CN110285006A - 垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置 - Google Patents

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Abstract

垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置，用于为自然河流水质监测设备提供电力和水样，所述装置包括：支撑架(1)，安装平台(2)，叶轮(3)，第一联轴器(4)，增速器(5)，第二联轴器(6)，发电机(7)，蓄电池(8)和微型高压泵(9)。本发明安装简单、操作方便，便于日常维护与零件的更换；将河水水样的提取装置与发电装置结合在一起，为野外水样实时提取和监测的提供电能，节约水质监测的成本。

Description

垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置
技术领域
本发明涉及一种水样提升装置，尤其是涉及一种利用自然河流水动力进行发电和对水流进行实时取样和提升的装置。
背景技术
目前，水样提升装置是一种水质监测领域较为常见的装置。通常对水流的监测装置都安装在野外无人地方，对水质进行监测时，需要将水样实时的从河流里采集上来，对水质进行现场监测。在野外，电力设备匮乏，若对水质监测装置和水样提升装置进行远距离输送电能，这样会提高水质监测的成本。因此，发明一种利用自然河流水动力发电为水样提升装置提供电能的水样提升装置对于水质取样、监测工作具有深远的现实意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置应用于自然河流水质监测的场合，主要用来完成水样的提取和水质监测设备的供电工作。
本发明垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置，用于为自然河流水质监测设备提供电力和水样，所述装置包括：支撑架1，安装平台2，叶轮3，第一联轴器4，增速器5，第二联轴器6，发电机7，蓄电池8和微型高压泵9。支撑架1一侧通过螺栓固定在河岸的地面上，另一侧浸入水中，支撑架1底部浸入水中的水平支架中间部位钻孔。安装平台2水平安装在支撑架1上，安装平台2的中心部位钻孔，安装平台2高于水面，支撑架1底部水平支架和安装平台2上面的两个孔同轴。叶轮3竖直安装在支撑架1底部水平支架和安装平台2上面的两个孔内。增速器5的输入轴朝下，增速器5的输入轴和叶轮3的上部通过第一联轴器4连接在一起。增速器5的输出轴朝右，增速器5的输出轴和发电机7通过第二联轴器6连接在一起。蓄电池8和微型高压泵9安装在安装平台2上远离水面的位置。发电机7和蓄电池8通过导线连接，发电机7通过水力发电并把电能存储在蓄电池8中。蓄电池8和微型高压泵9通过导线连接在一起，蓄电池8为微型高压泵9水样提升提供电力。
叶轮3包括：叶轮主轴3-1，叶片3-2和叶片安装支架3-3。叶轮3为整个发电装置和水样提升装置提供动力。叶轮主轴3-1安装在支撑架1底部的水平支架和安装平台2的两个孔之间，叶轮主轴3-1为阶梯轴，在叶轮主轴3-1的两端分别装有角接触球轴承，为了防止河水对装置的影响，两端还安装有密封圈，叶轮主轴3-1上端开设键槽，通过键连接与第一联轴器4将力向上传递，叶轮主轴3-1下端通过支撑架1底部水平支架的孔进行限位，上端通过第一联轴器4进行限位。叶片安装支架3-3固定安装在叶轮主轴3-1上。叶片3-2固定安装在叶片安装支架3-3上，多个叶片3-2和叶片安装支架3-3均匀分布在叶轮主轴3-1的周围，叶片3-2的水平截面一侧为直线型，另一侧带有弧度为曲线型(类似于飞机机翼的截面形状)，叶轮3采用H型垂直轴安装。
本发明的有益技术效果包括：
(1)本发明安装简单、操作方便，便于日常维护与零件的更换；
(2)本发明将河水水样的提取装置与发电装置结合在一起，为野外水样实时提取和监测的提供电能，节约水质监测的成本。
附图说明
图1是本发明垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置的总体结构示意图；
图2是本发明垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置的三维结构示意图；
图3是本发明垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置叶轮3的三维结构示意图。
具体实施方式
结合附图1-3说明本发明的内容与操作。
本发明垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置，用于为自然河流水质监测设备提供电力和水样，所述装置包括：支撑架1，安装平台2，叶轮3，第一联轴器4，增速器5，第二联轴器6，发电机7，蓄电池8和微型高压泵9。支撑架1一侧通过螺栓固定在河岸的地面上，另一侧浸入水中，支撑架1底部浸入水中的水平支架中间部位钻孔。安装平台2水平安装在支撑架1上，安装平台2的中心部位钻孔，安装平台2高于水面，支撑架1底部水平支架和安装平台2上面的两个孔同轴。叶轮3竖直安装在支撑架1底部水平支架和安装平台2上面的两个孔内。增速器5的输入轴朝下，增速器5的输入轴和叶轮3的上部通过第一联轴器4连接在一起。增速器5的输出轴朝右，增速器5的输出轴和发电机7通过第二联轴器6连接在一起。蓄电池8和微型高压泵9安装在安装平台2上远离水面的位置。发电机7和蓄电池8通过导线连接，发电机7通过水力发电并把电能存储在蓄电池8中。蓄电池8和微型高压泵9通过导线连接在一起，蓄电池8为微型高压泵9水样提升提供电力。
叶轮3包括：叶轮主轴3-1，叶片3-2和叶片安装支架3-3。叶轮3为整个发电装置和水样提升装置提供动力。叶轮主轴3-1安装在支撑架1底部的水平支架和安装平台2的两个孔之间，叶轮主轴3-1为阶梯轴，在叶轮主轴3-1的两端分别装有角接触球轴承，为了防止河水对装置的影响，两端还安装有密封圈，叶轮主轴3-1上端开设键槽，通过键连接与第一联轴器4将力向上传递，叶轮主轴3-1下端通过支撑架1底部水平支架的孔进行限位，上端通过第一联轴器4进行限位。叶片安装支架3-3固定安装在叶轮主轴3-1上。叶片3-2固定安装在叶片安装支架3-3上，3个叶片3-2和叶片安装支架3-3均匀分布在叶轮主轴3-1的周围，叶片3-2的水平截面一侧为直线型，另一侧带有弧度为曲线型(类似于飞机机翼的截面形状)，叶轮3采用H型垂直轴安装。
具体操作过程：
将垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置安装在需要对水质进行采样监测的自然河流中，通过水流冲击带动叶片3-2绕着叶轮主轴3-1转动，整个叶轮3转动，叶轮主轴3-1在键连接的作用下通过第一联轴器4带动增速器5转动。增速器5通过第二联轴器6带动发电机7进行发电，发电机7将得到电能储存在蓄电池8中，由蓄电池8分别对微型高压泵9和水质监测装置进行供电，微型高压泵9将河水作为水样提升至水质监测设备。水质监测设备由蓄电池8供电，对微型高压泵9提升的水样进行连续监测，从而实现整个监测点实时水质取样、监测工作。

Claims (3)

1.垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置，用于为自然河流水质监测设备提供电力和水样，所述装置包括：支撑架(1)，安装平台(2)，叶轮(3)，第一联轴器(4)，增速器(5)，第二联轴器(6)，发电机(7)，蓄电池(8)和微型高压泵(9)，其特征在于，支撑架(1)一侧通过螺栓固定在河岸的地面上，另一侧浸入水中，支撑架(1)底部浸入水中的水平支架中间部位钻孔，安装平台(2)水平安装在支撑架(1)上，安装平台(2)的中心部位钻孔，安装平台(2)高于水面，支撑架(1)底部水平支架和安装平台(2)上面的两个孔同轴，叶轮(3)竖直安装在支撑架(1)底部水平支架和安装平台(2)上面的两个孔内，增速器(5)的输入轴朝下，增速器(5)的输入轴和叶轮(3)的上部通过第一联轴器(4)连接在一起，增速器(5)的输出轴朝右，增速器(5)的输出轴和发电机(7)通过第二联轴器(6)连接在一起，蓄电池(8)和微型高压泵(9)安装在安装平台(2)上远离水面的位置，发电机(7)和蓄电池(8)通过导线连接，发电机(7)通过水力发电并把电能存储在蓄电池(8)中，蓄电池(8)和微型高压泵(9)通过导线连接在一起，蓄电池(8)为微型高压泵(9)水样提升提供电力。
2.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置，其特征在于，叶轮(3)包括：叶轮主轴(3-1)，叶片(3-2)和叶片安装支架(3-3)，叶轮(3)为整个发电装置和水样提升装置提供动力，叶轮主轴(3-1)安装在支撑架(1)底部的水平支架和安装平台(2)的两个孔之间，叶轮主轴(3-1)为阶梯轴，在叶轮主轴(3-1)的两端分别装有轴承，为了防止河水对装置的影响，两端还安装有密封圈，叶轮主轴(3-1)上端开设键槽，通过键连接与第一联轴器(4)将力向上传递，叶轮主轴(3-1)下端通过支撑架(1)底部水平支架的孔进行限位，上端通过第一联轴器(4)进行限位，叶片安装支架(3-3)固定安装在叶轮主轴(3-1)上，叶片(3-2)固定安装在叶片安装支架(3-3)上，多个叶片(3-2)和叶片安装支架(3-3)均匀分布在叶轮主轴(3-1)的周围，叶片(3-2)的水平截面一侧为直线型，另一侧带有弧度为曲线型(类似于飞机机翼的截面形状)。
3.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮式自然河流水动力发电及水样提升装置，其特征在于，叶轮(3)有(3)个叶片(3-2)和叶片安装支架(3-3)均匀分布在叶轮主轴(3-1)的周围，叶轮(3)采用H型垂直轴安装。
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