一种转换天然河道动能的装置, 尤其是河流,转化为机械能并将其转化为电能 本发明的主题是一种装置,用于将天然水道的动能,特别是河流和溢流水库中积聚的水、堰、溪流或水坝的水,转化为机械能并将其转化为电能,发送到外部 电网和/或电池。 考虑到气候和环境变化,欧盟委员会制定了明确而明确的目标,通过从非洲大陆每个可能的地区获取可再生能源,在未来几十年最大限度地减少温室气体排放。 河流是可再生能源的重要潜在来源,一些河流由于面积小而尚未开发,需要建造能够直接用于驱动机械和将其储存在电池中的电力的昂贵水坝。 河流中流动的水驱动水轮机或水轮的解决方案有很多。 众所周知的水力发电厂是通过将河水中流动的动能转化为涡轮机中的机械能,再通过与之相连的发电机转化为电能来发电的,这种能源属于可再生能源。 水力发电厂的基本元件是由装有叶片的金属转子制成的水轮机,它在流动的水的作用下旋转,并将水的动能转化为机械能,机械能又被用于发电 与涡轮机耦合的发电机装置。 旋转的涡轮转子通过齿轮系统带动发电机轴旋转产生电能,然后输送到电网。 众所周知的卡普兰水轮机的特征特别在于,配备有叶片和发电机组的转子以及涡轮机组的其他元件安装在竖直的主轴上。 在这些涡轮机中,垂直主轴轴承由下部径向轴承组成 一种能源装置,利用山区河流的水来发电,而无需建造水坝,从波兰专利申请 no. P.343661,有一根动力管,前置滤水器通过内置的人工水门槛浸入水中,安装在河底,连接到管道下端的是一个打开的主阀,连接到一个 集电器的直径至少增加该管道的 100%,该管道还连接到一个水轮机,该水轮机连接到一个集电器,该集电器配备有一个连接到发电机的叶片式水轮机。 叶片水轮机还连接着一根管道,将水引回河床,而动力管道的下端嵌有能量阀,则引向外面的建筑物。 波兰专利说明书 PL207540B1 描述了一种水力发电厂,通过至少一个转子、转子驱动发电机和用于永久锚定的流通机的浮子来转换水流能量来发电,以及 转子沿流动方向定向,而机器通过向浮子供给气态介质(例如压缩空气)并可能淹没它来保持漂浮在水面以下,并且转子安装在定向的轴上 顺着水流的方向。 该动力装置的特点是其转子的叶片可通过调节机构调节顺流向和/或逆流向,转子的轴线为空心轴形式,为浮子, 而非旋转转子的叶片可沿流动方向枢转,并通过弹簧抵抗流体动力推力。 同样从波兰专利说明书 PL168422 中可以知道一种带有位于上水侧的涡轮发电机的小型水力发电厂,其特征在于发电厂块位于上水侧的底部喷口上,并且涡轮发电机 这个发电厂的块是通过一个圆锥形的吸管安装在一个弯管连接器上的,这个连接器固定在一个格栅上,该格栅放置在底部出口的维护封闭件的凹槽中,这个小型发电厂的涡轮发电机覆盖着一个 格室外壳连接到涡轮座。 该水力发电厂的机体形成一个入口,将水从涡轮发电机排放到位于维护封闭件凹槽一端的底部出口。 波兰专利说明书 PL223636 还描述了一种水力发电装置,特别适用于低水滴和堰或水坝,包括位于堰中的槽和闸阀,以及安装在槽中的臂系统。 倾斜至少一个转子水 阻尼器,与堰相连的水槽装有安装在该槽底部的钢梁,钢梁上放置稳定块,水轮机是一个水轮,横向于水流方向放置在 倾斜臂系统可以提升和移动这个轮子,连同将发电机齿轮箱的旋转向上和向后传递的系统。 反过来,从波兰专利说明书 PL220459 中获知的固定式水力发电厂具有水平旋转轴的涡轮机和放置在转子外径上的管状叶片,用于通过转换水道的前向运动能量来发电 , 例如河流, 进入这个发电厂的转子轴扭矩, 它有一个功能系统 (转换, 转换水道的能量) 与其他元素, 如: 轮毂, 齿轮, 发电机, 塔和伺服机构 - 水力发电 用于发电的工厂,其中该功能系统在输入端具有带轮毂的转子和通过齿轮箱连接到发电机高速轴的管状铲。 本发明的目的是开发一种新设计的装置,利用河流水位的自然下降,将自然水道,特别是河流的动能转化为机械能,并将其转化为电能, 溢流水库或在水流中,使其反应式涡轮机能够连续运行并将其机械能转化为电能,例如,在安装堤岸的河流水位稳定期间和水位下降期间 在大气干旱期间,并使该设备能够在不同宽度的河流中运行。 本发明的又一目的是设计和制造这样一种装置,其工作仅在于利用江流或水流的能量,不会扰乱河流和溪流的生物平衡,也不会造成枯竭。 水生态系统并扰乱其渠道的稳定性。 根据本发明的用于将天然水道,特别是河流的动能转化为机械能并将其转化为电能的装置,其特征在于它是水道中的水坝组件,包括至少一个矩形支撑 框架设有连接件,其不可分离地连接有金属板屏障和用于改变该水道中的挡水组件位置的组件,包括驱动组件和放置控制器的电箱,通过电线连接 带有电动机,可拆卸地连接在钢筋混凝土基础上,前立墙的右偏移与内部立柱铰接 挡水变位组件与外肩臂铰接,两分叉臂端部分别与支撑架的下、上前外端铰接。 反过来,支撑架的外端可拆卸地连接到将其水轮机的机械能转化为电能的部件,水轮机通过连接到竖直布置的驱动轴的圆柱齿轮,并通过行星齿轮, 连接到装有电缆的发电机,将产生的电力传输到外部电力接收器,此外,水轮机在水道中的水位上方有一个非接触式水位传感器,该传感器通过以下方式连接 电线连接到位于电气箱中的控制器。 优选地,当挡水组件由钢制矩形平面支撑框架组成时,该支撑框架具有内外立柱,其上下端由两个水平横梁不可分离地连接,而内角 框架沿其对角线由两根加强杆不可分离地连接,并且支撑框架与金属板矩形屏障不可分离地连接。 内立柱外表面和支撑架两端各装有两个带销轴的套筒联轴器,与钢筋混凝土基础的孔眼构成铰链,外立柱两端 支撑架与嵌有轴承的型材连接件不可分离地连接,而支撑架的水平螺栓的两个外端与型材眼不可分离地连接,型材眼与推进器的叉叉臂的叉形件铰接。 引脚的手段。 还优选的是,挡水组件由两个可拆卸连接的支撑架组成:即内支撑架和外支撑架,它们可拆卸地连接到水轮机的机械能转换成电能的部件,从而 内支撑架上水平横梁的上表面不可分离地连接有“L”型金属板轨,其两端内表面与滚轮车不可分离地连接,其外端在金属 窗帘也从内部不可分离地连接到具有垂直旋转轴的旋转滚轮的手柄的圆柱形手柄,而该外端的外侧表面不可分离地连接到孔眼,支撑框架通过孔眼可释放地连接到推动器 . 另一方面,导轨在其外侧表面的内端是 电线连接到位于电气箱中的控制器,而支撑架的下部螺栓可拆卸地连接到随后的滚轮托架垂直旋转轴,并且到外部支撑架的水平横梁的上表面不可分离地连接 带 C 形型材的金属板导轨,其外前部用永久连接到该表面的型材板封闭,凸耳永久连接到其内表面,金属板通过该板可拆卸地连接到 内支撑架电动执行机构的活塞杆。 另一方面,在支撑架下横梁的外表面上永久性地固定有片状U型导轨,其上表面和上水平横梁的下表面上永久性地固定有导轨,其上 水轮机机械能转化为电能的组件矩形框的滚轮小车滑动,在外支撑架上螺栓的前开口中,带有电动执行器的扁杆和盖子 用于将水轮机的机械能转化为电能的子组件不可分离地固定,具有该子组件的支撑框架连接到内支撑框架,使得外支撑框架的导轨滑过内支撑框架的滚轮托架 并粘附在该轨道的滚轮上,第二轨道滑过与钢筋混凝土基础铰接的内支撑架下螺栓的滚轮架。 还优选的是,河道拦水组件具有三个可拆卸连接的矩形支撑框架,即:内、中、外三个,并且具有L型材的金属板导轨永久地附接到其上表面。 内支撑框架的水平横梁及其内表面的两端不可分离地与滚轮架连接,并且在金属板百叶窗的外端也不可分离地附接到其内表面,旋转辊具有垂直旋转轴位于 在内支撑架的内侧,该导轨内端的外侧面与带活塞杆的电动执行机构的气缸可拆卸连接,与内支撑架的下螺栓永久连接 具有垂直旋转轴的滚轮托架,而在中间支撑框架的水平螺栓的上表面上永久连接着另一个金属板导轨,也具有“L”型材并且在其内部和两端永久连接 滚轮架和一个具有垂直旋转轴的旋转滚轮,该滚轮架位于支撑框架的外侧,紧邻该滚轮架。 此外,中央支撑架的导轨外表面装有带活塞杆的电动执行器, 在内支撑架的伸出活塞杆的一端,以及该中心支撑架的水平螺栓的下部,不可分离地连接有U型导轨,该导轨的上表面不可分离地连接有 滚轮车具有垂直旋转轴,而外支撑架的上部水平螺栓与外C型导轨不可分离地连接,中间支撑架的电动执行器的活塞杆置于其中,前部 该螺栓的一端与将立式水轮机的机械能转化为电能的部件的电动执行器的气缸可拆卸地连接,而该主支撑架的外螺栓的下水平螺栓不可分离地连接到 金属导轨末端有一个与下轮廓连接器铰接的孔眼,其套筒主体可拆卸地连接到水轮机的下表面。 具有将立式水轮机的机械能转化为电能的组件的外支撑架通过在中间支撑架导轨的滚轮托架上滑动其导轨连接到中央支撑架,使其靠在中间支撑架的滚轮上。 该导轨和外支撑架的导轨滑过中间支撑架下部螺栓的滚轮架,通过将支撑架的中间导轨滑过内支撑架的滚轮架连接到内支撑架 支撑框架的导轨,使其与该导轨的滚轮相邻,中间支撑框架的导轨滑过底部螺栓的滚轮托架,内部支撑框架铰接地连接到钢筋混凝土基础。 优选地,如果用于改变挡水组件位置的组件的驱动子组件由覆盖有橡胶手风琴盖的螺旋桨组成,其中带有偏置孔的可移动螺母被拧到该螺杆上,配备有滚轮托架, 并且螺栓的两端安装在具有T型材的金属板支架中,在它们之间有不可分离地连接的具有用于滚轮托架的“C”型材的金属板轨道,其平坦的垂直侧与轴承元件相邻,也具有 一个“C”型材,与它密不可分地连接,此外,在两个金属支架之间,安装了一个带有“C”型材的上金属板盖,其较长的内壁面向螺旋桨,而后部支撑 可拆卸地连接到电机齿轮箱上,两者都是T型驱动组件支架和组件电箱管状支架的板形脚,用于改变水道拦水组件的位置 可拆卸地连接 通过这些分叉臂形成的角,构成上钢臂的延伸,它有一个杆外肩,末端有叉子,叉子上有垂直和同轴布置的孔,用于安装螺栓,而第二个钢臂在其末端有一个钝的“ B”部分以钝角“B”弯曲,也以叉子结束,平行于上直臂,也以叉子结束。 还优选的,所述机械能转换为电能的组件为水轮机,其转轴两端嵌入型材连接器的上、下轴承中,与水轮机的前立柱永久连接。 支撑架。 还优选的,所述机械能转换为电能的组件为水轮机,其转轴两端嵌在型材连杆的上下轴承中,与水平定位的型材凸起不可分离连接。 与矩形框较长的垂直边相连,在上水平边的上表面和下边的下表面焊接有滚轮架,并且该矩形框架的上轮廓凸起的端部有一 垂直水平肩部,其上表面焊接有与其垂直的孔眼,致动器活塞杆的末端可拆卸地连接到该肩部,活塞杆穿过 C 型金属板盖的开口,不可分离地连接到 扁杆,其另一端也不可分离地连接到凸耳,凸耳可拆卸地连接到叉肩电动致动器气缸,通过电线连接到位于电箱中的控制器。 优选的,所述机械能转换为电能的组件为水轮机,其转轴两端分别嵌入型材连接件的上下轴承中,上型材连接件为法兰永久连接 到横梁,它在另一侧有一个叉 - 肺肩可拆卸地连接到电动执行器的活塞杆,通过电线连接到位于电气箱中的控制器,下轮廓连接器是一个带有横梁的套筒体 ,密封盖安装在靠近主体下表面的位置。 还优选的是,如果用于改变水道中筑坝水的组件的位置的子组件配备有金属板立方体底座,其较长的前侧具有矩形凹部,并且组件的两个较短侧壁 不可分离地连接到具有 C 型轮廓的滚轮托架的外侧,而在上表面 是可拆装的,其带脚端的螺钉穿过电动螺旋千斤顶下方该底座上开的孔,并且在滚轮车的左前部开有螺纹孔,沿长距离L 底座前壁制作与驱动组件两T型支架间距L相适应的连续螺纹孔,孔内可拆卸安装支架,底座上表面右后部开有螺纹孔 相对于彼此定位的距离调整为配电箱的管状支撑的双脚之间的距离,并且距离适应于通过这两个脚的孔的角,这些管状支撑的脚可拆卸地安装在孔中 底座,除底座右侧前壁外,前部还焊有“C”型滚轮架,滚轮架前部焊有一对间距与底座长度相适应的眼。 内支撑架的铰链。 另一方面,在下一个滚轮车后面,底座的上表面可拆卸地连接到另一个电动螺旋千斤顶,该螺旋千斤顶通过电线连接到位于电气箱中的控制器,螺钉末端的脚穿过一个通孔 在此电动螺旋千斤顶下方的底座中。 并且,用于改变河道中挡水组件位置的组件通过支脚和滚轮小车可拆卸地连接到钢筋混凝土基础上。 优选地,当在其垂直前壁上制作的具有两个前挡肩的矩形型材的预制钢筋混凝土基础上,在其上水平面设有两个内嵌有内螺纹的钢套筒,用于驱动子总成支架的安装孔。 彼此距离相等,两个 T 形支架与这些支架两侧肩部的通安装孔之间的距离,以及两个带内螺纹的钢套筒之间的距离,彼此之间的距离等于 配电箱管状支架的双脚和支架脚的通孔与角的间距相适应,而在该基础右肩的前竖壁上垂直安装两个 成对的板条凸耳,其外端带有同轴定位的通孔突出到该偏移量之外,并且每对这些孔眼之间的距离等于组件的矩形支撑框架的内部竖直铰链的长度,用于 在河道中筑坝。 对于具有立方体轮廓的钢筋混凝土基础,在其前垂直壁上具有两个前肩,在其上水平表面上,靠近其两个较短边,具有两个垂直定位和 组件的电动螺旋升降器改变水道中拦水组件的位置,而该基础偏移之一的右前垂直壁与位于右侧嵌入式导轨前面的类似金属导轨不可分离地连接 在这个基础的垂直面上,在与下一个导轨相对的地方,安装了类似的带有内螺纹的钢套,用于这个组件的电动螺旋千斤顶的脚,而且,在它的下端,导轨不可分离地连接着 间隔开的一对凸耳根据嵌在内支撑架的内立柱的铰链中的销的长度而彼此间隔开。 在根据本发明的装置的结构中使用由可拆卸地连接的支撑框架组成的用于在水道中筑坝的组件允许它安装在水道的一侧岸上,而不管其宽度和水位以及地形条件。 反过来,该设备在发电过程中使用水流的能量不会扰乱该水道的生物平衡,因此不会破坏水生态系统并扰乱其河床的稳定性。 根据本发明的装置还可以用于污水处理厂和海洋环境中,供个人、企业,例如,使用。 工厂和能源集团为商业目的发电。 本发明的主题在其实现的三个变型中已经在附图中示出, 图 1-21 - 显示了将河水流的动能转化为机械能并将其转化为电能的装置的第一个实施例,而图 1 显示了该装置的前视图,图 2 - 相同 设备的侧视图,图 3 - 同一设备的俯视图,图 4 - 同一设备的正面透视图,图 5 - 同一设备的背面透视图,图 5 图 6 - 同一装置的侧视和后视透视图,其中驱动组件的 C 型螺旋桨盖的前壁部分断开,套筒主体部分断开用于转换机械的组件的斜齿轮 能量转化为电能,图 7 - 设备连接器上组的放大细节“A”透视图(设备连接到钢筋混凝土基础),图 8 - 套筒的放大细节“B” 该装置的用于将机械能转换为电能的部件的圆柱齿轮主体的透视图,图 9 - 该装置的推进子组件的螺母和螺旋桨的放大细节“C”,图 10 - 同一设备在其子组件和组件的部分分解状态下的透视图 机械能转换成电能的子组件,从侧面和后面的透视图中部分分解显示,图 12 - 该装置的支撑框架,从后面的透视图中,图 13 - 推杆 用于改变支撑框架在水道中位置的组件的正视图,图 14 - 用于改变支撑框架在水道中位置的组件,其部件的分解状态为透视图,图 15 - 构成该装置支撑结构的钢筋混凝土基础,透视图,图 16 - 同一钢筋混凝土基础,顶视图,图 17 - 在部分(几乎 最大)角度轴承架相对于河床垂直截面中的钢筋混凝土基础的位移及其透视图,图 18 - 图 17 中所示的同一装置在其部分拆卸状态下 透视图中的组件,图 19 - 河流的横截面,其码头安装了钢筋混凝土基础,连接到设备,如图 17 和 18 所示,图 20 - 相同的横截面 从该装置的支撑框架的顶部和后部看的河流的透视图,以及图 21 - 从该装置的支撑框架的顶部和前部看的河流的相同横截面的透视图 这个装置,图 图22-43-显示了用于将河水流的动能转化为机械能并将其转化为能量的装置的第二实施例配备有两个支撑框架和用于将机械能转化为电能的滑动子组件,而图 .22-以正视图显示该设备,图23-侧视图中的相同设备,图24-俯视图中的相同设备,图25-从正面看的相同设备的透视图, 图 26 - 相同装置的后视图透视图,图 27 - 相同装置的透视图,侧视图和后视图,驱动子的 C 型螺旋桨盖的前壁部分破裂 - 组件,图 28 - 该装置的两个支撑框架可滑动地相互连接,其中外部支撑框架可滑动地连接到后视图中的机械能到电能转换子组件,图 29 - 通过内部的垂直横截面 D-D 一半宽度的支撑框架,图 30 - 穿过内部支撑框架的垂直横截面 E-E,外部支撑框架部分滑过它,图 31 - 穿过外部支撑框架一半宽度的垂直横截面 F-F,图 32-穿过外部支撑框架的竖直横截面G-G,用于将机械能转换成电能的组件的框架在其上滑动,33。 同一个设备 和背面,图 35 - 该装置内部支撑框架上部铰链的放大细节“H”,在从侧面和背面的透视图中处于部分分解状态,图 36 - 下部铰链的放大细节“I” 该装置的内部支撑框架的轮廓肺在其组件的部分分解状态下从侧面和后部的透视图中,图 37 - 该装置的外部支撑框架和电动致动器活塞杆的一部分 图 38 是从侧面和背面看的透视图中处于该外部支撑框架的部件的部分分解状态的内部支撑框架的图,图 38 是鞋帮的 C 形导轨外端的放大细节“J” 外框架的螺栓,其末端是连接到内支撑框架的电动致动器的活塞杆的板,在从侧面和后部的透视图中该外支撑框架的部件的部分分解状态下, 图 39,其部件的机械能到电能转换子组件的分解状态,从侧面和背面的透视图,图 40 - 处于该状态的机械能到电能转换子组件顶部的放大细节“K” 从侧面和背面看其组件的分解图,图 41 - 河流的横截面,在内部支撑框架的最大角位移期间,其码头中安装了钢筋混凝土基础,连接到该设备 就钢筋混凝土基础而言,外支撑架自内支撑架的最大延伸量及外支撑架的机械能转换成电能的组件在河床的垂直剖面中的最大延伸量及 它的路堤,图 42 - 沿河的纵向剖面,其码头上安装了钢筋混凝土基础,连接到该设备,如图 41 所示,图 43 - 与图 41 所示的河流相同的横截面 是从上方和从设备的支撑框架的前面看的透视图,图1和2。 图44-69-显示了用于将河水流的动能转化为机械能并将其转化为电能的装置的第三实施例,其配备有三个支撑框架并且枢转地连接至用于将机械能转化的部件的外部支撑框架 能量转化为电能,图 44 - 显示此设备的前视图,图 45 - 同一设备的侧视图,图 46 - 同一设备的俯视图,图 47 - 同一设备的透视图 从后面看,图 48 - 同一装置的透视图 从前面看,图 48A - 拆卸三个极端电动装置后,用于改变河道中该装置支撑框架位置的组件的板座 顶视图中的螺旋千斤顶和推进器驱动组件,图 49 是同一设备的侧面和背面透视图,图 50 - 三个支撑框架 机械能到能量的转换,图 51 - 内部支撑框架一半宽度处的垂直横截面 M-M,图 52 - 中间支撑框架一半宽度处的垂直横截面 N-N,图 53 - 垂直横截面 P-P 穿过中间支撑框架,外支撑框架部分地滑过它,图 54 - 垂直横截面 R-R 穿过外支撑框架沿其宽度的一半,图 55 是同一设备的部分分解透视图 从侧面和背面看的状态,图 56 - 该设备的内部支撑框架在其部件的局部分解图中从侧面和背面看的透视图,图 57 - 该设备的中央支撑框架和 内部支撑框架的电动致动器活塞杆的片段,处于该中央支撑框架的组件的部分分解状态,从侧面和后面的透视图中,图 58 显示了该中央支撑框架的外部支撑框架 枢转地连接到机械能-电能转换子组件和中央支撑框架的电致动器的活塞杆的片段的装置,在所述子组件的部件的部分拆卸状态下,从透视图中 从侧面和背面看,图 59 - 该设备的外部支撑框架上部与用于将机械能转换为电能的组件的连接的放大片段,图 60 - 连接的放大片段 该装置的外部支撑框架的下部具有用于将机械能转换为电能的部件,该装置的载体的透视图,图 62 - 相同的钢筋混凝土基础俯视图,图 63 - 放大图 该装置的一个片段显示了它与嵌入河堤的钢筋混凝土基础的连接,在内部支撑框架相对于该钢筋混凝土基础的部分(几乎最大)角度移动和部分(几乎最大)抬高底座的过程中 在河床及其堤岸的垂直剖面中改变设备支撑框架在该基础之上的位置的组件的透视图,钢筋混凝土基础的前轮廓导轨以及与该设备的内部支撑框架的连接 在透视图中,图 65 - 用于改变该装置的支撑框架的位置的组件的侧滚轮托架的放大细节“T”在钢筋混凝土基础的侧型材导轨上滑动的透视图,时间 内支撑架相对于钢筋混凝土基础的最大角位移,中支撑架距内支撑架的最大延伸,外支撑架距中间支撑架的最大延伸,以及机械部件的最大角延伸 成电 如图 66 和图 68 所示,安装在与该设备相连的码头中的混凝土基础 - 从上方和该设备的前承重框架看的透视图,与图 66 所示的河流横截面相同 . 如图所示。 参照图1-21,根据第一实施例变体,用于将天然水道,尤其是河流的动能转化为机械能并将其转化为电能的装置是用于在水道6中筑坝的组件I,其包括 钢制的。 矩形平面支撑架1,其两端的内(左)立柱2用套筒连接件3、3'从外侧焊接连接,与狭窄河道的钢筋混凝土基础4岸5连接 6 - 溪流(小溪),而该支撑框架 1 的外部(右)垂直杆 7 在其两端通过焊接连接到型材连接器 8,其中子的垂直反应水轮机 10 的轴 9 用于将机械能转换为电能的组件11可旋转地安装。 依次,在支撑架1的两个水平螺栓12和12'的前端外端分别焊接连接到立柱2和7的上端和下端的型材凸耳13和13', 它们通过销14和14'与推杆17的杆臂16和16'的叉15和15'铰接,推杆17的外肩19的相对叉18通过销连接 20 带有组件 23 的活动螺母 22 的孔眼 21,用于改变组件 I 的位置,用于在水道 6 中筑坝,其支撑框架 1 覆盖有焊接到其上的前矩形金属板屏障 24 . 加强杆 25 和 26 沿着该框架的对角线焊接到其内角,在其长度的一半处由加强板元件 27 连接,而两组紧固件 3 和 3' 焊接到框架两端的外表面 内立柱2是相同的套筒铰链,上部28和下部28',并且紧邻钢筋混凝土基础4的板状立方体凸耳29的两侧并嵌在它们的贯通孔29中并相对于彼此同轴定位 ' 并且在这些铰链 28 和 28' 中,销 30 和 30' 允许矩形支撑框架 1 的旋转,提供有矩形金属板活门 24 焊接到两个垂直柱 2 和 7 的外表面及其上部和 下端两个水平螺栓 12 和 12" 实现水坝的功能 - 用于拦截水的隔板。 配备有金属板百叶窗 24 的矩形钢支撑框架 1 的推动器 17 由两个钢型材臂 16 和 16' 组成,这两个钢型材臂在其端部相互连接,彼此以锐角 a = 45° 倾斜 其构成钢臂16的延伸部,具有杆状外部钢肩19,其末端为叉18,叉18具有用于螺栓20的垂直且同轴定位的孔33,并且第二钢臂16”在其端部具有弯曲的部分34 以钝角“B”结尾的叉子 15',平行于上直臂 16 也以叉子 15 结尾,两个叉子都有用于螺栓 14 和 14" 的通孔。 机械能转换为电能的子组件11由水轮机10组成,水轮机10的转轴9两端嵌入焊接在前立柱7上的型材连接件8的上35和下35'轴承中。 支撑框架1的叶片36和涡轮机具有安装在其前面的矩形网罩37的叶片36,并且从上型材连接器8的法兰38,轴9的上端39突出并安置在上轴承中 此外,凸缘38通过未示出的螺钉与斜齿轮42的下凸缘肩部41连接。在轴9的所述上端39处有齿轮43与斜齿轮42的齿轮44啮合。 斜齿轮42,而在安装在轴9上的下轴承35°下方的立式水轮机10下表面的轴向开口中,安装有与下轴承相邻的密封盖45。 在涡轮机的正面,正齿轮42的下端设有与其连接的河流6水位的非接触式45'传感器(通过图中未示出的电线连接,控制器位于 电箱 76)。 圆柱齿轮42具有套筒主体46,该套筒主体46具有下轮廓肩部41,其中布置有齿轮43,并且在该主体46内还有该齿轮的竖直定位的驱动轴47,齿轮44的端部是 在其上方安装和安装的是轴承48,正齿轮的上法兰42'连接到行星齿轮49的下法兰49',行星齿轮49连接到发电机50,该发电机50通过由齿轮产生的机械能转换而获得。 反作用立式水轮机 10 和连接到行星齿轮 49 的相关联的斜齿轮 42,发电机 50 设有电缆 51,用于将产生的电力传输到外部电能消费者,特别是外部电网,或传输到 电池。 水道6挡水总成I改变位置总成23的驱动子总成53有一个螺旋桨57,螺旋桨57上拧有带凸眼21的活动螺母22,装有滚轮架22 '具有三个滚轮,套在螺杆上的是橡胶褶套58,该螺栓两端装有轴承59,轴承59嵌在片状T型支架60中,其下水平外双面台肩61有两个 通过安装孔 61',和之间 滚轮架22'的滚轮沿着轨道62'的下部内肩滚动。 此外,上部C形金属板盖64位于两个T形金属板支撑件60之间,其覆盖轨道62、支撑构件63和推进器57,其较长的内壁65位于对面。 螺旋桨并具有暴露它的矩形凹槽66和螺旋桨57以及拧在其上的螺母22的凸耳21。 反过来,后 T 形支架 60 通过螺栓(图中未显示)邻接并连接到它,前壁 67 和电动机 70 传动装置的矩形外壳 69 中的通孔 68 制造在其中 ,其在其上表面上具有带上环形凸缘72的套筒状肩部71,其通过螺钉(未示出)连接到电动机70的圆柱形外壳74的下凸缘73,其被连接 通过带有矩形的电线75,电气盒76中装有控制组件(未示出),用于由计算机程序远程启动的电动机70的控制图标。 电箱76固定在两个竖直布置的管状支架77的上端,管状支架的下端焊接有方板脚78,四角有通安装孔79,其控制器由电缆80供电。 外部 230V 电网,其又将电导体 51 连接到电流发生器 50。因此,用于重新定位用于水道 6 中的积水的组件 I 的组件 23 包括上述驱动子组件 53 其推杆17和电动机70,以及配备有控制器的矩形电箱76,通过电线75连接到该电动机。 反过来,预制钢筋混凝土基础 4 构成第一种设备的支撑结构,制成长方体形状,在其前部较长的垂直壁上形成矩形切口 82,位于水道 - 河流 6 的一侧 ,形成两个前垂直偏移-左肩83和右肩84,在其上表面85上具有两对四件钢衬套86和86',其内螺纹相对于彼此安装,距离L适合于距离 L' 在两个 T 形支撑件 60 之间,这些支架的两侧肩部 61 具有通安装孔 61',并且在右端,该上表面 85 具有另外两对各四个钢衬套 87 和 87',相对放置 彼此之间的距离L1适合于配电箱76的管状支撑77的两个方形脚78之间的距离L1',并且距离适合于这两个脚的角通孔79。 另外,在右肩84的前立壁基础4水平嵌有两对的另一端 混凝土基础,每对凸耳29之间的距离L2与支撑架1的内立柱(2)的铰链28和28'的长度L2”相适应。 该装置的第一个设计变体的组装原理及其操作基于以下事实:在河道 5 的河岸 6 中,在其中开挖之后,预制钢筋混凝土基础 4 嵌入其中,因此 其前肩83、84向堤岸5外凸出,该钢筋混凝土基础4的上表面85凸出河流6的水面,该钢筋混凝土基础4的三边开挖处均用土盖严。 然后,在如此紧密地固定在预制钢筋混凝土基础 4 的河岸 6 中的上表面 85 上,安装了用于改变用于在水道 6 中筑坝的组件 I 的位置的组件 23,放置在上表面 85 上。 驱动子总成53的钢筋混凝土基础4T型支架60的上表面85内嵌有螺纹套筒86、86'的端面,通过这些支架的安装孔61"用螺栓( 未示出),然后在该底座的上表面 85 的右端部分,通过将盒的管状支撑件 77 的方形脚 78 放置在螺纹衬套 87 的上表面上来安装电气盒 76,并且 87”也安装在该基座的上表面85中,并通过它们的角安装孔79用螺钉(未示出)将它们连接起来。 然后,在后端嵌入钢筋混凝土基础4右肩84的钢筋混凝土前壁的凸耳29之间,放置铰链28和28°,并在其上安装螺栓30和30" 同轴开口以形成铰接。最后一步是将电线 51、75 和 70 以及非接触式传感器的电线 45° 连接到位于电箱 76 中的控制器。根据本发明的装置,组装在 预制钢筋混凝土基础4,扁钢支撑​​架1,带钣金百叶窗24,起水坝作用,其右立柱7枢轴连接立式水轮机10,置于河道中—— 河流6,使得水道直接接触支撑框架1的金属板24并压在浸没在该水道中的水道上,该涡轮机的叶片36通过涡轮机产生的机械能准备其正常运行,其通过 发电机50将其转换成电能,通过与其连接的电导体51传输至外部电网。 另一方面,如果河流 6 的水位下降,例如 该框架相对于钢筋混凝土基础 4 最大可能位移达 85°,即在水的重力流方向和在垂直水轮机 10 的叶片 36 上推进它的水流的方向,直到 达到所需的水位(在这条河床中筑坝),抵靠支撑框架 1 的金属板屏障 24 前进,允许该水轮机 10 的叶片 36 正常旋转并继续转换动能 将河水流的能量转化为机械能并将其转化为电能并通过电导体51将其从发电机50传输到外部电网或电池。 根据图1和图2中所示的第二实施例变体,用于将天然水道,特别是河流的动能转换成机械能并将其转换成电能的装置包括。 如图22-43所示,其结构与图1-21所示第一实施例的装置相似,这两种变型的区别在于,该变型中的水道拦水组件I由两个可拆卸的组件I组成。 连接的支撑架:内支撑架1'和外支撑架100,其可拆卸地连接到机械能-电能转换子组件118。 内支撑架1'的结构与实施例一装置的支撑架1类似,两者的区别在于该支撑架1'没有型材紧固件8,其水平螺栓12 没有型材凸耳 13,而具有“L”型材的金属板导轨 101 焊接到支撑框架 1' 的上水平螺栓 12 的上表面,焊接到其内表面和两端 滚子托架 102 被焊接,并且在其与金属板百叶窗 24 的外端处从内部焊接具有垂直旋转轴(未示出)的圆柱形旋转滚子支架 103,而轮廓眼 104 被焊接在外部 该外端的侧表面用于以与根据本发明的装置的第一实施例中描述的相同的方式将支撑框架1'与推动器17连接。 凸耳 105 在其外侧表面上焊接到导轨 101 的内端,电致动器 108 的气缸 107 通过销 106 安装在其中。反过来,具有垂直旋转轴的滚轮滑架 109 金属活门24的向外突出端焊接到支撑框架1'的下螺栓12',而金属活门24的向外突出端具有呈钝角的平坦内弯曲部110(未示出)。 此外,电动致动器108通过为其供电的电缆(未示出)连接到安装在配电箱76中的控制器。 外支撑架100也有类似支架的结构 和28'用于销30和30'、型材连接器8和型材孔眼13和13',而金属板材C型材导轨111焊接到支撑框架100的上水平螺栓12的上表面,到 其外表面垂直地焊接有金属板112,该金属板112配备有两个凸耳113,其中支撑框架1'的电动致动器108的活塞杆115的端部通过销114固定,位于两个凸耳之间 这些凸耳 113。反过来,具有 U 形轮廓的金属板导轨 116 焊接到支撑框架 100 的下螺栓 12' 的外表面,导轨 117 焊接到其上表面和下表面 水平螺栓12用于固定将机械能转化为电能的子组件118。 用于将机械能转换为电能的子组件118具有与根据第一实施例的装置的子组件11类似的结构,两个子组件的区别在于子组件的型材连接器8- 组件 118 焊接到水平对齐的型材突出部 119 和 119",这些突出部 119 和 119" 焊接到矩形框架 120 的垂直长边,带有遮板 37,其上水平边 121 的上表面和下边 121' 的下表面连接到遮板 37 是焊接的滚轮托架122和122'。此外,框架120的上轮廓突出部119的端部具有垂直的水平肩部123,其上表面焊接有两个与其垂直的孔眼124,端部与该肩部123垂直。 电动致动器 127 的活塞杆 126 通过销 125 连接,活塞杆穿过金属板盖 129 的孔 128,其下表面焊接到扁杆 130, 另一端焊接有两个凸耳131,通过销钉132与电动执行器的叉前肩133相连。 另外,所述电动致动器127通过未图示的电力电缆与安装在电箱76内的控制器连接。 装置的该第二结构变体的组装原理类似于根据其第一变体的装置的组装原理,区别在于当根据第二变体组装装置时,在将支撑框架1'安装到 钢筋混凝土基础4在支撑架100的轨道117上,将机械能转换为电能的子组件118的滚轮架122滑动到位,同时穿入支撑架100的螺栓12内部 它的前开口 134 (图 38) 带有电动致动器 127 和盖板 129 的扁杆 130,同时扁杆 130 和盖板 129 铆接在该螺栓上,以便盖板 129 134。然后 将 C 型导轨 111 100 滑到滚轮上 支撑框架1'的螺栓12'的托架109。 支撑架1'安装在钢筋混凝土基础4上,如根据第一实施例变型的装置的组装原理所述,以及电动致动器108、127和非接触式传感器45'的电线,以及 因为其余的电线51、75和80与安装在电箱76中的控制器相连。 该装置的第二个设计变体(图 41-43)用于较大溪流或河流宽度的操作原理与该装置的第一个变体相似,两个变体之间的区别在于 后一种变型钢框架、支撑框架 1" 和支撑框架 100 连同覆盖它们的金属板百叶窗 24 一起充当水坝,支撑框架 100 终止于配备有 立式水轮机10,其能够像在根据其实施的第一变体的装置中那样发电。 在根据本发明的装置的该第二实施例中,当河流中的水位6下降时,安装在电箱76中的控制器除了控制驱动子组件53之外,如果需要的话(从非 接触传感器45'),另外自动伸出框架支撑1'的电动致动器108的伸缩活塞杆115,这导致支撑框架100滑出支撑框架1',直到达到所需的水射流水平 在立式反作用水轮机10的叶片36上允许该水轮机10正常旋转并继续将机械能转换成电能。 如果需要进一步提高水位,该控制器还会自动伸出子组件 118 的电动致动器 127 的活塞杆 126,这允许它从矩形框架 120 伸出并另外提高水位 . 根据图1和图2中所示的第三实施例变体,用于将天然水道,特别是河流的动能转换为机械能并将其转换为电能的装置包括。 在图44-68中,具有类似于图1和2所示的第二实施例变体的结构。 如图22-43所示,这两个变体之间的区别在于,根据该第三实施例的装置是用于在水道6中筑坝的组件I,其由三个互连的矩形支撑框架组成,覆盖有焊接的金属片百叶窗24 对他们来说,包括:内部支撑框架1',其上部内角的百叶窗24配备有 “框架100”枢转地连接到组件201,用于将其竖直水轮机10的机械能转换成电能。该第三实施例的内部支撑框架1'与根据第二实施例的装置的支撑框架1构造相同 实施例中,虽然中间支撑架200的结构与第二实施例的外支撑架100相似,但中间架200的水平螺栓12的上表面也焊接有“L”字形的金属板条101”。 “型材,在其内部和两端,从支撑架100的外侧紧挨着滚轮车102”焊接有滚轮车102'和具有垂直旋转轴的旋转滚轮103,并且 , 导轨 101” 的外表面配备了带活塞杆 115 的电动执行器 108”,金属板材 C 型导轨 111' 焊接到其上表面,终止于垂直于它的元件 112' 配备有 两个内眼113,其中活塞杆的端部通过内支撑框架1'的电动致动器108的销114°115固定。 反过来,四个具有垂直旋转轴的滚轮托架 109' 焊接到 U 形导轨 116' 的上表面,U 形导轨 116' 焊接到中央支撑框架 200 的下横梁 12',而金属板的外端 支撑架面板24有一个110"的钝角平内弯(图中未画出),而电动执行器108°与图中未画出的电缆连接,控制器安装在电箱内 76 的组件 23"。 反过来,外支撑架100'的结构类似于根据第二实施例的装置的支撑架100,两者的区别在于支撑架100'的板112'设有凸耳。 113"通过销钉114"与支撑架200的电动执行器108'的伸缩活塞杆115'端部连接,其螺栓12和12"不带导轨117,只有 该支撑框架100'的上部水平螺栓12在其外端部205具有焊接型材孔眼,其通过未示出的销连接至部件201的电动致动器207的气缸206,用于将机械能转换为电能 能量,并在轨道111的最外部的下端面焊接叉肩208,叉肩208通过销209焊接连接到子组件201的上型材连接件8'的上梁210, 并且在焊接到下水平螺栓12的轨道116的外部的上端表面上焊接有型材孔眼211,该型材孔眼211通过销212连接到下型材的下横梁210 子组件 201 的连接器 8。 201 用于将机械转换为电气 型材连接器8'是带有焊接到其上的梁210的法兰38,其在相对侧具有叉形肩部213,其通过销214连接至电动致动器207的伸缩活塞杆215的端部。 下轮廓连接器 8' 又是带有梁 210' 的套筒体 216,它位于垂直水轮机 10 下表面的轴向开口中(在安装在其轴 9 上的下轴承 35' 下方) ),密封盖 45 位于其上,靠近该主体 216 的下表面。此外,电动致动器 207 连接到其电源,图中未显示控制器安装在电气盒中的电线 76. 另一方面,用于改变水道6中的拦水组件I的位置的组件23'具有与根据第一实施例的装置的子组件23类似的结构,并且两者之间的区别在于 两个组件的不同之处在于,组件23'配备了一个附加的金属板矩形底座202,其前表面在其左侧部分具有矩形凹槽217,并且该底座的两侧较短的壁相对对称地焊接。 具有“C”型轮廓的滚子托架203相互连接,在板的上表面中,在滚子托架之间各有四个螺纹孔218和一个位于其中心的通孔219。 另外,位于底座202左前部的滚轮架203上设有四个螺纹孔220,沿底座202的长前壁距离L与两个T型支架60之间的距离L相适应, 另外四个n开有220°的螺纹孔,支架60(未图示)安装在孔220和220'中,而该底座上表面的右后部有四个相互间隔的螺纹孔221和221" 距离L1与电箱76的管状支架77的两个方脚78之间的距离L1'相适应,两个脚的孔79与取芯器的距离相适应,孔221和221'用螺钉固定, 未示出,管状支撑件 77 的脚 78。此外,在前壁中,在底座 202 的右侧,焊接了另一个具有“C”型材的滚轮托架 203”,其前部有一个 焊接有与支撑架1'的铰链28的长度L2'相距L2的一对孔眼222,在该滚轮架203”后,底座202的上表面开有四个螺纹孔 218和一个位于中心的通孔219,终止于支脚225的螺栓224延伸穿过底座的孔219。 此外,升降机223通过图中未示出的电力电缆连接到安装在电箱76中的控制器。 根据该装置第三实施例的4°预制钢筋混凝土基础也具有立方体轮廓,具有两个前部 彼此都装。 H型导轨204,在地基中,它们之间分别间隔有四个带内螺纹的钢制衬套226,而其右前垂直壁84不可分离地连接到位于右侧两个导轨204前面的类似金属导轨204' 在它的后面安装了四块类似的带内螺纹的钢衬套 226”,导向件 204” 在其下端不可分离地连接到一对凸耳 222,它们以适合于长度 L3' 的距离 L3 间隔开 销钉30嵌入装置内部支撑架1'的立柱2内的底部套筒状铰链​​元件28'。 在根据未示出的第三变体的装置的进一步实施例中,为了与大宽度的溪流或河流6一起使用,该装置设置有两个、三个、四个和更多个中间支撑框架200,它们以如下方式彼此可拆卸地连接 类似于第三个例子。 显然,水道 6 中的非接触式 45' 水位传感器可以安装在根据本发明的设备中的任何位置,以使其高于水道 6 中的水位。 该装置的该第三设计变体的组装原理是预制钢筋混凝土基础4'首先放置在永久水道6'的堤岸5上,如根据第一变体的装置组装原理所述 它的实施,然后外支撑框架100”连接到子组件201以通过其螺栓12的孔眼205与该子组件的电动致动器207的气缸206将机械能转换成电能并通过 轨道 116 的孔眼 211 与下轮廓连接器 8',然后外支撑框架 100' 的轨道 116 滑到中间支撑框架 200 的滚轮托架 109' 上,同时它的 C 型轮廓轨道 111 滑过支撑框架101”导轨200的滚轮托架102',使其靠在滚轮103'上,并通过其板112的凸耳113将其连接到电动致动器108'的活塞杆115'。依次 ,中间支撑架200的导轨116'滑到内支撑架1'的滚轮架109上,同时其C形导轨111'滑过支撑架1'导轨的滚轮架102,这样 它靠在滚轮 103 上,并通过其板 112” 的凸耳 113” 连接到电动致动器 108 的活塞杆 115。 反过来,用于改变水道 6 中用于筑坝的组件 I 的位置的组件 23' 安装在孔 220 和 220' 中的金属底座 202 上,支架 60 带有 T- 通过未示出的螺钉依次将螺旋千斤顶223插入孔218中,然后将螺旋千斤顶223的螺钉224的下端插入孔219中,使其突出到底座202的下表面下方,然后安装脚225 到螺钉 224。组装的组件 23' 放置在钢筋混凝土基础 4' 上,将其滚轮托架 203 和 203' 滑动到钢筋混凝土基础的导轨 204 和 204' 上 4° 并安装螺栓的脚 225 图中未示出的钢筋混凝土基础4'的螺纹套管226中的螺旋千斤顶223的224用螺钉固定。 然后将内支撑框架1'的上铰链28放置在组件23'的滚轮架203'的凸耳222之间并用销30固定在一起,并在组件23'的导轨204”的凸耳222'之间。 钢筋混凝土基础4'放置内支撑架的铰链28'。 1”并用销钉30固定在一起,使铰链28'紧靠下肺222”。最后一步是连接电线51、75和70与非接触式传感器45'的电线, 电动致动器108、108'和207,以及带有电箱控制器76的螺旋升降机223。 该装置的该第三设计变型(图67-68)的操作原理类似于第二实施例的操作原理,不同之处在于支撑框架1'、200和100”连同覆盖它们的金属板活门24 水力发电大坝功能,支撑框架100'终止于设有垂直水轮机10的机械能-电能转换子组件201,这使得能够像在其第一和第二实施例的设备中那样产生电力。 在根据本发明的装置的该第三实施例中,如果河流中的水位 6 下降,则安装在电箱 76 中的控制器除了控制驱动子组件 53 之外,如果 水位下降(接收到非接触式传感器45°信号后),另外自动伸出支撑架1'的执行机构活塞杆115,使支撑架200滑出支撑架 1'和/或自动伸出支撑架200的电动致动器108'的活塞杆115',这导致支撑架100'从支撑架200滑出,直到水射流达到所需水平 立式反应水轮机10的叶片36允许水轮机10正常旋转并继续将机械能转化为电能。 如果要进一步提高水位,则控制器额外地自动伸出子组件201的电动致动器207的活塞杆215,这允许该水位进一步升高。 反过来,在水位显着增加的情况下 钢筋混凝土基础 4' 与支撑框架 1'、200 和 100' 使得滚轮架 203' 沿导轨 204 移动,带有铰链 28 的滚轮架 203" 跟随导轨 204' 并且铰链 28' 沿销移动 30,从而避免了淹没设备电子设备并导致故障的风险。