一种高可靠性水力发电机组的制作方法

本发明涉及水力发电，具体为一种高可靠性水力发电机组。

背景技术：

1、在全球能源需求持续增长的背景下，水力发电作为一种清洁、可再生且相对稳定的能源形式，在电力供应体系中占据着极为重要的地位。水力发电机组作为将水能转换为电能的核心设备，其可靠性直接关系到整个水电项目的发电效率、运行成本以及电网的稳定性。

2、基于上述，本发明人发现存在以下问题：现在的水力发电机组在使用时，水轮机的扇叶不具有调节功能，导致其容易受到水流的冲击磨损，从而导致效率降低甚至损坏。

3、于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种高可靠性水力发电机组，以期达到具有更加实用价值性的目的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高可靠性水力发电机组，以解决上述背景技术中提出的现在的水力发电机组在使用时，水轮机的扇叶不具有调节功能，导致其容易受到水流的冲击磨损，从而导致效率降低甚至损坏的问题。

2、鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

3、一种高可靠性水力发电机组，包括水坝，所述水坝的一侧开设有进水口，所述水坝的内部开设有腔室，所述腔室的内部底端安装有基座，所述基座的顶端安装有一对减振机构，所述减振机构的顶端连接有水轮机罩，所述水轮机罩的输入端连接有进水管，所述进水管的一端安装有电动阀门，所述电动阀门的一端安装有连接管，所述连接管的一端和进水口的一端连接，所述水轮机罩的输出端连接有排水管，所述水坝的另一侧底端开设有排水口，所述排水管的一端和排水口的一端连接，所述水轮机罩的顶端转动连接有转筒，所述水轮机罩的内部设有机箱，所述机箱的外侧转动连接有若干转轴，所述转轴的一端安装有水轮机扇叶，所述转轴的另一端安装有第一锥齿，所述转筒的内侧转动连接有调节杆，所述调节杆的底端贯穿机箱的内部顶端，所述调节杆的底端安装有第二锥齿，所述第一锥齿和第二锥齿啮合，所述转筒的顶端安装有用于调节调节杆角度的调节机构，所述调节机构的顶端安装有传动轴，所述水坝的顶端安装有发电机，所述传动轴的顶端和发电机的输入端连接。

4、进一步的，所述调节机构包括调节箱，所述调节箱的底端和水轮机扇叶的顶端固定连接，所述调节箱的顶端和传动轴的底端固定连接，所述调节杆的顶端贯穿调节箱的内部底端，所述调节杆和调节箱转动连接，所述调节杆的外侧套装有蜗轮，所述调节箱的内侧转动连接有连接轴，所述连接轴的外侧套装有蜗杆，所述蜗轮和蜗杆啮合。

5、进一步的，所述调节箱的一侧安装有电机，所述电机的输出端和连接轴的一端连接。

6、进一步的，所述减振机构包括阻尼器，所述阻尼器的外侧套设有弹簧，所述阻尼器的底端安装有第一连接板，所述阻尼器的顶端安装有第二连接板，所述第一连接板的底端和基座的底端固定连接，所述第二连接板的顶端和水轮机罩的底端固定连接。

7、进一步的，所述弹簧的顶端和第二连接板的底端连接，所述弹簧的底端和第一连接板的顶端连接。

8、进一步的，所述传动轴的外侧套设有电滑环，所述电滑环的两侧均安装有保持架，所述保持架的顶端和腔室的内部顶端固定连接。

9、进一步的，所述电滑环的旋转连接有导线，所述电滑环和电机通过导线电性连接。

10、进一步的，所述进水口的内侧安装有过滤网，所述进水口的内侧顶端安装有流速传感器。

11、进一步的，所述水坝的顶端安装有控制器，所述控制器分别通过导线与流速传感器、电动阀门、电机和发电机电性连接。

12、另一方面，本发明提供一种高可靠性水力发电机组的使用方法，包括以下步骤：

13、s1：启动准备：检查水坝的进水口内侧安装的过滤网是否清洁无堵塞，如有杂物需及时清理，以防止其进入水轮机系统损坏设备，检查发电机及其相关电气连接线路是否正常，保证电力传输正常；

14、s2，设备运行：通过控制器打开电动阀门，使水通过连接管、进水管进入水轮机罩，水流冲击水轮机扇叶，使转筒转动，转筒顶端的传动轴将动力传输至发电机，发电机开始发电；

15、s3，水流监测：通过控制器控制流速传感器运行，通过对其检测到的进水口水流流速数据，结合水轮机的设计运行参数，计算出合适的水轮机扇叶角度调整值；

16、s4，扇叶调节：通过控制器启动调节机构中的电机，电机带动连接轴转动，连接轴上的蜗杆与调节杆上的蜗轮啮合，从而使调节杆转动，调节杆底端的第二锥齿与转轴上的第一锥齿配合，实现水轮机扇叶角度的调整，使其达到适合当前水流条件的角度。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高可靠性水力发电机组，通过进水口和排水口以及进水管、排水管和连接管的设置，构成了水流的通道，保证了水流能够顺畅地进入和流出水轮机罩，减少水流阻力，提高发电效率，通过进水管的一端安装有电动阀门，实现进水管电动开关，通过转轴、水轮机扇叶、第一锥齿、调节杆和第二锥齿的设置，实现旋转调节杆即可使转轴旋转，从而实现水轮机扇叶角度的调整，这种调节方式具有较高的精度和可靠性，能够使水轮机扇叶快速适应水流速度和流量的变化，提高水轮机的效率，在不同工况下都能稳定发电，通过蜗轮和蜗杆啮合，实现连接轴旋转即可使调节杆旋转，同时具有自锁功能，通过电机的输出端和连接轴的一端连接，实现连接轴电动旋转，通过阻尼器、弹簧、第一连接板和第二连接板的设置，实现弹簧阻尼减振功能，从而对水轮机罩进行减振，通过电滑环的两侧均安装有保持架，实现电滑环安装固定，通过电滑环的旋转连接有导线，解决了在传动轴转动过程中电机的电力供应和信号传输问题，通过进水口的内侧顶端安装有流速传感器，能够实时监测水流速度，为水轮机扇叶角度的调节提供数据依据，使其能够根据水流情况自适应调整，始终保持在较为高效的运行状态，提高了整个机组对不同水流工况的适应性和发电稳定性，通过水坝的顶端安装有控制器，实现设备可控，增加产品使用便捷性，本发明能有效实现水轮机的扇叶的角度调节功能，且降低其受到水流的冲击磨损，提高发电机组的可靠性，具有较高的实用价值。

技术特征：

1.一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，包括水坝（100），所述水坝（100）的一侧开设有进水口（10001），所述水坝（100）的内部开设有腔室（10003），所述腔室（10003）的内部底端安装有基座（106），所述基座（106）的顶端安装有一对减振机构（107），所述减振机构（107）的顶端连接有水轮机罩（104），所述水轮机罩（104）的输入端连接有进水管（103），所述进水管（103）的一端安装有电动阀门（102），所述电动阀门（102）的一端安装有连接管（101），所述连接管（101）的一端和进水口（10001）的一端连接，所述水轮机罩（104）的输出端连接有排水管（105），所述水坝（100）的另一侧底端开设有排水口（10002），所述排水管（105）的一端和排水口（10002）的一端连接，所述水轮机罩（104）的顶端转动连接有转筒（113），所述水轮机罩（104）的内部设有机箱（114），所述机箱（114）的外侧转动连接有若干转轴（116），所述转轴（116）的一端安装有水轮机扇叶（115），所述转轴（116）的另一端安装有第一锥齿（118），所述转筒（113）的内侧转动连接有调节杆（117），所述调节杆（117）的底端贯穿机箱（114）的内部顶端，所述调节杆（117）的底端安装有第二锥齿（119），所述第一锥齿（118）和第二锥齿（119）啮合，所述转筒（113）的顶端安装有用于调节调节杆（117）角度的调节机构（112），所述调节机构（112）的顶端安装有传动轴（109），所述水坝（100）的顶端安装有发电机（108），所述传动轴（109）的顶端和发电机（108）的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，所述调节机构（112）包括调节箱（11201），所述调节箱（11201）的底端和水轮机扇叶（115）的顶端固定连接，所述调节箱（11201）的顶端和传动轴（109）的底端固定连接，所述调节杆（117）的顶端贯穿调节箱（11201）的内部底端，所述调节杆（117）和调节箱（11201）转动连接，所述调节杆（117）的外侧套装有蜗轮（11203），所述调节箱（11201）的内侧转动连接有连接轴（11202），所述连接轴（11202）的外侧套装有蜗杆（11204），所述蜗轮（11203）和蜗杆（11204）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，所述调节箱（11201）的一侧安装有电机（11205），所述电机（11205）的输出端和连接轴（11202）的一端连接。

4.根据权利要求3所述的一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，所述减振机构（107）包括阻尼器（10701），所述阻尼器（10701）的外侧套设有弹簧（10702），所述阻尼器（10701）的底端安装有第一连接板（10703），所述阻尼器（10701）的顶端安装有第二连接板（10704），所述第一连接板（10703）的底端和基座（106）的底端固定连接，所述第二连接板（10704）的顶端和水轮机罩（104）的底端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，所述弹簧（10702）的顶端和第二连接板（10704）的底端连接，所述弹簧（10702）的底端和第一连接板（10703）的顶端连接。

6.根据权利要求5所述的一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，所述传动轴（109）的外侧套设有电滑环（110），所述电滑环（110）的两侧均安装有保持架（111），所述保持架（111）的顶端和腔室（10003）的内部顶端固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，所述电滑环（110）的旋转连接有导线，所述电滑环（110）和电机（11205）通过导线电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，所述进水口（10001）的内侧安装有过滤网（10005），所述进水口（10001）的内侧顶端安装有流速传感器（10004）。

9.根据权利要求8所述的一种高可靠性水力发电机组，其特征在于，所述水坝（100）的顶端安装有控制器（120），所述控制器（120）分别通过导线与流速传感器（10004）、电动阀门（102）、电机（11205）和发电机（108）电性连接。

10.一种高可靠性水力发电机组的使用方法，其特征在于，应用于权利要求9任意一项所述的一种高可靠性水力发电机组，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高可靠性水力发电机组，属于水力发电技术领域。该种高可靠性水力发电机组，包括水坝，水坝的一侧开设有进水口，水坝的内部开设有腔室，腔室的内部底端安装有基座，基座的顶端安装有一对减振机构，减振机构的顶端连接有水轮机罩，水轮机罩的输入端连接有进水管，进水管的一端安装有电动阀门，电动阀门的一端安装有连接管，连接管的一端和进水口的一端连接，水轮机罩的输出端连接有排水管，水坝的另一侧底端开设有排水口，排水管的一端和排水口的一端连接，本发明能有效实现水轮机的扇叶的角度调节功能，且降低其受到水流的冲击磨损，提高发电机组的可靠性，具有较高的实用价值。

技术研发人员：赵丽萍
受保护的技术使用者：苏州新氢年科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/31