一种水力发电装置的制作方法

本技术涉及发电设备领域，特别涉及一种水力发电装置。

背景技术：

1、为早日实现碳达峰及碳中和，近年来，人们莫不致力于各种纯绿色无污染发电装置的研发与利用。在液体中在容器中注入气体可产生相应的浮力，而充满液体的容器又具有一定的重力，对这两种特性进行合理的设计，就能产生巨大的能力来进行发电。

2、美国专利us4718232a公开了一种由重力和浸没在流体中的中空体的固有浮力的组合产生电能的装置。 这是通过提供一个长的连续链或载体来实现的，在该长的连续链或载体上沿载体的长度附接有多个中空的泡沫元件，例如中空球体。 链条或托架围绕一对链轮延伸，使得链条的运动引起齿轮的旋转。 承载元件和支撑元件安装在壳体中，该壳体在其底部包含优选为水的液体，并且在其中包括填充有液体的直立腔室或管。 链条向上延伸穿过充满液体的腔室，并且向下延伸穿过壳体中的液体上方的空气空间。 空心球的浮力使它们在液体腔室中上升，而重力将使空心球在穿过腔室的顶部之后通过空气空间进入液体中向下下降。 从而重力和重力的结合导致承载空心球体的链条的运动，从而使由链条驱动的链轮转动。 包括由其中一个齿轮驱动的输出轴的齿轮装置用于驱动发电机发电。该装置设计比较复杂，对制造工艺的要求较高，造成产品成本较高，不便于推广应用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种设计相对简单、便于生产制造及推广应用的水力发电装置。

2、本实用新型的目的是这样实现的：一种水力发电装置，包括储水箱，储水箱内沿竖直方向设置有一对主链轮和从链轮，主链轮安装在主轴上，主轴一端从储水箱伸出且末端安装有连接齿轮，连接齿轮与变速箱连接，变速箱与发电机连接，主链轮和从链轮之间啮合连接有链条，链条外侧环布有浮桶，浮桶沿链条转动方向设有开口，储水箱底部设有伸缩充气装置。

3、本实用新型的水力发电装置，由于浮桶设置在储水箱内，初始状态均处于满水状态，且链条一侧浮桶开口朝上，链条另一侧浮桶开口朝下。当伸缩充气装置启动，向其临近的开口朝下的浮桶充气，产生浮力，导致两侧存在重力差(浮桶承受浮力f浮=ρ水v桶g＞g浮+g链条+f链条摩擦)，打破原来均为满水状态的平衡，从而靠浮桶的浮力带动链条转动，推动主链轮运转，使得新的满水浮桶靠近伸缩充气装置，并被伸缩充气装置充气，在浮力作用下转动上移。充气的浮桶运动至绕过上端从链轮的位置后，开口朝上，水不断灌入并将空气压出，导致重力变大，带动链条向下运动，直至浮桶达到靠近伸缩充气装置位置被再次充气，不断循环，从而实现链条的持续转动，带动主链轮及主轴旋转，通过齿轮连接变速箱实现高速旋转，连接发电机产生电能。综上，本实用新型的水力发电装置，通过设置伸缩充气装置向链条一侧浮桶内充气，充分利用链条两侧浮桶的重量差，自然推动该发电装置通过链轮进行运转而进行水力发电，是一种纯绿色无污染零排放的发电装置，且只要有水的地方均可采用，具有简便易实施、设备制造费用低、运行成本低、收益大等特点，最重要的是符合当今全球绿色能源利用的要求，为实现世界绿色能源化作出贡献。

4、作为本实用新型的进一步改进，储水箱中部设有启动链轮，启动链轮与链条啮合，启动链轮安装在传动轴上，传动轴一端从储水箱伸出且末端与驱动装置连接。从而在发电装置刚启动，链条两侧重力差不足以带动主链轮转动时，通过驱动装置驱动启动链轮带动链条运转，以便伸缩充气装置能够给更多的浮桶充气，产生足够的浮力，实现链条的持续自运转。

5、作为本实用新型的进一步改进，还包括控制系统，当浮桶转动至储水箱底部，控制系统控制伸缩充气装置向浮桶内充气至设定值。控制系统根据主链轮转速确定浮桶到达送气位置的时间节点，通过自动控制程序设定启动送气准确时间，且根据送气压力和时长准确匹配，确定浮桶送气量达到设定值，整个过程自动化程度高。

6、作为本实用新型的进一步改进，伸缩充气装置包括空压机、气缸和送气软管，气缸通过连接管路与空压机连接，送气软管一端与空压机连通、另一端固定在气缸活塞杆顶部，连接管路上设有第一电磁阀，送气软管上设有第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀与控制系统连接。当浮桶转动至储水箱底部，控制系统控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，气缸活塞杆顶部伸入浮桶内充气，当充气量达到设定值，控制系统控制第一电磁阀和第二电磁阀关闭，停止充气且气缸回缩。

7、作为本实用新型的进一步改进，设定值≥浮桶容积的70%。试验证明，当浮桶充满到70%以上空气时，链条两侧重力差足以保证链条持续稳定转动，产生电能。

8、作为本实用新型的进一步改进，连接管路和送气软管上均设有调节阀，方便调节送气量。

9、作为本实用新型的进一步改进，伸缩充气装置包括一组或多组。当伸缩充气装置为一组时，控制系统自动控制程序的设计较为简单，但在浮桶容积较小时，必须设置启动链轮等在发电装置刚启动时给予链条足够的转动力，成本较高。当伸缩充电装置设置多组时，控制系统自动控制程序的设计相对复杂，但可以节省启动链轮等的设置，节约制造成本。

10、作为本实用新型的进一步改进，浮桶横向布置或纵向布置，在节约空间的前提下尽可能提高浮桶容积，为链条两侧形成足够的重力浮力差创造充足条件。

11、作为本实用新型的进一步改进，储水箱顶侧设有补水装置和溢流口，底侧设有排水口和检查门，保障发电装置稳定运行，并方便检修。

技术特征：

1.一种水力发电装置，包括储水箱，其特征在于：所述储水箱内沿竖直方向设置有一对主链轮和从链轮，所述主链轮安装在主轴上，所述主轴一端从所述储水箱伸出且末端安装有连接齿轮，所述连接齿轮与变速箱连接，所述变速箱与发电机连接，所述主链轮和从链轮之间啮合连接有链条，所述链条外侧环布有浮桶，所述浮桶沿链条转动方向设有开口，所述储水箱底部设有伸缩充气装置。

2.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：所述储水箱中部设有启动链轮，所述启动链轮与链条啮合，所述启动链轮安装在传动轴上，所述传动轴一端从所述储水箱伸出且末端与驱动装置连接。

3.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：还包括控制系统，当所述浮桶转动至储水箱底部，控制系统控制伸缩充气装置向浮桶内充气至设定值。

4.根据权利要求3所述的水力发电装置，其特征在于：所述伸缩充气装置包括空压机、气缸和送气软管，所述气缸通过连接管路与空压机连接，所述送气软管一端与空压机连通、另一端固定在气缸活塞杆顶部，所述连接管路上设有第一电磁阀，所述送气软管上设有第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀与控制系统连接。

5.根据权利要求3所述的水力发电装置，其特征在于：所述设定值≥浮桶容积的70%。

6.根据权利要求4所述的水力发电装置，其特征在于：所述连接管路和送气软管上均设有调节阀。

7.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：所述伸缩充气装置包括一组或多组。

8.根据权利要求1-7任一项所述的水力发电装置，其特征在于：所述浮桶横向布置或纵向布置。

9.根据权利要求1-7任一项所述的水力发电装置，其特征在于：所述储水箱顶侧设有补水装置和溢流口，底侧设有排水口和检查门。

技术总结本技术公开了发电设备技术领域内一种水力发电装置，包括储水箱，储水箱内沿竖直方向设置有一对主链轮和从链轮，主链轮安装在主轴上，主轴一端从储水箱伸出且末端安装有连接齿轮，连接齿轮与变速箱连接，变速箱与发电机连接，主链轮和从链轮之间啮合连接有链条，链条外侧环布有浮桶，浮桶沿链条转动方向设有开口，储水箱底部设有伸缩充气装置。本技术的水力发电装置，通过设置伸缩充气装置向链条一侧浮桶内充气，充分利用链条两侧浮桶的重量差，自然推动该发电装置通过链轮进行运转而进行水力发电，是一种纯绿色无污染零排放的发电装置，且只要有水的地方均可采用，具有简便易实施、设备制造费用低、运行成本低、收益大等特点。技术研发人员：玄炳琦受保护的技术使用者：扬州斯大锅炉有限公司技术研发日：20231128技术公布日：2024/6/13