水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及綠色能源發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉。
【背景技術(shù)】
[0002]在能源消費(fèi)量持續(xù)攀升和傳統(tǒng)能源日趨緊缺的外部環(huán)境影響下，探尋與發(fā)展新能源已經(jīng)成為大勢所趨。海洋能是一種清潔、環(huán)保的可再生能源，我國是海洋大國，擁有300多萬平方公里的海域、18000公里海岸線，海洋能資源豐富，開發(fā)前景可觀。當(dāng)前海洋能的主要利用形式就是發(fā)電。同時(shí)我國還有流域面積在1000平方公里的河流1500多條，因河水落差而形成的徑流能也不可估量，受制于技術(shù)設(shè)備等各方面的原因，這些能源的開發(fā)利用率還很低。
[0003]本發(fā)明人于申請(qǐng)?zhí)枮?014204172214的中國專利中，公開了一種可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，能夠?qū)⒀罅髂?、潮汐能、徑流能和水面上的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)了水能的立體利用，在適宜的海域、河流，還可以水下水輪機(jī)發(fā)電，水上風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)能源的綜合利用，是一種全新的和理想的發(fā)電設(shè)備。但由于低速水輪機(jī)葉扇在逆水轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)阻力大，水能利用率低，影響了該設(shè)備的發(fā)電能力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單合理，大幅減少逆水運(yùn)行阻力的水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉，包括弧形葉扇、以及通過合理布局均勻安裝在葉扇上的若干弧形葉片，所述葉扇安裝在水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸上，其特征在于:所述兩葉片中間位置的葉扇上固定有套環(huán)，所述套環(huán)內(nèi)套置有升降桿，所述升降桿的底部安裝有滑輪，水輪機(jī)下水槽的逆水側(cè)鋪設(shè)有若干以轉(zhuǎn)軸為圓心的半圓形軌道，所述軌道為中部水平，兩端向下的月牙型，葉片通過合頁固定在葉扇上。
[0006]所述升降桿上沿葉扇的框架方向固定有橫向連桿，所述橫向連桿通過拉桿與扳手的一端連接，所述扳手的另一端與葉片固定連接，所述拉桿與橫向連桿和扳手通過軸頭活接連接，升降桿通過拉桿和扳手調(diào)節(jié)葉片的張合，當(dāng)處于迎水區(qū)間時(shí)，在水的沖力和升降桿拉力的作用下，槳葉關(guān)閉；當(dāng)處于逆水區(qū)間時(shí)，在水的沖力和升降桿力的作用下，槳葉張開。
[0007]所述每片葉扇上有m層葉片，m根橫向連桿，m為大于等于I小于等于5的自然數(shù)，所述每層葉片的數(shù)量大于等于2，水平合理布局均勻排列在葉扇上。
[0008]為減少水的阻力，所述葉扇總面積的70%為透空狀態(tài)，葉片的面積大于葉扇中部透空的面積，以便在吃水時(shí)，葉片可以依托在葉扇上。
[0009]所述各葉扇升降桿的數(shù)量與軌道的數(shù)量相同，每一升降桿對(duì)應(yīng)一軌道，控制所有葉片的開合。
[0010]當(dāng)來水方向做周期性變化時(shí)，如潮汐、漲潮、退潮時(shí)，下水槽可左右對(duì)稱設(shè)置可升降的軌道，即迎水面、逆水面分別對(duì)稱鋪設(shè)可升降的軌道，當(dāng)來水方向發(fā)生變化時(shí)，原先一側(cè)升起的軌道下降，另一側(cè)軌道升起，兩軌道的斜坡過渡區(qū)間用可自動(dòng)調(diào)控的多塊液壓支撐智能軌道。
[0011]為減輕槳葉逆水轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，同時(shí)阻擋漂浮物對(duì)葉扇的磕姅纏繞，在槳葉的外偵牝上、下水槽的邊緣上連接有分水器，所述分水器是不完全的蝸殼狀擋水板，在電機(jī)和齒輪的驅(qū)動(dòng)下可繞水槽作前后移動(dòng)，當(dāng)水輪機(jī)正常工作時(shí)，分水器停在來水方向葉扇逆水運(yùn)行一側(cè)，用于分水和阻攔漂浮物；來流方向改變時(shí)，分水器移至來水方方向葉扇逆水轉(zhuǎn)動(dòng)一側(cè)；在水輪機(jī)啟動(dòng)前或水輪機(jī)需要停機(jī)維護(hù)時(shí)，分水器停在槳葉吃水受力一側(cè)，將來水?dāng)r住分流，中斷動(dòng)力來源，水輪機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，可對(duì)水輪機(jī)起制動(dòng)作用；水輪機(jī)準(zhǔn)備工作時(shí)，分水器緩慢離開迎水受力區(qū)，移至槳葉逆水區(qū)間的一側(cè)，防止槳葉、傳動(dòng)部件和發(fā)電機(jī)突然起動(dòng)引起的陣顫，對(duì)設(shè)備起保護(hù)作用。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明以水治水，減少水輪機(jī)逆水轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)間水的阻力，大大提高水能利用率和發(fā)電能力。葉片開啟時(shí)，葉扇幾乎呈全透空狀態(tài)，同時(shí)分水器對(duì)來水阻攔分流，可使葉扇逆水轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力減少60%以上，發(fā)電能力大幅度提高。相對(duì)于壓強(qiáng)大、轉(zhuǎn)速快的大壩電站水輪機(jī)，洋流、潮流、徑流流速慢，水輪機(jī)轉(zhuǎn)速低，為寬體水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了可能，開創(chuàng)了低速水輪機(jī)高效利用水能的先例。
[0013]2.適應(yīng)能力強(qiáng)，發(fā)電功率大。本設(shè)計(jì)可使多功能發(fā)電設(shè)備更好地利用洋流能、潮汐能，徑流能發(fā)電，使設(shè)備在各種水域均能高效工作。由于采用自動(dòng)開合槳葉，大大減少槳葉逆水轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，可使水輪機(jī)做的足夠?qū)?、足夠高，發(fā)電能力強(qiáng)，單部水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率可達(dá)1000Kw左右，明顯優(yōu)于現(xiàn)行的利用自由水發(fā)電的設(shè)備。
[0014]3.本發(fā)明構(gòu)思新穎、設(shè)計(jì)獨(dú)特，非常實(shí)用，不僅在減輕水的阻力方面，而且在設(shè)備自我保護(hù)、便于維護(hù)方面，都設(shè)計(jì)的極盡周到，既先進(jìn)，又實(shí)用。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]附圖1為本發(fā)明一種水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明一種水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉的軌道結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為本發(fā)明一種水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4為本發(fā)明一種水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉的水輪機(jī)添加分水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1、葉扇，2、葉片，3、升降桿，4、轉(zhuǎn)軸，5、軌道，6、下水槽，7、拉桿，8、扳手，9、套環(huán)，10、滑輪，11、上水槽，12、分水器，13、水輪機(jī)，14、橫向連桿。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0019]如附圖1-3所示，本發(fā)明一種水輪機(jī)自動(dòng)開合槳葉，包括弧形葉扇1、以及均勻安裝在葉扇I上的2片弧形葉片2，根據(jù)實(shí)際情況葉扇I上可以安裝多層葉片2，以1-5層為宜，葉扇I安裝在水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸4上，所述葉扇I總面積的70%為透空狀態(tài)，葉片2的面積大于葉扇I中部