浮輥車式泵水發(fā)電裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了浮輥車式泵水發(fā)電裝置，浮輥車式泵水發(fā)電裝置，包括浮輥車、牽引裝置、制動裝置、底面止水裝置、端面止水裝置和發(fā)電機，浮輥車內(nèi)部靠近外緣處沿圓周方向均勻嵌設(shè)有多個空筒，浮輥車兩輥端面的中垂線處設(shè)有一道隔墻，隔墻與浮輥車的一半圍成一個高位槽，另一半圍成一個低位槽，高位槽與低位槽之間設(shè)置有水位差；隔墻上設(shè)置有兩端蓋，兩端蓋的內(nèi)側(cè)面與輥端面貼合，兩端蓋能同時蓋住至少一個空筒兩端的開口；兩端蓋的下方連接有底面止水裝置，兩端蓋的上部連接有端面止水裝置；浮輥車內(nèi)部設(shè)置有輥軸，浮輥車的轉(zhuǎn)動與制動分別由牽引裝置牽引和制動裝置制動實現(xiàn)。該浮輥車式泵水發(fā)電裝置，發(fā)電量大、成本低、低能耗，蓄能好，零污染。
【專利說明】
浮輥車式泵水發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及清潔發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，主要用于發(fā)電，也可用于栗水，特別涉及浮輥車式 栗水發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 化石能源的累積消耗和持續(xù)污染，是造成目前溫室效應(yīng)，極端天氣和嚴重霧霾的 主要原因。而太陽能、風(fēng)能等雖屬于清潔能源，但發(fā)電量小、成本高，且不能連續(xù)均勻地發(fā) 電，因而綜合效益較差。所以在今后相當長的一段時間內(nèi)，煤電將仍然占據(jù)著能源消耗的主 導(dǎo)地位。
[0003] 中國專利文獻(公告日：2014年5月7日，公告號：CN103775279A)公開了一種發(fā)電 裝置，具體涉及一種浮力發(fā)電裝置。該浮力發(fā)電裝置包括水池、浮力滾輪、浮力滾輪軸、變速 箱、發(fā)電機、隔水通道和水栗。水池一側(cè)設(shè)置有變速箱和發(fā)電機，變速箱通過輸出軸與發(fā)電 機連接，水池的中間部位通過隔水通道和軸承座裝有浮力滾輪軸，浮力滾輪軸上固裝有浮 力滾輪，浮力滾輪軸端頭裝有傳動輪，傳動輪通過傳動帶與變速箱的輸入軸連接。該浮力發(fā) 電裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎，建造費用低，通過水的上升浮力帶動浮力滾輪轉(zhuǎn)動，從而帶動 發(fā)電機轉(zhuǎn)動達到產(chǎn)生電能的目的，解決了現(xiàn)有各種類的發(fā)電設(shè)施普遍存有投資大，建造難 度高的問題，該浮力發(fā)電裝置具有無污染、低碳環(huán)保，工作成本低，適用范圍廣的優(yōu)點。
[0004] 中國專利文獻(公告日：2010年9月15日，公告號：CN101832219A)公開了一種 浮式發(fā)電裝置，在沿海潮位落差大的水域海底泥層中打入粧柱，在粧柱上套入一個中心開 圓孔的大型浮筒，浮筒底面通過拉桿連接搖臂，搖臂一頭與粧柱連接，另一頭連接栗水裝 的缸體上。當潮水漲退水位發(fā)生變化時，浮筒能沿著粧柱上下滑動，在浮筒上下滑動的同 時帶動拉桿和搖臂，使栗水裝置的缸體作往復(fù)運動，將高壓海水栗至壓力柜增壓后接通岸 上的噴管來驅(qū)動水力發(fā)電機發(fā)電，從而達到利用潮位差來發(fā)電的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為遏制目前日趨嚴重的煤電污染，而提供一座發(fā)電量大、成本低、 低能耗，蓄能好，零污染的浮輥車式栗水發(fā)電裝置。
[0006] 本發(fā)明實現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：浮輥車式栗水發(fā)電裝置，包括浮輥 車、牽引裝置、制動裝置、底面止水裝置、端面止水裝置和發(fā)電機，所述的浮輥車內(nèi)部靠近外 緣處沿圓周方向均勻嵌設(shè)有多個空筒，所述的空筒兩端的開口分別與輥端面平齊，所述的 浮輥車兩輥端面的中垂線處設(shè)有一道隔墻，所述的隔墻與浮輥車的一半圍成一個高位槽， 另一半圍成一個低位槽，所述的高位槽與低位槽之間設(shè)置有水位差；所述的隔墻上設(shè)置有 兩端蓋，所述的兩端蓋對應(yīng)于輥端面中垂線下部交匯處對稱設(shè)置，兩端蓋的內(nèi)側(cè)面與輥端 面貼合，兩端蓋能同時蓋住至少一個空筒兩端的開口；兩端蓋的下方連接有底面止水裝置， 兩端蓋的上部連接有端面止水裝置；所述的浮輥車內(nèi)部設(shè)置有輥軸，所述的浮輥車的轉(zhuǎn)動 與制動分別由牽引裝置牽引和制動裝置制動實現(xiàn)；所述的發(fā)電機的進水口與高位槽連通， 出水口與低位槽連通。該浮輥車式栗水發(fā)電裝置，由于浮輥車設(shè)置在兩個水槽內(nèi)，一側(cè)為 低位槽，另一側(cè)為高位槽，也就是浮輥車的一半在低位槽內(nèi)，另一半在高位槽內(nèi)，處于低位 槽的空筒在自然充滿水進入高位槽并越過中垂線空筒離開端蓋的瞬間，高位槽與低位槽這 之間的水位差所產(chǎn)生的水壓力便迅速充滿整個空筒，浮輥車在牽引裝置牽引力的帶動下轉(zhuǎn) 動，由于浮輥車在高位槽內(nèi)部的運轉(zhuǎn)存在極小的能量轉(zhuǎn)換，當牽引力完全脫開時，浮輥車也 能保持相對的平衡狀態(tài)，不回轉(zhuǎn)或緩回轉(zhuǎn)，處于一個平衡牽引的狀態(tài)，也就是平行牽引的狀 態(tài)，浮力的主要作用就是將空筒的垂直牽引狀態(tài)改變?yōu)槠叫袪恳隣顟B(tài)(呈斜面牽引狀態(tài)也 可)，也就是浮力越大，浮輥車輸出的能量就越多，為了能夠得到盡可能多的能量，在高位槽 和低位槽上分別設(shè)置有超高水槽和加高水槽，這樣浮輥車得到了大量的浮能，浮能經(jīng)栗水 蓄能后通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能，輸出的能量R=r+F (其中：R為輸出能量，r為輸入能量，F(xiàn) 為浮補償能量，其中：若F=O時，R=r)，浮力越大所得輸出的能量越多，實現(xiàn)了較小的能耗， 得到了盡可能大的能量輸出，極大的提高了發(fā)電效率。而且該浮輥車式栗水發(fā)電裝置也可 以實現(xiàn)低能耗栗水，實現(xiàn)低成本、無污染，低能耗，蓄能好。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的底面止水裝置包括支撐架、弧面板、端面?zhèn)劝濉L槽、滾柱和L形 波紋止水條；所述的支撐架垂直設(shè)置在低位槽和高位槽內(nèi)，所述的弧面板與輥端面外圓弧 配合設(shè)置，所述的弧面板平行于輥端面且沿輥端面圓周方向設(shè)置在支撐架上，所述的弧面 板的上端躍出低位槽的水面，弧面板的下端固定在低位槽的底部，所述的弧面板的下端穿 設(shè)有排水管；所述的端面?zhèn)劝迮c輥端面外圓弧配合設(shè)置，所述的端面?zhèn)劝逋鈧?cè)面的上段固 定在支撐架上，端面?zhèn)劝逋鈧?cè)面的下段固定在隔墻上，所述的端面?zhèn)劝宓膬?nèi)側(cè)面外圓弧與 弧面板貼合，端面?zhèn)劝鍍?nèi)側(cè)面的內(nèi)圓弧處安裝有L形波紋止水條；所述的L形波紋止水條 的L形的一條邊靠近拐角處的一段為波紋條結(jié)構(gòu)，另一段為平面條結(jié)構(gòu)，L形的另一條邊全 段均為平面條結(jié)構(gòu)；所述的滾槽分別固定在低位槽和高位槽的底部，所述的滾柱設(shè)置在滾 槽內(nèi)部，所述的滾柱的柱面與輥面貼合，所述的滾柱的端面和輥端面以及滾槽的槽邊分別 與端面?zhèn)劝迦客瑫r貼合。底面止水裝置的上述結(jié)構(gòu)，弧面板的上段躍出低位槽的水面是 為了消除浮輥車淹沒在低位槽內(nèi)部的水深的水壓力，而滾柱密封所漏出的水可由排水管排 出，這樣的結(jié)構(gòu)使得浮輥車在低位槽中就只有自重而沒有浮力?？梢岳玫酌嬷顾b置任 意調(diào)節(jié)浮輥車在高位槽與低位槽中的浮力，底面止水裝置可以在浮輥車360度范圍內(nèi)任意 設(shè)置，并將浮輥車的重力和浮力在超出水位差之外進行調(diào)節(jié)，以更好地滿足浮輥車栗水的 需要。
[0008] 作為優(yōu)選，端蓋為框架梁式結(jié)構(gòu)，端蓋包括面板、內(nèi)弧梁、外弧梁和多根框支梁，所 述的外弧梁沿輥端面的外圓弧設(shè)置，所述的內(nèi)弧梁沿輥端面的內(nèi)部圓弧設(shè)置，所述的外弧 梁和內(nèi)弧梁通過沿輥端面徑向設(shè)置的框支梁相互連接為一體，所述的內(nèi)弧梁和外弧梁分別 與支撐架固定連接，所述的內(nèi)弧梁、外弧梁及框支梁內(nèi)側(cè)面均安裝有L形波紋止水條，所有 端面止水裝置的內(nèi)側(cè)面均與輥端面貼合，所述的面板蓋設(shè)在內(nèi)弧梁、外弧梁和框支梁的外 側(cè)面。設(shè)置框架梁式結(jié)構(gòu)的端蓋，是由于大浮輥車在轉(zhuǎn)動時，輥端面會有微小的晃動，造成 端面傾斜或局部不平等，而L形波紋止水條可隨端面移動高低起伏而隨之貼合。這樣既可 滿足密封的要求，又可減小止水的摩擦力。
[0009] 作為優(yōu)選，端面止水裝置包括L形波紋止水條、密封橡膠、止水環(huán)蓋、角鐵和螺栓， 所述的止水環(huán)蓋套設(shè)在輥軸上并壓入輥端面，所述的L形波紋止水條呈雙層鏡對稱結(jié)構(gòu)設(shè) 置在隔墻上，所述的密封橡膠夾設(shè)在兩層L形波紋止水條之間，所述的L形波紋止水條設(shè)有 波紋條結(jié)構(gòu)的一條邊設(shè)置在隔墻與輥端面之間的縫隙內(nèi)且波紋條結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)面與輥端面 貼合，平面條結(jié)構(gòu)的一條邊與隔墻緊貼在一起，再與另外兩層L形波紋止水條的平面條結(jié) 構(gòu)的一條邊相背設(shè)置，兩組平面條結(jié)構(gòu)的邊分別用角鐵和螺栓固定在隔墻上，角鐵的另一 面分別貼壓在波紋條結(jié)構(gòu)的外側(cè)面上。端面止水裝置的上述結(jié)構(gòu)，在雙層L形波紋止水條 內(nèi)部夾設(shè)密封橡膠條或片，利用L形波紋止水條良好的彈性，緊密貼合，耐壓耐磨，波紋條 面與輥端面貼合面積相對較小，多層L形波紋止水條在重疊安裝時，兩條相對接縫口應(yīng)錯 位排放，這樣可以進一步增加密封效果。其波紋內(nèi)的迷宮槽又可減緩漏水時的水壓力，而不 會形成漏水射流。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的輥軸的兩端設(shè)置有輥軸端部、輥軸端部設(shè)置有軸承，通過輥軸轉(zhuǎn) 動帶動浮輥車發(fā)電，兩軸承分別套入輥軸端部，并固定在輥軸端部兩側(cè)設(shè)置的側(cè)墻上，所述 的牽引裝置、制動裝置分別與輥軸兩端的端頭連接。通過輥軸帶動浮輥車發(fā)電時，浮輥車在 輥軸轉(zhuǎn)動時，兩軸承分別套入輥軸端部，并固定在側(cè)墻上，相應(yīng)地牽引裝置、制動裝置分別 與輥軸端頭接連。浮輥車的牽引功率按正常運行和初期蓄水(檢修后蓄水）運行的最大功 率來確定，制動裝置在浮輥車緊急停車時使用。這樣的結(jié)構(gòu)牽引轉(zhuǎn)動效果好，牽引方便。
[0011] 作為另一種優(yōu)選，輥軸固定，通過浮輥車的筒體轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電，輥端面的軸孔和輥 軸之中套設(shè)有軸承，輥軸兩端的端頭分別固定在隔墻上，所述的牽引裝置、制動裝置分別與 外設(shè)的傳動輪相連接，所述的傳動輪的輪面與輥面吻合，傳動輪、牽引裝置、制動裝置分別 固定在支撐架上。如果只是浮輥車的筒體轉(zhuǎn)動發(fā)電，而輥軸不轉(zhuǎn)時，兩軸承分別套入輥端面 輥孔和輥軸之中，其輥軸端頭固定在隔墻上，而相應(yīng)的牽引裝置、制動裝置分別與傳動輪連 接，傳動輪與輥面吻合，傳動輪、牽引裝置、制動裝置分別固定在支撐架上。這樣的結(jié)構(gòu)緊 湊，有利于實現(xiàn)牽引發(fā)電和栗水。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的傳動輪在牽引力較大時為齒輪結(jié)構(gòu)，所述的浮輥車的輥面上對 應(yīng)于傳動輪的齒輪結(jié)構(gòu)鑲設(shè)有一圈嚙合齒條，輥面嚙合齒條的齒頂高度與輥面平齊，并相 應(yīng)地設(shè)置多個滾柱與底部輥面貼合；傳動輪在牽引力較小時為橡膠包覆的輥結(jié)構(gòu)，所述的 浮輥車與傳動輪相貼合部分的輥面為細微粗糙面。傳動輪在牽引力較大時為齒輪結(jié)構(gòu)，與 相應(yīng)嚙合的輥面鑲?cè)胍蝗Ш淆X條，嚙合齒條的齒頂高度與輥面平齊，并相應(yīng)地設(shè)置多個 滾柱與滾面貼合密封，以防止漏水量過大。傳動輪在牽引力較小時為橡膠包覆的輥結(jié)構(gòu)，其 相應(yīng)貼合的輥面可略為粗糙面。如果是初期蓄水運行，牽引功率不夠時，可適當?shù)卦黾觽鲃?輪的個數(shù)，并同時與輥面貼合轉(zhuǎn)動，正常運行后，其增加的傳動輪停止運行，并自行脫離。
[0013] 作為優(yōu)選，高位槽外接有大水池，低位槽外接有低位水池，在大水池與高位槽之間 設(shè)置有檢修閘門，大水池與發(fā)電機的進水口相通，發(fā)電機的出水口與低位水池相通，低位水 池與低位槽相通。高位槽與大水池連通，為方便維修在其中設(shè)置一道檢修閘門，大水池與發(fā) 電機連通，發(fā)電機與低位水池連通，低位水池與低位槽連通，這樣浮輥車在運行時水流將按 此路線循環(huán)運行，往復(fù)不斷。大水池周圍還可同時與多個浮輥車連通，并同時運行，這樣不 但有利于單個浮輥車的輪流檢修，而且總體投資也更加經(jīng)濟合理。
[0014] 作為優(yōu)選，尚位槽中設(shè)有超尚水槽，所述的超尚水槽由后墻、超尚墻、超尚水槽弧 板、超高水槽支撐板、超高水槽端面板、滾槽和滾柱構(gòu)成，所述的后墻平行于輥軸的軸線方 向設(shè)置在高位槽一側(cè)，所述的超高墻設(shè)置在后墻上端，所述的超高水槽支撐板靠近輥面設(shè) 置在高位槽側(cè)并與超高水槽端面板貼合，所述的滾槽設(shè)置在超高水槽支撐板的上端，所述 的滾柱設(shè)置在滾槽內(nèi)部并與浮輥車的輥面貼合，所述的超高水槽弧板固定在超高水槽支撐 板的上端并向超高墻一側(cè)平行延伸平齊設(shè)置，超高水槽端面板與超高水槽弧板端面、超高 墻端面、輥端面同時貼合圍成超高水槽，超高水槽端面板的下段與后墻、高位槽底面緊密固 定連接。為增加高位槽中浮輥車水位差的額外浮力，在水平處的滾槽上面連接超高水槽弧 面板，并與后墻上的加高墻同時并列升高，再將兩塊超高水槽端面板與超高水槽弧板端面、 加高墻端面、輥端面同時貼合圍成超高水槽。如果直接增加高位槽的水位差，不但不利于空 筒的排水，而且浮力也并不會隨之增加。但若加設(shè)了超高水槽，再來增加水位差，那么浮輥 車的浮力（也可以說是浮體底面投影面積的水壓力）會隨之增加，這樣浮輥車的功率設(shè)計將 會變得更為方便靈活。由于超高水槽位于高位槽內(nèi)，所以即使密封處漏水，其容積損失也相 應(yīng)較小，高位槽內(nèi)的水流可繞過超高水槽直接進入大水池。
[0015] 作為優(yōu)選，低位槽中設(shè)有加高水槽，所述的加高水槽由隔墻、加高墻、加高水槽弧 面板、加高水槽支撐板、加高水槽端面板、滾槽和滾柱構(gòu)成，所述的加高墻設(shè)置在隔墻上端， 所述的加高水槽支撐板固定在低位槽內(nèi)部且靠近輥面處，所述的加高水槽的端部與輥軸中 心齊平，所述的滾槽設(shè)置在加高水槽支撐板上，所述的滾柱設(shè)置在滾槽內(nèi)部并與輥面貼合， 所述的加高水槽弧面板下端固定在加高水槽支撐板的上端，加高水槽弧面板的上端與加高 墻平行設(shè)置同時并列升高，所述的加高水槽端面板與加高水槽弧面板端面、加高墻端面和 輥端面同時貼合圍成加高水槽。由于在低位槽內(nèi)，浮輥車的重力壓力區(qū)域在中垂線頂部和 軸心水平線側(cè)面90度的輥面范圍內(nèi)，所以將這一區(qū)域隔離后加水加壓，就可以增加浮輥的 重力。
[0016] 本發(fā)明主要利用浮力作為發(fā)電的新動力，其主要發(fā)電原理為： 在浮輥車兩端面的中垂線處設(shè)置一道隔墻，隔墻與浮輥車的一半圍成一個高位槽，另 一半圍成一個低位槽。在輥端面靠近外緣處嵌入多個空筒，空筒兩端的開口分別與輥端面 平齊，空筒與空筒之間的間距相等，這樣就構(gòu)成了一個浮輥車的結(jié)構(gòu)。在輥端面的中垂線處 與隔墻下部的交匯處，分別設(shè)置一塊相對稱的固定端蓋，兩端蓋內(nèi)側(cè)面與輥端面完全貼合， 端蓋能同時蓋住空筒兩端的開口，兩端蓋的外側(cè)面分別固定在隔墻上。兩端蓋的上部順中 垂線連接端面止水裝置，再連接止水環(huán)蓋，又連接端面止水裝置直至露出水面，端在止水裝 置的一面和止水環(huán)蓋的一面與輥端面完全貼合，另一面則固定在隔墻上。端蓋下部順中垂 線連接底面止水裝置，底面止水裝置的上面與輥面完全貼合，下面則固定在水槽底面。浮輥 車的轉(zhuǎn)動由牽引裝置帶動。發(fā)電機的進水口與高位槽連通，出水口與低位槽連通。在高位 槽中加設(shè)超高水槽，在低位槽中加設(shè)加高水槽。
[0017] 為方便浮輥上的空筒能自動完成充水和排水，設(shè)有高位槽與低位槽之間的水位差 為H，一般取浮輥車外緣直徑的80%左右，浮輥車在低位槽中的淹沒水深為h，一般取浮輥車 外緣直徑的10%左右，剩下的10%為浮輥車露出水面的高度。
[0018] 根據(jù)上述浮輥車的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的配置，在高位槽和低位槽滿足上述取值條件后， 帶空筒的浮輥車在高位槽和低位槽中會出現(xiàn)三種狀態(tài)：1.浮輥向低位槽方向緩慢轉(zhuǎn)動； 2.浮輥向高位槽方向緩慢轉(zhuǎn)動；3.浮輥不轉(zhuǎn)動，呈相對平衡狀態(tài)。
[0019] 根據(jù)模型實驗的初步結(jié)果是：多次試驗均以第三種平衡狀態(tài)出現(xiàn)，按模型推算，高 位槽中帶空筒（未加蓋）的浮輥車雖在水中加上浮力后自重消減(理論上算出向上的凈浮 力)，而低位槽(試驗時沒有加淹沒水深h)中帶空筒的浮輥車的自重保持不變，兩邊浮輥車 的重量相差很大，理當是重的一邊向輕的一邊傾斜而轉(zhuǎn)動，但實際結(jié)果是仍然保持平衡狀 態(tài)，其原因在于： 浮輥車在高位槽中雖然獲得巨大的浮力，但同時也受到了輥面聚向軸心的水壓合力， 輥端面的水平壓力，由于試驗?zāi)Ｐ洼^小，其止水密封的摩擦阻力、輥的摩擦阻力等難以準確 的體現(xiàn)真實的數(shù)據(jù)，但上述出現(xiàn)的混合水壓力，混合摩擦力等均能將浮輥車緊緊地托住，使 浮輥車能保持一個相對的平衡，試驗中突然將高位槽中的水放空，浮輥車立刻就會失去平 衡迅速轉(zhuǎn)向左邊低位槽。以上實驗的初步結(jié)果為： 浮輥在浮力的作用下，可以保持一個相對的平衡狀態(tài)。
[0020] 浮輥在靜止狀態(tài)下，空筒在水中蓋與不蓋不影響浮輥的浮力。
[0021] 浮力集中在輥面中垂線底向輥軸心的水平90度左右的范圍內(nèi)。
[0022] 上述三種結(jié)果，如果加以合理地借用，其重要的一點就是要滿足浮輥的平衡狀態(tài)， 那么或多或少都可以獲得一定的浮力能量。
[0023] 綜上所述，浮輥車具體的栗水過程為：低位槽的空筒在自然充滿水進入高位槽并 越過中垂線空筒離開端蓋的瞬間，高位槽H水位差的水壓力便迅速充滿整空筒，雖然此時 運轉(zhuǎn)浮輥車不會回轉(zhuǎn)，但輸入的能量相差不大，但隨著端蓋范圍的延伸，H水位差的壓力會 隨之減小，如果端蓋略為露出水面，那么空筒沿程就沒有H的水壓力，也就是說在高位槽中 空筒的運行過程沒有與高位槽有能量交換。
[0024] 假如浮輥車轉(zhuǎn)動時，所有空筒的水全部排泄在高位槽之外，那么，高位槽內(nèi)的水量 并沒有增減的變化，而轉(zhuǎn)動的浮輥車其體積也沒有增減變化，其中最為關(guān)鍵的是浮輥車移 動時沒有水容積增加的巨大阻力消耗。而高位槽水面水量的增加，也只是浮輥車克服自身 阻力所做功而產(chǎn)生的結(jié)果，而浮輥車做功又借助了浮力的平衡能量，而這個能量又直接地 減小了浮輥的牽引力。
[0025] 浮輥車在牽引力的帶動下轉(zhuǎn)動，牽引力完全脫開時，浮輥車卻能保持相對的平衡 狀態(tài)，緩順轉(zhuǎn)或緩回轉(zhuǎn)，那再牽引，再平衡，實際上就是處于一個平衡牽引的狀態(tài)。也就是平 行牽引的狀態(tài)。那么浮力的主要作用就是將空筒的垂直牽引狀態(tài)改變?yōu)槠叫袪恳隣顟B(tài)(呈 斜面牽引狀態(tài)也可)，這就是浮輥車得到浮力補償?shù)恼嬲?，也就是浮能補償?shù)脑恚汉?單地歸納為：R=r+F (其中：R為輸出能量，r為輸入能量，F(xiàn)為浮補償能量，其中：若F=O時， R=r)，從公式中得出浮力越大所得輸出的能量越多，按此推算若浮力不足可以利用超高水 槽來增加浮力。
[0026] 根據(jù)上述浮輥車的結(jié)構(gòu)和運行的原理，假設(shè)：浮輥車的外直徑為128. 4m，輥面長 度為30m，空筒容積為Φ 8 X 30m，空筒總數(shù)為24個，額定水位差H為IOOm(注：高位槽一邊 浮輥車的排水量為半圓柱體積減去露出水面半弓形體積，再減去10個空筒的容積，即左邊 重量大于右邊，其具體數(shù)據(jù)等均略)。
[0027] 按照上述設(shè)定，當浮輥車轉(zhuǎn)速約為每分鐘半轉(zhuǎn)時，則每秒的栗水量約為整數(shù)300 立方米，則： 總毛功率(輸出能量）：R=9. 81QH=9.81X300X100=294.3 (Mff) (其中，除去發(fā)電機轉(zhuǎn)換效率10%、除去浮輥車牽引力、止水密封阻力、混合水壓、摩 擦力、漏水容積損失總計35%，其它損失5%)那么，浮補償能量(剩余可輸出的功率約）為 F=294. 3X50%=147 (Mff) 上述結(jié)果再優(yōu)化，如空筒個數(shù)增加，轉(zhuǎn)速加快，輥直徑加大、或利用超高水槽、所得的電 能還會增多，若在大水池周圍連通多個浮輥車同時運行，那么就可相當于一座大型電站的 發(fā)電量。
[0028] 本發(fā)明的有益效果是：該浮輥車式栗水發(fā)電裝置，發(fā)電量大、成本低、低能耗，蓄能 好，零污染。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明浮輥車式栗水發(fā)電裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明浮輥車式栗水發(fā)電裝置的一種縱向半剖視圖； 圖3為圖1的側(cè)面剖視圖； 圖4是圖2中端面止水裝置的一種剖視圖； 圖5是圖1中的端蓋和底面止水裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明中超高水槽的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本發(fā)明中加高水槽的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中：1、浮輥車，2、牽引裝置，3、制動裝置，4、底面止水裝置，5、端面止水裝置，6、發(fā)電 機，7、空筒，8、輥端面，9、中垂線，10、隔墻，11、高位槽，12、低位槽，13、端蓋，14、超高水槽， 15、加高水槽，16、支撐架，17、弧面板，18、端面?zhèn)劝澹?9、滾槽，20、滾柱，21、L形波紋止水條， 22、排水管，23、輥面，24、面板，25、內(nèi)弧梁，26、外弧梁，27、框支梁，28、止水環(huán)蓋，29、螺栓， 30、角鐵，31、輥軸，32、軸承，33、輥軸端部，34、側(cè)墻，35、傳動輪，36、嚙合齒條，37、大水池， 38、低位水池，39、檢修閘門，40、后墻，41、超高墻，42、超高水槽弧板，43、超高水槽支撐板， 44、超高水槽端面板，45、加高墻，46、加高水槽弧面板，47、加高水槽支撐板，48、加高水槽端 面板，49、密封橡膠。
【具體實施方式】
[0030] 下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細說明。
[0031] 實施例1 : 為敘述方便，本文中所稱的左右與附圖本身的左右方向一致，但對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)并不 起限定作用。
[0032] 在圖1、圖2所示的實施例中，浮輥車式栗水發(fā)電裝置，包括浮輥車1、牽引裝置2、 制動裝置3、底面止水裝置4、端面止水裝置5和發(fā)電機6,浮輥車1內(nèi)部靠近外緣處沿圓周 方向均勻嵌設(shè)有多個空筒7,空筒7兩端的開口分別與輥端面8平齊，浮輥車1兩輥端面8 的中垂線9處設(shè)有一道隔墻10,隔墻10與浮輥車1的一半圍成一個高位槽11，另一半圍成 一個低位槽12,高位槽11與低位槽12之間設(shè)置有水位差H ;隔墻10上設(shè)置有兩端蓋13， 兩端蓋13對應(yīng)于輥端面中垂線9下部交匯處對稱設(shè)置，兩端蓋13的內(nèi)側(cè)面與輥端面8貼 合，兩端蓋13能同時蓋住至少一個空筒7兩端的開口；兩端蓋13的下方連接有底面止水裝 置4,兩端蓋13的上部連接有端面止水裝置5 ;浮輥車1內(nèi)部設(shè)置有輥軸31，浮輥車1的轉(zhuǎn) 動與制動分別由牽引裝置2牽引和制動裝置3制動實現(xiàn)；發(fā)電機6的進水口與高位槽11連 通，出水口與低位槽12連通。
[0033] 底面止水裝置4包括支撐架16、弧面板17、端面?zhèn)劝?8、滾槽19、滾柱20和L形 波紋止水條21 ;支撐架16垂直設(shè)置在低位槽12和高位槽11內(nèi)，弧面板17與輥端面8外 圓弧配合設(shè)置，弧面板17平行于輥端面8且沿輥端面8圓周方向設(shè)置在支撐架16上，弧面 板17的上端躍出低位槽12的水面，弧面板17的下端固定在低位槽12的底部，弧面板17 的下端穿設(shè)有排水管22 ;端面?zhèn)劝?8與輥端面8外圓弧配合設(shè)置，端面?zhèn)劝?8外側(cè)面的 上段固定在支撐架16上，端面?zhèn)劝?8外側(cè)面的下段固定在隔墻10上，端面?zhèn)劝?8的內(nèi)側(cè) 面外圓弧與弧面板17貼合，端面?zhèn)劝?8內(nèi)側(cè)面的內(nèi)圓弧處安裝有L形波紋止水條21 ; L 形波紋止水條21的L形的一條邊靠近拐角處的一段為波紋條結(jié)構(gòu)，另一段為平面條結(jié)構(gòu)，L 形的另一條邊全段均為平面條結(jié)構(gòu)；滾槽19分別固定在低位槽12和高位槽11的底部，滾 柱20設(shè)置在滾槽19內(nèi)部，滾柱20的柱面與輥面23貼合，滾柱20的端面和輥端面8以及 滾槽19的槽邊分別與端面?zhèn)劝?8全部同時貼合。
[0034] 端蓋13為框架梁式結(jié)構(gòu)，端蓋13包括面板24、內(nèi)弧梁25、外弧梁26和多根框支 梁27 (見圖5)，外弧梁26沿輥端面8的外圓弧設(shè)置，內(nèi)弧梁25沿輥端面8的內(nèi)部圓弧設(shè) 置，外弧梁26和內(nèi)弧梁25通過沿輥端面8徑向設(shè)置的框支梁27相互連接為一體，內(nèi)弧梁 25和外弧梁26分別與支撐架16固定連接，內(nèi)弧梁25、外弧梁26及框支梁27內(nèi)側(cè)面均安 裝有L形波紋止水條21，所有端面止水裝置5的內(nèi)側(cè)面均與輥端面8貼合，面板24蓋設(shè)在 內(nèi)弧梁25、外弧梁26和框支梁27的外側(cè)面。
[0035] 端面止水裝置5包括L形波紋止水條21、密封橡膠49、止水環(huán)蓋28、角鐵30和螺 栓29 (見圖4)，止水環(huán)蓋28套設(shè)在輥軸31上并壓入輥端面8, L形波紋止水條21呈雙層 鏡對稱結(jié)構(gòu)設(shè)置在隔墻10上，密封橡膠49夾設(shè)在兩層L形波紋止水條21之間，L形波紋 止水條21設(shè)有波紋條結(jié)構(gòu)的一條邊設(shè)置在隔墻10與輥端面8之間的縫隙內(nèi)且波紋條結(jié)構(gòu) 的內(nèi)側(cè)面與輥端面8貼合，平面條結(jié)構(gòu)的一條邊與隔墻10緊貼在一起，再與另外兩層L形 波紋止水條21的平面條結(jié)構(gòu)的一條邊相背設(shè)置，兩組平面條結(jié)構(gòu)的邊分別用角鐵30和螺 栓29固定在隔墻10上，角鐵30的另一面分別貼壓在波紋條結(jié)構(gòu)的外側(cè)面上。
[0036] 輥軸31的兩端設(shè)置有輥軸端部33、輥軸端部33設(shè)置有軸承32,通過輥軸31轉(zhuǎn)動 帶動浮輥車1發(fā)電，兩軸承32分別套入輥軸端部33,并固定在輥軸端部33兩側(cè)設(shè)置的側(cè)墻 34上，牽引裝置2、制動裝置3分別與輥軸31兩端的端頭連接。
[0037] 輥軸固定，通過浮輥車1的筒體轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電，輥端面8的軸孔和輥軸31之中套 設(shè)有軸承32,輥軸31兩端的端頭分別固定在隔墻10上，牽引裝置2、制動裝置3分別與外 設(shè)的傳動輪35相連接，傳動輪35的輪面與輥面23吻合，傳動輪35、牽引裝置2、制動裝置 3分別固定在支撐架16上。
[0038] 傳動輪35在牽引力較大時為齒輪結(jié)構(gòu)，浮輥車1的輥面23上對應(yīng)于傳動輪35的 齒輪結(jié)構(gòu)鑲設(shè)有一圈嚙合齒條36,輥面嚙合齒條36的齒頂高度與輥面23平齊(見圖3)，并 相應(yīng)地設(shè)置多個滾柱20與輥面23貼合；傳動輪35在牽引力較小時為橡膠包覆的輥結(jié)構(gòu)， 浮輥車1與傳動輪35相貼合部分的輥面23為粗糙面。
[0039] 高位槽11外接有大水池 37,低位槽12外接有低位水池 38,在大水池 37與高位槽 11之間設(shè)置有檢修閘門39,大水池 37與發(fā)電機6的進水口相通，發(fā)電機6的出水口與低位 水池38相通，低位水池38與低位槽12相通。
[0040] 尚位槽11中設(shè)有超尚水槽14,超尚水槽14由后墻40、超尚墻41、超尚水槽弧板 42、超高水槽支撐板43、超高水槽端面板44、滾槽19和滾柱20構(gòu)成(見圖6)，后墻40平行 于輥軸31的軸線方向設(shè)置在高位槽11 一側(cè)，超高墻41設(shè)置在后墻40上端，超高水槽支撐 板43靠近輥面23設(shè)置在高位槽11側(cè)并與超高水槽端面板44貼合，滾槽19設(shè)置在超高水 槽支撐板43的上端，滾柱20設(shè)置在滾槽19內(nèi)部并與浮輥車的輥面23貼合，超高水槽弧板 42固定在超高水槽支撐板43的上端并向超高墻41 一側(cè)平行延伸平齊設(shè)置，超高水槽端面 板44與超尚水槽弧板42端面、超尚墻41端面、混端面8同時貼合圍成超尚水槽14,超尚水 槽端面板44的下段與后墻40、高位槽11底面緊密固定連接。
[0041] 低位槽12中設(shè)有加高水槽15,加高水槽15由隔墻10、加高墻45、加高水槽弧面 板46、加高水槽支撐板47、加高水槽端面板48、滾槽19和滾柱20構(gòu)成(見圖7)，加高墻45 設(shè)置在隔墻10上端，加高水槽支撐板47固定在低位槽12內(nèi)部且靠近輥面23處，加高水槽 15的端部與輥軸31中心齊平，滾槽19設(shè)置在加高水槽支撐板47上，滾柱20設(shè)置在滾槽 19內(nèi)部并與輥面23貼合，加高水槽弧面板46下端固定在加高水槽支撐板47的上端，加高 水槽弧面板46的上端與加高墻45平行設(shè)置同時并列升高，加高水槽端面板48與加高水槽 弧面板46端面、加高墻45端面和輥端面8同時貼合圍成加高水槽15。
[0042] 實施例2 : 實施例2中的技術(shù)方案與實施例1基本相同，不同之處在于：該浮輥車式栗水發(fā)電裝 置，是通過輥軸的轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電的，輥軸31的兩端設(shè)置有輥軸端部33、輥軸端部33設(shè)置有 軸承32,通過輥軸31轉(zhuǎn)動帶動浮輥車1發(fā)電，兩軸承32分別套入輥軸端部33,并固定在輥 軸端部33兩側(cè)設(shè)置的側(cè)墻34上，牽引裝置2、制動裝置3分別與輥軸31兩端的端頭連接。
[0043] 實施例3 : 實施例3中的技術(shù)方案與實施例1基本相同，不同之處在于：該該浮輥車式栗水發(fā)電裝 置，輥軸固定，通過浮輥車1的筒體轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電，輥端面8的軸孔和輥軸31之中套設(shè)有軸 承32,輥軸31兩端的端頭分別固定在隔墻10上，牽引裝置2、制動裝置3分別與外設(shè)的傳 動輪35相連接，傳動輪35的輪面與輥面23吻合，傳動輪35、牽引裝置2、制動裝置3分別 固定在支撐架16上。傳動輪35在牽引力較大時為齒輪結(jié)構(gòu)，浮輥車1的輥面23上對應(yīng)于 傳動輪35的齒輪結(jié)構(gòu)鑲設(shè)有一圈嚙合齒條36,輥面嚙合齒條36的齒頂高度與輥面23平齊 (見圖3)，并相應(yīng)地設(shè)置多個滾柱20與輥面23貼合。
[0044] 實施例4 : 實施例4中的技術(shù)方案與實施例1基本相同，不同之處在于：該該浮輥車式栗水發(fā)電裝 置，輥軸固定，通過浮輥車1的筒體轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電，輥端面8的軸孔和輥軸31之中套設(shè)有軸 承32,輥軸31兩端的端頭分別固定在隔墻10上，牽引裝置2、制動裝置3分別與外設(shè)的傳 動輪35相連接，傳動輪35的輪面與輥面23吻合，傳動輪35、牽引裝置2、制動裝置3分別 固定在支撐架16上。傳動輪35在牽引力較小時為橡膠包覆的輥結(jié)構(gòu)，浮輥車1與傳動輪 35相貼合部分的輥面23為粗糙面。
[0045] 上述實施例所示的該浮輥車式栗水發(fā)電裝置，浮輥車1是由一塊輥面23包覆在兩 塊相等圖形的輥端面8外緣而組成的一個空心浮軸，所以具有一定的浮力。
[0046] 在兩輥端面8的圓心孔內(nèi)固定一根輥軸31，在輥軸端部33套入軸承32并固定在 側(cè)墻34上，若施于外力浮輥車輛就會轉(zhuǎn)動（見圖3)。在輥軸31與兩輥端面8孔之間套入 軸承32,輯軸端部33固定在隔墻10上，若施于外力，浮輯車1就會轉(zhuǎn)動，而輯軸31則不會 轉(zhuǎn)動，如果在輥軸端部33和輥端面8孔內(nèi)均裝入軸承32,若施于外力則浮輥車1與輥軸31 均可同向轉(zhuǎn)動。輥軸軸承32的安裝具體由牽引力的大小來選擇。
[0047] 根據(jù)圖1、圖2所示，在輥端面8的中垂線9處設(shè)置一道隔墻10,隔墻10與浮輥車 1的一半圍成一個高位槽11，另一半圍成一個低位槽12。如圖1所示，在輥端面8靠近外 緣周處嵌入多個空筒7,空筒7兩端的開口分別與輥端面8平齊，以便于密封?？胀?與空 筒7之間的間距相等，以保證浮輥車1四周的重量均勻相等。由此浮輥便成為一個可以帶 水轉(zhuǎn)動的浮輥車。
[0048] 根據(jù)圖5所示，在輥端面8的中垂線9處與隔墻10下部的交匯之處，分別設(shè)置一 塊相對稱的固定端蓋13,兩端蓋13的內(nèi)側(cè)面與輥端面8貼合，端蓋13能同時蓋住空筒7兩 端的開口，兩端蓋13的外側(cè)面分別固定在隔墻10上。兩端蓋13的上部順中垂線9連接端 面止水裝置5,再連接止水環(huán)蓋28,以再連接端面止水裝置5直至露出水面，端蓋13下部順 中垂線9連接底面止水裝置4。
[0049] 端蓋13是由內(nèi)弧梁25、外弧梁26與多根框架支梁27固定連接而組成的一個框梁 式結(jié)構(gòu)，內(nèi)弧梁25、外弧梁26均與支撐架16連接，支撐架16固定在高位槽11內(nèi)，內(nèi)弧梁 25、外弧梁26及框支梁27同一面均要安裝L形波紋止水條21，最后再蓋上面板24固定在 內(nèi)弧梁25、外弧梁26及框支梁27上，所有L形波紋止水條21 -面均與輥端面8貼合。
[0050] 由于大浮輥在轉(zhuǎn)動時，輥端面會有微小的晃動，造成端面傾斜或局部不平等，而L 形波紋止水條21 -面在與輥端面8之間的彈性縫隙區(qū)域內(nèi)可隨軸端面8移動高低起伏而 隨之貼合。這樣既可滿足密封的要求，又可減小止水的摩擦力。
[0051] 端蓋13采用框梁式結(jié)構(gòu)，主要是防止高位槽11內(nèi)的水經(jīng)端蓋13直接滲漏到低位 槽12,而框梁分段式的止水結(jié)構(gòu)可將滲漏的水限制在各框梁區(qū)域之內(nèi)。端蓋13的長度可延 長升至露出水面。也可短至能蓋住一個空筒即可。
[0052] 根據(jù)圖4所示，端面止水裝置5包括L形波紋止水條21、止水環(huán)蓋28、角鐵30和 螺栓29,止水環(huán)蓋28套設(shè)在輥軸31上并壓入輥端面8, L形波紋止水條21呈鏡對稱固定 在隔墻10上，L形波紋止水條21設(shè)有波紋條結(jié)構(gòu)的一條邊設(shè)置在隔墻10與輥端面8之間 的縫隙內(nèi)且波紋條結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)面與輥端面8貼合，平面條結(jié)構(gòu)的一條邊與隔墻10緊貼在一 起，再與另外一條L形波紋止水條21的平面條結(jié)構(gòu)的一條邊相背設(shè)置，兩條平面條結(jié)構(gòu)的 邊分別用角鐵30和螺栓29固定在隔墻10上，角鐵30的另一面分別貼壓在波紋條結(jié)構(gòu)的 外側(cè)面上。采用L形波紋止水條波紋面止水彈性好，貼合緊密，而且耐壓耐磨，即使增加彈 片的厚度，也不會影響其彈性，并且波紋面與輥端面貼合面積相對較小，其波紋內(nèi)的迷宮槽 又可減緩漏水時的水壓力，而不會形成漏水射流。兩條L形波紋止水條之間的對接方式為： 將兩條L形波紋條的端口對齊，要求口縫小，口縫平，然后在兩縫口上另加一小段L形波紋 條壓下重疊固定即可。
[0053] 如圖5所示，底面止水裝置4包括支撐架16、弧面板17、端面?zhèn)劝?8、滾槽19、滾 柱20和L形波紋止水條21 ;支撐架16垂直設(shè)置在低位槽12和高位槽11內(nèi)，弧面板17與 輥端面8外圓弧配合設(shè)置，弧面板17平行于輥端面8且沿輥端面8圓周方向設(shè)置在支撐架 16上，弧面板17的上端躍出低位槽12的水面，弧面板17的下端固定在低位槽12的底部， 弧面板17的下端穿設(shè)有排水管22 ;端面?zhèn)劝?8與輥端面8外圓弧配合設(shè)置，端面?zhèn)劝?8 外側(cè)面的上段固定在支撐架16上，端面?zhèn)劝?8外側(cè)面的下段固定在隔墻10上，端面?zhèn)劝?18的內(nèi)側(cè)面外圓弧與弧面板17貼合，端面?zhèn)劝?8內(nèi)側(cè)面的內(nèi)圓弧處安裝有L形波紋止水 條21 ;滾槽19分別固定在低位槽12和高位槽11的底部，滾柱20設(shè)置在滾槽19內(nèi)部，滾 柱20的柱面與輥面23貼合，滾柱20的端面和輥端面8以及滾槽19的槽邊分別與端面?zhèn)?板18全部同時貼合。弧面板17之所以躍出水面安裝是為了消除浮輥車1淹沒水深h的水 壓力，而滾柱20密封所漏出的水可由排水管22排出，這樣浮輥車1在低位槽12中就只有 自重而沒有浮力。
[0054] 準確地說，利用底面止水裝置4可以任意調(diào)節(jié)浮輥車1在高低位槽中的浮力： 1. 在滾柱20處于底面中垂線9時，高位槽1內(nèi)浮輥車1的浮力最大。2.在滾柱20貼輥面 23向高位槽11方向移動時，浮輥車1的浮力相應(yīng)減小。3.在滾柱20離開中垂線9貼輥面 23向低位槽12方向移動時，高位槽12內(nèi)浮輥車1的浮力保持最大不變，但低位槽12內(nèi)浮 輥車1的浮力相應(yīng)增大。
[0055] 但上述變化還不夠，也就是說底面止水裝置4還可以在浮輥車360度范圍內(nèi)任意 設(shè)置，并將浮輥車1的重力和浮力在超出H水位差之外進行調(diào)節(jié)，以更好地滿足浮輥車栗水 的需要。
[0056] 根據(jù)圖2和圖3所示，浮輥車1在輥軸31轉(zhuǎn)動時，兩軸承32分別套入輥軸端部 33,并固定在側(cè)墻34上，相應(yīng)地牽引裝置2、制動裝置3分別與輥軸31端頭接連。浮輥車1 的牽引率按正常運行和初期蓄水(檢修后蓄水）運行的最大功率來確定，制動裝置3在浮 輥車緊急停車時使用。
[0057] 如圖1、圖3所示，浮輥車1如果說只是浮輥轉(zhuǎn)動，而輥軸31不轉(zhuǎn)時，兩軸承32分 別套入輥端面8輥孔和輥軸31之中，其輥軸端部33固定在隔墻10上，而相應(yīng)的牽引裝置 2、 制動裝置3分別與傳動輪35連接，傳動輪35與輥面23吻合，傳動輪35、牽引裝置2、制 動裝置3分別固定在支撐架16上。
[0058] 其中，傳動輪35在牽引力較大時為齒輪結(jié)構(gòu)，與相應(yīng)嚙合的輥面23鑲?cè)胍蝗Ш?齒條36,嚙合齒條36的齒頂高度與輥面23平齊，并相應(yīng)地設(shè)置多個滾柱20與底部輥面23 貼合密封，以防止漏水量過大。
[0059] 傳動輪35在牽引力較小時為橡膠包覆的輥結(jié)構(gòu)，其相應(yīng)貼合的輥面23可略為粗 糙面。
[0060] 如果是初期蓄水運行，牽引功率不夠時，可適當?shù)卦黾觽鲃虞?5的個數(shù)，并同時 與輥面23貼合轉(zhuǎn)動，正常運行后，其增加的傳動輪停止運行，并自行脫離。
[0061] 根據(jù)圖6所示，為增加高位槽11中浮輥車1水位差H的額外浮力，增加真超高水 槽14,超高水槽14由后墻40、超高墻41、超高水槽弧板42、超高水槽支撐板43、超高水槽 端面板44、滾槽19和滾柱20構(gòu)成，后墻40平行于輥軸31的軸線方向設(shè)置在高位槽11 一 側(cè)，超高墻41設(shè)置在后墻40上端，超高水槽支撐板43靠近輥面23設(shè)置在高位槽11側(cè)并 與超高水槽端面板44貼合，滾槽19設(shè)置在超高水槽支撐板43的上端，滾柱20設(shè)置在滾槽 19內(nèi)部并與浮輯車1的輯面23貼合，超高水槽弧板42固定在超高水槽支撐板43的上端并 向超高墻41 一側(cè)平行延伸平齊設(shè)置，超高水槽端面板44與超高水槽弧板42端面、超高墻 41端面、輥端面8同時貼合圍成超高水槽14,超高水槽端面板44的下段與后墻40、高位槽 11底面緊密固定連接。
[0062] 如果直接增加高位槽11的水位差H，不但不利于空筒的排水，而且浮力也并不會 隨之增加。但若加設(shè)了超高水槽，再來增加水位差H，那么浮輥車的浮力(也可以說是浮體底 面投影面積的水壓力)才會隨之增加，這樣浮輥車的功率設(shè)計將會變得更為方便靈活。由于 超高水槽位于高位槽內(nèi)，所以即使密封處漏水，其容積損失也相應(yīng)較小，高位槽內(nèi)的水流可 繞過超高水槽直接進入大水池。
[0063] 如圖7所示，為增加低位槽12中與浮輥車1的自重壓力，增加加高水槽15,加高水 槽15由隔墻10、加高墻45、加高水槽弧面板46、加高水槽支撐板47、加高水槽端面板48、 滾槽19和滾柱20構(gòu)成，加高墻45設(shè)置在隔墻10上端，加高水槽支撐板47固定在低位槽 12內(nèi)部且靠近輥面23處，加高水槽15的端部與輥軸31中心齊平，滾槽19設(shè)置在加高水槽 支撐板47上，滾柱20設(shè)置在滾槽19內(nèi)部并與輥面23貼合，加高水槽弧面板46下端固定 在加高水槽支撐板47的上端，加高水槽弧面板46的上端與加高墻45平行設(shè)置同時并列升 高，加高水槽端面板48與加高水槽弧面板46端面、加高墻45端面和輥端面8同時貼合圍 成加高水槽15。
[0064] 由于在低位槽12內(nèi)，浮輥車1的重力加力區(qū)域在中垂線頂部和軸心水平線側(cè)面90 度的輥面范圍內(nèi)，所以將這一區(qū)域隔離后加水加壓，就可以增加浮輥車的重力。這樣可以選 擇性地減小浮輥車的牽引力、由于是在低位槽區(qū)域內(nèi)加高，雖然總水位差不高，但漏水的容 積損失仍然較大。因此，加高水槽均需要設(shè)置補水栗裝置。
[0065] 根據(jù)圖1、圖2所示，高位槽11與大水池37連通，為方便維修在其中設(shè)置一道檢修 閘門39,大水池37與發(fā)電機6連通，發(fā)電機6與低位水池38連通，低位水池38與低位槽 12連通，這樣浮輥車1在運行時水流將按此路線循環(huán)運行，往復(fù)不斷。
[0066] 大水池周圍還可同時與多個浮輥車1連通，并同時運行，這樣不但有利于單個浮 輥車的輪流檢修，而且總體投資也更加經(jīng)濟合理。
[0067] 按前面所述的假設(shè)條件，單個浮輥車1的栗水量為每秒300立方米，如果在大水池 周圍有四至五個浮輥車同時運行，那就是每秒一千多立方米的栗水量，相當于一條大型河 流的流量，而且是在相差一百米的水頭條件下，從而形成的一個尉為壯觀的高瀑布大水流， 與此傾泄而下，而且連續(xù)不斷，其能量之大，之多，之長久，只有設(shè)計獨特的浮輥車才能做 到。
[0068] 下面通過定性分析表，對本該浮輥車式栗水發(fā)電裝置與水電發(fā)電、煤電發(fā)電、太陽 能發(fā)電、以及核電發(fā)電進行比較分析。
[0069] 定性分析表

注：占地面積包括移民搬迀。
【主權(quán)項】
1. 浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征在于：包括浮輥車（1)、牽引裝置（2)、制動裝置（3)、 底面止水裝置（4 )、端面止水裝置（5 )和發(fā)電機（6 )，所述的浮輥車（1)內(nèi)部靠近外緣處沿圓 周方向均勻嵌設(shè)有多個空筒（7)，所述的空筒（7)兩端的開口分別與輥端面（8)平齊，所述 的浮輥車（1)兩輥端面（8)的中垂線（9)處設(shè)有一道隔墻（10)，所述的隔墻（10)與浮輥車 (1)的一半圍成一個高位槽（11)，另一半圍成一個低位槽（12)，所述的高位槽（11)與低位 槽（12)之間設(shè)置有水位差（H);所述的隔墻（10)上設(shè)置有兩端蓋（13)，所述的兩端蓋（13) 對應(yīng)于輥端面中垂線（9)下部交匯處對稱設(shè)置，兩端蓋（13)的內(nèi)側(cè)面與輥端面（8)貼合，兩 端蓋（13)能同時蓋住至少一個空筒（7)兩端的開口；兩端蓋（13)的下方連接有底面止水 裝置（4)，兩端蓋（13)的上部連接有端面止水裝置（5);所述的浮輥車（1)內(nèi)部設(shè)置有輥軸 (31)，所述的浮輥車（1)的轉(zhuǎn)動與制動分別由牽引裝置（2)牽引和制動裝置（3)制動實現(xiàn)； 所述的發(fā)電機（6)的進水口與高位槽（11)連通，出水口與低位槽（12)連通。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征在于：所述的底面止水裝置 (4)包括支撐架（16)、弧面板（17)、端面?zhèn)劝澹?8)、滾槽（19)、滾柱（20)和L形波紋止水條 (21);所述的支撐架（16)垂直設(shè)置在低位槽（12)和高位槽（11)內(nèi)，所述的弧面板（17)與 輥端面（8)外圓弧配合設(shè)置，所述的弧面板（17)平行于輥端面（8)且沿輥端面（8)圓周方向 設(shè)置在支撐架（16)上，所述的弧面板（17)的上端躍出低位槽（12)的水面，弧面板（17)的 下端固定在低位槽（12)的底部，所述的弧面板（17)的下端穿設(shè)有排水管（22);所述的端面 側(cè)板（18)與輥端面（8)外圓弧配合設(shè)置，所述的端面?zhèn)劝澹?8)外側(cè)面的上段固定在支撐架 (16)上，端面?zhèn)劝澹?8)外側(cè)面的下段固定在隔墻（10)上，所述的端面?zhèn)劝澹?8)的內(nèi)側(cè)面 外圓弧與弧面板（17)貼合，端面?zhèn)劝澹?8)內(nèi)側(cè)面的內(nèi)圓弧處安裝有L形波紋止水條（21); 所述的L形波紋止水條（21)的L形的一條邊靠近拐角處的一段為波紋條結(jié)構(gòu)，另一段為平 面條結(jié)構(gòu)，L形的另一條邊全段均為平面條結(jié)構(gòu)；所述的滾槽（19)分別固定在低位槽（12) 和高位槽（11)的底部，所述的滾柱（20)設(shè)置在滾槽（19)內(nèi)部，所述的滾柱（20)的柱面與 輥面（23)貼合，所述的滾柱（20)的端面和輥端面（8)以及滾槽（19)的槽邊分別與端面?zhèn)?板（18)全部同時貼合。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征在于：端蓋（13)為框架梁式 結(jié)構(gòu)，端蓋（13)包括面板（24)、內(nèi)弧梁（25)、外弧梁（26)和多根框支梁（27)，所述的外弧梁 (26)沿輥端面（8)的外圓弧設(shè)置，所述的內(nèi)弧梁（25)沿輥端面（8)的內(nèi)部圓弧設(shè)置，所述 的外弧梁（26)和內(nèi)弧梁（25)通過沿輥端面（8)徑向設(shè)置的框支梁（27)相互連接為一體， 所述的內(nèi)弧梁（25)和外弧梁（26)分別與支撐架（16)固定連接，所述的內(nèi)弧梁（25)、外弧梁 (26 )及框支梁（27 )內(nèi)側(cè)面均安裝有L形波紋止水條（21 )，所有端面止水裝置（5 )的內(nèi)側(cè)面 均與輥端面（8)貼合，所述的面板（24)蓋設(shè)在內(nèi)弧梁（25)、外弧梁（26)和框支梁（27)的外 側(cè)面。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征在于：端面止水裝置（5)包括 L形波紋止水條（21)、密封橡膠（49)、止水環(huán)蓋（28)、角鐵（30)和螺栓（29)，所述的止水環(huán) 蓋（28 )套設(shè)在輥軸（31)上并壓入輥端面（8 )，所述的L形波紋止水條（21)呈雙層鏡對稱結(jié) 構(gòu)設(shè)置在隔墻（10)上，所述的密封橡膠夾設(shè)在兩層L形波紋止水條（21)之間，所述的L形 波紋止水條（21)設(shè)有波紋條結(jié)構(gòu)的一條邊設(shè)置在隔墻（10)與輥端面（8)之間的縫隙內(nèi)且 波紋條結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)面與輥端面（8)貼合，平面條結(jié)構(gòu)的一條邊與隔墻（10)緊貼在一起，再 與另外兩層L形波紋止水條（21)的平面條結(jié)構(gòu)的一條邊相背設(shè)置，兩組平面條結(jié)構(gòu)的邊分 別用角鐵（30)和螺栓（29)固定在隔墻（10)上，角鐵（30)的另一面分別貼壓在波紋條結(jié)構(gòu) 的外側(cè)面上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征在于：所述的輥軸（31)的 兩端設(shè)置有輥軸端部（33)、輥軸端部（33)設(shè)置有軸承（32)，通過輥軸（31)轉(zhuǎn)動帶動浮輥 車（1)發(fā)電，兩軸承（32)分別套入輥軸端部（33)，并固定在輥軸端部（33)兩側(cè)設(shè)置的側(cè)墻 (34)上，所述的牽引裝置（2)、制動裝置（3)分別與輥軸（31)兩端的端頭連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征在于：輥軸固定，通過浮輥車 (1)的筒體轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電，輥端面（8)的軸孔和輥軸（31)之中套設(shè)有軸承（32)，輥軸（31) 兩端的端頭分別固定在隔墻（10)上，所述的牽引裝置（2)、制動裝置（3)分別與外設(shè)的傳動 輪（35 )相連接，所述的傳動輪（35 )的輪面與輥面（23 )吻合，傳動輪（35 )、牽引裝置（2 )、制 動裝置（3 )分別固定在支撐架（16 )上。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征在于：所述的傳動輪（35)在 牽引力較大時為齒輪結(jié)構(gòu)，所述的浮輥車（1)的輥面（23)上對應(yīng)于傳動輪（35)的齒輪結(jié)構(gòu) 鑲設(shè)有一圈嚙合齒條（36 )，輥面嚙合齒條（36 )的齒頂高度與輥面（23 )平齊，并相應(yīng)地設(shè)置 多個滾柱（20 )與輥面（23 )貼合；傳動輪（35 )在牽引力較小時為橡膠包覆的輥結(jié)構(gòu)，所述的 浮輥車（1)與傳動輪（35)相貼合部分的輥面（23)為細微粗糙面。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征 在于：高位槽（11)外接有大水池（37 )，低位槽（12 )外接有低位水池（38 )，在大水池（37 )與 高位槽（11)之間設(shè)置有檢修閘門（39 )，大水池（37 )與發(fā)電機（6 )的進水口相通，發(fā)電機（6 ) 的出水口與低位水池（38)相通，低位水池（38)與低位槽（12)相通。9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征 在于：尚位槽（11)中設(shè)有超尚水槽（14)，所述的超尚水槽（14)由后墻（40)、超尚墻（41)、 超高水槽弧板（42)、超高水槽支撐板（43)、超高水槽端面板（44)、滾槽（19)和滾柱（20)構(gòu) 成，所述的后墻（40)平行于輥軸（31)的軸線方向設(shè)置在高位槽（11) 一側(cè)，所述的超高墻 (41) 設(shè)置在后墻（40 )上端，所述的超高水槽支撐板（43 )靠近輥面（23 )設(shè)置在高位槽（11) 側(cè)并與超高水槽端面板（44)貼合，所述的滾槽（19)設(shè)置在超高水槽支撐板（43)的上端， 所述的滾柱（20)設(shè)置在滾槽（19)內(nèi)部并與浮輥車的輥面（23)貼合，所述的超高水槽弧板 (42) 固定在超高水槽支撐板（43)的上端并向超高墻（41) 一側(cè)平行延伸平齊設(shè)置，超高水 槽端面板（44)與超高水槽弧板（42)端面、超高墻（41)端面、輥端面（8)同時貼合圍成超高 水槽（14)，超高水槽端面板（44)的下段與后墻（40)、高位槽（11)底面緊密固定連接。10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7所述的浮輥車式栗水發(fā)電裝置，其特征 在于：低位槽（12)中設(shè)有加高水槽（15)，所述的加高水槽（15)由隔墻（10)、加高墻（45)、 加高水槽弧面板（46 )、加高水槽支撐板（47 )、加高水槽端面板（48 )、滾槽（19 )和滾柱（20 ) 構(gòu)成，所述的加高墻（45)設(shè)置在隔墻（10)上端，所述的加高水槽支撐板（47)固定在低位槽 (12)內(nèi)部且靠近輥面（23)處，所述的加高水槽（15)的端部與輥軸（31)中心齊平，所述的 滾槽（19)設(shè)置在加高水槽支撐板（47)上，所述的滾柱（20)設(shè)置在滾槽（19)內(nèi)部并與輥面 (23)貼合，所述的加高水槽弧面板（46)下端固定在加高水槽支撐板（47)的上端，加高水槽 弧面板（46)的上端與加高墻（45)平行設(shè)置同時并列升高，所述的加高水槽端面板（48)與 加高水槽弧面板（46)端面、加高墻（45)端面和輥端面（8)同時貼合圍成加高水槽（15)。
【文檔編號】F03B17/02GK105986959SQ201510040205
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月27日
【發(fā)明人】余江
【申請人】余江