CN209244719U - 高效低阻悬浮式涡轮机、水力发电机、风力发电机 - Google Patents

高效低阻悬浮式涡轮机、水力发电机、风力发电机 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种所述的高效低阻悬浮式涡轮机，涡轮发电机轴和具有浮力的涡轮组件，涡轮发电机轴的一端连接具有浮力的涡轮组件，涡轮发电机轴的另一端连接发电机。本实用新型还公开一种水力发电机，由高效低阻悬浮式涡轮机和发电机组成，高效低阻悬浮式涡轮机与发电机组成动力连接，所述高效低阻悬浮式涡轮机为上述任一项所述的高效低阻悬浮式涡轮机。本实用新型还公开一种风力发电机。本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的高效低阻悬浮式涡轮机、水力发电机、风力发电机，降低维护量和成本，延长使用寿命；它不仅可以提高风速和水能的利用率，而且扩大了低流速水力、风力的可利用范围，提高了发电机的年发电时间和设备利用率。

Description

高效低阻悬浮式涡轮机、水力发电机、风力发电机
技术领域
本实用新型涉及一种高效低阻悬浮式涡轮机、水力发电机、风力发电机，属于海洋发电、风力发电技术领域。
背景技术
海洋的洋流及潮流能蕴含着大量的能量，目前将这部分能量进行利用的多是水平轴式涡轮发电机，每个涡轮发电机壳体内装有透平叶轮，叶轮轴上设置有发电机，当海水流过涡轮发电机，叶轮转动会带动发电机产生电能。
风力发电优势很多，我国投入使用的风力发电装置有水平轴式的和垂直轴式的两种，它们的特点都是被动地顺从风地流向。
这些现有技术实例的构造方式使得它们容易受到阻力，发电效率低下，亟待一种发明来克服现有技术中固有的这些问题。
实用新型内容
根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种高效低阻悬浮式涡轮机、水力发电机、风力发电机。
本实用新型所述的高效低阻悬浮式涡轮机，其特征在于：包括涡轮发电机轴和具有浮力的涡轮组件，涡轮发电机轴的一端连接具有浮力的涡轮组件，涡轮发电机轴的另一端连接发电机；所述具有浮力的涡轮组件包括中空设置的浮力涡轮叶片，浮力涡轮叶片设置有多个，中空设置的浮力涡轮叶片的空腔内填充有轻质材料A，涡轮发电机轴的下部外壁沿圆周方向均布有多个浮力涡轮叶片；所述具有浮力的涡轮组件包括浮力箱、实心涡轮叶片和轻质材料B，浮力箱两端封闭且中空设置，浮力箱的空腔内填充有轻质材料B，浮力箱的截面为圆形或者等边多边形，浮力箱外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片；所述具有浮力的涡轮组件包括浮力箱、实心涡轮叶片和轻质材料B，浮力箱两端封闭且中空设置，浮力箱的空腔内填充有轻质材料B，浮力箱的截面为的截面为等边多边形，浮力箱外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片，浮力箱与涡轮发电机轴之间设置有连接筋，浮力箱为球缺体；所述具有浮力的涡轮组件包括浮力箱和实心涡轮叶片，浮力箱两端封闭且中空设置，涡轮发电机轴的下端固定在浮力箱的上表面，涡轮发电机轴的外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片。
所述浮力涡轮叶片设置有2-16个，均为矩形片状中空浮力涡轮叶片，浮力涡轮叶片内设置有矩形轻质材料A。
所述实心涡轮叶片至少设置有三个，均为矩形片状实心涡轮叶片。
所述连接筋与实心涡轮叶片一体成型。
所述连接筋的一端固定在浮力箱的内壁上，连接筋的另一端固定在涡轮发电机轴上。
所述浮力箱材质为钢管或钢板拼接而成。
所述浮力箱材由耐腐蚀的材料制成。
所述浮力箱材由耐腐蚀的金属板制成。
本实用新型还公开一种水力发电机，包括高效低阻悬浮式涡轮机和发电机，高效低阻悬浮式涡轮机与发电机组成动力连接，所述高效低阻悬浮式涡轮机为上述任一项所述的高效低阻悬浮式涡轮机。
本实用新型还公开一种风力发电机，包括涡轮发电机轴、具有浮力的涡轮组件、发电机、支撑架、浮箱、上轴承、下轴承和浮力液，所述具有浮力的涡轮组件包括括浮力箱和实心涡轮叶片，浮力箱两端封闭且中空设置，涡轮发电机轴的下端固定在浮力箱的上表面，涡轮发电机轴的外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片，涡轮发电机轴的上端连接发电机，涡轮发电机轴的上部通过上轴承转动安装在支撑架的上部，支撑架的底部设置有浮箱，浮箱内填充有浮力液，浮力箱位于浮箱内，涡轮发电机轴的下部通过下轴承转动安装在浮箱上。
所述浮力箱为球缺体。
所述浮力箱的截面为等边多边形或者圆形。
所述浮力液为水、水银或其他常温液体。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的高效低阻悬浮式涡轮机、水力发电机、风力发电机，通过浮力将涡轮机和涡轮机轴的重力抵消或降低，从而大幅度降低涡轮机轴与承重轴承的摩擦力，大幅度提高涡轮机的效率的同时有效降低涡轮机轴及承重轴承的磨损，降低维护量和成本，延长使用寿命；同时降低噪声对环境的影响；它不仅可以提高风速和水能的利用率，而且扩大了低流速水力、风力的可利用范围，提高了发电机的年发电时间和设备利用率。
附图说明
图1为高效低阻悬浮式涡轮机第一种实施方式的俯视图；
图2为高效低阻悬浮式涡轮机第一种实施方式的主视图；
图3为高效低阻悬浮式涡轮机第一种实施方式浮力涡轮叶片的截面示意图；
图4为高效低阻悬浮式涡轮机第二种实施方式的主视图；
图5为高效低阻悬浮式涡轮机第二种实施方式的俯视图；
图6为高效低阻悬浮式涡轮机第三种实施方式的主视图；
图7为高效低阻悬浮式涡轮机第三种实施方式的俯视图；
图8为风力发电机的结构示意图。
图中：1、涡轮发电机轴 2、具有浮力的涡轮组件 2.1、浮力涡轮叶片 2.2、轻质材料A 2.3、浮力箱 2.4、实心涡轮叶片 2.5、轻质材料B 2.6、连接筋 3、发电机 4、支撑架 5、浮箱 6、上轴承 7、下轴承 8、浮力液 。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
实施例一
如图1-3所示，所述高效低阻悬浮式涡轮机，涡轮发电机轴1和具有浮力的涡轮组件2，涡轮发电机轴1的一端连接具有浮力的涡轮组件2，涡轮发电机轴1的另一端连接发电机；
所述具有浮力的涡轮组件2包括中空设置的浮力涡轮叶片2.1，浮力涡轮叶片2.1设置有多个，中空设置的浮力涡轮叶片2.1的空腔内填充有轻质材料A2.2，涡轮发电机轴1的下部外壁沿圆周方向均布有多个浮力涡轮叶片2.1。
实施例二
如图4、5所示，所述高效低阻悬浮式涡轮机，涡轮发电机轴1和具有浮力的涡轮组件2，涡轮发电机轴1的一端连接具有浮力的涡轮组件2，涡轮发电机轴1的另一端连接发电机；
所述具有浮力的涡轮组件2包括浮力箱2.3和实心涡轮叶片2.4，浮力箱2.3两端封闭且中空设置，涡轮发电机轴1的下端固定在浮力箱2.3的上表面，涡轮发电机轴1的外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片2.4。
实施例三
如图6、7所示，所述高效低阻悬浮式涡轮机，涡轮发电机轴1和具有浮力的涡轮组件2，涡轮发电机轴1的一端连接具有浮力的涡轮组件2，涡轮发电机轴1的另一端连接发电机；
实施例四
如图8所示，所述高效低阻悬浮式涡轮机，涡轮发电机轴1和具有浮力的涡轮组件2，涡轮发电机轴1的一端连接具有浮力的涡轮组件2，涡轮发电机轴1的另一端连接发电机；
所述具有浮力的涡轮组件（2）包括浮力箱（2.3）、实心涡轮叶片（2.4）和轻质材料B（2.5），浮力箱（2.3）两端封闭且中空设置，浮力箱（2.3）的空腔内填充有轻质材料B（2.5），涡轮发电机轴（1）的下端固定在浮力箱（2.3）的上表面，涡轮发电机轴（1）的外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片（2.4）。
实施例五
本实用新型还公开一种水力发电机，高效低阻悬浮式涡轮机和发电机组成，高效低阻悬浮式涡轮机与发电机组成动力连接，所述高效低阻悬浮式涡轮机为上述任一项所述的高效低阻悬浮式涡轮机。
实施例六
如图8所示，本实用新型还公开一种风力水下涡轮发电机，包括涡轮发电机轴1、具有浮力的涡轮组件2、发电机3、支撑架4、浮箱5、上轴承6、下轴承7和浮力液8，所述具有浮力的涡轮组件2包括括浮力箱2.3和实心涡轮叶片2.4，浮力箱2.3两端封闭且中空设置，涡轮发电机轴1的下端固定在浮力箱2.3的上表面，涡轮发电机轴1的外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片2.4，涡轮发电机轴1的上端连接发电机3，涡轮发电机轴1的上部通过上轴承6转动安装在支撑架4的上部，支撑架4的底部设置有浮箱5，浮箱5内填充有浮力液8，浮力箱2.3位于浮箱5内，涡轮发电机轴1的下部通过下轴承7转动安装在浮箱5上。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种高效低阻悬浮式涡轮机，其特征在于：包括涡轮发电机轴（1）和具有浮力的涡轮组件（2），涡轮发电机轴（1）的一端连接具有浮力的涡轮组件（2），涡轮发电机轴（1）的另一端连接发电机；
所述具有浮力的涡轮组件（2）包括中空设置的浮力涡轮叶片（2.1），浮力涡轮叶片（2.1）设置有多个，中空设置的浮力涡轮叶片（2.1）的空腔内填充有轻质材料A（2.2），涡轮发电机轴（1）的下部外壁沿圆周方向均布有多个浮力涡轮叶片（2.1）；
所述具有浮力的涡轮组件（2）包括浮力箱（2.3）、实心涡轮叶片（2.4）和轻质材料B（2.5），浮力箱（2.3）两端封闭且中空设置，浮力箱（2.3）的空腔内填充有轻质材料B（2.5），浮力箱（2.3）外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片（2.4）；
所述具有浮力的涡轮组件（2）包括浮力箱（2.3）、实心涡轮叶片（2.4）和轻质材料B（2.5），浮力箱（2.3）两端封闭且中空设置，浮力箱（2.3）的空腔内填充有轻质材料B（2.5），浮力箱（2.3）的截面为等边多边形，浮力箱（2.3）外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片（2.4）上，浮力箱（2.3）与涡轮发电机轴（1）之间设置有连接筋（2.6）；
所述具有浮力的涡轮组件（2）包括浮力箱（2.3）、实心涡轮叶片（2.4）和轻质材料B（2.5），浮力箱（2.3）两端封闭且中空设置，浮力箱（2.3）的空腔内填充有轻质材料B（2.5），涡轮发电机轴（1）的下端固定在浮力箱（2.3）的上表面，涡轮发电机轴（1）的外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片（2.4）。
2.根据权利要求1所述的高效低阻悬浮式涡轮机，其特征在于：所述浮力涡轮叶片（2.1）设置有2-16个，均为矩形片状中空浮力涡轮叶片（2.1），浮力涡轮叶片（2.1）内设置有矩形轻质材料A（2.2）。
3.根据权利要求2所述的高效低阻悬浮式涡轮机，其特征在于：所述实心涡轮叶片（2.4）至少设置有三个，均为矩形片状实心涡轮叶片（2.4）。
4.根据权利要求3所述的高效低阻悬浮式涡轮机，其特征在于：所述连接筋（2.6）与实心涡轮叶片（2.4）一体成型。
5.根据权利要求4所述的高效低阻悬浮式涡轮机，其特征在于：所述连接筋（2.6）的一端固定在浮力箱（2.3）的内壁上，连接筋（2.6）的另一端固定在涡轮发电机轴（1）上。
6.根据权利要求5所述的高效低阻悬浮式涡轮机，其特征在于：所述浮力箱（2.3）由耐腐蚀的材料制成。
7.一种水力发电机，其特征在于：包括高效低阻悬浮式涡轮机和发电机，高效低阻悬浮式涡轮机与发电机组成动力连接，所述高效低阻悬浮式涡轮机为1-6任一项所述的高效低阻悬浮式涡轮机。
8.一种风力发电机，其特征在于：包括涡轮发电机轴（1）、具有浮力的涡轮组件（2）、发电机（3）、支撑架（4）、浮箱（5）、上轴承（6）、下轴承（7）和浮力液（8），所述具有浮力的涡轮组件（2）包括括浮力箱（2.3）和实心涡轮叶片（2.4），浮力箱（2.3）两端封闭且中空设置，涡轮发电机轴（1）的下端固定在浮力箱（2.3）的上表面，涡轮发电机轴（1）的外壁沿圆周方向均布有多个实心涡轮叶片（2.4），涡轮发电机轴（1）的上端连接发电机（3），涡轮发电机轴（1）的上部通过上轴承（6）转动安装在支撑架（4）的上部，支撑架（4）的底部设置有浮箱（5），浮箱（5）内填充有浮力液（8），浮力箱（2.3）位于浮箱（5）内，涡轮发电机轴（1）的下部通过下轴承（7）转动安装在浮箱（5）上。
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