[实用新型]河道浮船式叶轮机

说明书

技术领域

本实用新型属于水利发电技术领域，具体涉及一种河道浮船式叶轮机。

背景技术

在落后的偏远地区，由于缺乏机械设备、油料或电力资源，导致生产效率较低。特别是基于水田的农业生产，需要大量的水利灌溉，若无法实现大规模的机械化灌溉，就难以提高生产效率。对于水利资源比较丰富的地区，虽然能够通过人工的方式实现灌溉，但是若无法采用机械化灌溉，则仍然无法解决成产效率较低的问题。

发明内容

本实用新型为解决现有的用于农业成产的水利灌溉技术存在的由于缺乏机械设备、油料或电力资源从而无法有效利用水力资源导致的成产效率较低的问题，进而提供河道浮船式叶轮机。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种河道浮船式叶轮机，包括：船体、船顶和一组或多组叶轮；船顶设置在船体的顶部并与船体形成封闭的空间，一组或多组叶轮均通过叶轮轴设置在船体上，一组或多组叶轮的一端伸入船体底部的镂空空间中。

本实用新型的有益效果：设置在河流上通过将水流的动能转化为机械能，实现大规模的机械化灌溉，提高了生产效率，并且不会影响河流的自然流速和航运资源，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型提供的河道浮船式叶轮机的结构示意图；

图2为本实用新型提供的采用一排叶轮组的河道浮船式叶轮机的结构示意图；

图3为本实用新型提供的采用两排叶轮组的河道浮船式叶轮机的结构示意图；

图4为本实用新型提供的叶片与叶轮轴连接的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清晰地阐明本实用新型的特点和工作基本原理，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行说明。

本具体实施方式提供了一种河道浮船式叶轮机，如图1所示，包括：船体1、船顶2和一组或多组叶轮3；船顶2设置在船体1的顶部并与船体1形成封闭的空间，一组或多组叶轮3均通过叶轮轴4设置在船体1上，一组或多组叶轮3的一端伸入船体1底部的镂空空间中。

本具体实施方式提供的河道浮船式叶轮机采用了重复利用低能量的水资源，从而获得高能量回报的收益；另外，还获得了可移动调换式利用的发电站的新型模式。例如：若某一采用上述河道浮船式叶轮机的水域水源不足，可通过船只拖走或自行开走的方式将上述河道浮船式叶轮机移至水源较富足的水域。当工作位置固定后，船体1可采用锚或桩基的方式固定，叶轮3通过水流的带动产生机械能，用于发电或直接带动抽水机实现灌溉。并且在在船顶2上可设置有若干个窗5和门6，用于工作人员在船体1中值守，当发生故障时，可进行及时修理及完成日常维护，多数情况下只需更换易磨损件即可保证上述河道浮船式叶轮机的正常运转。根据不通宽度的水域，如图2和图3所示，可采用一排叶轮或两排叶轮的方式，从而提高上述河道浮船式叶轮机的工作效率。

叶轮3的数量可以为一组或多组，每组叶轮3不少于三分之一的叶片7伸入水中，通过水流的自然流速和水流产生的自然压力推动叶片7，使叶轮3绕叶轮轴4转动并产生相应的扭矩。叶片与叶轮轴的连接如图4所示，叶轮轴4通过叶轮3转动向外输出动力，再通过计算速度从而进行抽水作业或发电作业。

对于叶轮3产生动力的功率数量通过以下方式计算获得：当水流速度为1米/秒时、叶轮半径为6米、叶片长4米宽3米的情况下，按叶片中心点受力计算，叶轮受力半径为3米加1.5米，即4.5米，则叶轮的力矩长度为4.5米，功率单位为马力(75公斤米/秒)，最终单叶片的功率计算公式如下：

叶轮单叶片面积为：4X3=12米²；

单叶片受力为：12X4.5X1=54米³/秒；

功率为：54X1000÷75=720马力；

按每组叶轮有24片叶片计算，将有8片叶片伸入水中以不同的角度通过水流的作用做功，使叶轮转动，所以每组叶轮入水的叶片面积为8X12=96米²。可见，每组叶轮所产生的动力已经远远超出720马力的功率。

根据每个抽水机组或发电机组所需要的动力的要求，可以将本具体实施方式提供的河道浮船式叶轮机组成相应的配置。例如，当需要两千马力的动力时，根据上述计算，则需要三组叶轮组成一个动力机组来输出动力(720X3=2160马力)来配置需要两千马力的机组的供给，只需将三组叶轮的力矩输出端与发电机或抽水机的力矩输入端连接即可完成组装。