CN109356767A - 一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置 - Google Patents

一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其结构包括进水管道、灌溉管道、连接法兰、灌溉水罐、控制器、支撑脚座、除沙发电装置。本发明通过旋转轴带动联动环转动，使得与联动环凹凸不平的外侧相贴的过滤网上下晃动，而后在橡胶球与连接条的形变回弹力下产生共振，使得堆积于过滤网上方泥沙在惯性力与水流推动力下向左移动，防止过滤网堵塞，而水流则穿过细滤板进一步过滤，防止泥沙冲击对驱动桨轮表面造成磨损，降低其使用寿命，而后水流经过缓冲垫和勾槽块的缓冲，使其以缓和的流速经过除浮垫表面增加滞留时间，有助于除去水流中的浮絮，不仅防止浮絮进入驱动桨轮转动间隙，加剧磨损，还可以防止大量浮絮堵塞灌溉管道。

Description

一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置
技术领域
本发明涉及水力发电领域，更确切地说，是一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置。
背景技术
随着经济的发展，人们对于电力的需求在不断的提高，而火力发电对环境造成的污染影响实在太过严重，使得更为环保、有效的水力发电得到普及发展，把水的动能转化为机械能，现有传统技术考虑不全面，具有以下弊端：
水力发电使用的水资源多是来自地下水、河水，由于长期的沉淀堆积使得水中含有大量的泥沙，虽然有在进口处设置过滤网，但由于泥沙量较大，若过滤网孔径较小容易堵塞，导致水量减小，发电效率降低，若过滤网孔径过大则容易使得泥沙混水进入，而混有泥沙的水流在重力的作用力快速、大力冲击发电桨轮，泥沙会对桨轮表面造成刮痕，加剧桨轮磨损。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，以解决现有技术的水力发电使用的水资源多是来自地下水、河水，由于长期的沉淀堆积使得水中含有大量的泥沙，虽然有在进口处设置过滤网，但由于泥沙量较大，若过滤网孔径较小容易堵塞，导致水量减小，发电效率降低，若过滤网孔径过大则容易使得泥沙混水进入，而混有泥沙的水流在重力的作用力快速、大力冲击发电桨轮，泥沙会对桨轮表面造成刮痕，加剧桨轮磨损的缺陷。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其结构包括进水管道、灌溉管道、连接法兰、灌溉水罐、控制器、支撑脚座、除沙发电装置，所述进水管道嵌入安装于除沙发电装置的上表面，所述灌溉水罐的上表面嵌有灌溉管道，所述灌溉水罐与除沙发电装置相连接，所述连接法兰安装于灌溉管道的上方并且通过黏合的方式相连接，所述控制器设于灌溉水罐的右端面，所述支撑脚座的上方安装有灌溉水罐并且以贴合的方式相连接，所述除沙发电装置包括分隔机构、共振机构、缓冲板、除浮汇集板、驱动桨轮、线圈、磁铁、隔板、外罩壳，所述分隔机构设于共振机构的右侧并且相连接，所述共振机构的下方安装有缓冲板，所述除浮汇集板嵌入安装于隔板的左端面，所述驱动桨轮与线圈通过黏合的方式固定连接，所述线圈的外侧安装有磁铁，所述磁铁嵌入安装于外罩壳的内部，所述隔板与分隔机构相连接，所述除浮汇集板设于缓冲板的下方。
作为本发明进一步地方案，所述分隔机构设有过滤网、橡胶球、连接条、外壁、导水槽、导流板，所述过滤网的底面设有橡胶球并且通过贴合的方式相连接，所述橡胶球与连接条通过黏合的方式固定连接，所述外壁的外侧安装有橡胶球，所述导流板的内壁设有导水槽。
作为本发明进一步地方案，所述共振机构设有共振轮、阻隔板、积泥沙盒、细滤板、泥槽、排水腔，所述共振轮与分隔机构通过贴合的方式相连接，所述阻隔板的左侧设有积泥沙盒，所述细滤板的上方嵌有泥槽，所述细滤板的下方设有排水腔，所述排水腔与导水槽相导通。
作为本发明进一步地方案，所述缓冲板设有凹凸垫、缓冲垫、主板、勾槽块，所述凹凸垫的底面安装有缓冲垫并且通过黏合的方式相连接，所述主板的上表面与缓冲垫相贴合，所述勾槽块安装于主板的右侧并且通过焊接的方式固定连接。
作为本发明进一步地方案，所述除浮汇集板设有尖角块、除浮垫、加强筋、固定件，所述尖角块嵌入安装于除浮垫的上表面，所述除浮垫的内部嵌有加强筋，所述固定件与除浮垫通过黏合的方式相连接。
作为本发明进一步地方案，所述共振轮设有安装板、旋转轴、连接件、转盘、联动环，所述安装板的正表面与转盘相贴合，所述旋转轴与转盘通过嵌套的方式转动连接，所述转盘通过连接件与联动环相连接。
作为本发明进一步地方案，所述联动环外环表面为凹凸不平状，转动时能够晃动过滤网，使其产生振动。
作为本发明进一步地方案，所述橡胶球与连接条皆是由合成橡胶添加树脂制成，具有良好的拉伸形变性能。
作为本发明进一步地方案，所述除浮垫的上表面为凹凸多孔状，能够有效吸合清除水中的浮絮。
发明有益效果
相对比较现有技术，本发明通过当地下水从进水管道进入，达到过滤网，同时旋转轴带动转盘与联动环共同转动，而由于联动环外侧的凹凸不平，使得与之外侧相贴的过滤网跟随其形状上下晃动，而后在橡胶球与连接条的形变作用下，产生共振现象，使得堆积于过滤网上表面的泥沙，在惯性力作用与水流推动力下向左移动，掉落进积泥沙盒，而水流则穿过外壁进入导水槽沿着导流板向左流动，经过细滤板的再次过滤，细软泥沙滞留于泥槽内部，双重过滤处理后的水流落入排水腔，流动到凹凸垫、缓冲垫与勾槽块进行缓冲减速，使其能够以较缓和的流势流经除浮垫表面，增加其接触时间，便于清理水中含有的浮絮，而后水流落下，推动驱动桨轮带动线圈位于磁铁的内部转动，切割磁感线，产生感应电流，随后水进入灌溉水罐用于灌溉。
相比较于传统的水力发电与灌溉装置，该水力发电与灌溉装置通过旋转轴带动转盘和联动环转动，使得与联动环凹凸不平的外侧相贴的过滤网上下晃动，而后在橡胶球与连接条的形变回弹力下产生共振，使得堆积于过滤网上方泥沙在惯性力与水流推动力下向左移动，防止过滤网堵塞，造成水流减小，而水流则经过导水槽穿过细滤板进一步滤掉泥沙，防止泥沙冲击对驱动桨轮表面造成划痕，降低其使用寿命，而后水流通过凹凸垫、缓冲垫和勾槽块的缓冲，使其以缓和的流速经过除浮垫表面，增加其接触滞留时间，有助于除去水流中含有的浮絮，不仅防止浮絮进入驱动桨轮转动间隙，加剧磨损，还可以防止大量浮絮堵塞灌溉管道。
附图说明
通过阅读参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
在附图中：
图1为本发明一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置结构示意图。
图2为本发明一种除沙发电装置正视结构平面图。
图3为本发明一种除沙发电装置中的分隔机构的部件解析示意图。
图4为本发明一种除沙发电装置中的共振机构的部件解析示意。
图5为本发明一种除沙发电装置中的缓冲板的部件解析示意。
图6为本发明一种除沙发电装置中的除浮汇集板的部件解析示意。
图7为本发明一种共振机构中的共振轮的部件解析示意。
图中：进水管道-1、灌溉管道-2、连接法兰-3、灌溉水罐-4、控制器-5、支撑脚座-6、除沙发电装置-7、分隔机构-71、共振机构-72、缓冲板-73、除浮汇集板-74、驱动桨轮-75、线圈-76、磁铁-77、隔板-78、外罩壳-79、过滤网-711、橡胶球-712、连接条-713、外壁-714、导水槽-715、导流板-716、共振轮-72a、阻隔板-72b、积泥沙盒-72c、细滤板-72d、泥槽-72e、排水腔-72f、凹凸垫-731、缓冲垫-732、主板-733、勾槽块-734、尖角块-741、除浮垫-742、加强筋-743、固定件-744、安装板-72a1、旋转轴-72a2、连接件-72a3、转盘-72a4、联动环-72a5。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-7图所示，本发明提供一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置的技术方案：
如图1-2所示，一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其结构包括进水管道1、灌溉管道2、连接法兰3、灌溉水罐4、控制器5、支撑脚座6、除沙发电装置7，所述进水管道1嵌入安装于除沙发电装置7的上表面，所述灌溉水罐4的上表面嵌有灌溉管道2，所述灌溉水罐4与除沙发电装置7相连接，所述连接法兰3安装于灌溉管道2的上方并且通过黏合的方式相连接，所述控制器5设于灌溉水罐4的右端面，所述支撑脚座6的上方安装有灌溉水罐4并且以贴合的方式相连接，所述除沙发电装置7包括分隔机构71、共振机构72、缓冲板73、除浮汇集板74、驱动桨轮75、线圈76、磁铁77、隔板78、外罩壳79，所述分隔机构71设于共振机构72的右侧并且相连接，所述共振机构72的下方安装有缓冲板73，所述除浮汇集板74嵌入安装于隔板78的左端面，所述驱动桨轮75与线圈76通过黏合的方式固定连接，所述线圈76的外侧安装有磁铁77，所述磁铁77嵌入安装于外罩壳79的内部，所述隔板78与分隔机构71相连接，所述除浮汇集板74设于缓冲板73的下方。
如图3所示，所述分隔机构71设有过滤网711、橡胶球712、连接条713、外壁714、导水槽715、导流板716，所述过滤网711的底面设有橡胶球712并且通过贴合的方式相连接，所述橡胶球712与连接条713通过黏合的方式固定连接，所述外壁714的外侧安装有橡胶球712，所述导流板716的内壁设有导水槽715通过橡胶球712与连接条713的形变缓冲过滤网711上下晃动时产生的冲击力，而过滤网711晃动，使得过滤网711上方泥沙向左滑动，防止堵塞，而后水流进入导水槽715。
如图4所示，所述共振机构72设有共振轮72a、阻隔板72b、积泥沙盒72c、细滤板72d、泥槽72e、排水腔72f，所述共振轮72a与分隔机构71通过贴合的方式相连接，所述阻隔板72b的左侧设有积泥沙盒72c，所述细滤板72d的上方嵌有泥槽72e，所述细滤板72d的下方设有排水腔72f，所述排水腔72f与导水槽715相导通，利用上诉结构的相互配合，使得双重过滤后的水流落入排水腔72f，而多余的泥沙则进入积泥沙盒72c和泥槽72e中。
如图5所示，所述缓冲板73设有凹凸垫731、缓冲垫732、主板733、勾槽块734，所述凹凸垫731的底面安装有缓冲垫732并且通过黏合的方式相连接，所述主板733的上表面与缓冲垫732相贴合，所述勾槽块734安装于主板733的右侧并且通过焊接的方式固定连接，通过凹凸垫731与缓冲垫732缓和水的流速，使其能够与除浮汇集板74表面充分的接触。
如图6所示，所述除浮汇集板74设有尖角块741、除浮垫742、加强筋743、固定件744，所述尖角块741嵌入安装于除浮垫742的上表面，所述除浮垫742的内部嵌有加强筋743，所述固定件744与除浮垫742通过黏合的方式相连接，利用尖角块741阻挡水的流势，而后通过除浮垫742对浮絮的黏合作用，去除水中多余的浮絮。
如图7所示，所述共振轮72a设有安装板72a1、旋转轴72a2、连接件72a3、转盘72a4、联动环72a5，所述安装板72a1的正表面与转盘72a4相贴合，所述旋转轴72a2与转盘72a4通过嵌套的方式转动连接，所述转盘72a4通过连接件72a3与联动环72a5相连接，利用联动环72a5外侧凹凸不平的表面，使得与之外侧相贴的过滤网711上下晃动，同时在橡胶球712的作用下产生共振现象，推动过滤网711上表面泥沙的流动，防止堵塞。
其具体实现原理如下：当地下水从进水管道1进入，达到过滤网711，同时旋转轴72a2带动转盘72a4与联动环72a5共同转动，而由于联动环72a5外侧的凹凸不平，使得与之外侧相贴的过滤网711跟随其形状上下晃动，而后在橡胶球712与连接条713的形变作用下，产生共振现象，使得堆积于过滤网711上表面的泥沙，在惯性力作用与水流推动力下向左移动，掉落进积泥沙盒72c，而水流则穿过外壁714进入导水槽715沿着导流板716向左流动，经过细滤板72d的再次过滤，细软泥沙滞留于泥槽72e内部，双重过滤处理后的水流落入排水腔72f，流动到凹凸垫731、缓冲垫732与勾槽块734进行缓冲减速，使其能够以较缓和的流势流经除浮垫742表面，增加其接触时间，便于清理水中含有的浮絮，而后水流落下，推动驱动桨轮75带动线圈76位于磁铁77的内部转动，切割磁感线，产生感应电流，随后水进入灌溉水罐4用于灌溉。
本发明解决的问题是现有技术的水力发电使用的水资源多是来自地下水、河水，由于长期的沉淀堆积使得水中含有大量的泥沙，虽然有在进口处设置过滤网，但由于泥沙量较大，若过滤网孔径较小容易堵塞，导致水量减小，发电效率降低，若过滤网孔径过大则容易使得泥沙混水进入，而混有泥沙的水流在重力的作用力快速、大力冲击发电桨轮，泥沙会对桨轮表面造成刮痕，加剧桨轮磨损，本发明通过上述部件的互相组合，通过旋转轴72a2带动转盘72a4和联动环72a5转动，使得与联动环72a5凹凸不平的外侧相贴的过滤网711上下晃动，而后在橡胶球712与连接条713的形变回弹力下产生共振，使得堆积于过滤网711上方泥沙在惯性力与水流推动力下向左移动，防止过滤网711堵塞，造成水流减小，而水流则经过导水槽715穿过细滤板72d进一步滤掉泥沙，防止泥沙冲击对驱动桨轮75表面造成划痕，降低其使用寿命，而后水流通过凹凸垫731、缓冲垫732和勾槽块734的缓冲，使其以缓和的流速经过除浮垫742表面，增加其接触滞留时间，有助于除去水流中含有的浮絮，不仅防止浮絮进入驱动桨轮75转动间隙，加剧磨损，还可以防止大量浮絮堵塞灌溉管道2。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其结构包括进水管道(1)、灌溉管道(2)、连接法兰(3)、灌溉水罐(4)、控制器(5)、支撑脚座(6)、除沙发电装置(7)，其特征在于：所述进水管道(1)嵌入安装于除沙发电装置(7)的上表面，所述灌溉水罐(4)的上表面嵌有灌溉管道(2)，所述灌溉水罐(4)与除沙发电装置(7)相连接，所述连接法兰(3)安装于灌溉管道(2)的上方并且通过黏合的方式相连接，所述控制器(5)设于灌溉水罐(4)的右端面，所述支撑脚座(6)的上方安装有灌溉水罐(4)并且以贴合的方式相连接；
所述除沙发电装置(7)包括分隔机构(71)、共振机构(72)、缓冲板(73)、除浮汇集板(74)、驱动桨轮(75)、线圈(76)、磁铁(77)、隔板(78)、外罩壳(79)，所述分隔机构(71)设于共振机构(72)的右侧并且相连接，所述共振机构(72)的下方安装有缓冲板(73)，所述除浮汇集板(74)嵌入安装于隔板(78)的左端面，所述驱动桨轮(75)与线圈(76)通过黏合的方式固定连接，所述线圈(76)的外侧安装有磁铁(77)，所述磁铁(77)嵌入安装于外罩壳(79)的内部，所述隔板(78)与分隔机构(71)相连接，所述除浮汇集板(74)设于缓冲板(73)的下方。
2.根据权利要求1所述的一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其特征在于：所述分隔机构(71)设有过滤网(711)、橡胶球(712)、连接条(713)、外壁(714)、导水槽(715)、导流板(716)，所述过滤网(711)的底面设有橡胶球(712)并且通过贴合的方式相连接，所述橡胶球(712)与连接条(713)通过黏合的方式固定连接，所述外壁(714)的外侧安装有橡胶球(712)，所述导流板(716)的内壁设有导水槽(715)。
3.根据权利要求1所述的一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其特征在于：所述共振机构(72)设有共振轮(72a)、阻隔板(72b)、积泥沙盒(72c)、细滤板(72d)、泥槽(72e)、排水腔(72f)，所述共振轮(72a)与分隔机构(71)通过贴合的方式相连接，所述阻隔板(72b)的左侧设有积泥沙盒(72c)，所述细滤板(72d)的上方嵌有泥槽(72e)，所述细滤板(72d)的下方设有排水腔(72f)，所述排水腔(72f)与导水槽(715)相导通。
4.根据权利要求1所述的一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其特征在于：所述缓冲板(73)设有凹凸垫(731)、缓冲垫(732)、主板(733)、勾槽块(734)，所述凹凸垫(731)的底面安装有缓冲垫(732)并且通过黏合的方式相连接，所述主板(733)的上表面与缓冲垫(732)相贴合，所述勾槽块(734)安装于主板(733)的右侧并且通过焊接的方式固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其特征在于：所述除浮汇集板(74)设有尖角块(741)、除浮垫(742)、加强筋(743)、固定件(744)，所述尖角块(741)嵌入安装于除浮垫(742)的上表面，所述除浮垫(742)的内部嵌有加强筋(743)，所述固定件(744)与除浮垫(742)通过黏合的方式相连接。
6.根据权利要求3所述的一种利用共振除沙砾防磨损的水利发电与灌溉装置，其特征在于：所述共振轮(72a)设有安装板(72a1)、旋转轴(72a2)、连接件(72a3)、转盘(72a4)、联动环(72a5)，所述安装板(72a1)的正表面与转盘(72a4)相贴合，所述旋转轴(72a2)与转盘(72a4)通过嵌套的方式转动连接，所述转盘(72a4)通过连接件(72a3)与联动环(72a5)相连接。
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