CN111486044B - 一种具有防撞功能的水力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有防撞功能的水力发电机，包括发电机构和两个散热机构，所述发电机构包括浮块、重力块、连接轴、安装轴承、支撑杆、限位块、滑动套管、弹簧、两个转动杆、两个传动杆和两个发电组件，所述发电组件包括导流筒、防水罩、浆叶、驱动轴、密封套管、发电机和两个滤网，所述散热机构包括导热板、导热管、两个连通管和至少两个翅片，该具有防撞功能的水力发电机中，通过发电机构不仅可以生产电能，同时当水力发电机受到撞击时，可以卸去部分冲击力，降低了水力发电机发生损坏的几率，通过散热机构提高了对发电机构的散热效率，提高了水力发电机工作的可靠性。

Description

一种具有防撞功能的水力发电机
技术领域
本发明涉及新能源设备领域，特别涉及一种具有防撞功能的水力发电机。
背景技术
水力发电，研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的水电站。
现有技术的水力发电机在使用时，杂物会随着水流流动，如果杂物撞击水力发电机，将会造成水力发电机损坏，不仅如此，现有技术的水力发电机在使用时，水力发电机会产生大量的热量，如果热量散发不及时，将会导致发电机损坏，增大了水力发电机的故障率。
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，提供一种具有防撞功能的水力发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有防撞功能的水力发电机，包括发电机构和两个散热机构，两个散热机构均设置在发电机构上；
所述发电机构包括浮块、重力块、连接轴、安装轴承、支撑杆、限位块、滑动套管、弹簧、两个转动杆、两个传动杆和两个发电组件，所述连接轴的两端分别与浮块和重力块固定连接，所述支撑杆与连接轴垂直，所述支撑杆的一端通过安装轴承与连接轴连接，所述转动杆与支撑杆垂直，两个发电组件关于支撑杆对称设置，两个发电组件分别与两个转动杆的一端固定连接，两个转动杆的另一端均与支撑杆的另一端铰接，所述支撑杆穿过滑动套管，所述滑动套管与支撑杆滑动连接，所述滑动套管通过两个传动杆分别与两个转动杆的一端铰接，所述弹簧套设在支撑杆上，所述支撑杆的另一端通过弹簧与滑动套管固定连接，所述弹簧处于压缩状态，所述限位块与支撑杆固定连接，所述限位块与滑动套管的远离弹簧的一侧抵靠；
所述发电组件包括导流筒、防水罩、浆叶、驱动轴、密封套管、发电机和两个滤网，所述导流筒的轴线与连接轴的轴线垂直且相交，所述导流筒的一侧与转动杆的远离支撑杆的一端固定连接，所述防水罩的形状为圆柱形，所述防水罩、驱动轴和密封套管均与导流筒同轴设置，所述防水罩设置在导流筒的内部，所述发电机固定在防水罩的内部，所述密封套管与防水罩的远离连接轴的一端固定连接，所述驱动轴穿过密封套管，所述驱动轴与密封套管滑动且密封连接，所述浆叶设置在防水罩的远离连接轴的一侧，所述浆叶通过驱动轴与发电机传动连接，两个滤网分别设置在导流筒的两端的内部，两个散热机构分别设置在两个导流筒的内部，所述散热机构与发电机连接；
所述散热机构包括导热板、导热管、两个连通管和至少两个翅片，所述导热板抵靠在发电机上，所述导热管穿过防水罩，所述导热管的中部与导热板固定连接，所述导热管与防水罩密封连接，所述导热管的两端均与导流筒固定连接，两个连通管分别设置在导热管的两端上，所述连通管的轴线与导流筒的轴线平行，其中一个连通管位于导热管的靠近连接轴的一侧，另一个连通管位于导热管的远离连接轴的一侧，各翅片排列设置在导热管上，所述翅片的远离连接轴的一端与驱动轴的距离小于翅片的靠近连接轴的一端与驱动轴的距离。
作为优选，为了提高水力发电机的自动化程度，所述浮块的内部设有PLC。
作为优选，为了提高导热板与发电机之间的导热效果，所述导热板与发电机之间涂有导热硅脂。
作为优选，为了延长导流筒的使用寿命，所述导流筒上涂有防腐涂层。
作为优选，为了提高滑动套管移动的顺畅度，所述支撑杆上涂有润滑脂。
作为优选，为了延长滤网的使用寿命，所述滤网的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了减小防水罩在水流中的阻力，所述防水罩的靠近连接轴的一端的形状为半球形。
作为优选，为了提高防水罩与驱动轴之间的密封性能，所述防水罩上设有密封圈，所述防水罩通过密封圈与驱动轴密封连接。
作为优选，为了提高密封套管与驱动轴之间的密封性能，所述密封套管的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了提高水力发电机的发电效率，所述浮块上设有太阳能板。
本发明的有益效果是，该具有防撞功能的水力发电机中，通过发电机构不仅可以生产电能，同时当水力发电机受到撞击时，可以卸去部分冲击力，降低了水力发电机发生损坏的几率，与现有发电机构相比，该发电机构通过导流筒的转动，使堆积在滤网上的杂物可以被水流冲下，降低了滤网被堵塞的几率，不仅如此，通过散热机构提高了对发电机构的散热效率，提高了水力发电机工作的可靠性，与现有散热机构相比，该散热机构通过翅片不仅提高了散热效率，同时通过翅片还可以将水流导流至浆叶上，提高了发电机的发电效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有防撞功能的水力发电机的结构示意图；
图2是本发明的具有防撞功能的水力发电机的发电机构的结构示意图；
图3是本发明的具有防撞功能的水力发电机的发电组件的结构示意图；
图4是本发明的具有防撞功能的水力发电机的散热机构的结构示意图；
图中：1.浮块，2.导流筒，3.支撑杆，4.连通管，5.连接轴，6.安装轴承，7.重力块，8.传动杆，9.弹簧，10.滑动套管，11.限位块，12.滤网，13.浆叶，14.密封圈，15.驱动轴，16.密封套管，17.防水罩，18.翅片，19.导热管，20.发电机，21.导热板，22.转动杆。
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，一种具有防撞功能的水力发电机，包括发电机构和两个散热机构，两个散热机构均设置在发电机构上；
通过发电机构不仅可以生产电能，同时当水力发电机受到撞击时，可以卸去部分冲击力，降低了水力发电机发生损坏的几率，不仅如此，通过散热机构提高了对发电机构的散热效率，提高了水力发电机工作的可靠性；
如图2所示，所述发电机构包括浮块1、重力块7、连接轴5、安装轴承6、支撑杆3、限位块11、滑动套管10、弹簧9、两个转动杆22、两个传动杆8和两个发电组件，所述连接轴5的两端分别与浮块1和重力块7固定连接，所述支撑杆3与连接轴5垂直，所述支撑杆3的一端通过安装轴承6与连接轴5连接，所述转动杆22与支撑杆3垂直，两个发电组件关于支撑杆3对称设置，两个发电组件分别与两个转动杆22的一端固定连接，两个转动杆22的另一端均与支撑杆3的另一端铰接，所述支撑杆3穿过滑动套管10，所述滑动套管10与支撑杆3滑动连接，所述滑动套管10通过两个传动杆8分别与两个转动杆22的一端铰接，所述弹簧9套设在支撑杆3上，所述支撑杆3的另一端通过弹簧9与滑动套管10固定连接，所述弹簧9处于压缩状态，所述限位块11与支撑杆3固定连接，所述限位块11与滑动套管10的远离弹簧9的一侧抵靠；
如图3所示，所述发电组件包括导流筒2、防水罩17、浆叶13、驱动轴15、密封套管16、发电机20和两个滤网12，所述导流筒2的轴线与连接轴5的轴线垂直且相交，所述导流筒2的一侧与转动杆22的远离支撑杆3的一端固定连接，所述防水罩17的形状为圆柱形，所述防水罩17、驱动轴15和密封套管16均与导流筒2同轴设置，所述防水罩17设置在导流筒2的内部，所述发电机20固定在防水罩17的内部，所述密封套管16与防水罩17的远离连接轴5的一端固定连接，所述驱动轴15穿过密封套管16，所述驱动轴15与密封套管16滑动且密封连接，所述浆叶13设置在防水罩17的远离连接轴5的一侧，所述浆叶13通过驱动轴15与发电机20传动连接，两个滤网12分别设置在导流筒2的两端的内部，两个散热机构分别设置在两个导流筒2的内部，所述散热机构与发电机20连接；
实际上，浮块1的浮力大于重力块7的重力，则通过浮块1的浮力与重力块7的重力作用，使连接轴5可以处于竖直状态，则在安装轴承6的连接作用下，通过支撑杆3和转动杆22提高了导流筒2的稳定性，通过防水罩17提高了发电机20的稳定性，同时提高了发电机20的防水性能，同时在密封套管16的作用下，使驱动轴15可以正常转动，当水流从导流筒2内部流过时，通过水流驱动浆叶13转动，则在驱动轴15的传动作用下，通过浆叶13驱动发电机20转动，则通过发电机20生产电能，提高了水力发电机的发电效率，通过滤网12过滤掉水中的杂物，降低了浆叶13发生卡塞的几率，当水流中的杂物撞击到导流筒2时，导流筒2向远离连接轴5的方向转动，当导流筒2转动时，滤网12与水流之间的夹角减小，则使水流可以将粘附在滤网12上的杂物冲走，降低了滤网12发生堵塞的几率，减小了导流筒2受到的冲击力，降低了导流筒2发生损坏的几率，降低了水力发电机发生损坏的几率，之后通过弹簧9驱动滑动套管10复位，则通过传动杆8使导流筒2复位，同时在限位块11的作用下实现了对滑动套管10的定位作用，进而实现了对导流筒2的定位作用，同时通过安装轴承6使导流筒2可以跟随水流方向转动，则使导流筒2可以正对水流，增大了导流筒2内部水流流量，提高了水力发电机的发电效率；
如图4所示，所述散热机构包括导热板21、导热管19、两个连通管4和至少两个翅片18，所述导热板21抵靠在发电机20上，所述导热管19穿过防水罩17，所述导热管19的中部与导热板21固定连接，所述导热管19与防水罩17密封连接，所述导热管19的两端均与导流筒2固定连接，两个连通管4分别设置在导热管19的两端上，所述连通管4的轴线与导流筒2的轴线平行，其中一个连通管4位于导热管19的靠近连接轴5的一侧，另一个连通管4位于导热管19的远离连接轴5的一侧，各翅片18排列设置在导热管19上，所述翅片18的远离连接轴5的一端与驱动轴15的距离小于翅片18的靠近连接轴5的一端与驱动轴15的距离；
通过导热管19提高了防水罩17与导流筒2之间连接的稳定性，通过导热板21吸收发电机20上的热量，之后导热板21上的热量传导至导热管19内部，在水流流经导流筒2内部时，水流将导热管19上的热量吸收掉，则实现了对发电机20的散热功能，同时水流通过两个连通管4可以从导热管19内部流过，提高了对导热管19的散热效率，提高了对发电机20的散热效率，同时通过翅片18增大了导热管19的散热面积，进一步提高了对发电机20的散热效率，同时通过各翅片18的导流作用使水流可以靠近驱动轴15的方向聚集，提高了水流对浆叶13的冲击力，提高了浆叶13的转速，提高了发电机20的发电效率。
作为优选，为了提高水力发电机的自动化程度，所述浮块1的内部设有PLC；
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，操作人员通过控制按键发送控制信号给PLC，则通过PLC控制水力发电机运行，同时通过显示屏可以显示水力发电机的工作状态，则提高了水力发电机的自动化程度。
作为优选，为了提高导热板21与发电机20之间的导热效果，所述导热板21与发电机20之间涂有导热硅脂；
通过导热硅脂提高了导热板21与发电机20之间的导热效果，提高了对发电机20的散热效率。
作为优选，为了延长导流筒2的使用寿命，所述导流筒2上涂有防腐涂层；
通过防腐涂层减缓了导流筒2被腐蚀的速度，延长了导流筒2的使用寿命。
作为优选，为了提高滑动套管10移动的顺畅度，所述支撑杆3上涂有润滑脂；
通过润滑脂减小了滑动套管10与支撑杆3之间的摩擦力，提高了滑动套管10移动的顺畅度。
作为优选，为了延长滤网12的使用寿命，所述滤网12的制作材料为不锈钢；
由于不锈钢具有较好的防腐蚀性能，减缓了滤网12被腐蚀的速度，延长了滤网12的使用寿命。
作为优选，为了减小防水罩17在水流中的阻力，所述防水罩17的靠近连接轴5的一端的形状为半球形；
通过半球形的防水罩17可以将水流分流到防水罩17四周，减小了水流对防水罩17产生的推力，减小了防水罩17在水流中的阻力。
作为优选，为了提高防水罩17与驱动轴15之间的密封性能，所述防水罩17上设有密封圈14，所述防水罩17通过密封圈14与驱动轴15密封连接；
通过密封圈14减小了防水罩17与驱动轴15之间的间隙，提高了防水罩17与驱动轴15之间的密封性能。
作为优选，为了提高密封套管16与驱动轴15之间的密封性能，所述密封套管16的内壁上涂有密封脂；
通过密封脂减小了密封套管16与驱动轴15之间的间隙，提高了密封套管16与驱动轴15之间的密封性能。
作为优选，为了提高水力发电机的发电效率，所述浮块1上设有太阳能板。
当水流中的杂物撞击到导流筒2时，导流筒2向远离连接轴5的方向转动，当导流筒2转动时，滤网12与水流之间的夹角减小，则使水流可以将粘附在滤网12上的杂物冲走，降低了滤网12发生堵塞的几率，减小了导流筒2受到的冲击力，降低了导流筒2发生损坏的几率，降低了水力发电机发生损坏的几率，通过导热板21吸收发电机20上的热量，之后导热板21上的热量传导至导热管19内部，在水流流经导流筒2内部时，水流将导热管19上的热量吸收掉，则实现了对发电机20的散热功能，同时水流通过两个连通管4可以从导热管19内部流过，提高了对到热管19的散热效率，提高了对发电机20的散热效率，同时通过翅片18增大了导热管19的散热面积，进一步提高了对发电机20的散热效率。
与现有技术相比，该具有防撞功能的水力发电机中，通过发电机构不仅可以生产电能，同时当水力发电机受到撞击时，可以卸去部分冲击力，降低了水力发电机发生损坏的几率，与现有发电机构相比，该发电机构通过导流筒2的转动，使堆积在滤网12上的杂物可以被水流冲下，降低了滤网12被堵塞的几率，不仅如此，通过散热机构提高了对发电机构的散热效率，提高了水力发电机工作的可靠性，与现有散热机构相比，该散热机构通过翅片18不仅提高了散热效率，同时通过翅片18还可以将水流导流至浆叶13上，提高了发电机20的发电效率。
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。

Claims (10)

1.一种具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，包括发电机构和两个散热机构，两个散热机构均设置在发电机构上；
所述发电机构包括浮块（1）、重力块（7）、连接轴（5）、安装轴承（6）、支撑杆（3）、限位块（11）、滑动套管（10）、弹簧（9）、两个转动杆（22）、两个传动杆（8）和两个发电组件，所述连接轴（5）的两端分别与浮块（1）和重力块（7）固定连接，所述支撑杆（3）与连接轴（5）垂直，所述支撑杆（3）的一端通过安装轴承（6）与连接轴（5）连接，所述转动杆（22）与支撑杆（3）垂直，两个发电组件关于支撑杆（3）对称设置，两个发电组件分别与两个转动杆（22）的一端固定连接，两个转动杆（22）的另一端均与支撑杆（3）的另一端铰接，所述支撑杆（3）穿过滑动套管（10），所述滑动套管（10）与支撑杆（3）滑动连接，所述滑动套管（10）通过两个传动杆（8）分别与两个转动杆（22）的一端铰接，所述弹簧（9）套设在支撑杆（3）上，所述支撑杆（3）的另一端通过弹簧（9）与滑动套管（10）固定连接，所述弹簧（9）处于压缩状态，所述限位块（11）与支撑杆（3）固定连接，所述限位块（11）与滑动套管（10）的远离弹簧（9）的一侧抵靠；
所述发电组件包括导流筒（2）、防水罩（17）、浆叶（13）、驱动轴（15）、密封套管（16）、发电机（20）和两个滤网（12），所述导流筒（2）的轴线与连接轴（5）的轴线垂直且相交，所述导流筒（2）的一侧与转动杆（22）的远离支撑杆（3）的一端固定连接，所述防水罩（17）的形状为圆柱形，所述防水罩（17）、驱动轴（15）和密封套管（16）均与导流筒（2）同轴设置，所述防水罩（17）设置在导流筒（2）的内部，所述发电机（20）固定在防水罩（17）的内部，所述密封套管（16）与防水罩（17）的远离连接轴（5）的一端固定连接，所述驱动轴（15）穿过密封套管（16），所述驱动轴（15）与密封套管（16）滑动且密封连接，所述浆叶（13）设置在防水罩（17）的远离连接轴（5）的一侧，所述浆叶（13）通过驱动轴（15）与发电机（20）传动连接，两个滤网（12）分别设置在导流筒（2）的两端的内部，两个散热机构分别设置在两个导流筒（2）的内部，所述散热机构与发电机（20）连接；
所述散热机构包括导热板（21）、导热管（19）、两个连通管（4）和至少两个翅片（18），所述导热板（21）抵靠在发电机（20）上，所述导热管（19）穿过防水罩（17），所述导热管（19）的中部与导热板（21）固定连接，所述导热管（19）与防水罩（17）密封连接，所述导热管（19）的两端均与导流筒（2）固定连接，两个连通管（4）分别设置在导热管（19）的两端上，所述连通管（4）的轴线与导流筒（2）的轴线平行，其中一个连通管（4）位于导热管（19）的靠近连接轴（5）的一侧，另一个连通管（4）位于导热管（19）的远离连接轴（5）的一侧，各翅片（18）排列设置在导热管（19）上，所述翅片（18）的远离连接轴（5）的一端与驱动轴（15）的距离小于翅片（18）的靠近连接轴（5）的一端与驱动轴（15）的距离。
2.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述浮块（1）的内部设有PLC。
3.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述导热板（21）与发电机（20）之间涂有导热硅脂。
4.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述导流筒（2）上涂有防腐涂层。
5.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述支撑杆（3）上涂有润滑脂。
6.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述滤网（12）的制作材料为不锈钢。
7.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述防水罩（17）的靠近连接轴（5）的一端的形状为半球形。
8.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述防水罩（17）上设有密封圈（14），所述防水罩（17）通过密封圈（14）与驱动轴（15）密封连接。
9.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述密封套管（16）的内壁上涂有密封脂。
10.如权利要求1所述的具有防撞功能的水力发电机，其特征在于，所述浮块（1）上设有太阳能板。
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