若干对对称的合叶扇(9)，都处在一扇受力工作，对称扇轻松运动，总是处在动力大于阻力的运动状态中。如此一直周而复始、循环往复地持续旋转发电。当发电船自身偏重或外力冲击，左右失衡或前后倾斜或吃水深度不理想时，可开启设置在漂浮体(4)上面的双向提水装置(6)，通过注排增减漂浮体(4)内腔(15)中的水量来保持船身平衡，调节吃水深度。其如图6.1注水增量，漂浮体(4)下降；图6.2排水减量，漂浮体(4)上升。本专利技术水力发电船不局限于图1至图8所示的实施结构和方法。整体结构可以具有其它结构变形。如驱动轴(1)可横可竖，可斜向设置；漂浮体(4)可多可少，可空可实(如塑料泡沫材料)；漂浮体(4)内腔(15)可多可少，可大可小；内腔(15)内配重料可液体可固体；导流板(11)装置处可前可后，可左可右，可上可下；合叶扇框架(7)内的合叶扇(9)可多可少，可长可短。总之，只要受力合叶扇(9)能随流水旋转摆动180度角，一扇迎流向能自动闭合，受力角度逐渐增大，直至垂直于流向而受力，另一扇迎流向能自动张开，受力角度逐渐变小，直至平行于流向而不受力；只要采用增减配重料以达到保持船身平衡，调整吃水深度的目的之方法；只要采用导流圈(12)导流板(11)改变流向，聚集水能，产生负压的方法，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供的水力发电船是针对只有通过筑坝、截流、蓄水从而提高水位和流速才能实现水力发电的现有技术设计的一种无须筑坝、截流、蓄水就能直接实现水力发电的水力发电船。其包括一对对称的漂浮体(4)，和漂浮体(4)内设置的空腔(15)，以及漂浮体(4)上方设置的一套双向提水装置(6)，两漂浮体(4)靠框架(3)连接成整体漂浮船，漂浮船正中线上设置的驱动轴(1)，驱动轴(1)一端用驱动轮、离合器和变速器构成的传动装置(2)连接到发电机，驱动轴(1)上两轴承间设置若干对以驱动轴(1)为对称轴的轮辐框架(7)，轮辐框架(7)外端装置若干能绕合叶轴(8)左右摆动180度的合叶扇(9)，上下轮辐间设置一以驱动轴(1)为圆心，以稍小于轮辐(7)与合叶扇(9)的长度差为半径的圆桶形导流圈(12)，漂浮船体上水头非受力侧(B区)和下水头受力侧(A区)各斜置若干块导流板(11)。其特征在于：所述水力发电船支撑在两个漂浮体(4)上，并通过双向提水装置(6)与漂浮体(4)内空腔(15)注排增减水量维持船体平衡和调节吃水深度；发电船整体通过锚拉环(5)牵拉，使之只能在原处随水位涨落而升降，却不能被冲走；当流水冲向发电船时，一半直接冲向受力侧(A区)冲击合叶扇(9)，一半冲向非受力侧(B区)的导流板(11)，折向冲入受力侧(A区)，与直接冲向受力侧(A区)的流水合流冲击合叶扇(9)，使合叶扇(9)自动闭合并贴靠在档铁(13)上，逐渐增大受力角度，直至垂直于流向接受流体动力而做功，同时合流流水在导流圈(12)的续导和封堵下，不能从中间泄向非受力侧(B区)，却在合叶扇(9)背面与导流圈(12)的夹角区形成一负压区，引拉合叶扇(9)合力做功；合叶扇(9)被推引至下水头时自动开启，与流向平行，直至回到起点a，阻力一直几近于零；若干对对称合叶扇(9)，总是一扇受力做功，另一扇轻松转动，动力总是大于阻力，如此周而复始，循环往复，连续不断地把流水的直线运动转变为驱动轴(1)的旋转运动，又经一套变速传动装置(2)传递到发电机，从而无须筑坝、截流、蓄水提高水位和流速就能实施水力发电技术。...

【技术特征摘要】
1.本发明提供的水力发电船是针对只有通过筑坝、截流、蓄水从而提高水位和流速才能实现水力发电的现有技术设计的一种无须筑坝、截流、蓄水就能直接实现水力发电的水力发电船。其包括一对对称的漂浮体(4)，和漂浮体(4)内设置的空腔(15)，以及漂浮体(4)上方设置的一套双向提水装置(6)，两漂浮体(4)靠框架(3)连接成整体漂浮船，漂浮船正中线上设置的驱动轴(1)，驱动轴(1)一端用驱动轮、离合器和变速器构成的传动装置(2)连接到发电机，驱动轴(1)上两轴承间设置若干对以驱动轴(1)为对称轴的轮辐框架(7)，轮辐框架(7)外端装置若干能绕合叶轴(8)左右摆动180度的合叶扇(9)，上下轮辐间设置一以驱动轴(1)为圆心，以稍小于轮辐(7)与合叶扇(9)的长度差为半径的圆桶形导流圈(12)，漂浮船体上水头非受力侧(B区)和下水头受力侧(A区)各斜置若干块导流板(11)。其特征在于：所述水力发电船支撑在两个漂浮体(4)上，并通过双向提水装置(6)与漂浮体(4)内空腔(15)注排增减水量维持船体平衡和调节吃水深度；发电船整体通过锚拉环(5)牵拉，使之只能在原处随水位涨落而升降，却不能被冲走；当流水冲向发电船时，一半直接冲向受力侧(A区)冲击合叶扇(9)，一半冲向非受力侧(B区)的导流板(11)，折向冲入受力侧(A区)，与直接冲向受力侧(A区)的流水合流冲击合叶扇(9)，使合叶扇(9)自动闭合并贴靠在档铁(13)上，逐渐增大受力角度，直至垂直于流向接受流体动力而做功，同时合流流水在导流圈(12)的续导和封堵下，不能从中间泄向非受力侧(B区)，却在合叶扇(9)背面与导流圈(12)的夹角区形成一负压区，引拉合叶扇(9)合力做功；合叶扇(9)被推引至下水头时自动开启，与流向平行，直至回到起点a，阻力一直几近于零；若干对对称合叶扇...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贯武，李经伟，王玥玥，李贞贞，陈朋辉，周小红，王通达，白石磊，
申请(专利权)人：李贯武，
类型：发明
国别省市：河南,41