Миниэлектростанция

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Селяхович Александр Александрович(72) Автор Селяхович Александр Александрович(73) Патентообладатель Селяхович Александр Александрович(57) 1. Мини-электростанция, содержащая две пары запрессованных на валах вращения зубчатых колес, охваченных цепями и образующих в совокупности цепные передачи, и изогнутые лопасти, закрепленные на цепях, а также генератор электрического тока, соединенный как минимум с одним зубчатым колесом, отличающаяся тем, что лопасти имеют форму фрагмента цилиндрической поверхности, заключенного между двумя образующими, и ориентированы так, что образующие цилиндрической поверхности параллельны валам вращения, а крепление лопастей к цепям выполнено разъемным. 2. Мини-электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что разъемное крепление лопастей к цепям выполнено в виде внешнего сегмента цепи, имеющего площадку с отверстиями, и крепежной скобы, закрепленной на лопасти и присоединенной винтовым соединением к внешнему сегменту цепи через отверстия, совпадающие с отверстиями на площадке сегмента. 100532014.04.30 Полезная модель относится к гидроэнергетике, в частности к устройствам, в которых используются возобновляемые источники энергии. Она может быть использована в качестве средне- и маломощного автономного источника электроэнергии, а также для преобразования энергии водного потока в другие виды механической энергии. В настоящее время во многих странах интенсивно ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по освоению возобновляемых, в том числе маломощных, децентрализованных источников электроэнергии. Известен бесплотинный наплавной гидроагрегат 1, содержащий на раме пластинчатый конвейер, снабженный двумя парами зубчатых колес. Зубчатые колеса охвачены цепями, на которых и между которыми шарнирно закреплены пластины. На этих пластинах шарнирно установлены прямолинейные лопасти с ограничением своего поворота с помощью упоров, которые расположены на пластинах. При этом как минимум с одним зубчатым колесом соединен генератор электрического тока. Недостатком такого устройства является неэффективность применения прямолинейных лопастей, что вызывает необходимость применения упоров и шарнирной установки лопастей, а это приводит к усложнению конструкции гидроагрегата и снижению безотказного ресурса в эксплуатации. Усовершенствованием данной конструкции явилось создание бесплотинного наплавного гидроагрегата 2, у которого имеются известные признаки из аналога 1, но лопасти выполнены не прямолинейными, а частично изогнутыми, и они не шарнирно, а жестко присоединены к пластинам пластинчатого конвейера. Благодаря разнице в полезных площадях выпуклых и вогнутых частей изогнутых лопастей возникают разные по величине силы от действия потока воды, что позволило отказаться от шарнирного крепления лопастей и ограничения их поворота упорами, как в аналоге 1. Однако применение пластинчатого конвейера с шарнирным креплением его пластин к цепям и с жестким креплением к этим пластинам изогнутых пластин оставляет в конструкции гидроагрегата 2 некоторую сложность и громоздкость. Кроме того, из-за наличия в изогнутых лопастях прямолинейных участков снижается эффективность использования лопастей. Наиболее близким по техническому решению к заявляемой полезной модели является бесплотинный наплавной гидроагрегат 3, который содержит две пары зубчатых колес,охваченных цепями и образующих в совокупности цепные передачи. Зубчатые колеса каждой пары напрессованы на общие валы, установленные в подшипниках. К цепям с внутренних их сторон приварены изогнутые лопасти. Как минимум с одним зубчатым колесом соединен генератор электрического тока. Однако такое техническое решение имеет существенный недостаток. Неразборность сварного соединения лопастей и цепей затрудняет разборку и сборку устройства при профилактике или ремонте. Кроме того, произвольная форма изогнутости лопастей не позволяет максимально использовать энергию водного потока. Задача полезной модели состоит в облегчении монтажа и демонтажа устройства в процессе профилактического осмотра, проведения ремонтных работ и его переоснащения, а также в максимальном использовании энергии водного потока вследствие более благоприятного сочетания коэффициентов лобового сопротивления для выпуклой и вогнутой поверхностей лопасти. Поставленная задача решается созданием мини-электростанции, содержащей две пары запрессованных на валах вращения зубчатых колес, охваченных цепями и образующих в совокупности цепные передачи. На цепях закреплены изогнутые лопасти. Как минимум с одним зубчатым колесом соединен генератор электрического тока. Отличием является то, что лопасти имеют форму фрагмента цилиндрической поверхности, заключенного между двумя образующими, и ориентированы так, что образующие 100532014.04.30 цилиндрической поверхности параллельны валам вращения, а крепление лопастей к цепям выполнено разъемным. Разъемное крепление лопастей к цепям может быть выполнено в виде внешнего сегмента цепи, имеющего площадку с отверстиями, и крепежной скобы, закрепленной на лопасти и присоединенной винтовым соединением к внешнему сегменту цепи через отверстия, совпадающие с отверстиями на площадке сегмента. На фиг. 1 представлена кинематическая схема мини-электростанции. На фиг. 2 показано крепление лопасти к цепям. Мини-электростанция содержит напрессованные на вал 1 два зубчатых колеса в виде звездочек 2 и 3, которые образуют первую пару. А звездочки 4 и 5, напрессованные на вал 6, составляют вторую пару. Цепи 7 и 8 охватывают обе пары, образуя цепные передачи. На внутренних сторонах цепей 7 и 8, обращенных друг к другу, с помощью разборного соединения закреплены лопасти 9, имеющие форму фрагмента цилиндрической поверхности, заключенного между двумя образующими, и ориентированные таким образом, что образующие цилиндрической поверхности параллельны валам. Для создания разборного соединения те внешние сегменты 10 цепей, к которым крепятся лопасти, имеют вид, приведенный на фиг. 2. Отличие внешних сегментов 10 от остальных сегментов заключается в наличии у этих сегментов площадки, имеющей отверстия 11 для крепления лопастей посредством крепежной скобы 12. Скоба 12 имеет отверстия 13, которые при креплении лопастей совмещают с отверстиями 11, и отверстия 14, через которые скобу 12 предварительно крепят на лопасти 9. На валу 6 запрессована шестерня 15, которая входит в зацепление с шестерней 16, запрессованной на валу 17. На другом конце вала 17 находится запрессованный на нем шкив 18, вращающий момент с которого с помощью ременной передачи связан со шкивом 19 генератора электрического тока 20. Валы 1 и 6 установлены в подшипниках, которые на фигурах не показаны. Мини-электростанцию устанавливают в местах, где имеется движущийся водяной поток (на подвесках моста, на дне реки, на заякоренном катамаране и т.п.). Мини-электростанция работает следующим образом. Движущийся водный поток, действуя на нижние вогнутые лопасти, смещает их в направлении движения потока. Через цепные передачи усилие передается на звездочки 2, 3, 4 и 5, что приводит к вращению валов 1 и 6 в подшипниках. Вместе с валом 6 приходит во вращение и шестерня 15, а так как она находится в зацеплении с шестерней 16, то и эта шестерня тоже. Через вал 17 вращение передается на шкив 18, а через ременную передачу - на шкив 19 генератора электрического тока 20. Этот генератор и вырабатывает электрическую энергию. Поскольку верхние выпуклые (по отношению к движущемуся водному потоку) лопасти находятся в воздухе или незначительно погружены в воду, они оказывают лишь небольшое противодействие вращательным движениям. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4