[发明专利]一种无坝式水流涡轮发电系统

说明书

本发明充分利用水流直接冲击扇叶运转，由于扇叶与河面几乎等宽，极大地利用河截面巨大冲量能量经变速后进行发电，因此提供一种无坝式水流涡轮发电系统，包括发电机、变速齿轮组、拦河中轴部分、涡轮扇叶和稳定支架，拦河中轴部分与水流方向垂直且半浮于水面上，此拦河中轴部分在位于河岸两端的稳定支架作用下保持支撑状，置于拦河中轴部分上的涡轮扇叶在水流冲击的作用下旋转，从而带动变速齿轮组运转最终使发电机工作发电。

技术领域

本发明涉及一种发电系统，尤其是利用水流冲力产生动力的发电系统。

背景技术

目前利用水力发电主要是修坝式电站，其修坝的目的主要是形成高水头高落差，即高势能发电，其发电效率固然也很高，但带来缺点也很明显，其一、修坝后水位高涨，直接导致地质结构、生态、农田、文化古迹等的损失及变化，甚至移民，造成的是不可恢复的影响，其二、修建水坝成本较高，其三、落差大导致噪音大，影响周边居民及电站工作人员，其四、发电站选址有考究，不是随意在任何地方均可建电站，缺发灵活性，不够轻便，不可随意移动。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，充分利用水流直接冲击扇叶运转，由于扇叶与河面几乎等宽，极大地利用河截面巨大冲量能量经变速后进行发电，因此提供一种无坝式水流涡轮发电系统，包括发电机、变速齿轮组、拦河中轴部分、涡轮扇叶和稳定支架，拦河中轴部分与水流方向垂直且半浮于水面上，此拦河中轴部分在位于河岸两端的稳定支架作用下保持支撑状，置于拦河中轴部分上的涡轮扇叶在水流冲击的作用下旋转，从而带动变速齿轮组运转最终使发电机工作发电。

具体地，所述的拦河中轴部分由拦河中轴、飘浮深度控制装置组成，涡轮扇叶中心轴为空心，即空心轴套，拦河中轴穿过涡轮扇叶中心轴空心处，涡轮扇叶可以拦河中轴为轴心并围绕它旋转。

具体地，所述的飘浮深度控制装置固定在拦河中轴下方两端并与水面接触，拦河中轴与水面呈平行状，即水面高低可影响拦河中轴的高低，以此调节涡轮扇叶没入水中深度。

具体地，所述的涡轮扇叶由空心轴套、齿轮、防水轴承与扇叶组成，扇叶呈轴心向外延伸有规律辐射排列状构成，扇叶与空心轴套固定连接，防水轴承置于空心轴套两端。

具体地，所述的涡轮扇叶与拦河中轴通过空心轴套内的防水轴承连接。

具体地，所述的发电机、变速齿轮组均固定在拦河中轴上。

具体地，所述的拦河中轴通过滑动轴承与稳定支架连接，并可在稳定支架的滑杆中上下滑动，即与拦河中轴固定于一体的发电机、变速齿轮组、涡轮扇叶和飘浮深度控制装置可通过滑动轴承延滑杆上下滑动。

具体地，所述的飘浮深度控制装置由许多密度小于水的飘浮块及配重块构成。

具体地，所述的涡轮扇叶端部有一齿轮固定在轴心上，并与变速齿轮组咬合连接，涡轮扇叶被水流冲击旋转，使该齿轮带动变速齿轮组运转，从而带动发电机运转。

具体地，所述的涡轮扇叶没入水中深度不得超过拦河中轴，否则水流会对涡轮扇叶造成阻碍，影响发电转速与力矩。

当把以上结构的一种无坝式水流涡轮发电系统置于等宽的河流中时，飘浮深度控制装置首先对拦河中轴与河面高低进行调节，从而调节涡轮扇叶没入水中深度至合适位置，此时水流垂直冲击涡轮扇叶，使涡轮扇叶围绕拦河中轴旋转，由于涡轮扇叶上的齿轮与变速齿轮组相咬合，而变速齿轮组又与发电机相连接，经过变速齿轮组变速后，得到适应发电机的转速与力矩，最终使发电机正常发电工作，河水上涨或下落时，飘浮深度控制装置自动使涡轮扇叶上下浮动，以更好的适应水流对涡轮扇叶的最大冲击力，不会影响发电机的工作。而在实际运用中，飘浮深度控制、转速、工作状态滥测及控制可由传感器、电子线路与电脑来完成，使之更加自动化。