[发明专利]一种卧式水轮发电机及发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用水流能量发电的水轮发电机，特别涉及一种利用山地坡度水流能量发电的卧式水轮发电机及发电机组，属于水轮机领域。

背景技术

随着全球工业化的发展，能源问题逐渐凸显，一方面是能源的来源不能满足日益扩大的高耗能产业需求，重要的能源物资逐渐变得紧缺，日趋消耗殆尽，另一方面能源的消耗和开采对环境的影响也累积加深，导致气候变化，影响工业和产业的发展以及人类的生活质量。水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，利用水流冲击叶片，叶片带动轮轴驱动发电机发电。我国存在大量的水流资源，例如海拔5000米的高山在降水充沛的季节，水流从山顶沿蜿蜒曲折的水道倾泻而下，产生巨大的能量，这些天然的能源是取之不尽，用之不竭的。

公开号是CN202851246U的专利文件公开了一种涡轮水力发电机，这种水力发电机包括外部的壳体和内部的转轮，壳体上端设置有一进水口，壳体下端设置有一出水口，转轮设置在壳体内部中心位置，转轮内设置有轮片，转轮通过皮带轮与外部的电机连接，水流流经进水口和出水口，推动转轮旋转带动电机发电，而且进水口和出水口内侧还设有涡轮筒，涡轮筒由涡轮轴和螺旋叶片组成。这种水力发电机充分利用了水流能量，提高了发电效率，但是多应用在垂直落差的水流或封闭的压力水流环境中，适用范围有限。

公开号是CN203374424U的专利文件公开了一种水力发电装置，这种水力发电装置包括蓄水装置、设在蓄水装置下方的水流管道、设置在水流管道内的叶轮以及由叶轮带动的发电机，水流管道是垂直布置的，蓄水装置和水流管道之间设有出水阀。这种水力发电装置有效利用了水流的势能，特别适合应用在高水位、垂直势差的场合，但是也限制其在其它场合的应用。

公开号是CN203822528U的专利文件公开了一种水力发电装置，这种水力发电装置由水力转动轮、主轴、变速装置、发电机组成，主轴通过主轴承设在支撑墙上，水利转动轮设置在主轴上，主轴、变速装置、发电机依次连接，支撑墙内部还设有水池，水力转动轮的上方设有供水槽，水泵通过水管与供水槽连接。这种水力发电装置利用水流的重力势能转变来的动能推动水轮转动带动电机发电，与上述两种水轮机相似，这种水轮机的适用范围也十分有限。

发明内容

本发明卧式水轮发电机及发电机组公开了新的方案，采用多级水轮，利用高地势斜坡水流驱动叶轮带动电机发电，解决了现有水轮机无法应用在曲折延伸落差水流环境中的问题。

本发明卧式水轮发电机包括水轮机组、水轮机架400和发电机组，水轮机组包括设在水流上游的高速水轮机、设在水流下游的低速水轮机和设在高速水轮机和低速水轮机间的中速水轮机，高速水轮机包括高速水轮轴、高速水轮轮毂和若干从高速水轮轴上向外延伸出的沿高速水轮轴周向匀距排列的高速水轮机叶片110，高速水轮轴两端固定设有高速水轮机主动输出轮120，中速水轮机包括中速水轮轴、中速水轮轮毂和若干从中速水轮轴上向外延伸出的沿中速水轮轴周向匀距排列的中速水轮机叶片210，中速水轮轴两端固定设有中速水轮机主动输出轮220，低速水轮机包括低速水轮轴、低速水轮轮毂和若干从低速水轮轴上向外延伸出的沿低速水轮轴周向匀距排列的低速水轮机叶片310，低速水轮轴两端固定设有低速水轮机主动输出轮320。发电机组包括高速水轮机发电机510、中速水轮机发电机520和低速水轮机发电机530。高速水轮机通过高速水轮轴两端固定在水轮机架400上，高速水轮机叶片110通过高速水轮轴带动高速水轮机主动输出轮120与高速水轮机发电机510输入从动轮传动连接，中速水轮机通过中速水轮轴两端固定在水轮机架400上，中速水轮机叶片210通过中速水轮轴带动中速水轮机主动输出轮220与中速水轮机发电机520输入从动轮传动连接，低速水轮机通过低速水轮轴两端固定在水轮机架400上，低速水轮机叶片310通过低速水轮轴带动低速水轮机主动输出轮320与低速水轮机发电机530输入从动轮传动连接。