发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种用于海底的具有保护功能的水利发电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于海底的具有保护功能的水利发电设备,包括底座、支架、桨叶和发电机,还包括保护机构和稳固机构,所述保护机构设置在桨叶上,所述稳固机构设置在底座内;
所述保护机构包括保护罩和切割组件,所述保护罩为圆柱形,所述保护罩水平设置,所述保护罩罩设在桨叶的外周,所述保护罩的靠近桨叶的一侧设有第一条形口,所述保护罩的侧面的圆心位于第一条形口所在的直线上,所述第一条形口有若干个,各第一条形口沿着保护罩的侧面的圆心周向均匀设置,所述保护罩的外周设有第二条形口,所述第二条形口所在的直线与保护罩的轴线平行,所述第二条形口有若干个,各第二条形口沿着保护罩的外周周向均匀分布,所述切割组件设置在保护罩的设有第一条形口的一侧;
所述切割组件包括驱动室、动力单元和若干切割单元,所述动力单元设置在驱动室内,所述切割单元位于驱动室外,所述动力单元与切割单元传动连接;
所述动力单元包括第一电机、主动轮、皮带、从动轮和转轴,所述第一电机与主动轮传动连接,所述转轴与保护罩的轴线重合,所述转轴通过第一轴承与驱动室连接,所述从动轮套设在转轴上,所述主动轮通过皮带与从动轮传动连接,各切割单元沿着转轴周向均匀设置;
所述切割单元包括连杆、第一刀片和第二刀片,所述连杆与转轴垂直连接,所述驱动室的侧面设有第一开口,所述连杆经第一开口伸出驱动室,所述第一刀片为矩形,所述第一刀片与第一条形口匹配,所述第一刀片与保护罩的侧面平行,所述第一刀片设置在连杆的远离转轴的一侧,所述第二刀片与保护罩所在的圆相切,所述第二刀片与第一刀片传动连接;
所述稳固机构包括稳固块、升降机构和旋转机构,所述旋转机构设置在升降机构的下方,所述稳固块有若干个,各稳固块均设置在旋转机构的下方,所述底座的底面设有若干个第二开口,各稳固块分别与各第二开口对应且匹配;
所述升降机构包括第二电机、第一锥齿轮、升降板和两个升降单元,所述第二电机竖向朝下设置,所述第二电机与第一锥齿轮传动连接,两个升降单元分别位于第一锥齿轮的两侧,两个升降单元关于第一锥齿轮对称设置,所述升降板水平设置在两个升降单元的下方,两个升降单元关于升降板对称设置;
所述升降单元包括丝杆、第二锥齿轮、滑块和连接杆,所述丝杆水平设置,所述丝杆通过第二轴承与底座连接,所述第二轴承和第二锥齿轮分别设置在丝杆的两端,所述第二锥齿轮套设在丝杆上,所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合,所述滑块上设有螺纹孔,所述丝杆经螺纹孔穿过滑块,所述丝杆与滑块螺纹连接,所述底座的顶面水平设有卡槽,所述滑块的顶部位于卡槽内,所述滑块与卡槽匹配且滑动连接,所述连接杆的一端与滑块铰接,所述连接杆的另一端与升降板铰接,所述旋转机构设置在升降板的下方;
所述旋转机构包括第三电机、蜗杆和若干个旋转组件,所述蜗杆有若干个,各蜗杆均同轴设置,各蜗杆沿着水平方向依次首尾相连,所述第三电机驱动其中一个蜗杆转动,各蜗杆分别通过各旋转组件与各稳固块传动连接;
所述旋转组件包括转动轴和蜗轮,所述转动轴竖向设置,所述转动轴的顶端通过第三轴承与升降板的底面连接,所述转动轴的底端与稳固块连接,所述稳固块为圆锥形,所述稳固块的底面与转动轴连接,所述蜗轮套设在转动轴上,所述蜗轮与蜗杆啮合。
作为优选,为了增强切割效果,所述第一刀片和第二刀片之间设有调节组件,所述调节组件包括调节杆和两个气缸,所述调节杆所在的直线与连杆所在的直线重合,所述调节杆的一端与第一刀片固定连接,所述调节杆的另一端与第二刀片铰接,两个气缸分别位于调节杆的两侧,两个气缸的气杆均与调节杆平行,所述气缸的两端分别与第一刀片和第二刀片铰接。
作为优选,为了延长第一刀片和第二刀片的使用寿命,所述第一刀片和第二刀片的表面均涂有防腐镀锌层。
作为优选,为了延长保护罩的使用寿命,所述保护罩的制作材料为玻璃钢。
作为优选,为了提高蜗杆的稳固性,所述蜗杆的远离第三电机的一端通过轴承座与升降板连接。
作为优选,为了保证滑块的滑动速度,所述丝杆的制作材料不锈钢。
作为优选,为了提高滑块滑动的稳定性,所述卡槽为燕尾槽。
作为优选,为了延长稳固块的使用寿命,所述稳固块的制作材料为钨钢。
作为优选,为了在便于插入沙石的同时增强稳固效果,所述稳固块的外周设有螺纹。
作为优选,为了使各机构的工作状态智能化,所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。
本发明的有益效果是,该用于海底的具有保护功能的水利发电设备,通过保护机构对桨叶进行保护,避免海草等杂物缠绕在桨叶上,不仅能够避免影响水利发电设备的正常工作,还能减少设备损坏的几率,延长设备的使用寿命;其次,通过稳固机构进一步将底座固定于沙石内,减少了底座与沙石间出现松动的几率,从而提高了设备的稳固性。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示,一种用于海底的具有保护功能的水利发电设备,包括底座1、支架2、桨叶3和发电机,还包括保护机构和稳固机构,所述保护机构设置在桨叶3上,所述稳固机构设置在底座1内;
通过保护机构对桨叶3进行保护,避免海草等杂物缠绕在桨叶3上,不仅能够避免影响水利发电设备的正常工作,还能减少设备损坏的几率,延长设备的使用寿命;其次,通过稳固机构进一步将底座1固定于沙石内,减少了底座1与沙石间出现松动的几率,从而提高了设备的稳固性。
所述保护机构包括保护罩4和切割组件,所述保护罩4为圆柱形,所述保护罩4水平设置,所述保护罩4罩设在桨叶3的外周,所述保护罩4的靠近桨叶3的一侧设有第一条形口,所述保护罩4的侧面的圆心位于第一条形口所在的直线上,所述第一条形口有若干个,各第一条形口沿着保护罩4的侧面的圆心周向均匀设置,所述保护罩4的外周设有第二条形口,所述第二条形口所在的直线与保护罩4的轴线平行,所述第二条形口有若干个,各第二条形口沿着保护罩4的外周周向均匀分布,所述切割组件设置在保护罩4的设有第一条形口的一侧;
如图2-3所示,所述切割组件包括驱动室5、动力单元和若干切割单元,所述动力单元设置在驱动室5内,所述切割单元位于驱动室5外,所述动力单元与切割单元传动连接;
所述动力单元包括第一电机6、主动轮7、皮带8、从动轮9和转轴10,所述第一电机6与主动轮7传动连接,所述转轴10与保护罩4的轴线重合,所述转轴10通过第一轴承与驱动室5连接,所述从动轮9套设在转轴10上,所述主动轮7通过皮带8与从动轮9传动连接,各切割单元沿着转轴10周向均匀设置;
所述切割单元包括连杆11、第一刀片12和第二刀片13,所述连杆11与转轴10垂直连接,所述驱动室5的侧面设有第一开口,所述连杆11经第一开口伸出驱动室5,所述第一刀片12为矩形,所述第一刀片12与第一条形口匹配,所述第一刀片12与保护罩4的侧面平行,所述第一刀片12设置在连杆11的远离转轴10的一侧,所述第二刀片13与保护罩4所在的圆相切,所述第二刀片13与第一刀片12传动连接;
当第一电机6启动时,第一电机6驱动主动轮7转动,主动轮7通过皮带8驱动从动轮9转动,使得转轴10带动各连杆11转动,此时,各第一刀片12贴着保护罩4的侧面转动,对保护罩4侧面的海草进行切割,同时,第二刀片13沿着保护罩4的外周转动,对保护罩4一周的海草进行切割。
如图4-5所示,所述稳固机构包括稳固块14、升降机构和旋转机构,所述旋转机构设置在升降机构的下方,所述稳固块14有若干个,各稳固块14均设置在旋转机构的下方,所述底座1的底面设有若干个第二开口,各稳固块14分别与各第二开口对应且匹配;
所述升降机构包括第二电机15、第一锥齿轮16、升降板17和两个升降单元,所述第二电机15竖向朝下设置,所述第二电机15与第一锥齿轮16传动连接,两个升降单元分别位于第一锥齿轮16的两侧,两个升降单元关于第一锥齿轮16对称设置,所述升降板17水平设置在两个升降单元的下方,两个升降单元关于升降板17对称设置;
所述升降单元包括丝杆18、第二锥齿轮19、滑块20和连接杆21,所述丝杆18水平设置,所述丝杆18通过第二轴承与底座1连接,所述第二轴承和第二锥齿轮19分别设置在丝杆18的两端,所述第二锥齿轮19套设在丝杆18上,所述第二锥齿轮19与第一锥齿轮16啮合,所述滑块20上设有螺纹孔,所述丝杆18经螺纹孔穿过滑块20,所述丝杆18与滑块20螺纹连接,所述底座1的顶面水平设有卡槽,所述滑块20的顶部位于卡槽内,所述滑块20与卡槽匹配且滑动连接,所述连接杆21的一端与滑块20铰接,所述连接杆21的另一端与升降板17铰接,所述旋转机构设置在升降板17的下方;
当第二电机15启动时,驱动第一锥齿轮16转动,第一锥齿轮16分别通过两个第二锥齿轮19驱动两个丝杆18反向转动,使得两个滑块20相向运动,两个滑块20分别通过两个连杆11驱动升降板17向下运动。
所述旋转机构包括第三电机22、蜗杆23和若干个旋转组件,所述蜗杆23有若干个,各蜗杆23均同轴设置,各蜗杆23沿着水平方向依次首尾相连,所述第三电机22驱动其中一个蜗杆23转动,各蜗杆23分别通过各旋转组件与各稳固块14传动连接;
所述旋转组件包括转动轴24和蜗轮25,所述转动轴24竖向设置,所述转动轴24的顶端通过第三轴承与升降板17的底面连接,所述转动轴24的底端与稳固块14连接,所述稳固块14为圆锥形,所述稳固块14的底面与转动轴24连接,所述蜗轮25套设在转动轴24上,所述蜗轮25与蜗杆23啮合。
当第三电机22启动时,第三电机22驱动其中一个蜗杆23转动,使得各蜗杆23同时转动,各蜗杆23通过各蜗轮25驱动各转动轴24转动,使得各稳固块14同时转动。
作为优选,为了增强切割效果,所述第一刀片12和第二刀片13之间设有调节组件,所述调节组件包括调节杆26和两个气缸27,所述调节杆26所在的直线与连杆11所在的直线重合,所述调节杆26的一端与第一刀片12固定连接,所述调节杆26的另一端与第二刀片13铰接,两个气缸27分别位于调节杆26的两侧,两个气缸27的气杆均与调节杆26平行,所述气缸27的两端分别与第一刀片12和第二刀片13铰接。
当气缸27启动时,可使得第二刀片13沿着调节杆26转动,使得第二刀片13在沿着保护罩4转动切割时,切割范围扩大,从而增强切割效果。
作为优选,为了延长第一刀片12和第二刀片13的使用寿命,所述第一刀片12和第二刀片13的表面均涂有防腐镀锌层。
由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用,所以腐蚀速度非常慢,寿命是未镀锌的l5~30倍,所以就会减缓腐蚀速度,从而延长第一刀片12和第二刀片13的使用寿命。
作为优选,为了延长保护罩4的使用寿命,所述保护罩4的制作材料为玻璃钢。
由于玻璃钢质地坚硬且具有较强的耐腐蚀性,故能延长保护罩4的使用寿命。
作为优选,为了提高蜗杆23的稳固性,所述蜗杆23的远离第三电机22的一端通过轴承座与升降板17连接。
作为优选,为了保证滑块20的滑动速度,所述丝杆18的制作材料不锈钢。
由于不锈钢不易被腐蚀,故能保证丝杆18的表面长期处于光滑状态,减少因为摩擦而产生的卡位现象,从而使得滑块20能够始终保持顺畅地移动,进而能够保证滑块20的移动速度。
作为优选,为了提高滑块20滑动的稳定性,所述卡槽为燕尾槽。
作为优选,为了延长稳固块14的使用寿命,所述稳固块14的制作材料为钨钢。
由于钨钢具有较强的硬度,故能减小稳固块14损坏的几率,从而延长稳固块14的使用寿命。
作为优选,为了在便于插入沙石的同时增强稳固效果,所述稳固块14的外周设有螺纹。
故稳固块14在旋转的时候,能够更方便地插入沙石,且螺纹的设计增强了稳固块14与沙石间的摩擦力,避免稳固块14脱离沙石,从而增强了稳固效果。
作为优选,为了使各机构的工作状态智能化,所述第一电机6、第二电机15和第三电机22均为伺服电机。
当海草即将从第一条形口或第二条形口进入保护罩4时,切割组件启动,通过切割海草,对桨叶3进行保护,避免海草等杂物缠绕在桨叶3上,不仅能够避免影响水利发电设备的正常工作,还能减少设备损坏的几率,延长设备的使用寿命;其次,当底座1固定在沙石上后,升降机构启动,使得升降板17向下运动,驱动各稳固块14向下移动,同时,旋转机构工作,使得各稳固块14转动,故使得多个稳固块14在转动的同时向下移动,从而插入沙石中,由于稳固块14为倒圆锥形,其顶部与沙石的接触面积较大,较难从沙石中脱离出来,故能够进一步将底座1固定于沙石内,减少了底座1与沙石间出现松动的几率,从而提高了设备的稳固性。
与现有技术相比,该用于海底的具有保护功能的水利发电设备,通过保护机构对桨叶3进行保护,避免海草等杂物缠绕在桨叶3上,不仅能够避免影响水利发电设备的正常工作,还能减少设备损坏的几率,延长设备的使用寿命,且该保护机构启动时,能够遮挡部分第一条形口和第二条形口,进而调节水流量,从而调节桨叶3的转速,避免其转动过快,保护发电机的输入轴,从而增强了设备的实用性;其次,通过稳固机构进一步将底座1固定于沙石内,减少了底座1与沙石间出现松动的几率,从而提高了设备的稳固性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。