CN111749833B - 一种能够自动清除水中杂质与降温的水轮发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够自动清除水中杂质与降温的水轮发电机，包括进水口，所述进水口的下侧固定连接有左右位置对称的侧水管，所述侧水管内设有管腔，所述管腔相背的一侧设有用于封闭所述管腔并挡住杂质的堵板，所述管腔相对的一侧的前后壁内转动连接有左右位置对称的第一转轴，所述第一转轴的下侧固定连接有过滤管，所述过滤管的内部设有过滤腔，所述过滤腔的上侧固设有用于隔留水中杂质的隔网，能够实现水中的杂质的自动的隔留与定时的排出，以避免水轮叶被水中的杂质影响而造成损坏，同时通过水轮机的动力输出轴的动力与水的导热作用对发电机进行双重降温，避免发电机过热造成发电机损坏。
Description
技术领域
本发明涉及电气工程相关技术领域，具体为一种能够自动清除水中杂质与降温的水轮发电机。
背景技术
水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机，水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出，是水电站生产电能的主要动力设备；
由于水轮机内部的叶片相对来说是比较精细的结构，如果水中存在过多的杂质则可能会影响水轮机叶片的转动，甚至是将叶片卡死，因此将水中的杂质进行过滤是非常重要的一步，并且发电机的工作时会产生较多的热量，若是散热不佳则很可能会导致发电机过热而无法工作，本发明阐明了一种能解决上述问题的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够自动清除水中杂质与降温的水轮发电机，用于克服现有技术中的上述缺陷。
根据本发明的一种能够自动清除水中杂质与降温的水轮发电机，包括进水口，所述进水口的下侧固定连接有左右位置对称的侧水管，所述侧水管内设有管腔，所述管腔相背的一侧设有用于封闭所述管腔并挡住杂质的堵板，所述管腔相对的一侧的前后壁内转动连接有左右位置对称的第一转轴，所述第一转轴的下侧固定连接有过滤管，所述过滤管的内部设有过滤腔，所述过滤腔的上侧固设有用于隔留水中杂质的隔网，所述第一转轴上固设有环形阵列的用于扫净所述隔网上杂质的拨动片，所述过滤管的下侧连接有水轮箱，所述水轮箱内设有水轮腔，所述水轮腔的前后壁内转动连接有第二转轴，所述第二转轴上固定连接有轮盘，所述轮盘上固定连接有环形阵列的水轮片，所述水轮箱的下端贯穿并固设于底板上，所述底板的上表面上固设有左右位置对称的固定块，所述固定块内设有用于打开所述堵板并排出所述杂质的排杂机构，所述第二转轴的前端连接有固设于所述底板上的发电机，所述发电机上设有用于给所述发电机降温的降温机构，所述水轮箱的后侧设有用于给所述排杂机构提供动力的动力机构，所述进水口的后侧设有用于控制所述动力机构开关的控制机构。
在上述技术方案基础上，所述排杂机构包括位于所述固定块上表面内的与所述堵板滑动连接的第一空腔，所述堵板的下端与所述第一空腔的底壁之间固定连接有第一弹簧，所述堵板靠近所述进水口的一侧设有贯穿所述侧水管底壁并能够封闭所述管腔的挡板，所述固定块的上表面内设有与所述挡板滑动连接的第二空腔，所述第二空腔的底壁与所述挡板的下端之间固定连接有第二弹簧，所述第一空腔与所述第二空腔之间设有位于所述固定块上表面内的绳腔，所述堵板的下端固定连接有伸入所述绳腔内的第一拉绳，所述挡板的下端固定连接有伸入所述绳腔的第二拉绳，所述第二拉绳中间固定连接有第三弹簧，所述第一拉绳与所述第二拉绳固定连接于位于所述绳腔内的第三拉绳。
在上述技术方案基础上，所述降温机构包括固设于所述第二转轴上的位于所述发电机前侧的风扇，所述发电机的上端抵接有导热板，所述导热板的上侧固设有下侧开口的水箱，所述水箱内设有水腔，所述过滤管与所述水箱之间、所述水箱与所述水轮箱之间通过水管连通。
在上述技术方案基础上，所述动力机构包括固设于所述第二转轴后端的方轴，所述方轴的后侧设有第三转轴，所述第三转轴上固定连接有第一轴承，所述第一轴承的下侧固定连接有滑动连接于所述底板的拉杆，所述第三转轴的前端面内设有与所述方轴滑动连接的轴腔，所述轴腔的后壁与所述方轴的后端之间固定连接有第四弹簧，所述第三转轴的后端固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的后侧啮合连接有左右位置对称的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮相背的一侧固定连接有左右两根第四转轴，所述第四转轴上固定连接有第二轴承，所述第二轴承的下端固定连接有固设于所述底板上表面上的固定杆，所述第四转轴上固设有转筒，所述转筒上缠绕着所述第三拉绳。
在上述技术方案基础上，所述控制机构包括固设于所述进水口后侧的固定板，所述固定板的下表面上固设有控制块，所述控制块的前表面内设有滑腔，所述滑腔内滑动连接有能够与所述第一转轴的后端连接的第五转轴，所述第五转轴上固定连接有第一绳筒，所述滑腔的后壁内固设有永磁铁，所述永磁铁与所述第五转轴的后端之间设有第五弹簧，所述滑腔的底壁内设有卡腔，所述卡腔内滑动连接有卡块，所述卡块与所述卡腔的底壁之间固定连接有第六弹簧，左侧的所述第四转轴上固定连接有第二绳筒，所述第二绳筒上缠绕有另一端固定连接于所述第五转轴的有弹性的第四拉绳；所述底板上表面的后端固设有支撑杆，所述支撑杆上转动连接有三个滑轮，所述第一绳筒上缠绕有穿过三个所述滑轮并固定连接于所述拉杆上的第五拉绳，所述第五拉绳中间固定连接有第七弹簧。
本发明的有益效果是：能够实现水中的杂质的自动的隔留与定时的排出，以避免水轮叶被水中的杂质影响而造成损坏，同时通过水轮机的动力输出轴的动力与水的导热作用对发电机进行双重降温，避免发电机过热造成发电机损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种能够自动清除水中杂质与降温的水轮发电机的整体结构示意图；
图2是本发明图1中 A-A方向的结构示意图；
图3是本发明图2中 B-B方向的结构示意图；
图4是本发明图2中 C处的放大图。
具体实施方式
下面结合图1-4对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
参照图1-4，根据本发明的实施例的一种能够自动清除水中杂质与降温的水轮发电机，包括进水口36，所述进水口36的下侧固定连接有左右位置对称的侧水管35，所述侧水管35内设有管腔34，所述管腔34相背的一侧设有用于封闭所述管腔34并挡住杂质的堵板24，所述管腔34相对的一侧的前后壁内转动连接有左右位置对称的第一转轴32，所述第一转轴32的下侧固定连接有过滤管25，所述过滤管25的内部设有过滤腔26，所述过滤腔26的上侧固设有用于隔留水中杂质的隔网27，所述第一转轴32上固设有环形阵列的用于扫净所述隔网27上杂质的拨动片33，所述过滤管25的下侧连接有水轮箱70，所述水轮箱70内设有水轮腔28，所述水轮腔28的前后壁内转动连接有第二转轴31，所述第二转轴31上固定连接有轮盘30，所述轮盘30上固定连接有环形阵列的水轮片29，所述水轮箱70的下端贯穿并固设于底板10上，所述底板10的上表面上固设有左右位置对称的固定块12，所述固定块12内设有用于打开所述堵板24并排出所述杂质的排杂机构801，所述第二转轴31的前端连接有固设于所述底板10上的发电机58，所述发电机58上设有用于给所述发电机58降温的降温机构802，所述水轮箱70的后侧设有用于给所述排杂机构801提供动力的动力机构803，所述进水口36的后侧设有用于控制所述动力机构803开关的控制机构804。
另外，在一个实施例中，所述排杂机构801包括位于所述固定块12上表面内的与所述堵板24滑动连接的第一空腔14，所述堵板24的下端与所述第一空腔14的底壁之间固定连接有第一弹簧15，所述堵板24靠近所述进水口36的一侧设有贯穿所述侧水管35底壁并能够封闭所述管腔34的挡板18，所述固定块12的上表面内设有与所述挡板18滑动连接的第二空腔21，所述第二空腔21的底壁与所述挡板18的下端之间固定连接有第二弹簧20，所述第一空腔14与所述第二空腔21之间设有位于所述固定块12上表面内的绳腔11，所述堵板24的下端固定连接有伸入所述绳腔11内的第一拉绳13，所述挡板18的下端固定连接有伸入所述绳腔11的第二拉绳19，所述第二拉绳19中间固定连接有第三弹簧17，所述第一拉绳13与所述第二拉绳19固定连接于位于所述绳腔11内的第三拉绳16。
另外，在一个实施例中，所述降温机构802包括固设于所述第二转轴31上的位于所述发电机58前侧的风扇57，所述发电机58的上端抵接有导热板56，所述导热板56的上侧固设有下侧开口的水箱54，所述水箱54内设有水腔55，所述过滤管25与所述水箱54之间、所述水箱54与所述水轮箱70之间通过水管53连通。
另外，在一个实施例中，所述动力机构803包括固设于所述第二转轴31后端的方轴48，所述方轴48的后侧设有第三转轴49，所述第三转轴39上固定连接有第一轴承47，所述第一轴承47的下侧固定连接有滑动连接于所述底板10的拉杆50，所述第三转轴49的前端面内设有与所述方轴48滑动连接的轴腔46，所述轴腔46的后壁与所述方轴48的后端之间固定连接有第四弹簧45，所述第三转轴49的后端固定连接有第一锥齿轮51，所述第一锥齿轮51的后侧啮合连接有左右位置对称的第二锥齿轮52，所述第二锥齿轮52相背的一侧固定连接有左右两根第四转轴60，所述第四转轴60上固定连接有第二轴承23，所述第二轴承23的下端固定连接有固设于所述底板10上表面上的固定杆22，所述第四转轴60上固设有转筒61，所述转筒61上缠绕着所述第三拉绳16。
另外，在一个实施例中，所述控制机构804包括固设于所述进水口36后侧的固定板37，所述固定板37的下表面上固设有控制块62，所述控制块62的前表面内设有滑腔68，所述滑腔68内滑动连接有能够与所述第一转轴32的后端连接的第五转轴40，所述第五转轴40上固定连接有第一绳筒38，所述滑腔68的后壁内固设有永磁铁69，所述永磁铁69与所述第五转轴40的后端之间设有第五弹簧67，所述滑腔68的底壁内设有卡腔64，所述卡腔64内滑动连接有卡块65，所述卡块65与所述卡腔64的底壁之间固定连接有第六弹簧63，左侧的所述第四转轴60上固定连接有第二绳筒59，所述第二绳筒59上缠绕有另一端固定连接于所述第五转轴40的有弹性的第四拉绳66；所述底板10上表面的后端固设有支撑杆44，所述支撑杆44上转动连接有三个滑轮43，所述第一绳筒38上缠绕有穿过三个所述滑轮43并固定连接于所述拉杆50上的第五拉绳41，所述第五拉绳41中间固定连接有第七弹簧42。
初始状态时，堵板24位于最上侧并堵住侧水管35，挡板18位于最下侧，第一轴承47在第四弹簧45的拉力下位于最前侧，第一锥齿轮51未与第二锥齿轮52啮合，第五转轴40在第五弹簧67的弹力下位于最前侧且与第一转轴32连接，卡块65在第六弹簧63的弹力下位于最上侧并限制第五转轴40后移，第一拉绳13处于放松状态。
当需要发电工作时，水流进入进水口36并穿过隔网27，进而杂质被隔网27隔留，同时水流向下流动时将带动拨动片33相向转动，进而将隔网27上粘连的杂物向两侧拨动，进而杂质将与侧水管35两端聚集并被堵板24挡住，而干净的水流则经过过滤腔26并进入水轮腔28，最终通过冲击水轮片29带动轮盘30转动，进而带动第二转轴31转动，进而带动发电机58工作并进行发电；同时第二转轴31将带动风扇57对发电机58进行初步降温；同时过滤腔26内的水将通过水管53进入水腔55内部并对导热板56进行降温，进而对发电机58进行二次降温，而水腔55内的水将通过下侧的水管53进入到水轮腔28中；同时，拨动片33的转动将带动第一转轴32转动，进而带动第五转轴40转动，进而第一绳筒38转动并收缩第五拉绳41，进而拉杆50被第五拉绳41拉动，进而拉杆50后移并带动第一轴承47后移，进而第一锥齿轮51后移并与第二锥齿轮52啮合，此时第一轴承47无法继续后移，进而第五拉绳41的收紧动作将使第七弹簧42拉伸；同时第二转轴31的转动动作通过方轴48带动第三转轴49转动，进而带动第一锥齿轮51转动，进而带动第二锥齿轮52转动，进而带动第四转轴60转动，进而收缩第三拉绳16；进而第三拉绳16拉紧，进而第二拉绳19被拉紧，进而挡板18渐渐上移直至移动至最上端并堵住侧水管35，此时第一拉绳13正好被被拉紧，进而堵板24渐渐下移直至最下端，同时因为挡板18已经无法上移，因此第三弹簧17将被渐渐拉伸，进而被堵板24隔留的杂质便被排出；由于第四转轴60转动时还将带动第二绳筒59转动，进而第四拉绳66也将被渐渐拉紧，进而第五转轴40有后移的趋势但是被卡块65限制，而当杂质全部排出后，第四拉绳66的弹力将正好迫使第五转轴40突破卡块65的限制并向后移动，进而在永磁铁69的吸力与第四拉绳66的弹性拉力下使第五转轴40暂时保持稳定，此时卡块65将被向下挤压，进而第五转轴40将与第一转轴32断开连接，进而第一转筒38失去扭矩来源，进而第一轴承47在第四弹簧45的弹力下前移至最前端，进而第一锥齿轮51与第二锥齿轮52脱离啮合，进而第四转轴60失去扭矩来源，进而第四转轴60在第一弹簧15、第二弹簧20的弹力下反向转动，进而堵板24上移至最上侧并堵住侧水管35，然后挡板18渐渐下移至最下端并打开侧水管35，同时第二转筒59反转并放出第四拉绳66，进而第四拉绳66的弹力渐渐变小，直至永磁铁69无法继续吸附住第五转轴40，进而第五转轴40在第五弹簧67的弹力下前移并再次与第一转轴32连接，此时堵板24与挡板18皆已经回到初始位置，此时完成一轮排出杂志的操作。
本发明的有益效果是：能够实现水中的杂质的自动的隔留与定时的排出，以避免水轮叶被水中的杂质影响而造成损坏，同时通过水轮机的动力输出轴的动力与水的导热作用对发电机进行双重降温，避免发电机过热造成发电机损坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种能够自动清除水中杂质与降温的水轮发电机，包括进水口，其特征在于：所述进水口的下侧固定连接有左右位置对称的侧水管，所述侧水管内设有管腔，所述管腔相背的一侧设有用于封闭所述管腔并挡住杂质的堵板，所述管腔相对的一侧的前后壁内转动连接有左右位置对称的第一转轴，所述第一转轴的下侧固定连接有过滤管，所述过滤管的内部设有过滤腔，所述过滤腔的上侧固设有用于隔留水中杂质的隔网，所述第一转轴上固设有环形阵列的用于扫净所述隔网上杂质的拨动片，所述过滤管的下侧连接有水轮箱，所述水轮箱内设有水轮腔，所述水轮腔的前后壁内转动连接有第二转轴，所述第二转轴上固定连接有轮盘，所述轮盘上固定连接有环形阵列的水轮片，所述水轮箱的下端贯穿并固设于底板上，所述底板的上表面上固设有左右位置对称的固定块，所述固定块内设有用于打开所述堵板并排出所述杂质的排杂机构，所述第二转轴的前端连接有固设于所述底板上的发电机，所述发电机上设有用于给所述发电机降温的降温机构，所述水轮箱的后侧设有用于给所述排杂机构提供动力的动力机构，所述进水口的后侧设有用于控制所述动力机构开关的控制机构；所述排杂机构包括位于所述固定块上表面内的与所述堵板滑动连接的第一空腔，所述堵板的下端与所述第一空腔的底壁之间固定连接有第一弹簧，所述堵板靠近所述进水口的一侧设有贯穿所述侧水管底壁并能够封闭所述管腔的挡板，所述固定块的上表面内设有与所述挡板滑动连接的第二空腔，所述第二空腔的底壁与所述挡板的下端之间固定连接有第二弹簧，所述第一空腔与所述第二空腔之间设有位于所述固定块上表面内的绳腔，所述堵板的下端固定连接有伸入所述绳腔内的第一拉绳，所述挡板的下端固定连接有伸入所述绳腔的第二拉绳，所述第二拉绳中间固定连接有第三弹簧，所述第一拉绳与所述第二拉绳固定连接于位于所述绳腔内的第三拉绳；所述降温机构包括固设于所述第二转轴上的位于所述发电机前侧的风扇，所述发电机的上端抵接有导热板，所述导热板的上侧固设有下侧开口的水箱，所述水箱内设有水腔，所述过滤管与所述水箱之间、所述水箱与所述水轮箱之间通过水管连通；所述动力机构包括固设于所述第二转轴后端的方轴，所述方轴的后侧设有第三转轴，所述第三转轴上固定连接有第一轴承，所述第一轴承的下侧固定连接有滑动连接于所述底板的拉杆，所述第三转轴的前端面内设有与所述方轴滑动连接的轴腔，所述轴腔的后壁与所述方轴的后端之间固定连接有第四弹簧，所述第三转轴的后端固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的后侧啮合连接有左右位置对称的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮相背的一侧固定连接有左右两根第四转轴，所述第四转轴上固定连接有第二轴承，所述第二轴承的下端固定连接有固设于所述底板上表面上的固定杆，所述第四转轴上固设有转筒，所述转筒上缠绕着所述第三拉绳；所述控制机构包括固设于所述进水口后侧的固定板，所述固定板的下表面上固设有控制块，所述控制块的前表面内设有滑腔，所述滑腔内滑动连接有能够与所述第一转轴的后端连接的第五转轴，所述第五转轴上固定连接有第一绳筒，所述滑腔的后壁内固设有永磁铁，所述永磁铁与所述第五转轴的后端之间设有第五弹簧，所述滑腔的底壁内设有卡腔，所述卡腔内滑动连接有卡块，所述卡块与所述卡腔的底壁之间固定连接有第六弹簧，左侧的所述第四转轴上固定连接有第二绳筒，所述第二绳筒上缠绕有另一端固定连接于所述第五转轴的有弹性的第四拉绳；所述底板上表面的后端固设有支撑杆，所述支撑杆上转动连接有三个滑轮，所述第一绳筒上缠绕有穿过三个所述滑轮并固定连接于所述拉杆上的第五拉绳，所述第五拉绳中间固定连接有第七弹簧；
初始状态时，堵板位于最上侧并堵住侧水管，挡板位于最下侧，第一轴承在第四弹簧的拉力下位于最前侧，第一锥齿轮未与第二锥齿轮啮合，第五转轴在第五弹簧的弹力下位于最前侧且与第一转轴连接，卡块在第六弹簧的弹力下位于最上侧并限制第五转轴后移，第一拉绳处于放松状态；
当需要发电工作时，水流进入进水口并穿过隔网，进而杂质被隔网隔留，同时水流向下流动时将带动拨动片相向转动，进而将隔网上粘连的杂物向两侧拨动，进而杂质将与侧水管两端聚集并被堵板挡住，而干净的水流则经过过滤腔并进入水轮腔，最终通过冲击水轮片带动轮盘转动，进而带动第二转轴转动，进而带动发电机工作并进行发电；
同时第二转轴将带动风扇对发电机进行初步降温；
同时过滤腔内的水将通过水管进入水腔内部并对导热板进行降温，进而对发电机进行二次降温，而水腔内的水将通过下侧的水管进入到水轮腔中；
同时，拨动片的转动将带动第一转轴转动，进而带动第五转轴转动，进而第一绳筒转动并收缩第五拉绳，进而拉杆被第五拉绳拉动，进而拉杆后移并带动第一轴承后移，进而第一锥齿轮后移并与第二锥齿轮啮合，此时第一轴承无法继续后移，进而第五拉绳的收紧动作将使第七弹簧拉伸；
同时第二转轴的转动动作通过方轴带动第三转轴转动，进而带动第一锥齿轮转动，进而带动第二锥齿轮转动，进而带动第四转轴转动，进而收缩第三拉绳；
进而第三拉绳拉紧，进而第二拉绳被拉紧，进而挡板渐渐上移直至移动至最上端并堵住侧水管，此时第一拉绳正好被拉紧，进而堵板渐渐下移直至最下端，同时因为挡板已经无法上移，因此第三弹簧将被渐渐拉伸，进而被堵板隔留的杂质便被排出；
由于第四转轴转动时还将带动第二绳筒转动，进而第四拉绳也将被渐渐拉紧，进而第五转轴有后移的趋势但是被卡块限制，而当杂质全部排出后，第四拉绳的弹力将正好迫使第五转轴突破卡块的限制并向后移动，进而在永磁铁的吸力与第四拉绳的弹性拉力下使第五转轴暂时保持稳定，此时卡块将被向下挤压，进而第五转轴将与第一转轴断开连接，进而第一转筒失去扭矩来源，进而第一轴承在第四弹簧的弹力下前移至最前端，进而第一锥齿轮与第二锥齿轮脱离啮合，进而第四转轴失去扭矩来源，进而第四转轴在第一弹簧、第二弹簧的弹力下反向转动，进而堵板上移至最上侧并堵住侧水管，然后挡板渐渐下移至最下端并打开侧水管，同时第二转筒反转并放出第四拉绳，进而第四拉绳的弹力渐渐变小，直至永磁铁无法继续吸附住第五转轴，进而第五转轴在第五弹簧的弹力下前移并再次与第一转轴连接，此时堵板与挡板皆已经回到初始位置，此时完成一轮排出杂质的操作。
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