本發(fā)明涉及發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,我國(guó)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用已取得了很大進(jìn)展。其中能源包括太陽(yáng)能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等;如何開(kāi)發(fā)利用能源一直使開(kāi)發(fā)利用再生能源的重要課題之一。
水能是一種取之不盡、用之不竭、可再生的清潔能源。水力發(fā)電通過(guò)利用河流、湖泊、海洋等位于高處具有勢(shì)能的水流至低處,將其中所含勢(shì)能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)之動(dòng)能,再借水輪機(jī)為原動(dòng)力,推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。利用水力(具有水頭)推動(dòng)水力機(jī)械(水輪機(jī))轉(zhuǎn)動(dòng),將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,如果在水輪機(jī)上接上另一種機(jī)械(發(fā)電機(jī))隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電來(lái),這時(shí)機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。水力發(fā)電在某種意義上講是水的位能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,再轉(zhuǎn)變成電能的過(guò)程。
現(xiàn)有技術(shù)中為了利用天然水能,常常需要人工修筑能集中水流落差和調(diào)節(jié)流量的水工建筑物,如大壩、引水管涵等,現(xiàn)在大部分水輪發(fā)電機(jī)都需要恒定的水流水速來(lái)進(jìn)行發(fā)電工作,對(duì)于過(guò)大或過(guò)小變化水流,水輪機(jī)無(wú)法進(jìn)行有效的能量轉(zhuǎn)動(dòng),造成能量的損失或機(jī)器的損壞。
鑒于上述缺陷,本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)缺陷,本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于,提供一種水力發(fā)電裝置,所述水力發(fā)電裝置包括水輪組件、發(fā)電機(jī)、蓄電池,所述水輪組件與所述發(fā)電機(jī)連接,所述蓄電池和所述發(fā)電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線連接,所述水輪裝置包括水輪裝置、外殼和轉(zhuǎn)動(dòng)軸,所述水輪裝置和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)置在所述外殼內(nèi),所述水輪裝置包括水輪主體,所述外殼包括出水水道,所述出水水道和所述水輪主體連接實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的流量控制從而達(dá)到對(duì)水能的有效利用。
較佳的,所述水輪主體包括桿體和盤座,所述桿體和所述盤座同軸設(shè)置并固定連接,所述出水水道包括隔水部,所述隔水部、所述桿體和所述盤座形成內(nèi)部空間。
較佳的,所述水輪主體還包括環(huán)形隔板,所述環(huán)形隔板與所述盤座固定連接,所述環(huán)形隔板設(shè)置在所述內(nèi)部空間內(nèi)。
較佳的,所述桿體包括溢流部、直體部、球頭部,所述直體部和所述球頭部分別設(shè)置在所述溢流部?jī)啥?,所述溢流部與所述隔水部對(duì)應(yīng)設(shè)置。
較佳的,所述溢流部的橫截面?zhèn)冗厼榛⌒吻€,所述弧形曲線軌跡為
其中,(x2,y2)為所述弧形曲線上的點(diǎn)坐標(biāo),m為所述水輪裝置的重量,s1為所述環(huán)形隔板的內(nèi)環(huán)橫截面積,s2為所述桿體的橫截面積,ρ為水流密度,d為所述出水水道內(nèi)徑,d1為所述直體部直徑,d2為所述隔水部?jī)?nèi)徑。
較佳的,所述水輪裝置還包括第一扇體,所述第一扇體包括若干弧形片,所述弧形片一端固定在所述桿體上,所述弧形片以所述桿體軸線為中心均勻設(shè)置。
較佳的,所述水輪裝置還包括第二扇體,所述第二扇體包括若干扇葉,所述扇葉以所述桿體軸線為中心均勻設(shè)置在所述桿體的一端。
較佳的,所述桿體還包括出水孔道,所述出水孔道設(shè)置在所述水輪裝置內(nèi),所述出水孔道一端設(shè)置出水管,所述出水管為螺旋型管。
較佳的,所述外殼還包括蝸殼水道,所述蝸殼水道包括空心管道和密封板,所述空心管道和所述密封板連接形成空心部,所述水輪裝置和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)置在所述空心部?jī)?nèi)。
較佳的,所述水輪組件還包括導(dǎo)流裝置,所述導(dǎo)流裝置設(shè)置在所述外殼內(nèi),所述導(dǎo)流裝置用于控制水流沖擊所述水輪裝置的角度。
與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于:1,通過(guò)所述水輪裝置和所述外殼形成內(nèi)部空間,所述內(nèi)部空間調(diào)節(jié)水流,實(shí)現(xiàn)水流變化過(guò)程中對(duì)能量的有效轉(zhuǎn)化;2,通過(guò)所述導(dǎo)流裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)水流沖擊方向的控制,使所述發(fā)電裝置有效進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化;3,通過(guò)所述第一扇體、所述第二扇體和所述出水管,完成水流勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明所述發(fā)電裝置實(shí)施例一的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明所述發(fā)電裝置實(shí)施例一的俯視結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明所述發(fā)電裝置實(shí)施例二的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖;
圖4是本發(fā)明所述發(fā)電裝置實(shí)施例三的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。
圖中數(shù)字表示:
1-水輪組件;2-發(fā)電機(jī);3-蓄電池;11-外殼;12-導(dǎo)流裝置;13-水輪裝置;14-轉(zhuǎn)動(dòng)軸;15-永磁組件;111-蝸殼水道;112-進(jìn)水水道;113-出水水道;1111-空心管道;1112-密封板;121-導(dǎo)流板;122-控制裝置;131-水輪主體;132-第一扇體;133-第二扇體;151-第一永磁組;152-第二永磁組;1131-隔水部;1311-桿體;1312-盤座;1313-出水孔道;1321-弧形片;1511-第一環(huán)體;1512-第二環(huán)體;1521-第一磁塊;1522-第二磁塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例一
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置,其結(jié)構(gòu)圖如圖1和圖2所示,其包括水輪組件1、發(fā)電機(jī)2、蓄電池3,所述水輪組件1與所述發(fā)電機(jī)2連接,通過(guò)所述水輪組件1的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述發(fā)電機(jī)2發(fā)電,所述蓄電池3和所述發(fā)電機(jī)2通過(guò)導(dǎo)線連接,所述蓄電池3用于存儲(chǔ)所述發(fā)電機(jī)2所產(chǎn)生的電量。
所述水輪組件1包括外殼11、導(dǎo)流裝置12、水輪裝置13、轉(zhuǎn)動(dòng)軸14,所述導(dǎo)流裝置12、所述水輪裝置13、所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14設(shè)置在所述外殼11內(nèi)部。
所述外殼11包括蝸殼水道111、進(jìn)水水道112和出水水道113,所述蝸殼水道111包括空心管道1111和密封板1112,所述進(jìn)水水道112與所述空心管道1111連接,所述出水水道113與所述密封板1112連接。所述空心管道1111為蝸殼結(jié)構(gòu),橫截面為圓形,所述空心管道1111的橫截面直徑由所述進(jìn)水水道112位置向出水水道113位置逐漸變小,所述空心管道1111的橫截面圓心所形成的中心線在同一水平面上,且所述中心線到所述外殼11中心的距離由所述進(jìn)水水道112位置向出水水道113位置方向逐漸變??;所述密封板1112與所述空心管道1111連接,所述空心管道1111和所述密封板1112在所述外殼11中心形成空心部,所述空心管道1111向所述外殼11中心一側(cè)設(shè)置開(kāi)口,使所述空心管道1111的空心部分與所述空心部連接,所述進(jìn)水水道112中心線在所述空心管道1111中心線連接并處于同一平面上,所述出水水道113垂直于所述空心管道1111中心線平面設(shè)置,并且所述出水水道113中心線通過(guò)所述外殼11的中心。
所述導(dǎo)流裝置12包括導(dǎo)流板121和控制裝置122。所述導(dǎo)流板121與所述控制裝置122連接,所述導(dǎo)流板121以所述外殼11中心為圓心環(huán)形陣列設(shè)置,所述導(dǎo)流板121設(shè)置在所述空心部?jī)?nèi),并與所述密封板1112活動(dòng)連接,優(yōu)選的,所述導(dǎo)流板121通過(guò)軸與所述密封板1112連接,所述控制裝置122與所述軸連接,所述控制裝置122控制所述軸的轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)所述導(dǎo)流板121繞所述軸進(jìn)行擺動(dòng)。
所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14垂直設(shè)置于所述空心管道1111中心線平面,并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14軸線通過(guò)所述外殼11的中心。所述出水水道113與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14同軸。所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14包括輪齒,所述水輪裝置13包括齒槽,所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14與所述水輪裝置13通過(guò)所述輪齒和所述齒槽連接,所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14還包括限位環(huán),所述限位環(huán)用于限制所述水輪裝置的空間位置。
所述水輪裝置13設(shè)置在所述空心部?jī)?nèi),且所述水輪裝置與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸設(shè)置,所述水輪裝置13包括水輪主體131、第一扇體132、第二扇體133。所述水輪主體131包括桿體1311和盤座1312,所述盤座1312形狀為圓環(huán)型,所述桿體1311與所述盤座1312同軸設(shè)置并固定連接一體,所述第一扇體132固定在所述盤座1312上,所述第二扇體133固定在所述桿體1311上。所述桿體1311包括配合部,所述配合部設(shè)置所述齒槽,通過(guò)將所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14裝入所述配合部,所述輪齒和所述齒槽的配合連接,實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14和所述桿體1311的連接,并且在所述桿體1311轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)所述輪齒和所述齒槽的連接,實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述桿體1311包括出水孔道1313,所述出水孔道1313的一端為進(jìn)水端,所述出水孔道1313另一端為出水端,所述進(jìn)水端設(shè)置在所述內(nèi)部空間內(nèi)的所述桿體表面上,所述出水端設(shè)置出水管1314,所述出水管1314為螺旋型管。
所述密封板1112設(shè)置凹槽,所述盤座1312可放置在所述凹槽內(nèi);所述出水水道113內(nèi)部設(shè)置隔水部1131,所述隔水部1131和所述水輪主體在所述出水水道113的內(nèi)部形成內(nèi)部空間,所述內(nèi)部空間通過(guò)所述桿體1311和所述隔水部1131之間的縫隙及設(shè)置在所述桿體1311的所述出水孔道1313與外部空間連接。
所述第一扇體132固定在所述盤座1312上,所述第一扇體132包括若干弧形片1321,所述弧形片1321一端固定在所述桿體1311上,所述弧形片1321以所述桿體1311軸線在所述盤座1312表面的點(diǎn)為圓心環(huán)狀均勻設(shè)置,所述出水孔道1313的所述進(jìn)水端設(shè)置在相鄰所述弧形片1321之間的所述桿體1311表面上。
以所述盤座1312圓心為原點(diǎn),所述弧形片1321中心線在所述桿體1311上的端點(diǎn)向原點(diǎn)的連線方向?yàn)閍軸,水平面上垂直于所述a軸的方向?yàn)閎軸,建立坐標(biāo)系。其中所述弧形片1321中心線軌跡方程為:
其中,(x1,y1)為所述弧形片中心線上的點(diǎn)坐標(biāo),x1為所述弧形片中心線上點(diǎn)在a軸上的坐標(biāo),y1為所述弧形片中心線上點(diǎn)在b軸上的坐標(biāo),n為所述導(dǎo)流板的數(shù)量,m為所述弧形片的數(shù)量,r為所述桿體橫截面半徑,r為所述導(dǎo)流板到所述原點(diǎn)的距離,θ為所述導(dǎo)流板的最大調(diào)節(jié)角度。
通過(guò)所述中心線軌跡方程設(shè)置所述弧形片1321形狀,所述弧形片1321沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸徑方向越向軸心位置所述弧形片1321的弧度就越小,使得所述水流沖擊所述弧形片1321的位置弧度較大,實(shí)現(xiàn)所述弧形片1321對(duì)所述水流沖擊勢(shì)能的有效收集,由于所述弧形片1321對(duì)所述水流的反作用力,導(dǎo)致所述水流產(chǎn)生一定的回流,所述弧形片1321形狀設(shè)置在靠近所述軸心處弧度較小,實(shí)現(xiàn)回流的所述水流較平穩(wěn)的引導(dǎo)至所述出水孔道1313,減少回流造成的能量損失。
所述第二扇體133包括若干扇葉,所述扇葉以所述桿體1311軸線為中心環(huán)狀均勻設(shè)置在所述桿體1311的一端。所述隔水部1131保證所述內(nèi)部空間的水流對(duì)所述扇葉的有效沖擊,避免水流從所述扇葉邊緣流過(guò),造成水流能量的損失。所述扇葉形狀優(yōu)選設(shè)置為所述水流向越靠近所述桿體1311軸線位置的所述扇葉部分進(jìn)行沖擊,能量轉(zhuǎn)化效率就越高。
實(shí)施例二
圖3為本發(fā)明所述發(fā)電裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)圖;所述水輪組件1還包括永磁組件15,所述永磁組件15包括第一永磁組151和第二永磁組152,所述第一永磁組151包括第一環(huán)體1511和第二環(huán)體1512,所述第一環(huán)體1511和所述第二環(huán)體1512為永磁體,所述第一環(huán)體1511設(shè)置在所述桿體1311上表面上,所述第二環(huán)體1512設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14上,所述第二環(huán)體1512優(yōu)選設(shè)置在所述第一環(huán)體1511對(duì)應(yīng)位置,所述第二環(huán)體1512與所述第一環(huán)體1511沿豎直方向磁力相吸;
所述第二永磁組152包括若干第一磁塊1521和若干第二磁塊1522,所述第一磁塊1521設(shè)置在所述輪齒上,所述第二磁塊1522設(shè)置在所述齒槽內(nèi),優(yōu)選的所述第二磁塊1522與所述第一磁塊1521一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,所述第一磁塊1521和所述第二磁塊1522沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14軸徑方向磁力相斥。
非工作狀況下,通過(guò)所述第一環(huán)體1511和所述第二環(huán)體1512的磁力下,所述第一環(huán)體1511和所述第二環(huán)體1512連接,當(dāng)水流進(jìn)入所述空心部?jī)?nèi),由于所述水輪裝置13自身重力和所述水流沖擊力的影響下,對(duì)所述水輪裝置13產(chǎn)生向下的壓力,所述壓力與所述第一永磁組151的磁力產(chǎn)生平衡,實(shí)現(xiàn)所述水輪裝置13在豎直方向的磁懸浮平衡狀態(tài)。
當(dāng)所述水流經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)流板121按一定角度沖擊所述水輪裝置13時(shí),由于在所述蝸殼水道111各位置的水壓有所不同,導(dǎo)致所述水流對(duì)所述水輪裝置13的沖擊力有所不同,從而使所述水輪裝置13受力不均,部分所述齒槽靠近對(duì)應(yīng)的所述輪齒,部分所述齒槽遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)的所述輪齒,造成所述水輪裝置13的偏移。通過(guò)所述第二永磁組152的磁力作用,對(duì)于相互靠近的所述齒槽和所述輪齒,由于距離縮短所述第二永磁組152之間的磁力增加,對(duì)于相互遠(yuǎn)離的所述齒槽和所述輪齒,由于距離增加所述第二永磁組152之間的磁力降低,通過(guò)磁力的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)所述水輪裝置13位置的調(diào)整,校正所述水輪裝置13的偏移狀態(tài),避免因所述水輪裝置13的偏移造成的能量損失及機(jī)械磨損。在所述第二永磁組152作用下,在軸徑方向上,所述齒槽和所述齒輪之間具有一定的間隙,在所述第二永磁組152對(duì)所述水輪裝置位置進(jìn)行調(diào)整時(shí),所述齒槽和所述齒輪之間在軸徑方向上不會(huì)產(chǎn)生直接的機(jī)械接觸,實(shí)現(xiàn)所述水輪裝置13的減震效果,避免水流變化產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)所述發(fā)電裝置的影響。
實(shí)施例三
如圖4所示,圖4為本發(fā)明所述發(fā)電裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)圖,在實(shí)施例一和實(shí)施例二的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),具體在于將實(shí)施例一和實(shí)施二進(jìn)行結(jié)合改進(jìn)。
所述發(fā)電裝置工作具體流程為;當(dāng)水流從所述進(jìn)水水道112進(jìn)入所述蝸殼水道111時(shí),所述水流通過(guò)所述導(dǎo)流板121沖擊所述弧形片1321,所述控制裝置122調(diào)節(jié)所述導(dǎo)流板121改變所述水流沖擊所述弧形片1321的角度,使所述水流推動(dòng)所述水輪裝置13轉(zhuǎn)動(dòng),所述蝸殼水道111的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)所述水流因在所述蝸殼水道111內(nèi)流動(dòng)的距離不同而造成的各處水壓不同的狀況,緩解所述水流對(duì)各所述弧形片1321的沖擊力不均而造成的所述水輪裝置13的偏斜;通過(guò)所述第二永磁組152實(shí)現(xiàn)對(duì)所述水輪裝置13位置的調(diào)整,校正所述水輪裝置13的偏移狀態(tài)。
當(dāng)水流較小時(shí),所述水流通過(guò)所述導(dǎo)流板121流向所述弧形片1321,對(duì)所述弧形片1321產(chǎn)生推動(dòng)力,所述水流在對(duì)所述弧形片1321產(chǎn)生推動(dòng)力時(shí),所述弧形片1321對(duì)所述水流施加反作用力,所述水流在所述反作用力的影響下會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的回流,造成水流的能量損失,本發(fā)明所述出水孔道1313的所述進(jìn)水端設(shè)置在相鄰所述弧形片1321之間的所述桿體1311表面上,實(shí)現(xiàn)所述水流在沖擊所述弧形片1321后直接通過(guò)所述進(jìn)水端進(jìn)入所述出水孔道1313,并經(jīng)過(guò)所述出水孔道1313的出水端進(jìn)入所述出水管,減少因回流效果引起的能量損失;所述出水管為螺旋型,且所述出水管的彎曲弧度方向與所述弧形片1321的弧形方向相同,所述出水管出水口位置優(yōu)選的在進(jìn)水口的下方避免所述水流的能量損失,所述出水管的形狀優(yōu)選的從所述進(jìn)水口到所述出水口管徑逐漸變小實(shí)現(xiàn)所述水流的水壓從所述進(jìn)水口至所述出水口逐漸增加,提高所述水流從所述出水口流出的速度;通過(guò)所述水流從所述出水管的流出,所述水流對(duì)所述出水管有一定的反沖力作用,所述反沖力推動(dòng)所述桿體1311進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)所述水流進(jìn)行所述內(nèi)部空間后,所述水流通過(guò)所述桿體1311和所述隔水部1131之間的縫隙流出所述內(nèi)部空間,所述水流沖擊所述第二扇體133,推動(dòng)所述第二扇體133進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),在水流對(duì)所述弧形片1321的沖擊力,對(duì)所述出水管的反沖力,對(duì)所述第二扇體133的推動(dòng)力的作用下,使所述桿體1311進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),所述桿體1311轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)所述輪齒和所述齒槽連接,帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而使所述發(fā)電機(jī)2進(jìn)行發(fā)電。
當(dāng)水流過(guò)大時(shí),水流量的過(guò)多造成所述內(nèi)部空間水量的沉積,所述盤座1312下表面設(shè)置環(huán)形隔板,隨著所述內(nèi)部空間水位的提升,所述隔板、所述桿體1311和所述盤座1312所形成的空間內(nèi)空氣無(wú)法排出,由于浮力作用,造成所述水輪裝置13的沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14軸向上移,所述盤座1312脫離所述凹槽,所述水流可通過(guò)所述盤座1312和所述凹槽之間的空間的快速進(jìn)行所述內(nèi)部空間,所述桿體1311在下端設(shè)計(jì)有由上向下橫截面積逐漸變小的形狀,當(dāng)所述水輪裝置13上抬,所述桿體1311和所述隔水部1131之間的空隙加大,實(shí)現(xiàn)所述水流快速?gòu)乃鰞?nèi)部空間流出,通過(guò)進(jìn)水和出水水流流量的影響,改變所述內(nèi)部空間內(nèi)水位的高低,從而改變所述水輪裝置上移高度,所述水流裝置自身結(jié)構(gòu)通過(guò)所述水輪裝置13上移高度的改變,調(diào)節(jié)所述內(nèi)部空間進(jìn)水流量和出水流量,使所述內(nèi)部空間內(nèi)水壓穩(wěn)定,確保所述水輪裝置13有效工作。
在水流由小變大的狀態(tài)下,在水流較小時(shí),為保證水流有效的沖擊所述弧形片1321并通過(guò)所述出水孔道1313流動(dòng),避免水流從所述盤座1312和所述凹槽之間的縫隙流動(dòng),所述盤座1312放置在所述凹槽內(nèi)時(shí),所述盤座1312和所述凹槽之間具有一定的密封性,造成在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述盤座1312和所述凹槽之間具有一定的相對(duì)摩擦作用,當(dāng)水流增大時(shí),所述水流引起的轉(zhuǎn)動(dòng)軸14的轉(zhuǎn)速增加,同時(shí)由于所述盤座1312和所述凹槽之間的接觸脫離,所述盤座1312和所述凹槽之間產(chǎn)生一定的流體支承,減少所述摩擦力實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高,降低因摩擦力而造成的水流能量損失,避免所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸14和所述水輪裝置13直接接觸做相對(duì)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)降低所述發(fā)電裝置的機(jī)械損耗。
實(shí)施例四
所述桿體1311具體結(jié)構(gòu)為:所述桿體1311包括溢流部、直體部、球頭部,所述溢流部上端設(shè)置所述直體部,下端設(shè)置所述球頭部,所述配合部和所述齒槽設(shè)置在所述直體部?jī)?nèi),所述第二扇體設(shè)置在所述球頭部上,所述溢流部整體呈倒圓臺(tái)狀,為對(duì)稱結(jié)構(gòu),所述溢流部橫截面左右兩側(cè)邊均為弧形曲線,所述弧形曲線與所述隔水部1131對(duì)應(yīng)設(shè)置,所述內(nèi)部空間內(nèi)的水流從所述溢流部和所述隔水部1131之間的空間流出。
以所述軸線在所述溢流部上表面的點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向?yàn)閤軸,豎直方向?yàn)閥軸建立坐標(biāo)系,所述弧形曲線軌跡為
其中,x2為所述弧形曲線上的點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo),y2為所述弧形曲線上的點(diǎn)在y軸上的坐標(biāo),m為所述水輪裝置的重量,s為所述隔板與所述桿體之間的橫截面積,ρ為水流密度,d為所述出水水道內(nèi)徑,d1為所述直體部直徑,d2為所述隔水部?jī)?nèi)徑。
通過(guò)公式設(shè)置所述溢流部?jī)蓚?cè)邊弧形曲線的形狀,使得所述溢流部上端的橫截面直徑變化量較大,所述溢流部下端的橫截面直徑變化量較小,即所述溢流部表面自上端向下端彎曲程度逐漸變小,所述溢流部和所述隔水部1131之間形成有效的流通空間,便于水流通過(guò)。所述溢流部形狀設(shè)置保證隨所述水輪裝置13上移距離的增加,所述溢流部和所述隔水部1131之間的空間增大,實(shí)現(xiàn)在進(jìn)入所述內(nèi)部空間水流改變的情況下,所述內(nèi)部空間進(jìn)水和出水的水量平衡,穩(wěn)定所述內(nèi)部空間水壓。
在所述水流僅通過(guò)所述進(jìn)水管進(jìn)入所述內(nèi)部空間時(shí),由于進(jìn)入所述內(nèi)部空間的水量較少,通過(guò)所述溢流部形狀設(shè)置,所述溢流部和所述隔水部1131之間的空間較小,保證水流從所述內(nèi)部空間流出時(shí)具有一定的水壓,實(shí)現(xiàn)水流對(duì)所述第二扇體133的有效推動(dòng);在所述進(jìn)水水道112的水流突然增大導(dǎo)致所述水輪裝置13上移時(shí),由于水流通過(guò)所述盤座1312和所述凹槽之間產(chǎn)生的縫隙進(jìn)入所述內(nèi)部空間致使進(jìn)入所述內(nèi)部空間的水量增加,通過(guò)所述溢流部形狀設(shè)置,所述溢流部和所述隔水部1131之間有足夠的空間將所述水量排出,避免所述內(nèi)部空間內(nèi)水量的過(guò)量匯集,實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)部空間進(jìn)水和出水的水量平衡,保證所述內(nèi)部空間水壓的穩(wěn)定。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說(shuō)明性的,而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解,在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變,修改,甚至等效,但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。