一種萬向水流發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水流能開發利用領域，具體涉及一種萬向水流發電機。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機的出現和環境的日益惡化，綠色清潔能源越來越受到世界各國的廣泛重視，水流能作為可再生能源的重要組成部分，開發利用前景十分廣闊，發電是水流能開發利用的主要方式，水流能的核心是捕獲水流動能的獲能水輪機。現有的水力發電方法是在江河水流經山谷間通過筑壩設置庫容發電的，其缺點是:受地形限制，且改變了自然生態，造成生態失衡，工程建設期長、建造成本和運行管理成本高。
[0003]現有的利用自然水力資源，無須筑壩的自然水流式發電方法從獲能原理上考慮有升力式、助力式和升阻力混合式，從結構上考慮有橫軸旋槳式、橫軸直葉式、豎軸環葉式和豎軸直葉式等。無論是從原理上考慮還是從結構形式上考慮，水輪機研宄所追求的主要目標是如何減少水流對水發電機葉片的阻力，卻能最大獲取水流的驅動力，提尚葉片獲能效率。公開號為CN1439805的中國發明專利公開了 “用于潮流能轉換的直葉式自適應變螺距水輪機”，利用彈簧機構改變葉片攻角，進而改善水輪機性能。公開號為CN1963183的中國發明專利公開了 “自調節海劉能發電裝置”，利用傳感技術根據海流的大小和方向通過調整葉片的角度和深度改善水輪機受力。現有的水流發電技術中都是采用輸入控制方式，需要改變葉片位置或角度來減少水輪機所受阻力，結構復雜，生產成本高。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:提供一種可廣泛利用于各種具有水流的水域，建造成本和運行管理成本低的萬向水流發電機。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:提供一種萬向水流發電機，包括葉輪和發電機，所述發電機包括轉軸，所述葉輪與轉軸連接帶動發電機發電，所述葉輪包括內支撐圈、外支撐圈和葉片機構；
[0006]所述葉片機構包括支撐裝置、葉片軸和對稱樞接在葉片軸上的第一葉片和第二葉片，所述第一葉片和第二葉片可相對開合，所述第一葉片和第二葉片分別與葉片軸平行，所述第一葉片的一端與葉片軸連接，另一端呈弧形且沿背離第二葉片方向向外延伸，所述第二葉片的一端與葉片軸連接，另一端呈弧形且沿背離第一葉片方向向外延伸；所述支撐裝置用于限制第一葉片和第二葉片打開時形成的最大角度；
[0007]所述葉片軸連接于外支撐圈和內支撐圈之間，且沿著內支撐圈圓周方向均勻分布。
[0008]本發明的有益效果在于:本發明的萬向水流發電機通過在葉片軸上設計可對應水流方向自動開合的葉片，葉輪順流側葉片能打開到一定角度，形成對水流攔截面最大化，直立獲能，提供葉輪轉動的動力，逆流側葉片則閉合，形成逆流向流線型，水流對葉片轉動的阻力最小化，葉片持續而有規律的做開合運動，使葉輪持續旋轉，葉輪具有的機械能轉化為電能。本發明的萬向水流發電機的葉片的一端弧形翹起，使閉合的兩個相對應的葉片在順流時能快速打開，不會因為水流的壓力效應(所以不用調整葉輪與水流的相對角度)使兩個葉片的打開緩慢或不能打開，影響水流動能的轉化效率。本發明的萬向水流發電機可設置于任意的江河湖海等有具有水流的水域內，其可任意位置角度放置，不需調整水流和葉片的相對角度，即可進行工作。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的具體實施例的萬向水流發電機的葉輪的結構示意圖；
[0010]圖2為本發明的具體實施例的萬向水流發電機的葉輪的葉片機構部位的結構示意圖；
[0011]圖3為本發明的具體實施例的萬向水流發電機的葉輪的葉片機構部位的結構的示意圖；
[0012]標號說明:
[0013]1、內支撐圈；2、外支撐圈；3、葉片機構；4、葉片軸；5、第一葉片；51、阻水條；6、第二葉片；7、支撐裝置；71、凹槽；72、導流鰭。
【具體實施方式】
[0014]為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。
[0015]本發明最關鍵的構思在于:本發明的萬向水流發電機的葉片的一端弧形翹起，使閉合的兩個相對應的葉片在順流時能快速打開，不會因為水流的壓力效應使兩個葉片的打開緩慢或不能打開，影響水流動能的轉化效率。
[0016]本發明的萬向水流發電機可設置于任意的江河湖海等有具有水流的水域內，其可任意設置，不需調整水流和葉片的相對角度，可根據實際情況再水流。
[0017]請參照圖1、圖2和圖3，一種萬向水流發電機，包括葉輪和發電機，所述發電機包括轉軸，所述葉輪與轉軸連接帶動發電機發電，所述葉輪包括內支撐圈1、外支撐圈2和葉片機構3 ；
[0018]所述葉片機構3包括支撐裝置7、葉片軸4和對稱樞接在葉片軸4上的第一葉片5和第二葉片6，所述第一葉片5和第二葉片6可相對開合，所述第一葉片5和第二葉片6分別與葉片軸4平行，所述第一葉片5的一端與葉片軸4連接，另一端呈弧形且沿背離第二葉片6方向向外延伸，所述第二葉片的一端與葉片軸4連接，另一端呈弧形且沿背離第一葉片5方向向外延伸；所述支撐裝置7用于限制第一葉片5和第二葉片6打開時形成的最大角度；
[0019]所述葉片軸4連接于外支撐圈2和內支撐圈I之間，且沿著內支撐圈I圓周方向均勻分布。
[0020]本發明的萬向水流發電機的使用，其通過在葉片軸4上設計可對應水流方向自動開合的葉片，支撐裝置7限制葉輪順流側葉片打開到一定角度，形成對水流攔截面最大化，直立獲能，提供整個葉輪轉動的動力(包括內外支撐圈2 —起轉動)，逆流側葉片則閉合，形成逆流向流線型，水流對葉片轉動的阻力最小化，葉片持續而有規律的做開合運動，使葉輪持續旋轉，使葉輪具有的機械能轉化為電能。轉軸的機械能轉化是電能使用本領域技術人員的常規技術手段，本發明的萬向水流發電機的葉片的一端弧形翹起，使閉合的兩個相對應的葉片在順流時能快速打開，不會因為水流的壓力效應使兩個葉片的打開緩慢或不能打開(所以不用調整葉輪與水流的相對角度)，影響水流動能的轉化效率。
[0021]進一步的，上述的萬向水流發電機中，所述支撐裝置7連接于外支撐圈2和內支撐圈I之間，所述支撐裝置7與葉片軸4平行，所述支撐裝置7的一端設有限制第一葉片5和第二葉片6打開時形成的角度的大小凹槽71，另一端設有沿背離葉片方向逐漸變薄的與葉片軸4平行的導流鰭72。此種結構中的支撐裝置7為一凹槽71，結構簡單，且與導流鰭72為一體的，生產成本低，便于安裝維護，且導流鰭72使順流時經過葉片迎水面后的水流不會在葉片逆水面形成干擾渦流，也使葉片在逆水側時更好的切割水流，