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CN107035601A - 一种冲击锤式水轮发电机 - Google Patents

一种冲击锤式水轮发电机 Download PDF

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CN107035601A
CN107035601A CN201710481985.8A CN201710481985A CN107035601A CN 107035601 A CN107035601 A CN 107035601A CN 201710481985 A CN201710481985 A CN 201710481985A CN 107035601 A CN107035601 A CN 107035601A
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China
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water
rotating shaft
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water inlet
hammer
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陈代圣
谢文明
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F03B1/02—Buckets; Bucket-carrying rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

本发明提供一种高效循环利用水力发电的冲击锤式水轮机，在一环形罩壳内，水平安装一转轴，转轴用轴承安装在支架上，转轴中部用轴套固定连接，轴套上对称安装有数个水碗，水碗旁边对称安装有数个重力锤，环形罩壳顶部有进水口，进水口向罩壳内的进水路径对准转轴上的水碗，所述进水口流进的水，带动转轴上的水碗向下运行，从而带动转轴转动，转轴与发电机组连接，形成水力发电。

Description

一种冲击锤式水轮发电机
技术领域
本发明涉及一种高效循环利用水力发电技术领域。
技术背景
世界第一座水电站于1878年建于法国。美洲第一座水电站于1882年建在美国威斯康星州，采用直流发电机。1889年后,开始使用三相交流发电机。此后,单机容量增长很快，1890年仅1.5万kW,至1955年已能生产10.5万kW的发电机。中国在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不超过200kW,1949年以后电机工业获得了蓬勃的发展，1958年已能生产7.25万kW单机，1972年已制造出30万kW双水内冷水轮发电机。位于世界前列的大容量水轮发电机为大古力水电站的 71.8万kVA定子水冷半伞式水轮发电机、伊泰普水电站73.7万kVA定子水冷半伞式水轮发电机和古里水电站70.0万kVA空冷伞式水轮发电机以及向家坝80.0万KW水轮发电机等。
水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用廉价又无污染的电力。随着社会发展增速，人们物质生活普遍提高，化石能源的不断枯竭，追求可持续绿色能源已经成为，全社会急需破解的难题。根据地球表面物质对比，水资源相对占地球表面体70%面积。水力发电已经占到全社会能源10000亿千瓦时，增长率15%以上。但是，目前主要是利用水力自然落差发电，像浙江天荒平那种提水到山顶落差发电还是极其稀少。而且，世界水量98%都是在海洋中，潮汐能利用不足。主要是人类认知“能量守恒定律”主导思维定式，妨碍了人类科技创新的脚步。其实，江河湖海及其工业生产、居民生活中，还是普遍具备可资二次利用水力发电环境的。经过长期研究探讨，我们在冲击锤式水轮机研发中，已经获得一定技术突破。
发明内容
本发明提供一种高效循环利用水力发电的冲击锤式水轮机，在一环
形罩壳内，水平安装一转轴，转轴用轴承安装在支架上，转轴中部用轴套固定连接，轴套上对称安装有数个水碗，水碗旁边对称安装有数个重力锤，环形罩壳顶部有进水口，进水口向罩壳内的进水路径对准转轴上的水碗，所述进水口流进的水，带动转轴上的水碗向下运行，从而带动转轴转动，转轴与发电机组连接，形成水力发电。
所述水碗包括碗体与碗柄，碗柄端部有销孔，碗柄端部插入轴套用销子锁紧。
所述重力锤包括锤体和锤柄，锤体为偏平形状，锤柄端部有销孔，锤柄端部插入轴套用销子锁紧。
所述环形罩壳包括上壳体和下壳体，上、下壳体端口有凸边，用法兰连接固定，下壳体与支架固定，下壳体底部有出水口。
本发明的优点是，在充分利用杠杆原理基础上，增加水车式平衡重力加速，达到大幅度减少水源动能消耗量。既节省了循环利用中水资源使用量，又增加了发电功率。水车力矩、重力锤、水碗的设计，不仅减少了冲击锤式水轮机轴心水车推动阻力，加速推进速度。666666666666666666666666666666
本发明放弃传统被动式水力落差发电原理中，冲击式水轮机动能机械能的消极因素；采用主动改变水力落差发电中，冲击锤式水轮机动能机械积极因素。
本发明重力锤采取灵活机动增减方式确定动能增加倍数为4---8倍。能耗相应降低相对应的倍数。
附图说明
图1是本发明立体示意图
图2是图1的剖视图
图3是图1的分解图
图4是水碗的平面图
图5是图4的侧视图
图6是锤体的主视图
图7是图5的侧视图
图中标号说明：1-进水口；2-上壳体；3-下壳体；4-轴承座；5-支架；6-底脚；7-轴承；8-转轴；9-轴套；10-水碗；11-法兰；12-锤体；13-碗体；14-碗柄；15-销孔；16-锤体；17-锤柄；18-销孔。
具本实施方式
请参附图所示，在一环形罩壳内（由上罩壳2和下罩壳3构成），水平安装一转轴8，转轴8用轴承7安装在支架5上，转轴8中部用轴套9固定连接，轴套9上对称安装有数个水碗10，水碗10旁边对称安装有数个重力锤12，环形罩壳顶部有进水口1，进水口1向罩壳内的进水路径对准转轴上的水碗10，所述进水口1流进的水，带动转轴8上的水碗向下运行，从而带动转轴8转动，转轴与发电机组连接，形成水力发电。
所述水碗10包括碗体13与碗柄14，碗柄13端部有销孔15，碗柄13端部插入轴套9用销子锁紧。
所述重力锤12包括锤体16和锤柄17，锤体16为偏平形状，锤柄17端部有销孔18，锤柄17端部插入轴套9用销子锁紧。
所述环形罩壳包括上壳体2和下壳体3，上、下壳体端口有凸边，用法兰11连接固定，下壳体3与支架5固定，下壳体3底部有出水口。
工作时，水流从进水口1流入，水流冲向水碗10，使水碗10向一个方向压下，第二水碗又被进水口1流进的水冲向同一方向，即转轴8被水碗带动向一个方向循环转动，转轴8带动发电机发电。
其中，锤体16的惯性力，能加速转轴8的旋转，节省能耗。

Claims (4)

1.一种冲击锤式水轮发电机，其特征在于，在一环形罩壳内，水平安装一转轴，转轴用轴承安装在支架上，转轴中部用轴套固定连接，轴套上对称安装有数个水碗，水碗旁边对称安装有数个重力锤，环形罩壳顶部有进水口，进水口向罩壳内的进水路径对准转轴上的水碗，所述进水口流进的水，带动转轴上的水碗向下运行，从而带动转轴转动，转轴与发电机组连接，形成水力发电。
2.按权利要求1所述的一种冲击锤式水轮发电机，其特征在于，所述水碗包括碗体与碗柄，碗柄端部有销孔，碗柄端部插入轴套用销子锁紧。
3.按权利要求1所述的一种冲击锤式水轮发电机，其特征在于，所述重力锤包括锤体和锤柄，锤体为偏平形状，锤柄端部有销孔，锤柄端部插入轴套用销子锁紧。
4.按权利要求1所述的一种冲击锤式水轮发电机，其特征在于，所述环形罩壳包括上壳体和下壳体，上、下壳体端口有凸边，用法兰连接固定，下壳体与支架固定，下壳体底部有出水口。
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