一种可折叠的模块化水力发电装置

技术领域

本发明属于水力发电领域，特别涉及一种叶片可折叠的模块化水力水力发电装置。

背景技术

水能是一种清洁绿色无污染的可再生能源。我国具有丰富的水电能资源，是世界上水电能资源储量最为丰富的国家之一。如何利用水能进行发电是缓解资源紧张，改善生态环境的一项重要议题。在我国长江以南的一些山区，雨量充沛，河网密集，多河流、小溪，具有丰富的水能资源，而一些小溪的流量不大，不具备建立水电站发电的条件，如何利用这一部分的水电能成为水力发电的一个重要的课题，需要设计更多小型化、微型化的水力发电设备。

在野外探险、科考、作业时，往往由于环境条件限制，无法满足设备正常的用电需求，而如今的用电设备增多，用电需求也大幅增加，因此需要携带一些发电设备提供稳定充足的电量供应。目前的太阳能发电设备，以及风能发电设备往往受天气影响较大，发电较为不稳定，难以持续为设备供电，采用小型水力发电装置就成为了在河流溪水较丰富地区发电的较好选择。而目前水力发电设备体积较大，结构复杂，不便于携带，组装，供电效率也较低，很难满足小型化发电的需求；因此需要设计一个便于携带、组装简单且发电方式更为灵活的水力发电设备。

发明内容

针对用于野外作业的发电设备较为笨重，不便携带的问题，本发明提供了一种可折叠的模块化水力发电装置，其目的是让装置在非工作状态下可以折叠起来，便于携带；同时，可以实现多台设备串联同轴发电，根据当地环境和实际需求确定发电方案。

为了达到上述目的，本发明所采用的一个的技术方案是:

一种可折叠的模块化水力发电装置，其特征在于：包括发电模块1、转动轴2、叶片组3和支撑模块4。其中，转动轴包括：一号转动轴零件21、二号转动轴零件a22、三号转动轴零件a23、三号转动轴零件b24、三号转动轴零件c25、三号转动轴零件d26、三号转动轴零件e27、四号转动轴零件28和二号转动轴零件b29。叶片组3包括一号叶片组31、二号叶片组32和三号叶片组33，其中一号叶片组包括一号叶片a311、一号叶片b312、一号叶片连接件a313、一号叶片连接件b314、一号螺栓a3131、一号螺栓b3132、一号螺栓c3133、一号螺栓d3134、一号螺栓e3141、一号螺栓f3142、一号螺栓g3143、一号螺栓h3144、一号螺母a3135、一号螺母b3136、一号螺母c3137、一号螺母d3138、一号螺母e3145、一号螺母f3146、一号螺母g3147和一号螺母h3148；二号叶片组包括二号叶片a321、二号叶片b322、二号叶片连接件a323、二号叶片连接件b324、一号螺栓i3231、一号螺栓j3232、一号螺栓k3233、一号螺栓l3234、一号螺栓m3241、一号螺栓n3242、一号螺栓o3243、一号螺栓p3244、一号螺母i3235、一号螺母j3236、一号螺母k3237、一号螺母l3238、一号螺母m3245、一号螺母n3246、一号螺母o3247和一号螺母p3248；三号叶片组包括三号叶片a331、三号叶片b332、一号叶片连接件c333、一号叶片连接件d334、一号螺栓q3331、一号螺栓r3332、一号螺栓s3333、一号螺栓t3334、一号螺栓u3341、一号螺栓v3342、一号螺栓w3343、一号螺栓x3344、一号螺母q3335、一号螺母r3336、一号螺母s3337、一号螺母t3338、一号螺母u3345、一号螺母v3346、一号螺母w3347和一号螺母x3348。支撑模块4包括底座a41、底座b42、一号活动支架a43、一号活动支架b44、二号活动支架a45、二号活动支架b46、、二号螺栓a411、二号螺栓b412、二号螺栓c421、二号螺栓d422、二号螺母a411、二号螺母b412、二号螺母c421和二号螺母d422；底座上设有铰接座a411、铰接座b412、铰接座c421和铰接座d422。其中一号叶片连接件a313、二号叶片连接件a323、一号叶片连接件c333、一号叶片连接件d334、二号叶片连接件b324和一号叶片连接件b314分别与三号转动轴零件a23、三号转动轴零件b24、三号转动轴零件c25、三号转动轴零件d26、三号转动轴零件e27和四号转动轴零件28相互配合，分别插入转动轴零件轴颈部分。一号活动支架a43和一号活动支架b44凸起部分插入二号活动支架a45和二号活动支架b46凹槽部分，再将二号转动轴零件a22插入由一号活动支架a43与二号活动支架a45配合形成的公共通孔中，二号转动轴零件b29插入由一号活动支架b44与二号活动支架b46配合形成的公共通孔中。一号转动轴零件21、二号转动轴零件a22、三号转动轴零件a23、三号转动轴零件b24、三号转动轴零件c25、三号转动轴零件d26、三号转动轴零件e27、四号转动轴零件28和二号转动轴零件b29顺次相连形成转动轴，其中一号转动轴零件21与二号转动轴零件a22之间、四号转动轴零件28与二号转动轴零件b29之间均通过螺纹连接，二号转动轴零件a22与三号转动轴零件a23之间、三号转动轴零件a23与三号转动轴零件b24之间、三号转动轴零件b24与三号转动轴零件c25之间、三号转动轴零件c25与三号转动轴零件d26之间、三号转动轴零件d26与三号转动轴零件e27之间、三号转动轴零件e27与四号转动轴零件28之间均通过卯榫结构连接。一号叶片组31中一号叶片a311、一号叶片b312分别和一号叶片连接件a313、一号叶片连接件b314相互配合，一号叶片a311插入对应矩形槽a3134和矩形槽c3144并通过螺栓固定、一号叶片b312插入对应矩形槽b3135和矩形槽d3145并通过螺栓固定；二号叶片组32中二号叶片a321、二号叶片b322分别和二号叶片连接件a323、二号叶片连接件b324相互配合，二号叶片a321插入矩形槽e3234矩形槽和g3244并通过一号螺栓和一号螺母固定、二号叶片b322插入矩形槽f3235和矩形槽h3245并通过一号螺栓和一号螺母固定；三号叶片组中三号叶片a331、三号叶片b332分别和一号叶片连接件c333、一号叶片连接件d334相配合三号叶片a331插入矩形槽i3334和矩形槽k3344并通过一号螺栓和一号螺母固定、三号叶片b332插入矩形槽j3335和矩形槽l3345并通过一号螺栓和一号螺母固定。一号活动支架a43和一号活动支架b44分别插入底座b42的两个铰接座c421和铰接座d422中，通过二号螺栓二号螺母铰接；二号活动支架a45和二号活动支架b46分别插入铰接座b412和铰接座a411通过二号螺栓二号螺母铰接；底座a41、b42之间通过榫卯结构拼合；底座和转动轴的前后两端均设有榫头和榫槽。

所述一号转动轴零件21由榫头a211、榫头b212、榫头c213、内螺纹孔214、轴颈215和轴身216组成；二号转动轴零件a22由外螺纹圆柱221、榫槽a222、榫槽b223、榫槽c224、轴颈225和轴身226组成；三号转动轴零件a23由榫头a231、榫头b232、榫头c233、榫槽a234、榫槽b235、榫槽c236、转动阻隔板a237、转动阻隔板b238轴颈239和轴身2310组成；三号转动轴零件b24由榫头a241、榫头b242、榫头c243、榫槽a244、榫槽b245、榫槽c246、转动阻隔板a247、转动阻隔板b248、轴颈249和轴身2410组成；三号转动轴零件c25由榫头a251、榫头b252、榫头c253、榫槽a254、榫槽b255、榫槽c256、转动阻隔板a257、转动阻隔板b258、轴颈259和轴身2510组成；三号转动轴零件d26由榫头a261、榫头b262、榫头c263、榫槽a264、榫槽b265、榫槽c266、转动阻隔板a267、转动阻隔板b268、轴颈269和轴身2610组成；三号转动轴零件e27由榫头a271、榫头b272、榫头c273、榫槽a274、榫槽b275、榫槽c276、转动阻隔板a277、转动阻隔板b278轴颈279、轴身2410组成；四号转动轴零件28由榫头a281、榫头b282、榫头c283、内螺纹孔284、转动阻隔板a285、转动阻隔板b286轴颈287和轴身288五个部分组成，二号转动轴零件b29由外螺纹圆柱291、榫槽a292、榫槽b293、榫槽c294、轴颈295和轴身296组成。上述所有榫头均由三个圆柱体组成，圆柱体的底面半径为3cm高为8cm，三个圆柱体的底面圆心均匀分布在以转动轴为圆心半径2.5cm的圆上；上述榫槽均为圆柱体凹槽，圆柱体的底面半径为3cm高为8cm，底面圆柱凹槽和榫头三个圆柱凸起同轴心；上述转动阻隔板均为底面是扇环形状的柱体，扇环的由两段半径为3.75cm和5cm，圆心角30°的圆弧和两条边线构成，柱体高度10cm；上述转动阻隔板在三号转动轴零件a23、三号转动轴零件b24、三号转动轴零件c25、三号转动轴零件d26、三号转动轴零件e27和四号转动轴零件28轴颈位置对向布置，一边设置一个。所述零件外螺纹柱体的螺纹公称直径均为5cm，柱体高8cm，内螺纹孔公称直径均为5cm，深度8cm；上述轴颈均为半径5cm的柱体，轴身为半径10cm的柱体。

所述叶片在叶片根部设有通孔组：通孔a3111、通孔b3112、通孔c3113、通孔d3114、通孔e3121、通孔f3122、通孔g3123、通孔h3124、通孔i3211、通孔j3212、通孔k3213、通孔l3214、通孔m3221、通孔n3222、通孔o3223、通孔p3224、通孔q3311、通孔r3312、通孔s3313、通孔t3314、通孔u3321、通孔v3322、通孔w3323和通孔x3324。其中通孔半径均为3cm，圆心距离叶片根部7.5cm，通孔a3111、通孔b3112、通孔c3113、通孔d3114以及通孔e3121、通孔f3122、通孔g3123和通孔h3124分别设置在距离一号叶片a311和一号叶片b312上底面17cm和37cm、距离一号叶片a311和一号叶片b312下底面17cm和37cm的位置；通孔i3211、通孔j3212、通孔k3213、通孔l3214以及通孔m3221、通孔n3222、通孔o3223、通孔p3224分别设置在距离二号叶片a321和二号叶片b322上底面51cm和68cm和距离二号叶片a321和二号叶片b322下底面51cm和68cm的位置，通孔q3311、通孔r3312、通孔s3313、通孔t3314以及通孔u3321、通孔v3322、通孔w3323和通孔x3324分别设置在距离三号叶片a331和三号叶片b332上底面51cm和68cm、距离三号叶片a331和三号叶片b332下底面51cm和68cm的位置；一号叶片a311和一号叶片b312迎水面朝水流方向弯折角度为45°、20°，背水面朝水流方向弯折角度为45°、17°；二号叶片a321和二号叶片b322迎水面朝向水流方向弯折角度为10°、-10°，背水面朝水流方向弯折角度为8°、-12°三号叶片a331和三号叶片b332迎水面往水流方向弯折角度为-25°、-39°，背水面往水流方向弯折角度为-27°、-42°。

所述一号叶片连接件a313、一号叶片连接件b314、二号叶片连接件a323、二号叶片连接件b324、一号叶片连接件c333和一号叶片连接件d334；叶片连接件由圆环柱，连接杆，矩形槽组成，包括圆环柱a3131、圆环柱b3141、圆环柱c3231、圆环柱d3241、圆环柱e3331、圆环柱f3341、一号连接杆a3132、一号连接杆b3133、一号连接杆c3142、一号连接杆d3143、一号连接杆e3332、一号连接杆f3333、一号连接杆g3342、一号连接杆h3343、二号连接杆a3232、二号连接杆b3233、二号连接杆c3242、二号连接杆d3243、矩形槽a3134、矩形槽b3135、矩形槽c3144、矩形槽d3145、矩形槽e3234、矩形槽f3235、矩形槽g3244、矩形槽h3245、矩形槽i3334、矩形槽j3335和矩形槽k3344、矩形槽l3345；其中，上述圆环柱圆环内径、外径均为5cm、7.5cm，高均为10cm；圆环柱两侧为连接杆，其中一号连接杆均为圆柱体，圆柱底面半径2.5cm，高10cm，二号连接杆均为圆柱体，圆柱底面半径2.5cm，高20cm；上述矩形槽长度为33cm，宽度12cm，深15cm，厚度3cm。

所述底座a41、底座b42主体部分为长308cm宽165cm高10cm的长方体，在底座a41上平面布置有铰接座a411和铰接座b412，在底座b42上平面布置有铰接座c421和铰接座d422；两个铰接座分别布置在距离底座外侧和30cm，距离底座前后平面30cm的位置；在底座前后侧平面上分别设有榫头和榫槽，前侧平面以间距15cm布置榫头，榫头均为半径2.5cm，高10cm的柱体，个数为8个，在后侧平面以间距15cm水平布置榫槽，榫槽为半径2.5cm，深10cm的柱状凹槽，个数为8个；在底座内侧平面上水平布置一排榫头、榫槽，其中榫头均为半径2.5cm，高10cm的柱体，从靠近后侧平面的位置开始，以间距15cm水平布置，个数为10个，榫槽均为半径2.5cm,深度10cm的柱形凹槽，从靠近前侧平面位置开始，同样以间距15cm水平布置，个数为10个。

所述一号活动支架a43、二号活动支架a45开槽和凸起结构相互配合，二号转动轴零件a22的轴颈插入通孔，形成铰接结构；一号活动支架b44、二号活动支架b46开槽和凸起结构相互配合，二号转动轴零件b29的轴颈插入通孔，形成铰接结构；一号叶片连接件a313、二号叶片连接件a323、一号叶片连接件c333、一号叶片连接件d334、二号叶片连接件b324、一号叶片连接件b314分别插入三号转动轴零件a23、三号转动轴零件b24、三号转动轴零件c25、三号转动轴零件d26、三号转动轴零件e27、四号转动轴零件28的轴颈部分；转动轴零件依次收尾相连，同轴拼接，其中具有转动阻隔板的轴零件在拼合过程中，零件24的榫头a241插入零件23的榫槽c236零件24的榫头a241插入零件23的榫槽c236，零件25的榫头a251插入零件24的榫槽c246，零件26的榫头a261插入零件25的榫槽c254，零件27的榫头a271插入零件26的榫槽c266，零件28的榫头a281插入零件27的榫槽c276；轴装配完成后，叶片插入对应叶片连接件的卡槽，一号叶片a311插入矩形槽a3134和矩形槽c3144、一号叶片b312插入矩形槽b3135和矩形槽d3145；二号叶片a321插入矩形槽e3234矩形槽和g3244、二号叶片b322插入矩形槽f3235和矩形槽h3245，三号叶片a331插入矩形槽i3334和矩形槽k3344、三号叶片b332插入矩形槽j3335和矩形槽l3345通过一号螺栓一号螺母固定；底座铰接座与对应活动支架铰接，一号活动支架a43和一号活动支架b44分别插入底座b42的两个铰接座c421和铰接座d422通过一号螺栓一号螺母铰接；二号活动支架a45和二号活动支架b46分别插入底座上的铰接座b412和铰接座a411通过一号螺栓一号螺母铰接。

所述装置所述叶片组3在工作状态下叶片打开，围绕转动轴2均匀分布；支撑模块4可起支撑整个装置作用；在非工作状态下，叶片组3可绕转动轴2旋转至叶片收起，同时支撑模块也可折叠，实现整体装置的折叠收起；在多台设备串联发电时，不同设备通过转动轴2、底座a41和底座b42上的榫头榫槽连接，实现同轴发电。

本发明的有益效果是：

本发明为一种可折叠的模块化水力发电装置，通过将转动轴设计成可以拼接的零件以插入叶片连接件；同时设置转动阻隔板限制叶片连接件的转动角度，确保在工作状态下的位置固定，非工作状态下可绕轴旋转，实现叶片的可折叠。支撑结构采用铰接方式，让底座和支撑件在非工作状态下同样可以折叠，进一步节省空间。为了实现多设备同轴串联发电，在底座和转动轴设有榫头、榫槽可以直接拼合。

附图说明

图1为一种可折叠的模块化水力发电装置工作状态的三维视图；

图2为一种可折叠的模块化水力发电装置折叠状态的三维视图；

图3为一种可折叠的模块化水力发电装置折叠状态叶片配合的三维视图；

图4为一种可折叠的模块化水力发电装置两台串联发电的三维视图；

图5为一种可折叠的模块化水力发电装置转动轴零件组结构示意图；

图6为一种可折叠的模块化水力发电装置叶片连接件组结构示意图；

图7为一种可折叠的模块化水力发电装置转动轴零件与叶片连接件、活动支架安装方式示意图；

图8为一种可折叠的模块化水力发电装置轴零件连接方式的示意图；

图9为一种可折叠的模块化水力发电装置一号叶片的三维视图；

图10为一种可折叠的模块化水力发电装置二号叶片的三维视图；

图11为一种可折叠的模块化水力发电装置三号叶片的三维视图；

图12为一种可折叠的模块化水力发电装置叶片装配的三维视图；

图13为一种可折叠的模块化水力发电装置底座组三维结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种可折叠的模块化水力发电装置，包括发电模块1、转动轴2、叶片组3和支撑模块4。其中，转动轴包括：一号转动轴零件21、二号转动轴零件a22、三号转动轴零件a23、三号转动轴零件b24、三号转动轴零件c25、三号转动轴零件d26、三号转动轴零件e27、四号转动轴零件28和二号转动轴零件b29。叶片组3包括一号叶片组31、二号叶片组32和三号叶片组33，其中一号叶片组包括一号叶片a311、一号叶片b312、一号叶片连接件a313、一号叶片连接件b314、一号螺栓a3131、一号螺栓b3132、一号螺栓c3133、一号螺栓d3134、一号螺栓e3141、一号螺栓f3142、一号螺栓g3143、一号螺栓h3144、一号螺母a3135、一号螺母b3136、一号螺母c3137、一号螺母d3138、一号螺母e3145、一号螺母f3146、一号螺母g3147和一号螺母h3148；二号叶片组包括二号叶片a321、二号叶片b322、二号叶片连接件a323、二号叶片连接件b324、一号螺栓i3231、一号螺栓j3232、一号螺栓k3233、一号螺栓l3234、一号螺栓m3241、一号螺栓n3242、一号螺栓o3243、一号螺栓p3244、一号螺母i3235、一号螺母j3236、一号螺母k3237、一号螺母l3238、一号螺母m3245、一号螺母n3246、一号螺母o3247和一号螺母p3248；三号叶片组包括三号叶片a331、三号叶片b332、一号叶片连接件c333、一号叶片连接件d334、一号螺栓q3331、一号螺栓r3332、一号螺栓s3333、一号螺栓t3334、一号螺栓u3341、一号螺栓v3342、一号螺栓w3343、一号螺栓x3344、一号螺母q3335、一号螺母r3336、一号螺母s3337、一号螺母t3338、一号螺母u3345、一号螺母v3346、一号螺母w3347和一号螺母x3348。支撑模块4包括底座a41、底座b42、一号活动支架a43、一号活动支架b44、二号活动支架a45、二号活动支架b46、、二号螺栓a411、二号螺栓b412、二号螺栓c421、二号螺栓d422、二号螺母a411、二号螺母b412、二号螺母c421和二号螺母d422；底座上设有铰接座a411、铰接座b412、铰接座c421和铰接座d422。

作为本发明的优选实施方式，参照图1，一号叶片连接件a313、二号叶片连接件a323、一号叶片连接件c333、一号叶片连接件d334、二号叶片连接件b324、一号叶片连接件b314以及二号活动支架a45、一号活动支架b44与二号活动支架b46分别预先插入转动轴零件轴颈部分，然后转动轴零件首尾连接，形成转动轴。叶片与对应的叶片连接件配合，插入矩形槽口通过螺纹连接，其中一号叶片a311插入矩形槽a3134和矩形槽c3144、一号叶片b312插入矩形槽b3135和矩形槽d3145；二号叶片a321插入矩形槽e3234矩形槽和g3244、二号叶片b322插入矩形槽f3235和矩形槽h3245，三号叶片a331插入矩形槽i3334和矩形槽k3344、三号叶片b332插入矩形槽j3335和矩形槽l3345，通过一号螺栓一号螺母固定。活动支架另一端插入底座上的铰接座，形成胶接结构，底座铰接座与对应活动支架铰接，一号活动支架a43和一号活动支架b44分别插入底座b42的两个铰接座c421和铰接座d422通过二号螺栓二号螺母铰接；二号活动支架a45和二号活动支架b46分别插入底座上的铰接座b412和铰接座a411通过二号螺栓二号螺母铰接，底座a41与b42之间通过榫头榫槽方式配合，构成稳定的底座结构。发电设备通过榫槽连接转动轴，完成整体设备安装。在正常的工作状态下，水流冲击叶片带动转动轴转动，叶片的位置被转动轴零件上的转动阻隔板所限制，即与轴保持相对静止，实现稳定工作。在工作状态下，活动支架之间夹角为90°，起支撑稳定的作用，底座之间通过卯榫结构，实现整体稳定性。

如图2所示，为装置折叠状态，在不需要工作时，可将装置收起。叶片连接件可在叶片阻隔板分布范围之外绕轴转动，叶片的特殊形状设计可以确保在旋转后三组叶片可以收拢。叶片折叠后示意图如图3所示。

如图4所示，为两台设备串联发电状态，底座之间通过榫头榫槽配合，确保稳定性，转动轴之间通过榫头榫槽连接，实现串联发电。

如图5所示，为转动轴零件三维结构示意图。一号转动轴零件21、二号转动轴零件a22、三号转动轴零件a23、三号转动轴零件b24、三号转动轴零件c25、三号转动轴零件d26、三号转动轴零件e27、四号转动轴零件28和二号转动轴零件b29。所述一号转动轴零件21由榫头a211、榫头b212、榫头c213、轴颈、214轴身和内螺纹孔215组成；二号转动轴零件a22由外螺纹圆柱221、榫槽a222、榫槽b223、榫槽c224、轴颈225和轴身226组成；三号转动轴零件a23由榫头a231、榫头b232、榫头c233、榫槽a234、榫槽b235、榫槽c236、转动阻隔板a237、转动阻隔板b238轴颈239、轴身2310组成；三号转动轴零件b24由榫头a241、榫头b242、榫头c243、榫槽a244、榫槽b245、榫槽c246、转动阻隔板a247、转动阻隔板b248、轴颈249和轴身2410组成；三号转动轴零件c25由榫头a251、榫头b252、榫头c253、榫槽a254、榫槽b255、榫槽c256、转动阻隔板a257、转动阻隔板b258、轴颈259和轴身2510组成；三号转动轴零件d26由榫头a261、榫头b262、榫头c263、榫槽a264、榫槽b265、榫槽c266、转动阻隔板a267、转动阻隔板b268、轴颈269和轴身2610组成；三号转动轴零件e27由榫头a271、榫头b272、榫头c273、榫槽a274、榫槽b275、榫槽c276、转动阻隔板a277、转动阻隔板b278轴颈279、轴身2410组成；，四号转动轴零件28由榫头a281、榫头b282、榫头c283、内螺纹孔284、转动阻隔板a285、转动阻隔板b286轴颈287和轴身288五个部分组成，二号转动轴零件b29由外螺纹圆柱291、榫槽a292、榫槽b293、榫槽c294、轴颈295和轴身296组成。转动轴零件上设有轴颈，用来插入叶片连接件以及活动支架。部分轴零件有转动阻隔板用来限制叶片连接件的转动。最后通过榫头榫槽或螺栓螺母的方式连接配合。

如图6所示，叶片连接件由圆环柱，连接杆，矩形槽组成，包括圆环柱a3131、圆环柱b3141、圆环柱c3231、圆环柱d3241、圆环柱e3331、圆环柱f3341、一号连接杆a3132、一号连接杆b3133、一号连接杆c3142、一号连接杆d3143、一号连接杆e3332、一号连接杆f3333、一号连接杆g3342、一号连接杆h3343、二号连接杆a3232、二号连接杆b3233、二号连接杆c3242、二号连接杆d3243、矩形槽a3134、矩形槽b3135、矩形槽c3144、矩形槽d3145、矩形槽e3234、矩形槽f3235、矩形槽g3244、矩形槽h3245、矩形槽i3334、矩形槽j3335和矩形槽k3344、矩形槽l3345。连接件的圆环柱的结构可实现其插入转动轴零件的功能，连接杆和矩形槽的设计可确保叶片能稳定安装。

如图7所示，为转动轴零件与叶片连接件、活动支架安装方式示意图，箭头方向为安装方向。转动轴零件轴颈部分为半径5cm高10cm的柱体，叶片连接件设有内径、外径分别为5cm、7.5cm，高为10cm的圆环柱；在安装过程中，转动轴零件的轴颈部分插入叶片连接件的圆环柱中，形成配合。一号叶片连接件a313、二号叶片连接件a323、三号叶片连接件a333、三号叶片连接件b334、二号叶片连接件b324、一号叶片连接件b314分别与三号转动轴零件23、四号转动轴零件a24、四号转动轴零件b25、四号转动轴零件c26、四号转动轴零件d27、五号转动轴零件28相互配合。将一号活动支架a43、一号活动支架b44凸起部分插入二号活动支架a45、二号活动支架b46凹槽部分，确保凸起部分和凹槽部分的通孔同轴心，再将二号转动轴零件22、六号转动轴零件29的轴颈插入通孔，形成类似铰接结构。在叶片连接件和活动支架插入转动轴零件后，转动轴零件按照如图7所示的方式组合拼接成完整的转动轴。转动轴零件按照从一号转动轴零件21到二号转动轴零件a22到三号转动轴零件a23到三号转动轴零件b24到三号转动轴零件c25到三号转动轴零件d26到三号转动轴零件e27再到四号转动轴零件28最后到二号转动轴零件b29轴零件的顺序收尾顺次相连。转动轴零件相互配合的方式为榫头榫槽连接或者螺纹连接，其中一号转动轴零件21与二号转动轴零件a22、四号转动轴零件28与二号转动轴零件b29之间通过螺纹连接，二号转动轴零件a22与三号转动轴零件a23、三号转动轴零件a23与三号转动轴零件b24、三号转动轴零件b24与三号转动轴零件c25、三号转动轴零件c25与三号转动轴零件d26、三号转动轴零件d26与三号转动轴零件e27、三号转动轴零件e27与四号转动轴零件28彼此之间通过卯榫结构连接。

如图8所示，安装过程中，为了保证榫头榫槽配合后转动轴零件上的转动阻隔板之间错开一定角度，对于榫头、榫槽的安装配合有一定要求，一种可行安装方式如图8所示，箭头方向为安装方向。零件24的榫头a241插入零件23的榫槽c236，零件24的榫头a241插入零件23的榫槽c236，零件25的榫头a251插入零件24的榫槽c246，零件26的榫头a261插入零件25的榫槽c254，零件27的榫头a271插入零件26的榫槽c266，零件28的榫头a281插入零件27的榫槽c276，确保零件24转动阻隔板所在位置为从零件23对应位置逆时针旋转60°的结果，而零件25转动阻隔板所在位置为从零件24对应位置逆时针旋转60°的结果；零件23和零件28、零件24和零件27、零件25和零件26彼此之间转动阻隔板具有相同的位置。其他轴零件之间的连接方式并无太多要求。

如图9、图10和图11所示，分别为一号叶片a311、二号叶片a321、三号叶片a331的结构示意图，箭头方向为水流流向。为了确保折叠后叶片可以合拢，每一组叶片的形状都有所差异。一号叶片a311迎水面朝水流方向弯折角度为45°、20°，背水面朝水流方向弯折角度为45°、17°；一号叶片b312的结构与一号叶片a311相同；二号叶片a321的迎水面朝向水流方向弯折角度为10°、-10°，背水面朝水流方向弯折角度为8°、-12°；二号叶片b322的结构与二号叶片a321相同；三号叶片a331迎水面往水流方向弯折角度为-25°、-39°，背水面往水流方向弯折角度为-27°、-42°；三号叶片b332的结构与三号叶片a331相同。叶片设有通孔，以便插入叶片连接件矩形槽中通过一号螺栓固定。叶片折叠状态如图3所示。

如图12所示，一号叶片组中一号叶片a311、一号叶片b312与一号叶片连接件a313、一号叶片连接件b314相互配合；二号叶片中二号叶片a321、二号叶片b322与二号叶片连接件a323、二号叶片连接件b324相互配合；三号叶片组中三号叶片a331、三号叶片b332与三号叶片连接件a333、三号叶片连接件b334相配合。在装配过程中，为保证叶片之间位置关系正确，可统一将叶片连接件逆时针转动至与叶片阻隔板相接触的位置，再进行安装。

如图13所示，底座a41、底座b42主体部分为长308cm宽165cm高10cm的长方体，在上平面布置有两个铰接座，用来铰接活动支架。铰接座a411和铰接座b412布置于底座a41，铰接座c421和铰接座d422布置于底座b42。底座前后侧的平面上分别设有榫头和榫槽，用以拼合多台设备。前侧平面以间距15cm布置榫头，在后侧平面水平布置榫槽，在底座内侧平面上水平布置一排榫头、榫槽，以实现工作状态下底座的拼合。

综上所述，本发明通过将转动轴设计成多零件拼合的方式，使叶片连接件可以加入，从而实现叶片可转动；通过转动阻隔板的设置和轴零件的特殊安装方式实现工作状态下叶片可以保持夹角固定；通过叶片形状的设计实现可以收拢合并；通过设计铰接结构实现固定装置可折叠；转动轴和底座部分设计榫头榫槽结构实现多台设备串联发电。整台设备由多零件拼合而成，易于维修和更换零件；装备整体可折叠，在组装完成后，使用时展开支撑结构及叶片，不使用时可将叶片及支撑机构收起折叠，整个过程较为简单，使用起来非常方便快捷；同时可以将多台设备串联起来同轴发电，在发电选择上具有更大的灵活性，可以根据自身用电需要以及环境条件决定发电设备数目。