重力辅助式立式水轮机及使用该水轮机的水资源利用装置的制作方法

1.本实用新型涉及水轮机、水力驱动装置，特别涉及一种重力辅助式立式水轮机和一种使用该水轮机的水资源利用装置。


背景技术：

2.水力是一种清洁能源，水力开发一直是技术人员热衷研究探索的领域。其中水轮机就是一种比较常见水力利用设备，水轮机在水流作用下驱动叶片，进而通过叶片带动转轮转动，转轮将旋转运动输出以驱动设备或进行旋转发电，其中水轮机的叶片形状是决定水力利用效率的重要因素，通常采用较高的制造、装配精度进行制作水轮机，因此水轮机作为水力发电设备的核心装置，其制造、使用、维护成本都极为高昂，这也造成了传统的水轮机无法用于较小水力利用场景中，如广阔的农村、田野水流中。但是上述场景对于水力资源利用又有着较为迫切的需求，如果有设备能够填补这片空白，将会对农村、田野的清洁能源的使用产生较大的影响。因此需要一种结构较为简单，使用维护较为便宜，使用较为灵活的水轮机及水利资源利用装置。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型首先提供一种水轮机，以解决传统的水轮机结构、复杂，使用维护不便的问题。
4.其技术方案是，包括至少一个转轴水平设置的转轮，所述转轮圆周面处均匀圆圆周阵列设置有水斗，各所述水斗为沿转轴延伸设置的柱状筒体结构，包括带有弧形内、外表面的柱形斗体，所述斗体的两端、中部均设有隔板，形成由隔板将斗体分隔成多个空间的结构；相邻水斗成转向相反设置；相邻两水斗，其中一水斗转轴位于另一水斗转轴后侧，形成流经上层水斗的水流在重力作用下砸落至下方水斗处助推下方水斗转动的结构。
5.在上述或一些实施例中，各转轴分别对应至少三个及以上水斗。
6.在上述或一些实施例中，各所述水斗至少均匀设置三个及以上隔板。
7.在上述或一些实施例中，还包括箱体，所述箱体被配置为用于容纳安装转轴、转轮、水斗，所述转轴与箱体转动连接。
8.在上述或一些实施例中，所述还包括位于箱体一侧导水口，所述导水口形成口径逐渐变化增加流经水压的结构，所述导水口小口端朝向所述水斗形成的弧形内侧面，形成水压依次推动水斗转动的结构。
9.在上述或一些实施例中，所述导水由所述导水罩围设形成，所述导水罩固定安装于所述箱体一侧。
10.本实用新型还提供一种利用本专利所公开水轮机的水资源利用装置，以解决传统的水轮机结构、复杂，使用维护不便的问题，以及在农村、田野河流应用困难的问题。
11.水资源利用装置，所述转轴一端或两端伸出于所述箱体外并连接传动机构，所述传动机构经传动连接旋转发电机，形成水轮机通过传动机构驱动发电机进行发电的结构。
12.在上述或一些实施例中，所述转轴一端或两端伸出于所述箱体外并连接传动机构，所述传动机构经传动连接旋转发电机和或螺旋抽水机，形成水轮机通过传动机构驱动发电机和或螺旋抽水机进行发电或抽水的结构。
13.在上述或一些实施例中，所述传动机构包括位于箱体一侧固定安装的减速器，所述减速器的输入轴通过联轴器与所述转轴连接，所述减速器的输出轴通过传动轴驱动位于箱体顶部的旋转发电机。
14.在上述或一些实施例中，所述传动机构包括位于箱体一侧固定安装的减速器，所述减速器的输入轴通过联轴器与所述转轴连接，所述减速器的输出轴通过联轴器与螺旋抽水机的输入轴传动连接。
15.本专利中转轮可设置三个及以上，可根据水流宽度进行选择适用，区别于传统的扁平式水斗结构，本方案水斗为沿转轴延伸设置的柱形结构，其内部采用隔板将水斗分为数个斗室，可有效防止相邻两斗室内乱流相互影响，上述设置可有效提升水斗对水力的利用效率；另一方面，箱体的设计可固定安装于河道口、水渠垭口内，箱体与河道两侧及底部固定，通过导水口增加流水压力并到达至转轮处，实现驱动水斗。
附图说明
16.图1为是本实用新型的一立体安装示意图。
17.图2为是本实用新型的另一立体安装示意图。
18.图3为本实用新型中水斗的配合示意图。
19.图4为本实用新型中水斗配合的正视图。
20.图5为本实用新型的左侧视图。
21.图6为本实用新型的右侧视图。
具体实施方式
22.以下结合说明书附图，对具体实施方式做进一步详细说明。
23.以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.本领域普通技术人员将认识到的是，“上”、“下”、“外”、“内”25.等方位用语是针对于附图的描述用语，并不表示对所述权利要求限定的保护范围的限制。
26.如图1-3所示，针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，
27.水轮机，包括箱体200，箱体200为立式结构，箱体200内设置多个水斗101，多个转轮100在竖直方向排列，各转轮100、转轴之间相互平行，各转轴为水平设置。
28.所述转轮100圆周面处均匀圆周阵列设置有水斗101，各转轴分别对应至少三个及以上水斗101，各所述水斗101至少均匀设置三个及以上隔板101b。当然水斗101及隔板101b数量并不是唯一限定，本领域技术人员完全可以根据水力条件、尺寸要求等自由选择数量设计，上述数量的选择并不需要通过创造性的劳动。本技术方案中，相邻水斗成转向相反设
置；相邻两水斗，其中一水斗转轴位于另一水斗转轴后侧，形成流经上层水斗的水流在重力作用下砸落至下方水斗处助推下方水斗转动的结构。
29.水斗101，各所述水斗101为沿转轴延伸设置的柱状筒体结构，包括带有弧形内、外表面的柱形斗体101a，柱形斗体101a的内外圆弧面并不限定为圆弧或非圆弧结构，其具体表面弧度可通过流体环境参数及流体属性进行设计选择，上述弧度的选择并不需要通过创造性的劳动；所述斗体101a的两端、中部均设有隔板101b，形成由隔板101b将斗体101a分隔成多个空间的结构，各空间命名为斗室。
30.在上述或一些实施例中，还包括箱体200，所述箱体200被配置为用于容纳安装转轴、转轮100、水斗101，所述转轴与箱体200转动连接。箱体200包括顶板、底板以及两侧板，顶板与底板相互平行设置，侧板实现顶板与底板之间的固定连接，箱体200内形成用于安装转轮100的空间，为了箱体200之间稳定，侧板之间可设置支撑梁；
31.导水口201，所述还包括位于箱体200一侧导水口201，所述导水口201形成口径逐渐变化增加流经水压的结构，所述导水口201小口端朝向所述水斗101形成的弧形内侧面，形成水压依次推动水斗101转动的结构；所述导水由所述导水罩202围设形成，所述导水罩202固定安装于所述箱体200一侧。
32.发电，所述转轴一端或两端伸出于所述箱体200外并连接传动机构，该传动机构可位于箱体200顶板处，顶板设置时可设置于干燥处，该传动机构可包括轴承座，转轴穿过轴承内圈，并通过联轴器驱动减速器，所述减速器的输出轴通过联轴器驱动旋转发电机300的输入轴，当然减速器的输出轴也可通过联轴器连接螺旋抽水机400的输入轴。
33.螺旋抽水机400包括密封的输送筒，所述输送筒401内设置螺旋叶片402，螺旋叶片的两端与输送筒两端通过轴承实现转动连接，对应的输送筒上端、下端设置出水口403、进水口404，当然地输送筒可设置为倾斜或竖直结构，螺旋抽水机400可实现自驱动水渠汲水或河道汲水功能，实现水力驱动的灌溉和输送。
34.在一些实施例中，转轮100设置为多个的情况下，各转轮100的转轴之间可通过链传动、带传动或齿轮系传动实现转轴之间的联动，实现由其共同驱动一发电机或螺旋抽水机400。
35.在上述或一些实施例中，所述传动机构包括位于箱体一侧固定安装的减速器，所述减速器的输入轴通过联轴器与所述转轴连接，所述减速器的输出轴通过传动轴驱动位于箱体顶部的旋转发电机。
36.在上述或一些实施例中，所述传动机构包括位于箱体一侧固定安装的减速器，所述减速器的输入轴通过联轴器与所述转轴连接，所述减速器的输出轴通过联轴器与螺旋抽水机的输入轴传动连接。
37.本专利中转轮可设置三个及以上，可根据水流宽度进行选择适用，区别于传统的扁平式水斗结构，本方案水斗为沿转轴延伸设置的柱形结构，其内部采用隔板将水斗分为数个斗室，可有效防止相邻两斗室内乱流相互影响，上述设置可有效提升水斗对水力的利用效率；另一方面，箱体的设计可固定安装于河道口、水渠垭口内，箱体与河道两侧及底部固定，通过导水口增加流水压力并到达至转轮处，实现驱动水斗。