CN110296034A - 水平布置螺旋叶片式自然河流水动力发电及水样提升装置 - Google Patents

水平布置螺旋叶片式自然河流水动力发电及水样提升装置 Download PDF

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Abstract

水平布置螺旋叶片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)，输水管道(2)，叶轮主轴左支撑座(3)，叶轮(4)，叶轮主轴右支撑座(5)，同步带传动装置(6)，动力输入轴(7)，发电装置安装架(8)，第一联轴器(9)，增速器(10)，第二联轴器(11)，发电机(12)，蓄电池(13)和微型高压泵(14)。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

水平布置螺旋叶片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，若对水质监测设备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，本发明水平布置螺旋叶片式自然河流水动力发电及水样提升装置应用于水质监测的场合，主要用来完成水样的提取和水质监测设备的供电工作。
本发明水平布置螺旋叶片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，输水管道2，叶轮主轴左支撑座3，叶轮4，叶轮主轴右支撑座5，同步带传动装置6，动力输入轴7，发电装置安装架8，第一联轴器9，增速器10，第二联轴器11，发电机12，蓄电池13和微型高压泵14。支撑架1用螺栓固定安装在自然河流水中的地面上，叶轮主轴左支撑座3与叶轮主轴右支撑座5采用螺栓固定安装在支撑架1的两端。叶轮4的叶片螺旋分布在叶轮主轴上，叶轮主轴两端分别留有轴肩，叶轮4两端分别安装在叶轮主轴左支撑架3和叶轮主轴右支撑架5上。输水管道2安装在叶轮主轴左支撑座3与叶轮主轴右支撑座5之间。叶轮4与输水管道2同轴布置。叶轮4的右侧连接同步带传动装置6的动力输入端。同步带传动装置6的动力输出端与动力输入轴7固定连接。支撑架1、输水管道2、叶轮主轴左支撑座3、叶轮4、叶轮主轴右支撑座5以及同步带传动装置6的动力输入端均处于水面以下。同步带传动装置6的右侧布置发电装置安装架8。动力输入轴7和右侧的增速器10通过第一联轴器9相连。增速器10和右侧的发电机12通过第二联轴器11相连。发电机12的右侧布置蓄电池13和微型高压泵14。第一联轴器9、增速器10、第二联轴器11、发电机12、蓄电池13和微型高压泵14安装在发电装置安装架8的安装平台上，发电装置安装架8的安装平台高于水面。
叶轮4包括：叶轮主轴4-1和叶片4-2。叶轮4为整个发电装置和水样提升装置提供动力。叶轮主轴4-1两端分别留有轴肩，叶轮主轴4-1的右侧开设键槽。叶片4-2呈螺旋状，叶片4-2固定在叶轮主轴4-1上。叶轮主轴4-1两端分别安装有轴承，轴承分别安装在叶轮主轴左支撑架3和叶轮主轴右支撑架5的安装孔内，轴承外侧安装有密封圈，叶轮主轴4-1右侧键槽安装键，与同步带传动装置6的动力输入端相连接，向上传递动力。叶轮4在输水管道2中轴向通过叶轮主轴左支撑架3与叶轮主轴右支撑架5进行定位。
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是本发明水平布置螺旋叶片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是本发明水平布置螺旋叶片式自然河流水动力发电及水样提升装置叶轮4的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1-2说明本发明的内容与操作。
本发明水平布置螺旋叶片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，输水管道2，叶轮主轴左支撑座3，叶轮4，叶轮主轴右支撑座5，同步带传动装置6，动力输入轴7，发电装置安装架8，第一联轴器9，增速器10，第二联轴器11，发电机12，蓄电池13和微型高压泵14。支撑架1用螺栓固定安装在自然河流水中的地面上，叶轮主轴左支撑座3与叶轮主轴右支撑座5采用螺栓固定安装在支撑架1的两端。叶轮4的叶片螺旋分布在叶轮主轴上，叶轮主轴两端分别留有轴肩，叶轮4两端分别安装在叶轮主轴左支撑架3和叶轮主轴右支撑架5上。输水管道2安装在叶轮主轴左支撑座3与叶轮主轴右支撑座5之间。叶轮4与输水管道2同轴布置。叶轮4的右侧连接同步带传动装置6的动力输入端。同步带传动装置6的动力输出端与动力输入轴7固定连接。支撑架1、输水管道2、叶轮主轴左支撑座3、叶轮4、叶轮主轴右支撑座5以及同步带传动装置6的动力输入端均处于水面以下。同步带传动装置6的右侧布置发电装置安装架8。动力输入轴7和右侧的增速器10通过第一联轴器9相连。增速器10和右侧的发电机12通过第二联轴器11相连。发电机12的右侧布置蓄电池13和微型高压泵14。第一联轴器9、增速器10、第二联轴器11、发电机12、蓄电池13和微型高压泵14安装在发电装置安装架8的安装平台上，发电装置安装架8的安装平台高于水面。
叶轮4包括：叶轮主轴4-1和叶片4-2。叶轮4为整个发电装置和水样提升装置提供动力。叶轮主轴4-1两端分别留有轴肩，叶轮主轴4-1的右侧开设键槽。叶片4-2呈螺旋状，叶片4-2固定在叶轮主轴4-1上。叶轮主轴4-1两端分别安装有轴承，轴承分别安装在叶轮主轴左支撑架3和叶轮主轴右支撑架5的安装孔内，轴承外侧安装有密封圈，叶轮主轴4-1右侧键槽安装键，与同步带传动装置6的动力输入端相连接，向上传递动力。叶轮4在输水管道2中轴向通过叶轮主轴左支撑架3与叶轮主轴右支撑架5进行定位。
同步带传动装置6包括：大带轮，小带轮和同步带，为增速机构，同步带传动装置6的动力输入端为大带轮，步带传动装置6的动力输出端为小带轮。
叶轮4在自然河流的水中水平布置。
具体操作过程：
将水平布置螺旋叶片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，当自然河流的河水流入输水管道2时，叶轮4的叶片4-2在水流的作用下转动，从而使得叶轮4整体发生转动。叶轮4通过键连接与同步带传动装置6将水流动力转化的机械能向上传递，带动动力输入轴7一起转动。动力输入轴7通过第一联轴器9带动增速器10转动，向右传递动力。增速器10通过第二联轴器11带动发电机12转动进行发电。通过上述机械运动完成，从水能到机械能最终到电能的转换。发电机12将所生成的电能储存在蓄电瓶13中，蓄电瓶13将电能输送给微型高压泵14和水质监测设备。微型高压泵10从河水中不断抽取水样，送入水质监测设备中进行监测。从而，完成整个监测点实时水质取样、监测工作。

Claims (4)

1.水平布置螺旋叶片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)，输水管道(2)，叶轮主轴左支撑座(3)，叶轮(4)，叶轮主轴右支撑座(5)，同步带传动装置(6)，动力输入轴(7)，发电装置安装架(8)，第一联轴器(9)，增速器(10)，第二联轴器(11)，发电机(12)，蓄电池(13)和微型高压泵(14)，其特征在于，支撑架(1)用螺栓固定安装在自然河流水中的地面上，叶轮主轴左支撑座(3)与叶轮主轴右支撑座(5)采用螺栓固定安装在支撑架(1)的两端，叶轮(4)的叶片螺旋分布在叶轮主轴上，叶轮主轴两端分别留有轴肩，叶轮(4)两端分别安装在叶轮主轴左支撑架(3)和叶轮主轴右支撑架(5)上，输水管道(2)安装在叶轮主轴左支撑座(3)与叶轮主轴右支撑座(5)之间，叶轮(4)与输水管道(2)同轴布置，叶轮(4)的右侧连接同步带传动装置(6)的动力输入端，同步带传动装置(6)的动力输出端与动力输入轴(7)固定连接，支撑架(1)、输水管道(2)、叶轮主轴左支撑座(3)、叶轮(4)、叶轮主轴右支撑座(5)以及同步带传动装置(6)的动力输入端均处于水面以下，同步带传动装置(6)的右侧布置发电装置安装架(8)，动力输入轴(7)和右侧的增速器(10)通过第一联轴器(9)相连，增速器(10)和右侧的发电机(12)通过第二联轴器(11)相连，发电机(12)的右侧布置蓄电池(13)和微型高压泵(14)，第一联轴器(9)、增速器(10)、第二联轴器(11)、发电机(12)、蓄电池(13)和微型高压泵(14)安装在发电装置安装架(8)的安装平台上，发电装置安装架(8)的安装平台高于水面。
2.根据权利要求1所述的水平布置螺旋叶片式自然河流水动力发电及水样提升装置，其特征在于，叶轮(4)包括：叶轮主轴(4-1)和叶片(4-2)，叶轮(4)为整个发电装置和水样提升装置提供动力，叶轮主轴(4-1)两端分别留有轴肩，叶轮主轴(4-1)的右侧开设键槽，叶片(4-2)呈螺旋状，叶片(4-2)固定在叶轮主轴(4-1)上，叶轮主轴(4-1)两端分别安装有轴承，轴承分别安装在叶轮主轴左支撑架(3)和叶轮主轴右支撑架(5)的安装孔内，轴承外侧安装有密封圈，叶轮主轴(4-1)右侧键槽安装键，与同步带传动装置(6)的动力输入端相连接，向上传递动力，叶轮(4)在输水管道(2)中轴向通过叶轮主轴左支撑架(3)与叶轮主轴右支撑架(5)进行定位。
3.根据权利要求1所述的水平布置螺旋叶片式自然河流水动力发电及水样提升装置，其特征在于，同步带传动装置(6)包括：大带轮，小带轮和同步带，为增速机构，同步带传动装置(6)的动力输入端为大带轮，步带传动装置(6)的动力输出端为小带轮。
4.根据权利要求1所述的水平布置螺旋叶片式自然河流水动力发电及水样提升装置，其特征在于，叶轮(4)在自然河流的水中水平布置。
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