CN111852729B - 一种漂浮式河流发电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种漂浮式河流发电方法,用于解决现有漂浮式发电装置不能充分利用河道中的水流进行发电的问题。本发明利用漂浮在河道中漂浮箱对横轴进行固定,利用布满河道的叶片带动叶片滚筒进行转动,能够充分利用整个河道中水流的流动来冲击叶片,从而带动与叶片滚筒连接的一个发电机组进行发电,一方面叶片由两个漂浮箱之间的整个水流进行冲击,从而使得当水流流速较慢时也能够带动叶片进行转动,从而保障能够带动发电机组转动从而发电;另一方面利用漂浮箱、横轴、叶片滚筒和叶片对河道形成一个阻挡作用,使得河道中的水流能够集中在叶片上,提高对叶片的冲击力(提高叶片的转速),进而提高发电量。
Description
技术领域
本发明属于水力发电技术领域;具体涉及一种漂浮式河流发电方法。
背景技术
水力发电系(Hydroelectric power)利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处,将其中所含势能转换成水轮机之动能,再借水轮机为原动力,推动发电机产生电能。利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动,将水能转变为机械能,如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来,这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能,再转变成电能的过程。因此,现有技术对于水能的利用主要是利用水的重力势能转换成机械能进行发电。
然而,由于利用水位差形成的重力势能进行发电虽然发电功率较大,但是受限于河流水流大小、河流的落差大小,以及建立堤坝而存在着影响生态***等客观因素,限制了水能的利用。
因此,现有技术中出现了基于漂浮式的水能发电装置,例如申请号为200810133754.9的发明专利公开了一种漂浮式无落差水流发电***,它由船闸、发电机组和阻水装置三部分构成:船闸由位于河岸上的两个岸基桩、位于河水中的两个河床桩、位于两个岸基桩中间的拦水板、位于两个河床桩中间的拦水板和位于岸基桩与河床桩之间的两个水流闸门组成;发电机组位于整个河面上,由主浮箱、副浮箱和滚轮三部分构成,主浮箱上装有发电机,发电机转子上装有变速箱,副浮箱上装有滚轴支架,滚轮由滚轴通过连接支架与滚板相连接构成,滚轴穿过副浮箱滚轴支架和主浮箱的滚轴支架保持贯通连接,滚轮通过带动位于主浮箱上的变速箱,再通过变速箱带动发电机转子旋转发电;阻水装置由两个岸基桩、位于两个岸基桩中间的拦水板和位于岸基桩和主浮箱中间的阻水板构成。该装置虽然能够实现漂浮式发电,但是该装置需要在河道中建立基桩、拦水板、闸门等结构,不仅建造成本高,同时也会破坏自然环境。
例如申请号为201310599316.2的发明专利公开了一种漂浮水车发电装置,由水车轮、水流推板由水车轮、水流推板、轴承、齿轮变速器、发电机、水车漂浮罐、漂浮罐支架、水车固定扣、合流板、固定柱组成,(1)在水车轮内均匀设置块水流推板;(2)在水车轮的轴心设置轴承,该轴承与水流推板连接;(3)在轴承的两侧分别设置齿轮变速器及发电机;(4)在水车轮的两侧各设置一个水车漂浮罐,该水车漂浮罐与水车轮之间采用漂浮罐支架连接固定;(5)在水车漂浮罐的前后位置设置水车固定扣;(6)在河流内设置两组漂浮水车发电装置,并将两组漂浮水车发电装置串连;(7)在两组漂浮水车发电装置之间设置合流板;(8)在河流两岸设置四根固定柱,该固定柱平行摆放,呈矩形;(9)将四根固定柱用两根钢丝连接,从河流的一端的固定柱连接到对岸的另一端固定柱;(10)将水车固定扣设置在两根钢丝之间。该装置虽然能够进行水流发电,但是在使用时并不能充分利用整个河道的水流面进行发电,导致发电功率较低。
又例如申请号为200920114404.8的实用新型专利公开了一种水流发电装置,漂浮体,具有动力引入机构;发电机组,具有动力输入齿轮;传动齿轮组,动力输入端与上述漂浮体的动力引入机构的动力输出端传动连接,动力输出端与上述的发电机组的输入齿轮啮合;所述的漂浮体为两端削平的椭圆球形的密封性圆滑体,外壁凸设有多个相互平行的长条状挖斗形的翼片而作为所述的动力引入机构,该翼片与所述漂浮体的长度方向平行,所述的漂浮体内壁具有与所述传动齿轮组啮合的内齿,而所述的发电机组与传动齿轮组均位于所述的漂浮体内。该发电装置也只能够利用河道中部分水流进行发电,同时水流在带动翼片进行转动的时候也会带动漂浮体进行移动,从而导致水能的浪费。
基于以上原因,现有技术的漂浮式发电装置存在着水能利用低以及制造成本高的问题。
发明内容
基于以上技术问题,本发明提供一种漂浮式河流发电方法,具有制造成本低、可靠性高的特点,能够充分利用整个河道水流来进行发电,提高水流发电的能力,能够适用于不同流速的水流进行发电。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种漂浮式河流发电方法,其特征在于,包括漂浮式河流发电装置,所述漂浮式河流发电装置包括置于河道两侧并漂浮在水流中的漂浮箱,所述漂浮箱经缆绳和/或锚索稳固在河道中,两个漂浮箱之间固定连接有一根横轴,所述横轴上套设有能够在横轴上进行转动的叶片滚筒,所述叶片滚筒上安装有横跨河道并与水流接触的叶片,所述叶片滚筒的一端或者两端安装有主动齿轮,所述主动齿轮带动安装在漂浮箱上的发电机组转动从而进行发电;所述漂浮式河流发装置的发电方法包括:
(1)、将漂浮箱放置于河道的两侧并通过缆绳和/或锚索进行稳固;
(2)、在两个漂浮箱之间固定一根横轴;
(3)、在横轴上安装叶片滚筒,并在位于横轴端部的叶片滚筒上安装主动齿轮;
(4)、在叶片滚筒上安装布满横轴的叶片;
(5)、将主动齿轮与安装在漂浮箱上的发电机组连接,叶片在河道中水流的冲击作用下进行转动,从而带动叶片滚筒进行转动进而带动发电机组发电。
在一些实施例中,所述横轴包括多段圆柱形构件,相邻的圆柱形构件之间通过连接构件连接,每一个圆柱形构件的***套设有两个轴承,两个轴承的***由两个半圆形弧形板围合而成的圆柱形套筒固定连接,圆柱形套筒的中部设置有与圆柱形套筒同轴设置的固定环,固定环与圆柱形套筒之间固定连接有多根第一连接杆从而形成中间大、两端小的叶片滚筒,相邻的叶片滚筒上的固定环之间经多根第二连接杆连接在一起,第一连接杆和/或第二连接杆上固定连接有若干用于与水流进行接触并带动转动的叶片;所述横轴的两端中用于与发电机组连接的横轴为圆柱形构件,圆柱形构件***的圆柱形套筒上固定连接有主动齿轮,所述主动齿轮经过传动机构带动发电机组转动从而进行发电。
在一些实施例中,所述连接构件为截面呈“十”字型的十字型构件或者截面呈“米”米字型的米字型构件。
在一些实施例中,两个漂浮箱上安装有由若干横杆和若干立柱连接而成的安装架,所述安装架上安装有能够在安装架上进行上下移动的升降平台,所述发电机组安装在升降平台上并与横轴固定连接;所述升降平台的***连接有多个套设在立柱***并与立柱相互配合的滑套,所述安装架上安装有用于带动升降平台在安装架进行升降机构;在步骤(4)和步骤(5)之间还包括如下步骤:
通过升降机构调节升降平台的高低位置,从而调节叶片伸入河道中水流的深度。
在一些实施例中,所述升降机构包括至少一根转动连接在安装架上的调节螺杆和安装在升降平台上并与调节螺杆相互配合的调节螺母,所述调节螺杆配设有用于带动调节螺杆进行转动的转动手柄。
在一些实施例中,所述升降机构包括至少一个固定安装在安装架上的滑动槽,所述升降平台上固定连接有与滑动槽相互配合的滑动块,每一个滑动块连接有用于带动滑动块在滑动槽内进行上下滑动的调节螺杆,调节螺杆的下端与滑动块固定连接,所述安装架上固定设置有与调节螺杆相互适配的调节螺母,所述调节螺杆的顶部穿过调节螺母并配设有用于带动调节螺杆进行转动的转动手柄。
在一些实施例中,所述转动手柄配设有用于同时带动至少2根调节螺杆进行同向转动的传动组件,所述传动组件包括与转动手柄连接的主圆锥齿轮,所述主圆锥齿轮的两侧分别连接有从动圆锥齿轮,所述从动圆锥齿轮带动至少两根调节螺杆同步转动。
在一些实施例中,所述河道两侧的河岸上设置有钢筋笼,所述钢筋笼内放置有用于稳固钢筋笼的石头;或者所述河道两侧河岸上浇筑有混凝土墩,所述漂浮箱的缆绳和/或锚索与钢筋笼或混凝土墩稳固连接。
在一些实施例中,所述钢筋笼和/或混凝土墩上竖向设置有滑槽,所述滑槽内配设有能够在滑槽内上下滑动的滑块,所述漂浮箱的缆绳和/或锚索与滑块固定连接。
在一些实施例中,所述缆绳和/或锚索靠近滑块的一端安装有置于水中并用于带动滑块在滑槽中上下滑动的漂浮球。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明的漂浮式河流发电装置在使用过程中,通过在河道的两侧设置漂浮箱,漂浮箱之间连接有横跨河道的横轴,横轴上套设有能够在横轴上进行转动的叶片滚筒,河道中的水流流动的时候带动布满河道并横跨河道的叶片进行转动,同时带动叶片滚筒在横轴上进行转动,叶片滚筒从而通过传动机构发电机组转动进行发电。而现有技术中一个河道中均是设置多段叶片,每一段叶片的宽度占河道宽度的很小一部分,当河道中水流流速比较慢时,加上叶片的宽度较窄,不足以带动叶片进行转动,从而导致发电机组不能正常运转而发电。本发明利用漂浮在河道中漂浮箱对横轴进行固定,利用布满河道(即横跨河道)的叶片带动叶片滚筒进行转动,能够充分利用整个河道中水流的流动来冲击叶片,从而带动与叶片滚筒连接的一个发电机组进行发电,一方面叶片由两个漂浮箱之间的整个水流进行冲击,从而使得当水流流速较慢时也能够带动叶片进行转动,从而保障能够带动发电机组转动从而发电;另一方面利用漂浮箱、横轴、叶片滚筒和叶片对河道形成一个阻挡作用,使得河道中的水流能够集中在叶片上,提高对叶片的冲击力(提高叶片的转速),进而提高发电量。而现有技术设置多段叶片的方式,在多段叶片的阻挡作用下,会引导水流从相邻的叶片之间流走,从而导致发电机组的发电量大大降低。
本发明横轴的结构设计,由多段圆柱形构件、相邻的圆柱形构件之间连接构件连接而成,在圆柱形构件的***设置圆柱形套筒,在圆柱形套筒的中部设置有与圆柱形套筒固定连接的固定环,从而使得叶片滚筒跟随圆柱形构件一起间隔的布置在横轴上,相邻的叶片滚筒之间通过第二连接杆形成一个整体,然后再将叶片安装在叶片滚筒上并横跨河道,从而使得横跨河道的叶片和横轴受力更加均匀,提高叶片和横轴的稳定性,防止叶片和横轴由于受力不均匀而出现弯曲的情况。同时,相比于现有技术采用横轴和叶片一起转动的结构方式,本发明的横轴仅仅起到固定和支撑叶片的作用,横轴与用于放置发电机组的升降平台之间固定连接即可,从而使得横轴的固定、叶片的转动二者相互分离,既能够提高横轴固定连接的稳固性,同时也降低了组装和安装的难度。特别是当河道宽度较宽时,横轴、叶片和叶片滚筒本身的自重就比较大,如果需要同时考虑横轴的固定和转动,就需要比较高的安装精度才能保障横轴良好的转动,并且还必须保障横轴和叶片在水流冲击的作用下具有非常好的稳固性,从而使得组装难度非常高。而本发明横轴采用分段连接,而横轴进行起到支撑作用,因此,在保障横轴足够强度的前提下直接与升降平台固定连接即可。叶片的转动则分散在各个圆柱形构件上,从而降低组装和安装的难度。
本发明将发电机组固定安装在升降平台上,通过升降平台的升降即可控制与升降平台固定连接的横轴的高度位置,从而通过升降平台来调节横轴、叶片的高低位置,以便于调节好叶片的涉水深度。当投入使用之后,由于漂浮箱会随着水位自动进行调节,漂浮箱在上升或者下降的时候,同步带动升降平台、横轴、叶片滚筒和叶片进行上升或则下降,从而便于对叶片的位置进行调整和调节,同时只需要调节一次即可,后续叶片的位置跟随漂浮箱、升降平台一起随着水位的上升或者下降即可。
本发明通过升降机构即可对升降平台的高度位置进行调节,具有结构简单、可靠性高的特点,特别适用于位于野外的漂浮式河流发电装置的使用。
本发明的漂浮式河流发电装置可以通过设置于河岸上的钢筋笼或者混凝土墩进行固定,从而将漂浮箱紧固在河道中,保持漂浮箱的稳定。同时在钢筋笼或者混凝土墩上设置竖向设置的滑槽,滑槽内配设有滑块,滑块与缆绳或者/锚索之间设置有漂浮球,当水位上升或者下降的时候,漂浮球跟随水位上升或者下降,从而带动滑块在滑槽内上下移动。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图;
图2为本发明的圆柱形构件与连接构件的连接示意图;
图3为本发明的圆弧形构件上安装有固定环和第一连接杆的结构示意图;
图4为本发明的横轴上安装叶片滚筒的结构示意图;
图5为本发明的叶片滚筒上安装叶片的结构示意图;
图6为本发明的升降平台的安装结构示意图;
图7为本发明的转动手柄与升降机构一实施例的连接示意图;
图8为本发明的钢筋笼或混凝土墩与钢绳的连接示意图;
图9为本发明另一实施例的结构示意图;
图中的标记分别是:01、钢筋笼或混凝土墩,011、滑槽,012、滑块,013、漂浮球,02、缆绳或者锚索,03、漂浮箱,031、挡杆,04、安装架,041、升降平台,042、立柱,043、套筒,044、调节螺杆,045、调节螺母,046、转动手柄,047、主动圆锥齿轮,048、从动圆锥齿轮,05、横轴,051、圆柱形构件,052、连接构件,053、法兰盘,054、轴承,055、圆柱形套筒,056、固定环,057、第一连接杆,058、第二连接杆,059、主动齿轮,06、叶片,7、发电机组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“一端”、“另一端”、“两端”、“之间”、“中部”、“下部”、“上端”、“下端”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。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
结合附图1-8,本发明的漂浮式河流发电方法,包括漂浮式河流发电装置,所述漂浮式河流发电装置包括置于河道两侧并漂浮在水流中的漂浮箱03,所述漂浮箱03经缆绳和/或锚索02稳固在河道中,即是说漂浮箱03放置在河道中的两边,漂浮箱尽量靠近河道的岸边,以便于安装的横轴05的长度尽量的长,从而充分利用整个河道中的水流进行冲击横轴05上的叶片06,若河道中的两侧的水深不足以漂浮起漂浮箱03,可以选择对河道的两边进行清淤处理。漂浮箱03通过缆绳或者锚索02进行稳定,防止漂浮箱03被河道中的水流冲走,漂浮箱03的下部至少为密封结构,以便于漂浮箱03能够漂浮在水中,漂浮箱可以采用钢板焊接而成,漂浮箱也可以采用耐腐蚀的工程塑料制作而成,对于漂浮箱03的材质不做限制。两个漂浮箱03之间固定连接有一根横轴05,由于漂浮箱03设置在河道的两边,因此横轴05的长度即为河道的宽度去除两个漂浮箱03的宽度,所述横轴05上套设有能够在横轴上进行转动的叶片滚筒,所述叶片滚筒上安装有横跨河道并与水流接触的叶片06,所述叶片滚筒的一端或者两端安装有齿轮059,所述齿轮059带动安装在漂浮箱03上的发电机组07转动从而进行发电,即是说可以在横轴05的一端的叶片滚筒上安装有主动齿轮059,该一个齿轮059配设有发电机组07;也可以在横轴05的两端的叶片滚筒上均安装主动齿轮059,两个齿轮059均配设有发电机组07。其中,发电机组07的转轴上配设有与主动齿轮059相互啮合的从动齿轮,以便于主动齿轮059在转动的时候带动发电机组07进行转动发电;
所述漂浮式河流发装置的发电方法包括:
(1)、将漂浮箱放置于河道的两侧并通过缆绳和/或锚索进行稳固;
(2)、在两个漂浮箱之间固定一根横轴;
(3)、在横轴上安装叶片滚筒,并在位于横轴端部的叶片滚筒上安装主动齿轮;
(4)、在叶片滚筒上安装布满横轴的叶片;
(5)、将主动齿轮与安装在漂浮箱上的发电机组连接,叶片在河道中水流的冲击作用下进行转动,从而带动叶片滚筒进行转动进而带动发电机组发电。
发电机组07的功率可以根据河道的宽度、水流流速大小进行适配,本领域的技术人员都能明白和理解,在此不再赘述。
本发明的漂浮式河流发电装置在使用过程中,通过在河道的两侧设置漂浮箱,漂浮箱之间连接有横跨河道的横轴,横轴上套设有能够在横轴上进行转动的叶片滚筒,河道中的水流流动的时候带动布满河道并横跨河道的叶片进行转动,同时带动叶片滚筒在横轴上进行转动,叶片滚筒从而通过传动机构发电机组转动进行发电。而现有技术中一个河道中均是设置多段叶片,每一段叶片的宽度占河道宽度的很小一部分,当河道中水流流速比较慢时,加上叶片的宽度较窄,不足以带动叶片进行转动,从而导致发电机组不能正常运转而发电。本发明利用漂浮在河道中漂浮箱对横轴进行固定,利用布满河道(即横跨河道)的叶片带动叶片滚筒进行转动,能够充分利用整个河道中水流的流动来冲击叶片,从而带动与叶片滚筒连接的一个发电机组进行发电,一方面叶片由两个漂浮箱之间的整个水流进行冲击,从而使得当水流流速较慢时也能够带动叶片进行转动,从而保障能够带动发电机组转动从而发电;另一方面利用漂浮箱、横轴、叶片滚筒和叶片对河道形成一个阻挡作用,使得河道中的水流能够集中在叶片上,提高对叶片的冲击力(提高叶片的转速),进而提高发电量。而现有技术设置多段叶片的方式,在多段叶片的阻挡作用下,会引导水流从相邻的叶片之间流走,从而导致发电机组的发电量大大降低。
结合附图2至附图5,在一些实施例中,所述横轴05包括多段圆柱形构件051,相邻的圆柱形构件051之间通过连接构件052连接,每一个圆柱形构件051的***套设有两个轴承053,两个轴承053的***由两个半圆形弧形板围合而成的圆柱形套筒055固定连接,圆柱形套筒055的中部设置有与圆柱形套筒055同轴设置的固定环056,固定环056与圆柱形套筒055之间固定连接有多根第一连接杆057从而形成中间大、两端小的叶片滚筒,即时说固定怀056的内径大于圆柱形套筒055的外径,通过该结构设计,既能够保障叶片滚筒能够在圆柱形构件051上进行转动,同时又能够保障叶片滚筒具有足够的强度,相邻的叶片滚筒上的固定环056之间经多根第二连接杆058连接在一起,第一连接杆057和/或第二连接杆058上固定连接有若干用于与水流进行接触并带动转动的叶片06;所述横轴05的两端中用于与发电机组07连接的横轴05为圆柱形构件051,圆柱形构件051***的圆柱形套筒055上固定连接有主动齿轮059,所述主动齿轮059经过传动机构带动发电机组07转动从而进行发电。
本发明横轴的结构设计,由多段圆柱形构件、相邻的圆柱形构件之间连接构件连接而成,在圆柱形构件的***设置圆柱形套筒,在圆柱形套筒的中部设置有与圆柱形套筒固定连接的固定环,从而使得叶片滚筒跟随圆柱形构件一起间隔的布置在横轴上,相邻的叶片滚筒之间通过第二连接杆形成一个整体,然后再将叶片安装在叶片滚筒上并横跨河道,从而使得横跨河道的叶片和横轴受力更加均匀,提高叶片和横轴的稳定性,防止叶片和横轴由于受力不均匀而出现弯曲的情况。同时,相比于现有技术采用横轴和叶片一起转动的结构方式,本发明的横轴仅仅起到固定和支撑叶片的作用,横轴与用于放置发电机组的升降平台之间固定连接即可,从而使得横轴的固定、叶片的转动二者相互分离,既能够提高横轴固定连接的稳固性,同时也降低了组装和安装的难度。特别是当河道宽度较宽时,横轴、叶片和叶片滚筒本身的自重就比较大,如果需要同时考虑横轴的固定和转动,就需要比较高的安装精度才能保障横轴良好的转动,并且还必须保障横轴和叶片在水流冲击的作用下具有非常好的稳固性,从而使得组装难度非常高。而本发明横轴采用分段连接,而横轴进行起到支撑作用,因此,在保障横轴足够强度的前提下直接与升降平台固定连接即可。叶片的转动则分散在各个圆柱形构件上,从而降低组装和安装的难度。
在一些实施例中,所述连接构件052为截面呈“十”字型的十字型构件或者截面呈“米”米字型的米字型构件,以便于连接构件052具有足够的强度。
在一些实施例中,连接构件052与圆柱形构件051之间通过法兰盘053固定连接,从而将多段连接构件和多段圆柱形构件之间通过法兰盘053拼接而成一个横轴05。
结合附图6和图7,在一些实施例中,两个漂浮箱03上安装有由若干横杆和若干立柱连接而成的安装架04,所述安装架04上安装有能够在安装架04上进行上下移动的升降平台041,所述发电机组07安装在升降平台041上并与横轴05固定连接;所述升降平台041的***连接有多个套设在立柱042***并与立柱042相互配合的滑套043,所述安装架04上安装有用于带动升降平台041在安装架04进行升降机构;在步骤(4)和步骤(5)之间还包括如下步骤:通过升降机构调节升降平台的高低位置,从而调节叶片伸入河道中水流的深度。
其中,安装架04的四周和顶部还可以设置挡板或者遮雨板,通过挡板或者遮雨板对升降平台041以及发电机组07进行保护。
在一些实施例中,所述升降机构包括至少一根转动连接在安装架04上的调节螺杆044和安装在升降平台041上并与调节螺杆044相互配合的调节螺母045,所述调节螺杆044配设有用于带动调节螺杆044进行转动的转动手柄046。转动手柄046在转动过程中带动调节螺杆044进行转动,从而调节调节螺杆044与调节螺母045之间的相对位置,进而调整升降平台041在安装架04上的位置,实现对升降平台041高度的调节。
在一些实施例中,所述升降机构包括至少一个固定安装在安装架上的滑动槽,所述升降平台上固定连接有与滑动槽相互配合的滑动块,每一个滑块动连接有用于带动滑动块在滑动槽内进行上下滑动的调节螺杆044,调节螺杆044的下端与滑动块固定连接,所述安装架上固定设置有与调节螺杆相互适配的调节螺母,所述调节螺杆的顶部穿过调节螺母并配设有用于带动调节螺杆进行转动的转动手柄046。
在一些实施例中,所述转动手柄046配设有用于同时带动至少两根调节螺杆044进行同向转动的传动组件,所述传动组件包括与转动手柄046连接的主圆锥齿轮047,所述主圆锥齿轮047的两侧分别连接有从动圆锥齿轮048,所述从动圆锥齿轮048带动至少两根调节螺杆046同步转动,其中,从动圆锥齿轮048的数量可以根据调节螺杆044与转动手柄046之间的间距进行布置,本领域的技术人员都能明白和理解,在此不在赘述。
本发明将发电机组固定安装在升降平台上,通过升降平台的升降即可控制与升降平台固定连接的横轴的高度位置,从而通过升降平台来调节横轴、叶片的高低位置,以便于调节好叶片的涉水深度。当投入使用之后,由于漂浮箱会随着水位自动进行调节,漂浮箱在上升或者下降的时候,同步带动升降平台、横轴、叶片滚筒和叶片进行上升或则下降,从而便于对叶片的位置进行调整和调节,同时只需要调节一次即可,后续叶片的位置跟随漂浮箱、升降平台一起随着水位的上升或者下降即可。
本发明通过升降机构即可对升降平台的高度位置进行调节,具有结构简单、可靠性高的特点,特别适用于位于野外的漂浮式河流发电装置的使用。
在一些实施例中,所述河道两侧的河岸上设置有钢筋笼01,所述钢筋笼01内放置有用于稳固钢筋笼的石头;或者所述河道两侧河岸上浇筑有混凝土墩01,所述漂浮箱03的缆绳和/或锚索02与钢筋笼或混凝土墩01稳固连接。其中,钢筋笼或者混凝土墩01的设置可以根据具体的地质条件进行确定,只要能够对漂浮箱03进行稳固即可。
在一些实施例中,漂浮箱03也可以通过缆绳或者锚索固定在河岸现有的固定物上。
在一些实施例中,所述钢筋笼和/或混凝土墩01上竖向设置有滑槽011,所述滑槽011内配设有能够在滑槽内上下滑动的滑块012,所述漂浮箱03的缆绳和/或锚索02与滑块012固定连接。
在一些实施例中,所述缆绳和/或锚索02靠近滑块012的一端安装有置于水中并用于带动滑块012在滑槽中上下滑动的漂浮球013。
本发明的漂浮式河流发电装置可以通过设置于河岸上的钢筋笼或者混凝土墩进行固定,从而将漂浮箱紧固在河道中,保持漂浮箱的稳定。同时在钢筋笼或者混凝土墩上设置竖向设置的滑槽,滑槽内配设有滑块,滑块与缆绳或者/锚索之间设置有漂浮球,当水位上升或者下降的时候,漂浮球跟随水位上升或者下降,从而带动滑块在滑槽内上下移动。
本发明的漂浮式河流发电装置,可以在漂浮箱03的上游设置挡板或者围栏对河道中的垃圾(或者杂物)提前进行收集,以便于防止垃圾(或者杂物)冲撞叶片06,破坏叶片06影响叶片06的正常转动。也可以采用人工定期或不定期清理的方式对河道中的垃圾(或者杂物)进行及时清理。
在一些实施例中,可以将横轴05安装在漂浮箱03的中部,在漂浮箱03的前端安装弧形的档杆031和滤网的结构,从而将垃圾(或者杂物)进行拦截。优选的,挡板031呈弧形状,从而逐步将垃圾(或者杂物)引向漂浮箱03的两侧,以防止杂物影响叶片06的正常转动。
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例,各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提,各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用,所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种漂浮式河流发电方法,其特征在于,包括漂浮式河流发电装置,所述漂浮式河流发电装置包括置于河道两侧并漂浮在水流中的漂浮箱(03),所述漂浮箱(03)经缆绳和/或锚索(02)稳固在河道中,两个漂浮箱(03)之间固定连接有一根横轴(05),所述横轴(05)上套设有能够在横轴上进行转动的叶片滚筒,所述叶片滚筒上安装有横跨河道并与水流接触的叶片(06),所述叶片滚筒的一端或者两端安装有主动齿轮(059),所述主动齿轮(059)带动安装在漂浮箱(03)上的发电机组(07)转动从而进行发电,所述漂浮式河流发电 装置的发电方法包括:
(1)、将漂浮箱放置于河道的两侧并通过缆绳和/或锚索进行稳固;
(2)、在两个漂浮箱之间固定一根横轴;
(3)、在横轴上安装叶片滚筒,并在位于横轴端部的叶片滚筒上安装主动齿轮;
(4)、在叶片滚筒上安装布满横轴的叶片;
(5)、将主动齿轮与安装在漂浮箱上的发电机组连接,叶片在河道中水流的冲击作用下进行转动,从而带动叶片滚筒转动进而带动发电机组发电;
所述横轴(05)包括多段圆柱形构件(051),相邻的圆柱形构件(051)之间通过连接构件(052)连接,每一个圆柱形构件(051)的***套设有两个轴承(054),两个轴承(054)的***由两个半圆形弧形板围合而成的圆柱形套筒(055)固定连接,圆柱形套筒(055)的中部设置有与圆柱形套筒同轴设置的固定环(056),固定环(056)与圆柱形套筒(055)之间固定连接有多根第一连接杆(057)从而形成中间大、两端小的叶片滚筒,相邻的叶片滚筒上的固定环之间经多根第二连接杆(058)连接在一起,第一连接杆(057)和/或第二连接杆(058)上固定连接有若干用于与水流进行接触并带动转动的叶片(06);所述横轴(05)的两端中用于与发电机组连接的横轴为圆柱形构件(051),圆柱形构件(0541)***的圆柱形套筒(055)上固定连接有主动齿轮(059),所述主动齿轮(059)经过传动机构带动发电机组(07)转动从而进行发电。
2.根据权利要求1所述的漂浮式河流发电方法,其特征在于,所述连接构件(052)为截面呈“十”字型的十字型构件或者截面呈“米”字型的米字型构件。
3.根据权利要求1所述的漂浮式河流发电方法,其特征在于,两个漂浮箱(03)上安装有由若干横杆和若干立柱连接而成的安装架(04),所述安装架(04)上安装有能够在安装架(04)上进行上下移动的升降平台(041),所述发电机组(07)安装在升降平台(041)上并与横轴(05)固定连接;所述升降平台(041)的***连接有多个套设在立柱(042)***并与立柱(042)相互配合的滑套(043),所述安装架(04)上安装有用于带动升降平台(041)在安装架(04)上进行升降的升降机构;在步骤(4)和步骤(5)之间还包括如下步骤:
通过升降机构调节升降平台的高低位置,从而调节叶片伸入河道中水流的深度。
4.根据权利要求3所述的漂浮式河流发电方法,其特征在于,所述升降机构包括至少一根转动连接在安装架(04)上的调节螺杆(044)和安装在升降平台上并与调节螺杆(044)相互配合的调节螺母(045),所述调节螺杆(044)配设有用于带动调节螺杆进行转动的转动手柄(046)。
5.根据权利要求4所述的漂浮式河流发电方法,其特征在于,所述升降机构包括至少一个固定安装在安装架上的滑动槽,所述升降平台上固定连接有与滑动槽相互配合的滑动块,每一个滑动块连接有用于带动滑动块在滑动槽内进行上下滑动的调节螺杆(044),调节螺杆的下端与滑块固定连接,所述安装架上固定设置有与调节螺杆相互适配的调节螺母,所述调节螺杆(044)的顶部穿过调节螺母并配设有用于带动调节螺杆进行转动的转动手柄(046)。
6.根据权利要求4或5所述的漂浮式河流发电方法,其特征在于,所述转动手柄(046)配设有用于同时带动至少两根调节螺杆(044)进行同向转动的传动组件,所述传动组件包括与转动手柄连接的主圆锥齿轮(047),所述主圆锥齿轮的两侧分别连接有从动圆锥齿轮(048),所述从动圆锥齿轮带动至少两根调节螺杆(044)同步转动。
7.根据权利要求1所述的漂浮式河流发电方法,其特征在于,所述河道两侧的河岸上设置有钢筋笼(01),所述钢筋笼内放置有用于稳固钢筋笼的石头;或者所述河道两侧河岸上浇筑有混凝土墩(01),所述漂浮箱(03)的缆绳和/或锚索(02)与钢筋笼或混凝土墩(01)稳固连接。
8.根据权利要求7所述的漂浮式河流发电方法,其特征在于,所述钢筋笼和/或混凝土墩(01)上竖向设置有滑槽(011),所述滑槽(011)内配设有能够在滑槽内上下滑动的滑块(012),所述漂浮箱(03)的缆绳和/或锚索(02)与滑块(012)固定连接。
9.根据权利要求8所述的漂浮式河流发电方法,其特征在于,所述缆绳和/或锚索(02)靠近滑块(012)的一端安装有置于水中并用于带动滑块在滑槽中上下滑动的漂浮球(013)。
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