[发明专利]一种水轮机

说明书

本发明提供了一种水轮机，包括滚筒、动力轴、固定架、弧形导流板和若干活动叶片，滚筒设置在进水端的一侧，弧形导流板位于滚筒的底侧，弧形导流板与滚筒之间形成泄水通道；动力轴穿接于滚筒，固定架沿滚筒的外表面设置，滚筒的两个端面分别与固定架相连接，活动叶片的第一侧与固定架可转动连接，固定架上设有用于固定活动叶片的第二侧的锁闭装置；还包括控制装置，当活动叶片随滚筒进入至泄水通道时，控制装置控制活动叶片的第二侧与锁闭装置相分离，当活动叶片由泄水通道出来并继续转动时，活动叶片的第二侧逐渐与锁闭装置相连接。基于上述方案，该水轮机能够提高水能的利用率，减少噪音污染，且保证水轮机运行平稳，延长水轮机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及水力发电设备技术领域，具体涉及一种水轮机。

背景技术

水轮机是将水能转换为机械能的动力装置，广泛应用于水力发电等领域。按照动力轴设置方式不同，水轮机可分为垂直式和水平式，垂直式是动力轴垂直设置，水平式是动力轴水平设置。目前使用最多的是垂直式的，水平式的还少有使用。

目前的水平式水轮机对水的重力势能转换率低，如中国发明专利“超低水头滚流式水轮机”(专利号为201720313863.3)所记载的技术方案，“在滚筒的一侧设置进水端且在该侧的下部设置弧形的导流板，导流板与进水端连接，滚筒的周面上均匀设置若干活动叶片，活动叶片由支撑架和叶片主体构成，叶片主体远离滚筒一侧的边沿与支撑架铰接”。基于上述技术方案，其水轮在转动的过程中，一部分叶片受到水流冲击带动动力轴转动做功，而另一部分叶片露在空气中，露在空气中的叶片在进入水流中时会受到水的反向阻力，会阻碍动力轴的转动，而且会拍打水面发出噪声；当水轮继续旋转而叶片离开水面时，此时叶片又会克服水的阻力做功，且叶片在随滚筒旋转过程中受到空气的阻力大、噪音大。综上可知，上述水轮机导致叶片消耗很大一部分能量克服水流阻力做功，由此导致水能利用率低，进而使得水轮机的能量转换率低下，且叶片在使用过程中容易损坏造成水轮机无法使用，此外，叶片与水流冲击造成噪音污染。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种水轮机，该水轮机能够提高水能的利用率，减少噪音污染，且保证水轮机运行平稳，延长水轮机的使用寿命。

基于此，本发明提供了一种水轮机，包括滚筒、动力轴、固定架、弧形导流板和若干活动叶片，所述滚筒设置在进水端的一侧，所述弧形导流板位于所述滚筒的底侧，所述弧形导流板的长度大于或等于所述滚筒的长度，且所述弧形导流板与所述滚筒之间形成泄水通道；

所述动力轴穿接于所述滚筒的中心，所述固定架沿所述滚筒的外表面设置，所述固定架包括相互平行的左侧板和右侧板，所述滚筒的两个端面分别与所述左侧板和所述右侧板相连接，且所述左侧板和所述右侧板的尺寸大于所述滚筒端面的尺寸，所述活动叶片的第一侧与所述固定架可转动连接，所述固定架上设有用于固定所述活动叶片的第二侧的锁闭装置；

还包括用于控制所述活动叶片的第二侧与所述锁闭装置相分离的控制装置，当所述活动叶片随所述滚筒进入至所述泄水通道时，所述控制装置控制所述活动叶片的第二侧与所述锁闭装置相分离，且所述水流冲击所述活动叶片使所述活动叶片的第二侧与所述滚筒的外壁面相抵接并形成阻水槽，当所述活动叶片由所述泄水通道出来并继续转动时，所述活动叶片的第二侧逐渐与所述锁闭装置相连接。

作为优选方案，所述左侧板和所述右侧板均为圆形板，所述左侧板的外圆周和所述右侧板的外圆周上设有固定条，所述固定条与所述动力轴相平行，且所述固定条的两端分别与所述左侧板和所述右侧板相连接，所述活动叶片的第一侧可转动地连接于所述固定条，当各所述活动叶片的第二侧与所述锁闭装置相固定时，各所述活动叶片的外表面位于同一圆柱面上。

作为优选方案，所述活动叶片为金属叶片，所述左侧板的外圆周上和所述右侧板的外圆周上均间隔设置有与所述活动叶片的第二侧相对应的磁铁，多个所述磁铁构成所述锁闭装置。