【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水力发电，尤其是涉及一种横置式螺旋水轮机及其应用方法。
技术介绍
1、水轮机作为一种水力发电设备，在水能资源利用方面发挥着重要作用。传统水轮机叶片结构通常采用弯曲或扁平形状，这在一定程度上限制了其在低流速条件下的性能表现。在低流量时，水轮机会遇到启动困难、低效率等问题，导致无法充分利用水资源。由于水流条件的不断变化，传统水轮机在适应性方面也存在一些不足，无法灵活应对水流变化而保持高效发电。传统水轮机对水流条件较为敏感，对水流速度和水位变化要求较高，导致在某些复杂水流环境中难以发挥其最大功效。尤其在急流河道、水电站尾水等场景，传统水轮机往往难以达到理想的水能提取效果，水资源得不到充分利用。另外，考虑到在高寒地区，水轮机的传动机构会因结冰导致无法正常工作。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种横置式螺旋水轮机，采用如下技术方案：
2、一种横置式螺旋水轮机，包括水平设置的水轮机主轴和套设在主轴上的水轮机叶轮，所述水轮机叶轮的叶片具有在径向方向上呈弧形、在轴向方向上呈螺旋形的结构，叶轮两侧设有支架，所述主轴通过轴承座安装在两侧支架上，所述支架顶端形成平台，所述平台上依次设置有通过联轴器连接的增速器、稳速器和发电机；在主轴上的一侧套设有驱动轮，所述增速器的输入端与驱动轮在同侧，增速器的输入端上套设有从动轮，所述驱动轮和从动轮通过传动结构传动连接。
3、进一步地，所述驱动轮和从动轮同时采用齿轮、带轮或链轮中的任意一种，所述传动结构相对
4、进一步地，作为优先，驱动轮和从动轮均采用链轮，驱动轮和从动轮通过穿过平台的链条链传动连接。
5、进一步地，叶轮上延轴向均匀分布有多个环形支撑板，所述环形支撑板由焊接在每个叶轮叶片之间的扇形叶片组成，所述环形支撑板的外径与叶轮叶片的螺旋半径相同。
6、另一方面，每个叶轮叶片上靠近端部的边缘处各设置一个一端开口的储水直筒，所述储水直筒开口一端朝向外侧，储水直筒在叶轮叶片上的设置方式是有一定的倾斜角度，储水直筒开口一端更朝向主轴轴心。当叶片进入水中时储水直筒里会储水，同时由于储水直筒的倾斜放置，随着叶片的旋转上升过程中储水不会流出，而当叶片旋转至最高点时，储水直筒的角度会翻转，储水直筒里的储水由于重力作用从开口处留下来，浇在叶轮主轴的轴承或驱动轮上，可以有效防止叶轮主轴的轴承或驱动轮结冰。
7、本专利技术还提供了上述横置式螺旋水轮机的应用方法，是将横置式螺旋水轮机设置于河流或引水渠的水面上，所述主轴与水流方向垂直，所述主轴在支架上的安装高度由叶轮的吃水深度确定，所述叶轮的吃水深度介于叶轮叶片螺旋半径的1/5～1/4，水流经过时对叶轮叶片产生作用力，使叶轮转动，叶轮带动驱动轮转动，驱动轮通过传动件带动从动轮转动，从而通过增速器、稳速器作用带动发电机轴旋转，实现水轮机发电。
8、进一步地，横置式螺旋水轮机设置于引水渠，而横置式螺旋水轮机的安装方式可根据引水渠的规格可选择前后串联安装、阶梯式安装或并列安装中的任意一种。
9、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
10、1.本专利技术通过叶轮的叶片在径向方向上呈弧形、在轴向方向上呈螺旋形的结构，结合环形支撑板的设置，增强了叶片的结构稳定性，有效减小叶片的振动，提高了水轮机的运行稳定性；支架上的平台为整个水轮机提供了坚固的支撑，不仅支持水轮机部件，还为其他设备提供了安装基础，使得整体系统更加稳固可靠，通过链齿变速轮的设置，可以调整主轴和增速器之间的传动比例，实现对水轮机输出速度的调节，以适应不同的工作条件或发电要求，提高了水轮机的适应性和灵活性。
11、2.环形支撑板将叶轮上的叶片分隔成一个一个的小区域，有助于水流在叶片上的均匀流动，提高了水轮机的效率，优化了能量转换过程，同时有效降低了叶片振动带来的噪音，使得水轮机的运行更为安静，减小了对周围环境的影响。
12、3.本专利技术通过在叶轮叶片上设置的储水直筒通过储水的方式，有效防止了叶轮主轴的轴承或传动机构结冰，提高了水轮机在寒冷环境下的可靠性。
13、4.本专利技术适用于水电站尾水、急流的河道以及引水渠等水流较大但具有一定流速的场景，而且由于水轮机是横置的，可以前后串联安装、阶梯式安装或并列安装。
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1.一种横置式螺旋水轮机，包括水平设置的主轴和套设在主轴上的水轮机叶轮，所述水轮机叶轮的叶片具有在径向方向上呈弧形、在轴向方向上呈螺旋形的结构，其特征在于，所述主轴通过轴承座安装在两侧支架上，所述支架顶端形成平台，所述平台上依次设置有通过联轴器连接的增速器、稳速器和发电机；在主轴上的一侧套设有驱动轮，所述增速器的输入端与驱动轮在同侧，增速器的输入端上套设有从动轮，所述驱动轮和从动轮通过传动结构传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种横置式螺旋水轮机，其特征在于，所述驱动轮和从动轮同时采用齿轮、带轮或链轮中的任意一种，所述传动结构相对应的采用齿轮传动结构、带式传动结构或链传动结构中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种横置式螺旋水轮机，其特征在于，优选地，所述驱动轮和从动轮均采用链轮，驱动轮和从动轮通过穿过平台的链条链传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种横置式螺旋水轮机，其特征在于，叶轮上延轴向均匀分布有多个环形支撑板，所述环形支撑板由焊接在每个叶轮叶片之间的扇形叶片组成，所述环形支撑板的外径与叶轮叶片的螺旋半径相同。
5.根
6.一种根据权利要求1-5任意一项所述的横置式螺旋水轮机的应用方法，其特征在于，将所述横置式螺旋水轮机设置于河流或引水渠的水面上，所述主轴与水流方向垂直，所述主轴在支架上的安装高度由叶轮的吃水深度确定，所述叶轮的吃水深度介于叶轮叶片螺旋半径的1/5～1/4，水流经过时对叶轮叶片产生作用力，使叶轮转动，叶轮带动驱动轮转动，驱动轮通过传动件带动从动轮转动，从而通过增速器、稳速器作用带动发电机轴旋转，实现水轮机发电。
7.根据权利要求6所述横置式螺旋水轮机的应用方法，其特征在于，优选地，所述横置式螺旋水轮机设置于引水渠，所述横置式螺旋水轮机的安装方式根据引水渠的规格可选择前后串联安装、阶梯式安装或并列安装中的任意一种。
...【技术特征摘要】
1.一种横置式螺旋水轮机，包括水平设置的主轴和套设在主轴上的水轮机叶轮，所述水轮机叶轮的叶片具有在径向方向上呈弧形、在轴向方向上呈螺旋形的结构，其特征在于，所述主轴通过轴承座安装在两侧支架上，所述支架顶端形成平台，所述平台上依次设置有通过联轴器连接的增速器、稳速器和发电机；在主轴上的一侧套设有驱动轮，所述增速器的输入端与驱动轮在同侧，增速器的输入端上套设有从动轮，所述驱动轮和从动轮通过传动结构传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种横置式螺旋水轮机，其特征在于，所述驱动轮和从动轮同时采用齿轮、带轮或链轮中的任意一种，所述传动结构相对应的采用齿轮传动结构、带式传动结构或链传动结构中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种横置式螺旋水轮机，其特征在于，优选地，所述驱动轮和从动轮均采用链轮，驱动轮和从动轮通过穿过平台的链条链传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种横置式螺旋水轮机，其特征在于，叶轮上延轴向均匀分布有多个环形支撑板，所述环形支撑板由焊接在每个叶轮叶片之间的扇形叶片组成，所述环...
【专利技术属性】
技术研发人员：周元庆，
申请(专利权)人：青海建江水工节能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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