專利名稱：浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水力發(fā)電機(jī)組，具體地說(shuō)是涉及一種低水頭水力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
在低水頭水力發(fā)電機(jī)組中，發(fā)電機(jī)是由水輪機(jī)做動(dòng)力源，經(jīng)傳動(dòng)，增速帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電的。低水頭水力發(fā)電機(jī)需選配合適的水輪機(jī)做動(dòng)力源，為保障水輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)還需具備一定的水頭和流量，發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電時(shí)必須保持干燥通風(fēng)。
本實(shí)用新型浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)省去了傳動(dòng)部分，發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)融合為同軸一體結(jié)構(gòu)，可直接浸沒(méi)固定于水流中運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。具有結(jié)構(gòu)緊湊運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安置使用靈活方便，適宜在江河溪流的自然水流中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)由發(fā)電機(jī)定子，葉輪轉(zhuǎn)子前環(huán)形支撐端蓋，后環(huán)形支撐端蓋組成。發(fā)電機(jī)定子與前環(huán)形支撐端蓋，后環(huán)形支撐端蓋由螺桿連接在一起。所述發(fā)電機(jī)定子是由定子鐵芯與定子線圈繞組組成的。定子鐵芯是由硅鋼片疊壓而成的，嵌放于定子鐵芯槽內(nèi)的定子線圈繞組的輸出端直接與電纜線頭連接固定于線圈繞組端部。定子線圈繞組采用真空浸柒處理，使定子線圈繞組絕緣內(nèi)層間和槽內(nèi)空隙充滿絕緣柒，整個(gè)定子線圈繞組絕緣粘結(jié)成為一個(gè)整體。經(jīng)真空浸柒處理后的定子內(nèi)表面形成一個(gè)致密光滑的完整連續(xù)柒膜，由此提高整個(gè)絕緣結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性，電氣強(qiáng)度，機(jī)械強(qiáng)度和耐水流介質(zhì)的侵蝕，使主要絕緣組分不與導(dǎo)電介質(zhì)直接接觸。在定子線圈繞組兩端部采用防水、防潮性的瀝清將定子線圈繞組兩端部和定子鐵芯槽口熔封成圓環(huán)形，使定子線圈繞組兩端部的絕緣組分與侵入的水份再次隔絕。定子線圈繞組損耗產(chǎn)生的熱量會(huì)經(jīng)定子鐵芯傳導(dǎo)給水流帶走，不會(huì)對(duì)兩端部的熔封瀝清圓環(huán)造成影響。在瀝清圓環(huán)外的塑料保護(hù)罩防止浸入端蓋與葉輪轉(zhuǎn)子間隙中的水在葉輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，水產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磨擦對(duì)定子線圈繞組端部的瀝清密封圓環(huán)造成水流磨擦損壞。所述葉輪轉(zhuǎn)子是由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與水輪機(jī)葉輪融合在一起構(gòu)成同軸一體的圓柱形貫流式葉輪轉(zhuǎn)子，在葉輪轉(zhuǎn)子主軸的圓柱面上焊有徑向分布，有相對(duì)扭角的水輪機(jī)葉輪葉片，葉輪葉片外緣與一柱形圓環(huán)內(nèi)圓面熔焊在一起，柱形圓環(huán)內(nèi)圓的軸向出水端有一過(guò)度弦邊，在柱形圓環(huán)外圓面上固定有徑向充磁的多級(jí)永磁體。葉輪轉(zhuǎn)子主軸兩端分別固定在發(fā)電機(jī)定子兩端的前環(huán)形支撐端蓋中心的軸承中和后環(huán)形支撐端蓋中心的軸承組中，發(fā)電機(jī)環(huán)形端蓋中部為軸向過(guò)流通道，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸承座位于發(fā)電機(jī)環(huán)形端蓋中部的軸向過(guò)流通道內(nèi)由徑向分布的支撐桿與環(huán)形端蓋連接固定為一同心整體結(jié)構(gòu)，在前環(huán)形端蓋的軸向水流通道內(nèi)圓的發(fā)電機(jī)側(cè)有一過(guò)度弦邊。發(fā)電機(jī)后環(huán)形端蓋與位于發(fā)電機(jī)后環(huán)形端蓋中部軸承座之間的水流通道部分由徑向分布并軸向傾斜于端蓋內(nèi)側(cè)的支撐桿連接固定為一同心整體結(jié)構(gòu)。
上述實(shí)用新型浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)與一錐形匯流管和一錐形吸水管串連成一圓筒形的過(guò)流通道，浸沒(méi)固定于低水頭水流中，水流由錐形匯流管流入，在外壓的作用下水流被加速由發(fā)電機(jī)中部軸向流經(jīng)葉輪葉片，葉片受水流沖擊的反作用力使葉輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，水流經(jīng)過(guò)葉片流向錐形吸水管。錐形吸水管是一擴(kuò)散形流道，它使流到錐形吸水管的水流減速，同時(shí)通過(guò)把排水中余留的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲胨^，從而增加了葉輪轉(zhuǎn)子上的壓差，加大了葉輪轉(zhuǎn)子的動(dòng)量。旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)子的柱形圓環(huán)外圓面上徑向充磁的多級(jí)永磁體形成一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，嵌放于定子鐵芯槽內(nèi)的定子線圈繞組，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，定子線圈繞組由電纜與負(fù)載和蓄電池組連接。該水力發(fā)電機(jī)前環(huán)形支撐端蓋內(nèi)圓發(fā)電機(jī)側(cè)的弦邊與葉輪轉(zhuǎn)子的柱形圓環(huán)內(nèi)圓面相搭接成一過(guò)渡段。葉輪轉(zhuǎn)子的柱形圓環(huán)出水端弦邊與后環(huán)形支撐端蓋內(nèi)圓面相搭接成過(guò)渡段。在葉輪轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)防止水流中的泥沙顆粒進(jìn)入到定轉(zhuǎn)子間的間隙內(nèi)造成機(jī)械磨損。固定在前環(huán)形支撐端蓋中心軸承座上的軸承蓋外圓的弦邊與葉輪轉(zhuǎn)子主軸外圓柱端部相銜接成過(guò)渡段。葉輪轉(zhuǎn)子主軸外圓柱端部的出水端弦邊與后環(huán)形支撐端蓋中心軸承座上固定的軸承蓋相銜接成過(guò)渡段。進(jìn)入葉輪轉(zhuǎn)子的泥沙顆粒在水流沖力作用下經(jīng)過(guò)過(guò)渡段，被水流帶入擴(kuò)散形流道的錐形吸水管中去了。
如上所述本實(shí)用新型浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)，可在水流中連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)融為一體省去了傳動(dòng)部分，在安置使用時(shí)，只需將該水力發(fā)電機(jī)與錐形匯流管，錐形吸水管連接。浸沒(méi)固定于水流中，不需做任何調(diào)整和守護(hù)，可日夜不停的向負(fù)載和蓄電池組供電。
因此本實(shí)用新型浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)，用作低水頭水流發(fā)電時(shí)可顯示很大的優(yōu)越性和靈活性，適合固定連續(xù)運(yùn)行供電，更適合在野外流動(dòng)性使用，該水力發(fā)電機(jī)浸沒(méi)于水中運(yùn)轉(zhuǎn)，不受氣候、環(huán)境、溫度的影響，同時(shí)還具有隱蔽性的特點(diǎn)。


圖1是浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)主視圖；圖2是發(fā)電機(jī)定子視圖；圖3是葉輪轉(zhuǎn)子視圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是前環(huán)形支撐端蓋視圖；圖6是后環(huán)形端蓋視圖；圖7是前塑料保護(hù)罩視圖；圖8是后塑料保護(hù)罩視圖；具體實(shí)施方式
在圖1所示實(shí)施例中，葉輪轉(zhuǎn)子4的進(jìn)水端軸固定在前環(huán)形支撐端蓋2中部的軸承座3內(nèi)，葉輪轉(zhuǎn)子4的出水端軸固定在后環(huán)形支撐端蓋9中部的軸承座8內(nèi)。錐形匯流管5前環(huán)形支撐端蓋2發(fā)電機(jī)定子鐵芯6后環(huán)形支撐端蓋9錐形吸水管7由螺桿1連接緊固為一體，形成一圓筒形的過(guò)流通道。
權(quán)利要求1.浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)由發(fā)電機(jī)定子，葉輪轉(zhuǎn)子，前環(huán)形支撐端蓋，后環(huán)形支撐端蓋組成，其特征在于水輪機(jī)葉輪位于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中部與發(fā)電機(jī)組合為同軸一體，軸向具有貫流通道的圓柱形結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)定子線圈繞組兩端部被瀝清熔封在圓環(huán)形塑料保護(hù)罩內(nèi)，發(fā)電機(jī)前環(huán)形支撐端蓋與后環(huán)形支撐端蓋中部具有軸向水流通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)，其特征在于發(fā)電機(jī)定子繞組兩端部和槽口被瀝清熔封在圓環(huán)形塑料保護(hù)罩內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)，其特征在于水輪機(jī)葉輪位于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中部與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子融合為同軸一體的圓柱形貫流式葉輪轉(zhuǎn)子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)，其特征在于葉輪轉(zhuǎn)子主軸的圓柱面上焊有徑向分布，有相對(duì)扭角的水輪機(jī)葉輪葉片，葉片外緣與一柱形圓環(huán)內(nèi)圓面熔焊在一起，在柱形圓環(huán)外圓面上固定有徑向充磁的多級(jí)永磁體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)，其特征在于與葉輪轉(zhuǎn)子葉片外緣熔焊在一起的柱形圓環(huán)的出水端有一過(guò)度弦邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)，其特征在于前環(huán)形支撐端蓋，與位于環(huán)形端蓋中心的軸承座之間的軸向水流通道部分由徑向分布的支撐桿連接構(gòu)成一同心整體結(jié)構(gòu)，在前環(huán)形端蓋的軸向水流通道內(nèi)圓的發(fā)電機(jī)側(cè)有一過(guò)度弦邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)，其特征在于后環(huán)形支撐端蓋，與位于環(huán)形端蓋中心的軸承座之間的軸向水流通道部分由徑向分布、并軸向傾斜于后環(huán)形端蓋內(nèi)側(cè)的支撐桿連接構(gòu)成一同心整體結(jié)構(gòu)。
專利摘要浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)是由發(fā)電機(jī)定子，與葉輪轉(zhuǎn)子組成的小型發(fā)電機(jī)組，在發(fā)電機(jī)前后環(huán)形支撐端蓋中部為軸向過(guò)流通道，發(fā)電機(jī)定子線圈繞組經(jīng)防水處理后可直接浸沒(méi)于水中，位于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中部的水輪機(jī)葉輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子融合為同軸一體，軸向具有貫流通道的圓柱形貫流式葉輪轉(zhuǎn)子。浸水式貫流水力發(fā)電機(jī)與錐形匯流管、錐形吸水管串連組成一圓筒形增速流道，水流由錐形匯流管流入，在外壓的作用下被加速的水流由葉輪轉(zhuǎn)子中軸向流經(jīng)葉片使葉輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，定子繞組在旋轉(zhuǎn)的葉輪轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，由電纜與負(fù)載和蓄電池組連接，該水力發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安置使用靈活方便，適宜在江河溪流的自然水流中安置使用。
文檔編號(hào)F03B3/04GK2679383SQ0324085
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2003年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月10日
發(fā)明者劉成江 申請(qǐng)人:劉成江