CN112031983A - 一种水上发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水上发电设备，其结构包括水轮机、发电机、排水仓、转向底座，水轮机右端与发电机左端焊接连接，发电机右端与排水仓左端焊接连接，转向底座顶端与发电机底端机械连接，本发明通过切环和震动环相互配合，将被水流冲入水轮机内的有一定韧性和缠绕性的藤蔓切割，并通过振动避免其残渣附着，避免水轮机的叶轮底部被藤蔓和藤蔓残渣堵塞而导致的发电效果下降问题，并且当水流流向发生变化后，可以及时通过转向底座将水轮机进行转动，令其叶轮与水流方向垂直，使发电设备的发电效果一直保持在最大值附近。

Description

一种水上发电设备

技术领域

本发明涉及发电领域，具体的是一种水上发电设备。

背景技术

水上发电设备通常由水轮机和发电机组成，水轮机将水流的势能转化为机械能，而发电机将从水轮机传来的机械能转化为电能，为了获得足够的势能，因此水上发电设备通常都安装在湍急的河流中，由于河水冲击力大，因此相比于平缓的河流，更容易从岸边卷入植物，如藤蔓，有一定的缠绕性和韧性，如果藤蔓卷入水上发电设备的水轮机，容易令转动轴摩擦力变大或直接卡死，影响发电效果甚至直接停止发电，而且水上发电设备与水流流向垂直时，产生的冲击力最大，而现有技术中的水上发电设备大多都不能根据水流流向变化改变角度，无法长期保持最大的发电效果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种水上发电设备。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种水上发电设备，其结构包括水轮机、发电机、排水仓、转向底座，所述水轮机右端与发电机左端焊接连接，所述发电机右端与排水仓左端焊接连接，所述转向底座顶端与发电机底端机械连接；所述水轮机包括水管、转轴、拨板、震动环、叶轮、切环，所述转轴顶端与发电机嵌固连接，所述水管内环与拨板左侧焊接连接，所述震动环内环与转轴外环嵌固连接，所述叶轮内环与转轴外环机械连接，所述切环两侧与转轴中心焊接连接，所述水管外层设有环片状加强筋结构，所述拨片底部设有弧形固定座结构。

更进一步的，所述震动环包括主体环、连接杆、震动块，所述主体环内环与连接杆顶端嵌固连接，所述震动块底端与主体环外环焊接连接，所述震动块有四个，四个震动块围绕主体环外环呈十字分布。

更进一步的，所述震动块包括底块、连接座、导震杆、震动片，所述底块顶端与连接座底端嵌固连接，所述导震杆底部与连接座顶端焊接连接，所述震动片底部与导震杆顶端嵌固连接，所述底块为半球体结构。

更进一步的，所述切环包括中心块、刀槽、回收板、支撑柱、切割刀，所述中心块外环与刀槽为一体化成型，所述回收板垂直安装于刀槽底部，所述支撑柱底部与回收板嵌固连接，所述支撑柱顶端与切割刀右侧嵌固连接，所述切割刀底部与刀槽左侧活动卡合，所述支撑柱右侧设有多个穿透凹槽结构，所述切割刀底部设有转轴结构，所述回收板底部设有弹簧结构。

更进一步的，所述转向底座包括外壳、导水板、入水口、推动器，所述外壳外环与导水板底部焊接连接，所述入水口与外壳一侧为一体化成型，所述推动器顶端与发电机底端嵌固连接，所述入水口余导水板各有两个，所述导水板顶端设有与入水口大小相同的穿透槽。

更进一步的，所述推动器包括主轴、推动板、固定头，所述主轴外环与推动板一侧嵌固连接，所述固定头底端与主轴顶端焊接连接，所述推动板为圆弧结构。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过切环和震动环相互配合，将被水流冲入水轮机内的有一定韧性和缠绕性的藤蔓切割，并通过振动避免其残渣附着，避免水轮机的叶轮底部被藤蔓和藤蔓残渣堵塞而导致的发电效果下降问题，并且当水流流向发生变化后，可以及时通过转向底座将水轮机进行转动，令其叶轮与水流方向垂直，使发电设备的发电效果一直保持在最大值附近。

附图说明

图1为本发明一种水上发电设备立体的结构示意图。

图2为本发明水轮机俯视截面的结构示意图。

图3为本发明震动环正视截面的结构示意图。

图4为本发明震动块正视截面的结构示意图。

图5为本发明切环正视截面的结构示意图。

图6为本发明转向底座正视截面的结构示意图。

图7为本发明推动器立体的结构示意图。

图中：水轮机-1、发电机-2、排水仓-3、转向底座-4、水管-11、转轴-12、拨板-13、震动环-14、叶轮-15、切环-16、主体环-141、连接杆-142、震动块-143、底块-A1、连接座-A2、导震杆-A3、震动片-A4、中心块-161、刀槽-162、回收板-163、支撑柱-164、切割刀-165、外壳-41、导水板-42、入水口-43、推动器-44、主轴-441、推动板-442、固定头-443。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是 为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定 的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

请参阅图1-图5，本发明具体实施例如下：一种水上发电设备，其结构包括水轮机1、发电机2、排水仓3、转向底座4，所述水轮机1右端与发电机2左端焊接连接，所述发电机2右端与排水仓3左端焊接连接，所述转向底座4顶端与发电机2底端机械连接；所述水轮机1包括水管11、转轴12、拨板13、震动环14、叶轮15、切环16，所述转轴12顶端与发电机2嵌固连接，所述水管11内环与拨板13左侧焊接连接，所述震动环14内环与转轴12外环嵌固连接，所述叶轮15内环与转轴12外环机械连接，所述切环16两侧与转轴12中心焊接连接，所述水管11外层设有环片状加强筋结构，有利于增强水管11的抗冲击能力，所述拨片13底部设有弧形固定座结构，有利于避免藤蔓残渣附着。

其中，所述震动环14包括主体环141、连接杆142、震动块143，所述主体环141内环与连接杆142顶端嵌固连接，所述震动块143底端与主体环141外环焊接连接，所述震动块143有四个，四个震动块143围绕主体环141外环呈十字分布，旋转过程中震动块143多次被拨板13划过，增强震动效果。

其中，所述震动块143包括底块A1、连接座A2、导震杆A3、震动片A4，所述底块A1顶端与连接座A2底端嵌固连接，所述导震杆A3底部与连接座A2顶端焊接连接，所述震动片A4底部与导震杆A3顶端嵌固连接，所述底块A1为半球体结构，有利于减少藤蔓残渣卡在底块A1上，降低清洁难度。

其中，所述切环16包括中心块161、刀槽162、回收板163、支撑柱164、切割刀165，所述中心块161外环与刀槽162为一体化成型，所述回收板163垂直安装于刀槽162底部，所述支撑柱164底部与回收板163嵌固连接，所述支撑柱164顶端与切割刀165右侧嵌固连接，所述切割刀165底部与刀槽162左侧活动卡合，所述支撑柱164右侧设有多个穿透凹槽结构，有利于支撑柱单向收卷，所述切割刀165底部设有转轴结构，有利于切割刀165伸出与回收，所述回收板163底部设有弹簧结构，伸出切割刀165时可以产生回收的弹力。

基于上述实施例，具体工作原理如下：水流从水轮机1进入，流入水管11内，并且冲击叶轮15，令叶轮15旋转，带动转轴12旋转，转轴12与发电机2连接，发电机2接收旋转的机械能，并将其转化为电能，同时由于水流很快，因此叶轮15收到的冲击很大，带动转轴12快速旋转，此时切环16内的切割刀165由于离心力被甩出，并且通过支撑柱164固定，同时回收板163底部的弹簧被拉伸，切割刀165高速旋转时，将被卷入的藤蔓切断，多个切割刀165同时切割，将藤蔓切成碎渣，并被水流往内冲入，同时转轴12旋转时，带动震动环14的主体环141旋转，主体环141上的震动块143也跟着旋转，震动块143的震动片A4划过拨板13，产生震动，并通过导震杆A3传输给连接座A2与底块A1，由于底块A1与主体环141连接，因此主体环141震动，并通过连接杆142传输震动，使转轴12震动，将附着的藤蔓残渣抖落，避免藤蔓残渣附着使转轴12卡死，之后水流携带残渣从排水仓3被排出。

实施例二：

请参阅图6-图7，本发明具体实施例如下：所述转向底座4包括外壳41、导水板42、入水口43、推动器44，所述外壳41外环与导水板42底部焊接连接，所述入水口43与外壳41一侧为一体化成型，所述推动器44顶端与发电机2底端嵌固连接，所述入水口43余导水板42各有两个，有利于水流进入与排出，所述导水板42顶端设有与入水口43大小相同的穿透槽，有利于导水板42与入水口43相互配合。

其中，所述推动器44包括主轴441、推动板442、固定头443，所述主轴441外环与推动板442一侧嵌固连接，所述固定头443底端与主轴441顶端焊接连接，所述推动板422为圆弧结构，有利于增强水流进入时产生的推动力。

基于上述实施例，具体工作原理如下：当水流没有发生较大幅度改变时，水流流经底座4的导水板42，被导流，不会大量涌入入水口43，因此推动器44不会转动，使整个发电设备不会产生转动，当水流流动角度发生大幅度改变后，由于水流角度与入水口43较为垂直，则不会被导水板42导流，水流直接灌入入水口43，冲击推动器44的推动板442，推动板442固定在主轴441上，因此主轴441被推动旋转，同时主轴441通过固定头443与发电机2连接，因此令发电机2旋转，将水轮机1指向水流的流向，使水轮机1的叶轮15与水流垂直，增强发电效果，涌入后的水流从另一侧的入水口43流出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种水上发电设备，其结构包括水轮机（1）、发电机（2）、排水仓（3）、转向底座（4），其特征在于：

所述水轮机（1）右端与发电机（2）左端焊接连接，所述发电机（2）右端与排水仓（3）左端焊接连接，所述转向底座（4）顶端与发电机（2）底端机械连接；

所述水轮机（1）包括水管（11）、转轴（12）、拨板（13）、震动环（14）、叶轮（15）、切环（16），所述转轴（12）顶端与发电机（2）嵌固连接，所述水管（11）内环与拨板（13）左侧焊接连接，所述震动环（14）内环与转轴（12）外环嵌固连接，所述叶轮（15）内环与转轴（12）外环机械连接，所述切环（16）两侧与转轴（12）中心焊接连接。

2.根据权利要求1所述的一种水上发电设备，其特征在于：所述震动环（14）包括主体环（141）、连接杆（142）、震动块（143），所述主体环（141）内环与连接杆（142）顶端嵌固连接，所述震动块（143）底端与主体环（141）外环焊接连接。

3.根据权利要求2所述的一种水上发电设备，其特征在于：所述震动块（143）包括底块（A1）、连接座（A2）、导震杆（A3）、震动片（A4），所述底块（A1）顶端与连接座（A2）底端嵌固连接，所述导震杆（A3）底部与连接座（A2）顶端焊接连接，所述震动片（A4）底部与导震杆（A3）顶端嵌固连接。

4.根据权利要求3所述的一种水上发电设备，其特征在于：所述切环（16）包括中心块（161）、刀槽（162）、回收板（163）、支撑柱（164）、切割刀（165），所述中心块（161）外环与刀槽（162）为一体化成型，所述回收板（163）垂直安装于刀槽（162）底部，所述支撑柱（164）底部与回收板（163）嵌固连接，所述支撑柱（164）顶端与切割刀（165）右侧嵌固连接，所述切割刀（165）底部与刀槽（162）左侧活动卡合。

5.根据权利要求1所述的一种水上发电设备，其特征在于：所述转向底座（4）包括外壳（41）、导水板（42）、入水口（43）、推动器（44），所述外壳（41）外环与导水板（42）底部焊接连接，所述入水口（43）与外壳（41）一侧为一体化成型，所述推动器（44）顶端与发电机（2）底端嵌固连接。

6.根据权利要求5所述的一种水上发电设备，其特征在于：所述推动器（44）包括主轴（441）、推动板（442）、固定头（443），所述主轴（441）外环与推动板（442）一侧嵌固连接，所述固定头（443）底端与主轴（441）顶端焊接连接。

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