[实用新型]一种直流双击式垂直轴水轮机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水轮机，尤其涉及一种直流双击式垂直轴水轮机。

背景技术

我国存在丰富的水资源，内陆雅鲁藏布江峡谷、长江及珠江流域、海洋潮流、现有水电站下游的直接流动的水电资源均是可持续开发的资源。开发利用水资源，将水能转换成电能的水轮机成为了众多学者研究的主题。利用河水直接流动发电因不需要建设水库大坝而受到广泛关注。但是，通常直流垂直轴水轮机的叶片是直接设置在转轴上的，体积大、叶片易损，并且发电效率也不高。此外国内外常用的垂直轴水轮机如达里厄垂直轴水轮机和戈尔洛夫垂直轴水轮机等，不仅发电效率低，常无故障停机，安装和检修麻烦复杂，而且成本高，价格贵；除此之外，上述水轮机不能作速度调节，不能实现全负荷保持稳定和高效率发电，且适用范围有限，只能适用于大流量的深水域，对于水头、流量变化大的水流环境不能适用。

实用新型内容

本实用新型在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种发电效率高、适用范围广、结构简单、可靠性高且对环境影响小的直流双击式垂直轴水轮机。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种直流双击式垂直轴水轮机，包括机壳体、主轴、增速器和转轮；所述主轴设置在机壳体内，所述主轴下端与水下基础连接，上端与增速器输入轴连接；所述转轮设置在所述主轴上；所述转轮包括多个叶片和至少两个转盘；所述多个叶片设置在转盘上且呈环形阵列分布，所述转盘设置在主轴上且所述转盘的径向与所述主轴垂直；所述叶片为弧形钢板，且该叶片的外侧边与所述主轴平行。

本实用新型的直流双击式垂直轴，通过将多个弧形叶片整体设置在转盘上，提高了叶片承载能力和可靠性；将转盘设置在主轴上，增强转轮整体的动态稳定性，提高发电效率。

进一步地，还包括一调速器，所述调速器包括调速叶片、调速轴和防止调速叶片碰到转轮的两个限位挡块；所述调速叶片设置在机壳体的内侧面并位于转轮与机壳体之间，所述调速轴与所述调速叶片连接且外露于机壳体，并带动调速叶片向转轮方向转动；所述两个限位档位设置在机壳体上并分别位于转轮的上下端。

进一步地，所述进水通道与转轮之间设有减小了水能损失、提高水轮机效率的间隙。

进一步地，所述主轴上串联设置多个转轮并连接成整体，可以根据水流深度设置串联的转轮数目，使得本实用新型的水轮机可以适应任何深度的水流。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型直流双击式垂直轴水轮机实施例的俯视图；

图2是本实用新型直流双击式垂直轴水轮机实施例的主视图；

图3是图2所示多个转轮4串联在主轴2上的结构示意图。

具体实施方式

请参阅同时参阅图1和图2，图1是本实用新型直流双击式垂直轴水轮机实施例的俯视图；图2是本实用新型直流双击式垂直轴水轮机实施例的主视图。该直流双击式垂直轴水轮机，包括机壳体1、主轴2、增速器3、转轮4和调速器。所述机壳体1的两侧分别设有进水通道11和出水通道12，所述主轴2设置在机壳体1的中心并位于进水通道11和出水通道12之间，且进水通道11和出水通道12均与主轴2垂直，使水流方向与主轴垂直。所述主轴2下端通过下轴承6与水下基础7连接，上端通过上轴承8和联轴器(图中未示)与增速器3的输入轴连接，所述增速器3的输出轴与发电机连接并带动发电机发电。所述转轮4设置在所述主轴2上；所述调速器设置机壳体1的内侧面并位于所述转轮4与机壳体1之间。

所述转轮4包括多个叶片41和至少两个转盘42。所述多个叶片41设置在转盘42上且呈环形阵列分布，所述转盘42设置在主轴2上且所述转盘42的径向与所述主轴2垂直。所述叶片41为弧形钢板，该叶片41的外侧边与所述主轴2平行。流水从进水通道11内流入冲击叶片41，叶片41转动，带动主轴2转动，转盘42设置在主轴上，可增强转轮4整体的动态稳定性。当流水从转轮中心流向出水通道12时，第二次撞击叶片41，带动主轴2转动，增大转动能量，提高发电效率。根据流量和流速，可改变叶片41的面积，如对于流量小流速慢的流水环境，可采用面积小的叶片41，保证转轮4的转动效率；对于流量大流速快的流水环境，可采用面积大的叶片41，保证叶片41的强度，增大发电效率。

本实施例中，所述转盘42上设有叶片槽(图中未示)，所述叶片41插入叶片槽内，并通过钢板垫片与转盘42整体焊接，进一步提高叶片41的强度及可靠性。