CN111502894B - 一种可以自动散热的水利发电装置 - Google Patents

一种可以自动散热的水利发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可以自动散热的水利发电装置，包括固定块、进水管、出水管、发电机构和变速机构，发电机构包括发电机和转轴，变速机构包括叶轮、轴承座和变速组件，变速组件包括第一齿轮、第二齿轮、固定杆和第三齿轮，该可以自动散热的水利发电装置通过变速机构、散热机构和调节机构来实现对该发电机的发电和散热，与现有的发电机构相比，该发电机构通过变速齿轮组来实现对转轴的提速，结构简单，效率高，与现有的调节机构相比，该调节机构和散热机构的配合，实现对出水管内的水流实现二次利用，通过水流的冲击力使得水通过导流板流入导流管内，且根据水流的大小，判断发电机是否需要散热，实现对发电机的自动散热，提高了使用的实用性。

Description

一种可以自动散热的水利发电装置
技术领域
本发明特别涉及一种可以自动散热的水利发电装置。
背景技术
发电装置是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能，发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途，发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律，因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的，利用水力发电的发电装置被称为水利发电装置。
传统的水利发电装置一般都是通过水的流速来实现对叶轮的冲击，使得发电机发电的，这样发电机的安装就需要找到合适的地理位置才能实现，这样就使得效率变低，且当发电机因转速过快时，使得转子变热，从而导致发电机的使用寿命变短
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，提供一种可以自动散热的水利发电装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可以自动散热的水利发电装置，包括固定块、进水管、出水管、发电机构和变速机构，所述固定块中空设置，所述进水管和出水管分别设置在固定块的两侧，所述进水管与出水管均与固定块内部连通，所述发电机构设置在固定块上，所述变速机构设置在固定块内；
所述发电机构包括发电机和转轴，所述发电机设置在固定块上，所述转轴设置在固定块内，所述转轴安装在发电机上；
所述变速机构包括叶轮、轴承座和变速组件，所述轴承座有两个，两个轴承座均套设在转轴上，所述变速组件位于两个轴承座之间，所述变速组件包括第一齿轮、第二齿轮、固定杆和第三齿轮，所述第三齿轮为内齿轮，所述第三齿轮设置在两个轴承座之间，所述第三齿轮套设在转轴上，所述第三齿轮的两端分别与轴承座的外圈连接，所述第三齿轮与轴承座传动连接，所述第一齿轮和第二齿轮均设置在转轴与第三齿轮之间，所述第一齿轮套设在转轴上，所述第一齿轮与转轴固定连接，所述固定杆设置在第二齿轮与轴承座之间，所述第二齿轮套设在固定杆上，所述第二齿轮与固定杆固定连接，所述固定杆远离第二齿轮的一端通过轴承与轴承座连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第三齿轮啮合，所述叶轮设置在第三齿轮的外圈的两侧，所述叶轮与第三齿轮传动连接。
为了实现对发电机的散热，所述发电机的一侧设有散热机构，所述散热机构包括导流板、导流管和喷头，所述导流管设置在发电机的一侧，所述喷头设置导流管上，所述喷头位于导流管与发电机之间，所述导流板设置在导流管远离喷头的一端，所述导流板与导流管铰接，所述导流管远离喷头的一端通过导流板与出水管连通。
为了导流，所述固定块的一侧设有调节机构，所述调节机构包括横杆、弹簧、移动杆、冲击块、第一调节组件和第二调节组件，所述横杆设置在固定块的一端，所述横杆中空设置，所述横杆上设有滑槽，所述滑槽与横杆平行，所述冲击块设置在横杆的下方，所述移动杆位于冲击块与横杆之间，所述移动杆的一端与冲击块连接，所述移动杆的另一端通过滑槽设在横杆内，所述移动杆与滑槽滑动连接，所述弹簧设置在横杆内，所述弹簧的一端与移动杆连接，所述弹簧的另一端与横杆远离固定块的一端连接，所述第一调节组件设置在横杆的下方，所述第一调节组件包括第一拉绳、第一连杆、第一定滑轮和调节单元，所述第一连杆设置横杆上，所述第一定滑轮设置在第一连杆远离横杆的一端，所述调节单元包括限位块、限位板和挡板，所述限位板设置在出水管远离固定块的一端，所述限位板中空设置，所述限位板上设有条形孔，所述挡板位于条形孔内，所述第一拉绳设置在冲击块与限位板之间，所述第一拉绳的一端与移动杆连接，所述第一拉绳的另一端绕过第一定滑轮与挡板连接，所述限位块设置在限位板内，所述限位块有两个，两个限位块分别设置在挡板的两侧，所述挡板与条形孔滑动连接，所述第二调节组件设置在固定块内，所述第二调节组件位于出水管的下方，所述第二调节组件包括第二拉绳、第二连杆和第二定滑轮，所述第二连杆设置在固定块内部的底端，所述第二定滑轮设置在第二连杆远离固定块的一端，所述第二拉绳的一端穿过固定块与冲击块连接，所述第二拉绳的另一端穿过出水管与导流板连接。
为了更好的回复，所述导流板与导流管的铰接处设有扭簧。
为了方便控制，所述进水管内设有电磁阀，所述固定块远离横杆的一端设有水压传感器，所述电磁阀与水压传感器均由PLC控制。
为了防止水对叶轮的腐蚀，所述叶轮的制作材料为锡青铜。
本发明的有益效果是，该可以自动散热的水利发电装置通过变速机构、散热机构和调节机构来实现对该发电机的发电和散热，与现有的发电机构相比，该发电机构通过变速齿轮组来实现对转轴的提速，结构简单，效率高，与现有的调节机构相比，该调节机构和散热机构的配合，实现对出水管内的水流实现二次利用，通过水流的冲击力使得水通过导流板流入导流管内，且根据水流的大小，判断发电机是否需要散热，实现对发电机的自动散热，提高了使用的实用性。
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是本发明的可以自动散热的水利发电装置的结构示意图；
图2是是本发明的可以自动散热的水利发电装置的变速机构的结构示意图；
图3是本发明的可以自动散热的水利发电装置的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的连接的结构示意图；
图4是本发明的可以自动散热的水利发电装置的第一调节单元的结构示意图；
图5是图1的A部放大图；
图中：1.固定块，2.发电机，3.转轴，4.叶轮，5.第一齿轮，6.第二齿轮，7.固定杆，8.第三齿轮，9.进水管，10.吹水管，11.导流板，12.导流管，13.喷头，14.横杆，15.弹簧，16.移动杆，17.冲击块，18.第二拉绳，19.第一连杆，20.第一定滑轮，21.限位块，22.限位板，23.挡板，24.第二拉绳，25.第二连杆，26.第二定滑轮，27.电磁阀，28.轴承座,29.水压传感器。
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1-5所示，一种可以自动散热的水利发电装置，包括固定块1、进水管9、出水管10、发电机构和变速机构，所述固定块1中空设置，所述进水管9和出水管10分别设置在固定块1的两侧，所述进水管9与出水管10均与固定块1内部连通，所述发电机构设置在固定块1上，所述变速机构设置在固定块1内；
所述发电机构包括发电机2和转轴3，所述发电机2设置在固定块1上，所述转轴3设置在固定块1内，所述转轴3安装在发电机2上；
所述变速机构包括叶轮4、轴承座28和变速组件，所述轴承座28有两个，两个轴承座28均套设在转轴3上，所述变速组件位于两个轴承座28之间，所述变速组件包括第一齿轮5、第二齿轮6、固定杆7和第三齿轮8，所述第三齿轮8为内齿轮，所述第三齿轮8设置在两个轴承座28之间，所述第三齿轮8套设在转轴3上，所述第三齿轮8的两端分别与轴承座28的外圈连接，所述第三齿轮8与轴承座28传动连接，所述第一齿轮5和第二齿轮6均设置在转轴3与第三齿轮8之间，所述第一齿轮5套设在转轴3上，所述第一齿轮5与转轴3固定连接，所述固定杆7设置在第二齿轮6与轴承座28之间，所述第二齿轮6套设在固定杆7上，所述第二齿轮6与固定杆7固定连接，所述固定杆7远离第二齿轮6的一端通过轴承与轴承座28连接，所述第一齿轮5与第二齿轮6啮合，所述第二齿轮6与第三齿轮8啮合，所述叶轮4设置在第三齿轮8的外圈的两侧，所述叶轮4与第三齿轮8传动连接。
为了实现对发电机的散热，，所述发电机2的一侧设有散热机构，所述散热机构包括导流板11、导流管12和喷头13，所述导流管12设置在发电机2的一侧，所述喷头13设置导流管12上，所述喷头13位于导流管12与发电机2之间，所述导流板11设置在导流管12远离喷头13的一端，所述导流板11与导流管12铰接，所述导流管12远离喷头13的一端通过导流板11与出水管10连通。
为了导流，所述固定块1的一侧设有调节机构，所述调节机构包括横杆14、弹簧15、移动杆16、冲击块17、第一调节组件和第二调节组件，所述横杆14设置在固定块1的一端，所述横杆14中空设置，所述横杆14上设有滑槽，所述滑槽与横杆14平行，所述冲击块17设置在横杆14的下方，所述移动杆16位于冲击块17与横杆14之间，所述移动杆16的一端与冲击块17连接，所述移动杆16的另一端通过滑槽设在横杆14内，所述移动杆16与滑槽滑动连接，所述弹簧15设置在横杆14内，所述弹簧15的一端与移动杆16连接，所述弹簧15的另一端与横杆14远离固定块1的一端连接，所述第一调节组件设置在横杆14的下方，所述第一调节组件包括第一拉绳18、第一连杆19、第一定滑轮20和调节单元，所述第一连杆19设置横杆14上，所述第一定滑轮20设置在第一连杆19远离横杆14的一端，所述调节单元包括限位块21、限位板22和挡板23，所述限位板22设置在出水管10远离固定块1的一端，所述限位板22中空设置，所述限位板22上设有条形孔，所述挡板23位于条形孔内，所述第一拉绳18设置在冲击块17与限位板22之间，所述第一拉绳18的一端与移动杆16连接，所述第一拉绳18的另一端绕过第一定滑轮20与挡板23连接，所述限位块21设置在限位板22内，所述限位块21有两个，两个限位块21分别设置在挡板23的两侧，所述挡板23与条形孔滑动连接，所述第二调节组件设置在固定块1内，所述第二调节组件位于出水管10的下方，所述第二调节组件包括第二拉绳24、第二连杆25和第二定滑轮26，所述第二连杆25设置在固定块1内部的底端，所述第二定滑轮26设置在第二连杆25远离固定块1的一端，所述第二拉绳24的一端穿过固定块1与冲击块17连接，所述第二拉绳24的另一端穿过出水管10与导流板11连接。
为了更好的回复，所述导流板11与导流管12的铰接处设有扭簧。
为了方便控制，所述进水管9内设有电磁阀27，所述固定块1远离横杆14的一端设有水压传感器29，所述电磁阀27与水压传感器29均由PLC控制。
为了防止水对叶轮4的腐蚀，所述叶轮4的制作材料为锡青铜。
这里当水压传感器29达到预设值时，水压传感器29就会发送信号给PLC，PLC接收信号，控制电磁阀27开启，使得水流通过进水管9流入固定块1，水流冲击叶轮4转动，叶轮4通过轴承座28驱动第三齿轮8转动，第三齿轮8驱动第二齿轮6转动，第二齿轮6驱动第一齿轮5转动，第二齿轮6驱动转轴3转动，从而使得发电机2发电，这里是通过第一齿轮5、第二齿轮6和第三齿轮8是通过速度差来实现对转轴的3变速的，使得转轴3可以转动的更快，从而提高发电效率。
然后水流在通过出水管10流出，流出的水流就会实现对冲击块17的冲击，从而使得冲击块17通过移动杆16沿着横杆14的轴线移动，使得冲击块17远离固定块1，这时弹簧15处于压缩状态，这时冲击块17移动驱动第一拉绳18移动，第一拉绳18通过第一定滑轮20驱动挡板23上移，使得挡板23的一部分与出水管10的开口的一部分抵靠，因出水管10的开口变小，从而使得水的流动速度增加，使得水流的冲击力更大，在这里挡板23通过设置在限位板22内的限位块21是不能完全将出水管10遮住的，从而使得水流的冲击力不管有多大，挡板23始终只能遮挡住出管10的一部分。
同时冲击块17移动会驱动第二拉绳24移动，第二拉绳24通过第二定滑轮26拉动导流板11下移，这时的水流就会有一部分流向导流管12内，而水的另一部分依旧会通过出水管10流出，撞击冲击块17，这时水流的冲击力依旧大于弹簧15的回复力，使得冲击块17依旧处于被冲击的极限位置。
然后通过水流冲击到导流管12内，导流管12在通过喷头13实现对发电机2的散热。
这里只有当出水管10内的水流速度过快时，才会有足够的冲击力使得冲击块17移动，这时发电机2的转速就会变快，同时水的流速就会增加，通过冲击冲击块17，使得冲击块17移动，从而使得散热机构实现对发电机2的散热，当水流较小时，水流的冲击力不够大，也就意味着发电机2是可以承受该负荷的，即不需要对发电机2散热，从而实现自动化散热。
与现有技术相比，该可以自动散热的水利发电装置通过变速机构、散热机构和调节机构来实现对该发电机2的发电和散热，与现有的发电机构相比，该发电机构通过变速齿轮组来实现对转轴3的提速，结构简单，效率高，与现有的调节机构相比，该调节机构和散热机构的配合，实现对出水管10内的水流实现二次利用，通过水流的冲击力使得水通过导流板11流入导流管12内，且根据水流的大小，判断发电机2是否需要散热，实现对发电机2的自动散热，提高了使用的实用性。
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。

Claims (5)

1.一种可以自动散热的水利发电装置，其特征在于，包括固定块(1)、进水管(9)、出水管(10)、发电机构和变速机构，所述固定块(1)中空设置，所述进水管(9)和出水管(10)分别设置在固定块(1)的两侧，所述进水管(9)与出水管(10)均与固定块(1)内部连通，所述发电机构设置在固定块(1)上，所述变速机构设置在固定块(1)内；
所述发电机构包括发电机(2)和转轴(3)，所述发电机(2)设置在固定块(1)上，所述转轴(3)设置在固定块(1)内，所述转轴(3)安装在发电机(2)上；
所述变速机构包括叶轮(4)、轴承座(28)和变速组件，所述轴承座(28)有两个，两个轴承座(28)均套设在转轴(3)上，所述变速组件位于两个轴承座(28)之间，所述变速组件包括第一齿轮(5)、第二齿轮(6)、固定杆(7)和第三齿轮(8)，所述第三齿轮(8)为内齿轮，所述第三齿轮(8)设置在两个轴承座(28)之间，所述第三齿轮(8)套设在转轴(3)上，所述第三齿轮(8)的两端分别与轴承座(28)的外圈连接，所述第三齿轮(8)与轴承座(28)传动连接，所述第一齿轮(5)和第二齿轮(6)均设置在转轴(3)与第三齿轮(8)之间，所述第一齿轮(5)套设在转轴(3)上，所述第一齿轮(5)与转轴(3)固定连接，所述固定杆(7)设置在第二齿轮(6)与轴承座(28)之间，所述第二齿轮(6)套设在固定杆(7)上，所述第二齿轮(6)与固定杆(7)固定连接，所述固定杆(7)远离第二齿轮(6)的一端通过轴承与轴承座(28)连接，所述第一齿轮(5)与第二齿轮(6)啮合，所述第二齿轮(6)与第三齿轮(8)啮合，所述叶轮(4)设置在第三齿轮(8)的外圈的两侧，所述叶轮(4)与第三齿轮(8)传动连接；
所述发电机(2)的一侧设有散热机构，所述散热机构包括导流板(11)、导流管(12)和喷头(13)，所述导流管(12)设置在发电机(2)的一侧，所述喷头(13)设置导流管(12)上，所述喷头(13)位于导流管(12)与发电机(2)之间，所述导流板(11)设置在导流管(12)远离喷头(13)的一端，所述导流板(11)与导流管(12)铰接，所述导流管(12)远离喷头(13)的一端通过导流板(11)与出水管(10)连通。
2.如权利要求1所述的可以自动散热的水利发电装置，其特征在于，所述固定块(1)的一侧设有调节机构，所述调节机构包括横杆(14)、弹簧(15)、移动杆(16)、冲击块(17)、第一调节组件和第二调节组件，所述横杆(14)设置在固定块(1)的一端，所述横杆(14)中空设置，所述横杆(14)上设有滑槽，所述滑槽与横杆(14)平行，所述冲击块(17)设置在横杆(14)的下方，所述移动杆(16)位于冲击块(17)与横杆(14)之间，所述移动杆(16)的一端与冲击块(17)连接，所述移动杆(16)的另一端通过滑槽设在横杆(14)内，所述移动杆(16)与滑槽滑动连接，所述弹簧(15)设置在横杆(14)内，所述弹簧(15)的一端与移动杆(16)连接，所述弹簧(15)的另一端与横杆(14)远离固定块(1)的一端连接，所述第一调节组件设置在横杆(14)的下方，所述第一调节组件包括第一拉绳(18)、第一连杆(19)、第一定滑轮(20)和调节单元，所述第一连杆(19)设置横杆(14)上，所述第一定滑轮(20)设置在第一连杆(19)远离横杆(14)的一端，所述调节单元包括限位块(21)、限位板(22)和挡板(23)，所述限位板(22)设置在出水管(10)远离固定块(1)的一端，所述限位板(22)中空设置，所述限位板(22)上设有条形孔，所述挡板(23)位于条形孔内，所述第一拉绳(18)设置在冲击块(17)与限位板(22)之间，所述第一拉绳(18)的一端与移动杆(16)连接，所述第一拉绳(18)的另一端绕过第一定滑轮(20)与挡板(23)连接，所述限位块(21)设置在限位板(22)内，所述限位块(21)有两个，两个限位块(21)分别设置在挡板(23)的两侧，所述挡板(23)与条形孔滑动连接，所述第二调节组件设置在固定块(1)内，所述第二调节组件位于出水管(10)的下方，所述第二调节组件包括第二拉绳(24)、第二连杆(25)和第二定滑轮(26)，所述第二连杆(25)设置在固定块(1)内部的底端，所述第二定滑轮(26)设置在第二连杆(25)远离固定块(1)的一端，所述第二拉绳(24)的一端穿过固定块(1)与冲击块(17)连接，所述第二拉绳(24)的另一端穿过出水管(10)与导流板(11)连接。
3.如权利要求1所述的可以自动散热的水利发电装置，其特征在于，所述导流板(11)与导流管(12)的铰接处设有扭簧。
4.如权利要求1所述的可以自动散热的水利发电装置，其特征在于，所述进水管(9)内设有电磁阀(27)，所述固定块(1)远离横杆(14)的一端设有水压传感器(29)，所述电磁阀(27)与水压传感器(29)均由PLC控制。
5.如权利要求1所述的可以自动散热的水利发电装置，其特征在于，所述叶轮(4)的制作材料为锡青铜。
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