一种新型高效节能加力水轮发电一体装置的制作方法

本发明涉及一种新型高效节能加力水轮发电一体装置，属于发电设备技术领域。

背景技术：

随着科学技术日新月异的发展，人们对电力的需求越来越大。相比较而言，燃煤发电会污染环境，核电站存在由地震导致核事故发生的可能，光伏发电易受天气的影响，导致发电不稳定，风力发电同样受气候影响较大，而水力发电最清洁、安全，相对光伏发电和风力发电要更稳定。

目前，现有水轮发电装置一般安装在修筑的大坝上，利用水坝抬高水位，产生的水头压力(或水头转换的冲击力)带动水轮旋转，水轮带动发电机旋转发电，拦河筑坝，不仅影响生态环境，而且受季节性影响，在北方地区冬季水面结冰，导致无法正常发电；另外，现有水轮发电装置还通过河流、湖泊、灌溉水渠等水流冲击水轮进行发电，但是，不仅在北方地区受东节性影响，在出现暴雨或洪水的情况下极易造成电机超负荷运行，影响系统使用寿命，而且在没有水流的情况下无法使用，具有一定的局限性，发电量效益不高。

另外，现有水轮发电站装置都是由水轮、转轴、传动机构以及发电机组成，通过水轮带动转轴转动，转轴带动通过传动机构带动发电机的转子在定子内转动，进行发电，但是此类发电方式部件较多，结构复杂，增加了生产成本，降低了经济效益。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型高效节能加力水轮发电一体装置，解决了现有技术中水轮发电装置影响生态环境、受季节影响、受地理环境影响的问题；解决了现有技术中发电装置结构复杂，生产成本高的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种新型高效节能加力水轮发电一体装置，包括蓄水槽、水轮、发电机、水泵，所述蓄水槽内固定有支架，所述支架上安装有发电机，所述发电机包括安装轴、定子、转子，所述安装轴固定在支架上，安装轴上固定有定子，所述定子套接安装有转子，所述转子套接固定有外壳，其中，所述外壳与安装轴可转动连接，所述外壳套接固定有水轮，所述水轮包括水轮轴辊，所述水轮轴辊为圆柱形管两端外圆周端面固定有圆环板的结构，所述水轮轴辊固定有沿圆周等距分布的若干个水轮叶片，所述水轮轴辊的圆环型结构之间安装有略靠近环形板侧端且略靠近水轮叶片挡水罩，其中，所述挡水罩为与水轮适配的圆弧形结构，所述挡水罩通过连接杆与支架连接，挡水罩与环形板之间的间隙安装有适配的密封条，所述密封条与挡水罩可拆装固定连接，所述挡水罩开有安装口，所述安装口密封固定有进水通道，其中，所述进水通道通过水泵和输水管与蓄水槽连接，且进水通道的进水量大于进水通道的出水量。

优选的，所述外壳与水轮轴辊之间通过若干个沿圆周分布的拉条组件固定连接，所述拉条组件为两个拉条交叉分布的结构，其中，所述拉条为钢性结构。

优选的，所水轮叶片之间固定有加强杆，用于保证水轮叶片的稳固性。

优选的，所述水轮、蓄水槽、进水通道均采用白钢材料，用于，白钢具有高硬度、高耐磨性和高耐热性。

优选的，所述水轮叶片为圆弧形结构。

优选的，所述进水通道的出水口的横断面为扁平长条状结构，其中，所述出水口的长度略小于水平叶片的长度，用于，扁平长条状结构能够使增压后饿水流均匀冲击水轮叶片，不仅能够调高水轮叶片的转动效率，而且能够防止水轮叶片被水流冲击后易损坏。

优选的，所述蓄水槽内可添加水或环保防冻不易蒸发型液体。

优选的，所述进水通道的出水口位置固定有阀门，用于，调节出水口的水压，进而能够调节水轮的转速。

本发明的有益效果在于：

本发明水轮能够通过水泵增压后吸取蓄水槽的水冲击水轮，水轮带动发电机转动进行发电，冲击水轮后的水由于水轮位于蓄水槽内，直接从水轮下端流入蓄水槽内，不仅实现水循环利用，避免了水资源浪费，而且能够防止破坏生态环境，实现节能减排、环保的目的。

本发明通过水流冲击水轮叶片，实现水轮转动，同时相邻水轮叶片与环形板构成水流槽，水流槽收集水流在转动过程中由于水落差产生杠杆力，进一步向水轮加力，提高水轮转速，实现高效节能的目的。

本发明可放置在室内或室外全天候发电，不仅不受气候影响，可以避免在北方地区冬季水面结冰，或出现暴雨或洪水的情况，无法正常发电，降低发电效率，而且不受地理位置影响，在没有水流的情况下依旧能够正常发电，适用性较高；同时全天候发电，具有较高的经济效益。

本发明的发电方式与现有水轮发电装置的发电方式不同，现有的发电方式为：水轮带动转轴转动，转轴通过联轴器或传动机构带动转子在定子内转动，进行发电，而本发明的发电方式为：水轮与外壳固定，外壳与转子固定，转子套接在定子外，定子通过安装轴固定，通过转子在定子外绕定子转动，直接进行发电，而不需要通过联轴器或传动机构等与发电机的输入端连接，减少了零部件，降低了生产制造成本，另外，相比现有水轮发电装置的发电方式，能够避免转轴受力不均，使用时间久后易损坏，降低使用寿命,由于发电机安装在水轮内腔，能够减少占地空间。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2为本发明侧视结构示意图。

图3为本发明侧视局部结构示意图。

图4为本发明侧视剖面局部结构示意图。

图5为本发明挡水罩侧视局部结构示意图。

图6为本发明发电机主视结构示意图。

图7为本发明俯视局部结构示意图。

图中：蓄水槽1、水泵2、输水管3、支架4、发电机5、安装轴5-1、定子5-2、转子5-3、支座5-4、外壳5-5、轴承6、水轮7、水轮轴辊7-1、水轮叶片7-2、挡水罩8、连接杆9、密封条10、压条11、进水通道12、拉条组件13、加强杆14、阀门15。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍，以下所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，一种新型高效节能加力水轮发电一体装置，包括蓄水槽1、水轮7、发电机5、水泵2，所述蓄水槽1内焊接固定有支架4，所述支架4上安装有发电机5，所述发电机5包括安装轴5-1、定子5-2、转子5-3，所述安装轴5-1固定在支架4上，其中，所述安装轴5-1的两端焊接固定有支座5-4，所述支座5-4通过紧固螺栓固定安装在支架4上端，安装轴5-1上通过花键固定有定子5-2（定子5-2为现有技术，不在详细说明），所述定子5-2套接安装有可转动环形结构的的转子5-3（定子5-2为现有技术，不在详细说明），所述转子5-3外端套接有外壳5-5，其中，所述外壳5-5与转子5-3通过紧固螺栓固定连接，所述外壳5-5与安装轴5-1通过轴承6可转动连接，所述轴承6的外圈与外壳5-5焊接固定连接，轴承6的内圈与安装轴5-1焊接固定连接，所述外壳5-5外端套接固定有水轮7，所述水轮7包括水轮轴辊7-1，所述水轮轴辊7-1为圆柱形管两端外圆周端面焊接固定有圆环板的结构，所述水轮轴辊7-1焊接固定有沿圆周等距分布的若干个水轮叶片7-2，所述水轮轴辊7-1的圆环型结构之间安装有略靠近环形板侧端且略靠近水轮叶片7-2挡水罩8，其中，所述挡水罩8为与水轮7适配的圆弧形结构，所述挡水罩8通过对称的连接杆9与支架4连接，其中，所述连接杆9的两端分别于支架4和挡水罩8焊接固定连接，所述挡水罩8与环形板之间的间隙安装有适配的密封条10，所述密封条10与挡水罩8可拆装固定连接，其中，所述挡水罩8通过紧固螺栓固定有与密封条10适配的压条11，所述压条11与防水罩之间安装密封条10，并通过紧固螺栓使得压条11压紧密封条10，实现密封条10的可拆装固定，所述挡水罩8开有安装口，所述安装口密封焊接固定有进水通道12，且进水通道12的进水量大于进水通道12的出水量其中，所述进水通道12通过水泵2和输水管3与蓄水槽1连接，其中，所述进水通道12的出水口与安装口密封焊接固定，进水通道12的进水口与输水管3连通且焊接密封固定，所述输水管3上安装有水泵2，且输水管3底部靠近蓄水槽1底部，并通过紧固螺栓固定有过滤网。

在本实施例中，所述外壳5-5与水轮轴辊7-1之间通过若干个沿圆周分布的拉条组件13固定连接，所述拉条组件13为两个拉条交叉分布的结构，其中，所述拉条为钢性结构，所述拉条两端分别于外壳5-5和水轮轴辊7-1焊接固定，用于，拉条具有刚性能够保证外壳5-5与水轮轴辊7-1之间的稳固性，而且还具有一定的减震效果。

在本实施例中，所水轮叶片7-2之间焊接固定有加强杆14，用于保证水轮叶片7-2的稳固性。

在本实施例中，所述水轮7、进水通道12、蓄水槽1均采用白钢材料，用于，白钢具有高硬度、高耐磨性和高耐热性。

在本实施例中，所述水轮叶片7-2为圆弧形结构。

在本实施例中，所述进水通道12的出水口的横断面为扁平长条状结构，其中，所述出水口的长度略小于水平叶片的长度，用于，扁平长条状结构能够使增压后饿水流均匀冲击水轮叶片7-2，不仅能够调高水轮叶片7-2的转动效率，而且能够防止水轮叶片7-2被水流冲击后易损坏。

在本实施例中，所述蓄水槽1内可添加水或环保防冻不易蒸发型液体。

在本实施例中，所述进水通道12的出水口位置固定有阀门15，用于，调节出水口的水压，进而能够调节水轮7的转速。

本发明的工作原理和使用方法：

现将蓄水槽1内添加一定量的水或环保防冻不易蒸发型液体，启动水泵2，水泵2通过输水管3向进水通道12注水，通过调节进水通道12的阀门15能够调节进水通道12的水压，进而能够调节水轮7的转速，水流冲击水轮叶片7-2转动，水轮7转动，水轮7带动外壳5-5转动，外壳5-5带动转子5-3转动，转子5-3绕定子5-2转动，产生电流，同时由于水轮叶片7-2与水轮轴辊7-1构成若干个水流槽，水流槽转动后，由于水落差产生杠杆力，向水轮7进一步加力，调高水轮7的转速，具有节能效果，相比直接水流冲击水轮叶片7-2能够使得提高水轮7转速，进而提高发电量。

尽管参照前述实例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。