[发明专利]具有智能水叶的垂直轴水力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水力发电装置，尤其涉及一种具有智能水叶的垂直轴水力发电装置。

背景技术

我国水能资源丰富，不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，在世界各国中均居第一位。但是目前我国水能的利用率仅为13％，水力发电前景广阔。我国河流众多，径流丰沛，蕴藏着丰富的水能资源。据统计，我国河流水能资源蕴藏量6.76亿kw，年发电量5922亿kwh；可能开发水能资源的装机容量3.78亿kw，年发电量9200亿kwh。

由于气候和地形地势等因素的影响，我国的水能资源在不同地区和不同流域的分布很不均匀；此外我国水能资源的突出特点是河流的河道陡峻，落差巨大，发源于“世界屋脊”青藏高原的大河流长江、黄河、雅鲁藏布江、澜沧江、怒江等，天然落差都高达5000m左右，形成了一系列世界上落差最大的河流，这是其他国家所没有的。充分了解我国水能资源的特点，才能在开发过程中因地制宜，合理地充分地利用水能资源。那么就使现在的水力发电都是通过建筑大坝，使水产生落差，水的势能使水轮机转化成机械能进行发电，这样就存在建筑的成本高，而且当地的生态平衡会受到破坏，由于受到地形的限制能建成水力发电的地方相对减少，制约了水力发电的实现，使得巨大的水力资源无法被利用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有智能水叶的垂直轴水力发电装置，目的是降低水力发电基础建设的成本，提高水力资源的利用率。

为达上述目的，本发明具有智能水叶的垂直轴水力发电装置，在两个轮圈之间设有轮轴，轮轴上设有水叶，在轮圈的中心设有中心轴，在顶部轮圈的上方设有发电机，中心轴穿过发电机与固定架连接。

所述的轮圈为多边形，每个轮圈的顶点与中心轴之间设有轮毂。

所述的轮毂上设有调角电机，调角电机输出轴上设有主动轮，主动轮与轮轴上的从动轮啮合。

所述的从动轮的的顶面或底面设有编码盘，编码盘的上方或下方设有读码器，读码器与单片机电连接。

所述的单片机与调角电机连接。

所述的多边形为正多边形，正多边形的顶点设有轴承，轮轴的两端设在轴承内。

本发明的优点效果：

本发明只要在水流动的河流、海流中即可实现发电，由于调角电机带动轴轮和水叶成一定的角度，使流动的水冲击水叶，当水叶顺水时，调整水叶的角度，使水叶受到水的冲力最大，当水叶逆水时，调整水叶的角度，使水叶受到水的冲力最小。水叶带动整个轮圈的转动，并带动中心轴转动，再由发电机进行发电，这样减少了投资的成本，而且受地形的影响也降低了，可以充分利用水力资源。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中水轮部分的俯视图。

图3是调角电机的工作信号传送结构示意图。

图中：1、轮圈；2、轮轴；3、中心轴；4、轮毂；5、水叶；6、发电机；7、固定架；8、调角电机；9、主动轮；10、从动轮；11、读码器；12、单片机；13、编盘码；14、支撑杆；15、连接球。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图所示本发明具有智能水叶的垂直轴水力发电装置，在两个轮圈1之间设有轮轴2和支撑杆15，轮轴2和支撑杆15间隔设置，轮圈1上的顶点用连接球15固定连接；轮轴2上设有水叶5，水叶5为金属板，在轮圈1的中心设有中心轴3，在顶部轮圈1的上方设有发电机5，中心轴3穿过发电机6与固定架7连接，中心轴3的底端固定在河底。

轮圈1为正六边形，每个轮圈1的顶点与中心轴3之间设有轮毂4，轮毂4上设有调角电机8，调角电机8倒置设置，调角电机8输出轴上设有主动轮9，主动轮9与轮轴2上的从动轮10啮合，从动轮10的底面设有编码盘13，编码盘13的下方设有读码器11，读码器11与单片机12电连接，单片机12与调角电机8连接；正六边形的顶点设有轴承，轮轴2的两端设在轴承内，轮圈1与轮毂4交叉点为铸型钢，中心轴3为铸钢体。

实施例2

实施例1中的轮圈1为正八边形，调角电机8输出轴朝上，轮轴2伸出上轮圈1顶点的轴承，在轮圈1的上方轮轴2上设有从动轮10，从动轮10的顶面设有编码盘13。其它同实施例1。

实施例3

实施例1中的轮圈1为正十二边形，轮轴为正十二边形的侧棱，水叶在十二个侧棱上间隔设置。

本发明的工作原理：本发明将固定架固定在水面上的固定建筑物上，由于调角电机带动轴轮和水叶转动成一定的角度，当使流动的水冲击水叶，带动了整个轮圈的转动，带动中心轴转动，再由发电机进行发电。迎着水流方向的水叶，根据编码盘由单片机计算出水流的方向，再向调角电机发送控制信号，使轮轴转动调整水叶的角度，使水叶与水流方向平行减小阻力，而转动到最高点时，使水叶与水流方向最大，增加水流作用在水叶上的作用力，推动轮圈转动。