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龙图腾网获悉石家庄铁道大学申请的专利一种水力发电设备及基于轴流式水轮机的发电方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120083641B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510401369.1，技术领域涉及：F03B13/00；该发明授权一种水力发电设备及基于轴流式水轮机的发电方法是由张力霆;高翔;张波;张昕玮;夏华云;赵建设计研发完成，并于2025-04-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水力发电设备及基于轴流式水轮机的发电方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水力发电设备及基于轴流式水轮机的发电方法，涉及水力发电设备领域。本发明通过利用水厂输水管道内剩余的水头和水流动能进行发电，能防止水流能量损耗，提高了能源利用效率，有利于可持续发展；水厂在通过输水管道供水时，输水管道内的水压会处于波动状态，此时通过叶轮调节机构对叶片的角度进行相应调节，能在保证供水稳定的同时，尽可能的提高发电机构的发电量，从而减小水流能量损耗；通过叶轮锁定机构将叶片在转子上锁紧固定，使得叶片不会在水流冲击作用下自行旋转松动，保证叶片能正常工作进行水力发电，而当需要对叶片的角度进行调节时，能使叶轮锁定机构解除对叶片的锁定，保证叶片的角度调节过程正常进行。

本发明授权一种水力发电设备及基于轴流式水轮机的发电方法在权利要求书中公布了：1.一种水力发电设备，包括输水管道，其特征在于：输水管道上连接安装有发电机构，发电机构包括液压泵壳、轴流叶轮组和发电机，液压泵壳连接安装于输水管道上，液压泵壳的内部转动安装有轴流叶轮组，发电机固定安装于液压泵壳外部的一侧，并与轴流叶轮组传动连接； 轴流叶轮组包括转子，转子的外圈安装有多个呈圆周分布的叶片，转子的一端固定安装有发电驱动轴，发电驱动轴与发电机传动连接； 转子上安装有叶轮调节机构，叶轮调节机构能对转子上的叶片的角度进行调节，以调节输水管道内的水流经液压泵壳时叶片所受的液压冲击力和水流经液压泵壳时所产生的水头损失； 转子内还安装有叶轮锁定机构，叶轮锁定机构能将叶片在转子上锁紧固定，并能在叶轮调节机构调节叶片的角度时解除对叶片的锁定； 叶轮调节机构包括多个转动座、传动轴、传动锥齿轮和驱动组件，多个转动座呈圆周分布转动安装于转子的侧壁上，转动座的外侧端均固定安装有叶片，转动座的内侧端均固定安装有转轴，转轴的末端均固定安装有从动锥齿轮，驱动组件能驱动传动轴和传动锥齿轮旋转，以使传动锥齿轮啮合驱动多个从动锥齿轮同步旋转； 驱动组件包括调节电机、调节轴和离合单元，调节轴的一端能通过离合单元与传动轴固定连接，调节轴的另一端与调节电机传动连接； 离合单元包括定摩擦盘、花键、内齿圈和连接环，定摩擦盘固定安装于传动轴的一端，花键固定安装于调节轴的内侧端，花键上滑动安装有动摩擦盘； 连接环转动安装于动摩擦盘的外圈，连接环的外圈固定安装有多个呈圆周分布的连接杆，连接杆的外侧端固定安装有螺纹套，螺纹套内螺纹传动安装有螺纹杆，螺纹杆的底端与转子的内壁转动连接，螺纹杆的顶端固定安装有传动齿轮； 内齿圈转动安装于转子的内壁上，且内齿圈同时与多个传动齿轮啮合传动连接； 叶轮锁定机构包括多个锁定座，多个锁定座呈圆周固定安装于转子的内壁上，且每个锁定座均位于相应的转轴的外圈，锁定座上设置有呈圆周分布的滑槽，滑槽内滑动安装有夹块； 锁定座的内部转动安装有位于夹块下方的驱动盘，驱动盘的顶面设置有平面螺纹，夹块的底面设置于与平面螺纹滑动卡接的限位导槽； 驱动盘底面的外圈固定安装有端面齿圈，锁定座的侧壁上转动安装有传动杆，传动杆的外侧端固定安装有与内齿圈啮合传动连接的从动齿轮，传动杆的内侧端固定安装有与端面齿圈啮合传动连接的驱动齿轮。

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