[发明专利]摩天轮水轮机发电装置

说明书

本发明涉及摩天轮水轮机，所要解决的问题是，将风力发电机组的巨大风轮用摩天轮水轮机替代、用于水力发电，即将利用风能驱动改用水能驱动的新技术方案。提供一种低水头流量水能、利用摩天轮水轮机外沿水斗箱之部份与导流槽紧密组合获取的水能作用力，作用在摩天轮水轮机之外沿，再通过杠杆原理，使与摩天轮水轮机一体的中轴产生巨大转矩，取代风力发电机的风轮带动发电机发电。特点是：其动力机为摩天轮水轮机机构，包括摩天轮、水斗箱、导轨、导向轮、一体轮轴和支架座轴承、支架座、导流槽。

技术领域

本发明专利涉及一种将风力发电装置应用于水力发电装置，既将现在使用的风力发电装置的风轮改用摩天轮水轮机替代的发电装置，应用于低水头发电的技术方法。

背景技术

公知的风力发电机组成：一般有风轮、发电机头(包括变速装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成；风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力生产设备；本发明是将风力发电机的动力机风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电，创造性的改为用摩天轮水轮机，在水力稳定的作用下旋转，它把水的动能转变为摩天轮水轮机轴的机械能，发电机在摩天轮水轮机轴的带动下慢速转旋转发电；由于利用水能的稳定性，又利用现有风力发电机组集成利用率高的低转速变速器装置与发电机(包括装置)，所以省掉了调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件，其发出的电能通过调压设备和装置可以直接并入现有电网。

发明内容

摩天轮水轮机是安装垂直于地直经5米至60米(尺寸根据设置处环境而定)，由钢架钢板或合金材料制成，摩天轮水轮是与中轴联为一整体，也就是说中轴是随摩天轮一起旋转的，由支架上轴承支撑，把水能转变为摩天轮水轮轴的机械能，发电机在摩天轮水轮轴旋转变速带动下发电。

摩天轮水轮机在其最外沿周上两侧设有导轨，起到稳固作用，两导轨之间设置有V型或U型抛物线状(鱼钩型)水斗箱，其作用是承接水能的动力势能(流速、冲击力等)、重力势能(水位差、重量等)合称的作用力，即利用水力冲击和水的重力对摩天轮水轮机特定位及区间产生作用力，使摩天轮水轮机失衡、偏重作用下旋转，作用力再通过杠杆原理放大后对摩天轮水轮机轴产生强大的机械能即转矩，带动发电机旋转发电。

摩天轮水轮机的外沿对应一定区域另设有与外沿弧度相同的导流槽或叫引流槽，它与引水渠或引水管道相联接，联接点形成90度至145度角度又称进水口，水流出导流槽点又称出水口，其作用是约束和承接水能在此区域对摩天轮水轮机产生的推动力即作用力，并与水斗箱在此区域形成相对闭合，充分吸收水能形成稳定向下的作用力，也稳定引导摩天轮水轮机旋转。

导流槽内底部两侧与摩天轮水轮机外沿两侧导轨对应设有相应几组导向轮及类式装置，其作用是水能冲进入水斗箱及旋转时辅助支撑、稳固摩天轮正常转动，即当摩天轮水轮机旋转到3点位至6点位(或9点位至6点位)之间，且在此进水口起至排水口之间设有导流槽，当水冲入此区域位的水斗箱中，充满水的水斗箱在作用力作用下使摩天轮失衡、偏重而飞速旋转，且在6点位出水口被排出水斗箱即离开摩天轮水轮机。这样我们在中轴上连接一台发电机，当发电机工作时，形成一个相对阻力场，当它与摩天轮转矩相匹配后，摩天轮就匀速旋转带动发电机发电，将会产生强大的电源。

摩天轮水轮机最外沿的水斗箱和导流槽的组合，使匀速旋转进水口至出水口之间进入水斗箱的水始终保持相对量，即摩天轮水轮机最外沿周的作用力大小是相对稳定的，假设摩天轮水轮机外沿有40个独立水斗箱，每个水斗箱容积500Kg即0.5立方米，导流槽占四分之一即有10个水斗箱容积10x500Kg＝50000Kg水能的恒定作用力，且与水斗箱和导流槽的组合容积相关。