发明内容
[0003] 为了完善贯流式水轮机系列,本发明力图提供一种自动转换的双向竖井贯流式水轮机,水分别从正反两个方向流入都能获得同样的发电效率。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:自动转换的双向竖井贯流式水轮机,转轮主轴的一端穿进竖井中,主轴的另一端连接到轴承座,定轮的外部与支撑连接,支撑与竖井连接;两个转轮的右边有一对右离合器,左边有一对左离合器,两边靠外的一半离合器可绕主轴转动;中间有定轮,定轮的两边各有一半不能转动的离合器;有两个转轮,转轮的两端面都有一半离合器,转轮的外圆绕轴线均布有螺旋叶片,一个转轮上是右螺旋叶片,一个转轮上是左螺旋叶片;转轮中间有与主轴配合的圆孔,转轮能绕主轴转动,能沿主轴的轴线滑动;螺旋叶片均布在转轮的圆周,螺旋叶片的数量大于1个,螺旋叶片以转轮的轴线为中心圆周均布。
[0005] 右轴承座与左轴承座的端面都有传动机构,有离合器及行星轮系,中间有一个齿轮与主轴连接在一起并能同向旋转,为太阳轮;外圈有一个内齿轮与离合器连接在一起并可同向旋转,为齿圈;太阳轮与齿圈之间的齿轮,为行星轮;本行星轮系的特点是,齿圈能转动,太阳轮能转动,行星轮及轮架不能环绕转动。
[0006] 自动转换的双向竖井贯流式水轮机,工作方法是,第一种流水方向,当竖井内的水从左边向右边流动时,作用在螺旋叶片上轴向分力推动二个转轮,沿主轴向右边滑动,使得左边的转轮与定轮右边的离合器啮合,使得右边的转轮与右边的离合器啮合;同时,流水在螺旋叶片上的切向分力推动转轮旋转,而左边的转轮是与定轮啮合被限定只能停止,右边的转轮与右边离合器啮合能够旋转;旋转的转轮通过离合器带动齿圈转动,齿圈带动行星轮,行星轮带动太阳轮,太阳轮与主轴作同向旋转,此时,左边的转轮起到不能转动的导叶作用,右边的转轮起驱动主轴的作用;第二种流水方向,当竖井内的水从右边向左边流动时,作用在螺旋叶片上轴向分力推动两个转轮,沿主轴向左边滑动,由于定轮、转轮、离合器及行星轮系,都是对称结构,所以第二种流水方向的工作方法同第一种流水方向的工作方法相同,只是水的换向使导叶与转轮自动的转换了,变成右边的转轮起到不能转动的导叶作用,左边的转轮起驱动主轴的作用,转轮主轴的一端穿进竖井中,将旋转力矩输出到竖井之内的发电机单元。
[0007] 本发明的有益效果是,自动转换的双向竖井贯流式水轮机形状简单,过流通道的水力损失减少,能获得较好的水力性能,适合综合开发利用潮汐的低水头水力资源。采用了行星齿轮系,其传动的主要特点是体积小,承载能力大,工作平稳,提高了传动比,低转速的发电机体积大价格高,转速提高发电机的体积可缩小,对水库有限的空间能提高装机台数,降低制造成本。转轮上连接了离合器,能根据水流方向使导叶与转轮可自动转换。双向的、对称性的、静止的导轮能获得较大的能量环,提高发电的效率。只用了一套设备实现双流向发电。