CN101469658A - 一种高效、节能的水动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能量转换装置技术领域，特别是一种高效、节能的水动力装置。它包括具有驱动轴的叶轮，该叶轮为圆形，周围分布有若干导板，其特征在于：该导板通过转轴连接在叶轮上，该转轴由转动电机控制，且该叶轮的驱动轴上设有一转速检测器，该转速检测器的信号输出端连接控制单元的信号输入端，该控制单元的信号输出端连接转动电机。它主要解决现有的水车装置在水流方向产生细微变化时，叶轮的导板方向不能主动进行调节的技术问题，有助于提高水动力装置的效率，它还可以在水车不需要时候时将导板方向调整到水阻力最小的位置。

Description

一种高效、节能的水动力装置

技术领域

本发明涉及能量转换装置技术领域，特别是一种高效、节能的水动力装置。

背景技术

中国是历史上很长时间都是一个以农业为主的国家，在农业科学技术上具有很卓越的成就。特别是发明了许多有利于农业生产的工具和设备，水车就是其中之一。

水车的主要设计原理就是将水的势能转化为水车水轮的动能，利用这个动能对机械设备做功，是它能够进行各种工、农业生产活动。而水车设备一般都有一个或多个很大的叶轮，靠水的冲击力冲击叶轮，使轮轴转动，产生动力。由于水车叶轮的直径很大(力臂长)，所以水流以很小的力就能推动水车运转。因此，水车设备的优点有：

1、无污染；

2、水是可再生资源，可以反复利用；

3、噪音小，所需的维护少；

4、可以作为一种原始景观。

如中国发明专利申请说明书(公开号：CNCN1763364A)公开了一种能够直接利用水头很低、流量很小的小水流来发电、抽水、或者进行其它的小水流动力转换的带齿水车。在普通水车的两端外圆平行安装两个高强度耐磨损宽齿齿轮；齿轮与水车连体在一起，为连体式带齿水车；齿轮与水车分隔开来，只有共同转轴相连，中间设置有一层分隔层相隔，为分隔式带齿水车。带齿水车的两个齿轮直接与动能输入转轴的两个偶合齿轮同时相切并偶合，直接实现小水流的能量转换。这种带齿水车同时具有提供动力、传送动能、提高转速的作用，为农村、山区、或者偏远地方小水力发电、小水力抽水、小水电代柴、农业灌溉、或者小水力转换成其它动力等提供物质条件与技术条件，为小水流动力能源的有效利用与深度开发提供技术支持。

但是，上述现有的水车结构还有如下问题：

1、虽然水流在整体的流动方向上会保持一个固定方向，如自西向东，但是在局部流动过程中，特别是与叶轮导板的接触的水流却会产生一些细微的方向性变换，因此，现有水车装置不能在这种情况下充分利用水流的动力。

2、当水车不需要使用时，由于叶轮的上水流导板的设置都是固定的，因此水车还是会在水流的驱动下进行转动，为了制动需要使用机械制动装置，因此，这样会增加水车结构的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效、节能的水动力装置，主要解决现有的水车装置在水流方向产生细微变化时，叶轮的导板方向不能主动进行调节的技术问题，有助于提高水动力装置的效率，它还可以在水车不需要时候时将导板方向调整到水阻力最小的位置。

为解决上述问题，本发明是这样实现的：

一种高效、节能的水动力装置，它包括具有驱动轴的叶轮，该叶轮为圆形，周围分布有若干导板，其特征在于：该导板通过转轴连接在叶轮上，该转轴由转动电机控制，且该叶轮的驱动轴上设有一转速检测器，该转速检测器的信号输出端连接控制单元的信号输入端，该控制单元的信号输出端连接转动电机。

所述的高效、节能的水动力装置，其特征在于：该转轴竖直穿设在导板的中间。

所述的高效、节能的水动力装置，其特征在于：该叶轮的驱动轴上设有一制动装置，该制动装置与控制单元连接。

所述的高效、节能的水动力装置，其特征在于：该制动装置包括制动气缸，该制动气缸与控制单元连接。

藉由上述技术方案，本发明具有如下优点：

1、本发明装置可以根据水流的方向改变，自动调节导板的方向，这样可以选择最有利于提高叶轮转动的方向进行能量转换。

2、本发明装置在不需要使用时，可以将导板方向设置到与水流方向一致，这样就降低了对制动部件的损耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明装置的电路部件连接框图。

图中：

1—叶轮；

11—驱动轴；

12—导板；

13—转轴；

2—控制单元；

21—转动电机；

22—转速检测器；

3—制动装置；

31—制动气缸。

具体实施方式

请参阅图1、2，本发明公开了一种高效、节能的水动力装置。如图所示：它包括具有驱动轴11的叶轮1，该叶轮1为圆形，周围分布有若干导板12。该导板12通过转轴13连接在叶轮1上，该转轴13竖直穿设在导板12的中间。

该转轴13由转动电机21控制，且该叶轮1的驱动轴1上设有一转速检测器22，该转速检测器22的信号输出端连接控制单元2的信号输入端，该控制单元2的信号输出端连接转动电机21。该叶轮1的驱动轴11上设有一制动装置3，该制动装置3与控制单元2连接。该制动装置3包括制动气缸31，该制动气缸31与控制单元2连接。

装置使用时，每间隔一段时间(如：5分钟)控制单元2控制转动电机21驱动导板12围绕转轴13进行逐级转动(如：每5°一级)，同时由转速检测器22检测此时转轴13的转速值，在转动一周(360°)后，对各级中转轴13的转速进行对比并选择出转速最快时导板12所转动的角度(级数)，然后再将导板12设置在这个级数上。

另外，当装置不需要使用时，操作方式如上，只是此时选择转速值最小的导板角度(级数)作为最终的设定值，这样就可以降低对制动原件的损耗。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (4)

1、一种高效、节能的水动力装置，它包括具有驱动轴(11)的叶轮(1)，该叶轮(1)为圆形，周围分布有若干导板(12)，其特征在于：该导板(12)通过转轴(13)连接在叶轮(1)上，该转轴(13)由转动电机(21)控制，且该叶轮(1)的驱动轴(1)上设有一转速检测器(22)，该转速检测器(22)的信号输出端连接控制单元(2)的信号输入端，该控制单元(2)的信号输出端连接转动电机(21)。

2、根据权利要求1所述的高效、节能的水动力装置，其特征在于：该转轴(13)竖直穿设在导板(12)的中间。

3、根据权利要求1或2所述的高效、节能的水动力装置，其特征在于：该叶轮(1)的驱动轴(11)上设有一制动装置(3)，该制动装置(3)与控制单元(2)连接。

4、根据权利要求3所述的高效、节能的水动力装置，其特征在于：该制动装置(3)包括制动气缸(31)，该制动气缸(31)与控制单元(2)连接。

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