CN112523917A - 一种浮管式水力发电机流量调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮管式水力发电机流量调节装置，包括浮管，浮管内壁安装有第一固定支架，第一固定支架上转动安装有水轮，浮管内壁安装有两个第二固定支架，两个第二固定支架之间共同固定安装有收紧机构，浮管进水口处固定安装有限流板，限流板上对称且固定安装有若干活动百叶板，浮管内壁安装有两个限位座，两个限位座呈对称设置，且两个限位座之间活动安装有活动条板，活动条板上对称固定安装有若干顶柱，活动条板上固定安装有拉索，活动条板上且远离拉索的一端固定安装有连接绳，本发明通过气囊浮漂将活动百叶板调节至平铺状态，确保水流进入浮管内流量的稳定，有效提高浮管式水利发电机工作的稳定性。

Description

一种浮管式水力发电机流量调节装置

技术领域

本发明涉及一种浮管式水力发电机流量调节装置，特别涉及一种浮管式水力发电机流量调节装置，属于浮管式水力发电机技术领域。

背景技术

浮管式水力发电机是不需拦水筑坝，直接利用江河、洋流、潮汐自然之流水动力，通过悬浮在水中的管状提速装置，加快进入机内自然流水的速度，冲击水轮机、带动发电机，发出较高效率电能的最新型平流水发电装置，浮管式水力发电机在使用时，无需建造水坝，也是对生态环境的一种保护，随着人们对生态环境保护的重视，其使用频率日益增加，关注度也日益升高。

传统的浮管式水利发电机在实际的使用过程中，由于其使用环境中的水流较为平稳，故而未安装流量调节装置，若水流流速增加，水流深度随之增加，将导致同一时间内，进入浮管内的水流流量增加，水流流量的变化差值过大导致发电机工作频率波动大，将会降低浮管式水力发电机工作的稳定性，对此，需要设计一种浮管式水力发电机流量调节装置。

发明内容

本发明提供一种浮管式水力发电机流量调节装置，有效的解决了现有技术中存在未在浮管内安装流量调节装置，水流流量的变化差值过大导致发电机工作频率波动大，继而降低了浮管式水力发电机工作的稳定性的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种浮管式水力发电机流量调节装置，包括浮管，所述浮管内壁通过四个紧固螺丝固定安装有第一固定支架，所述第一固定支架上转动安装有水轮，所述浮管内壁且位于水轮一侧通过两个紧固螺丝固定安装有两个第二固定支架，两个所述第二固定支架之间共同固定安装有收紧机构，所述浮管进水口处固定安装有限流板，所述限流板上对称且固定安装有若干活动百叶板，所述浮管内壁且位于限流板与两个第二固定支架之间的位置固定安装有两个限位座，两个所述限位座呈对称设置，且两个所述限位座之间活动安装有活动条板，所述活动条板上对称固定安装有若干顶柱，所述活动条板上固定安装有拉索，且所述活动条板通过拉索与收紧机构固定连接，所述活动条板上且远离拉索的一端固定安装有连接绳，所述连接绳远离活动条板的一端穿过限流板并延伸至浮管外且固定连接有气囊浮漂，所述浮管位于水面下方，所述气囊浮漂漂浮在水面上，若干所述顶柱与若干活动百叶板相匹配设置，且若干所述顶柱均位于相对应设置的活动百叶板的一侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述收紧机构包括盒体，所述盒体靠近活动条板一侧的侧壁上开凿有方形开口，所述盒体上下内壁之间转动安装有收卷轮，所述收卷轮上缠绕有拉索，且所述拉索远离收卷轮的一端穿过方形开口并与活动条板固定连接，所述盒体相对的两个内侧壁上固定安装有两个弹簧，且两个所述弹簧呈平行错位设置，所述盒体内活动安装有两个齿条板，两个所述齿条板上均对称固定安装有四个滑块，所述盒体上下内壁且与若干滑块相匹配的位置对称开凿有四个第一滑槽，且若干所述滑块均与相对应设置的第一滑槽滑动卡合连接，两个所述齿条板依次与两个弹簧相匹配设置，且相对应设置的所述齿条板与弹簧之间均为弹性接触，所述收卷轮位于两个齿条板之间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述活动条板共设置有两个，两个所述活动条板相靠近的一端均固定安装有两个套环，四个所述套环共同套接于连接套轴上，所述连接套轴与两个活动条板之间均为活动连接，且所述连接绳固定安装于连接套轴上，两个所述活动条板远离连接套轴的一端均对称固定安装有两个限位柱，两个所述限位座内均对称开凿有两个第二滑槽，两个所述第二滑槽均与相匹配设置的限位柱活动卡合连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述收卷轮包括绕线轴，所述绕线轴的上下两端对称固定安装有两个齿轮，且两个所述齿轮均与相对应设置的齿条板啮合连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一固定支架呈十字型结构，所述第一固定支架包括固定环，所述固定环内开凿有圆形套口，所述固定环的外壁上对称固定安装有四个直杆，且四个所述直杆远离固定环的一端均与浮管的内壁固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述水轮插入圆形套口内、并与固定环转动连接，所述水轮输出端安装的传动轴穿过圆形套口并延伸至发电机所处位置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述限流板上对称固定安装有两个漏孔板，且两个所述漏孔板上均开凿有若干漏孔，若干所述活动百叶板均位于两个漏孔板之间的位置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述限流板上且位于若干活动百叶板之间固定安装有固定直板，所述固定直板上开凿有限位孔，且所述连接绳远离连接套轴的一端穿过限位孔并与气囊浮漂固定连接。

本发明所达到的有益效果是：

1、本装置设置有气囊浮漂，通过气囊浮漂产生的浮力可以将活动条板拉直，继而让活动百叶板平铺展开，减小浮管进水口处的缝隙大小，即使水流流量增加，同一时间内进入浮管内的水流流量也不会骤然增加，保证了进入浮管内水流流量的稳定，避免水流流量的变化差值过大导致发电机工作频率波动大，大大提高了其浮管式水力发电机工作的稳定性。

2、本装置在使用过程中，仅仅依靠水流的深度变化产生的浮力差即可对进入浮管内的水流流量进行调节，无需人工操作，使用便捷，相比使用电能、机械能等作为驱动能源而已，本装置使用时无能源消耗，大大降低了其使用成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的收紧机构俯视截面图；

图3是本发明的收紧机构侧视截面图；

图4是本发明的第一固定支架结构示意图；

图5是本发明的限流板侧视图；

图6是本发明的活动条板与限位座连接示意图。

图中：1、浮管；2、水轮；21、传动轴；3、第一固定支架；31、固定环；32、直杆；33、圆形套口；4、紧固螺丝；5、第二固定支架；6、收紧机构；61、齿条板；611、滑块；62、收卷轮；621、齿轮；622、绕线轴；63、弹簧；64、方形开口；65、盒体；651、第一滑槽；7、拉索；8、活动条板；81、连接套轴；82、限位柱；83、套环；9、顶柱；10、限位座；101、第二滑槽；11、限流板；111、漏孔板；112、固定直板；113、限位孔；12、活动百叶板；13、连接绳；14、气囊浮漂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例：如图1-6所示，本发明一种浮管式水力发电机流量调节装置，包括浮管1，浮管1内壁通过四个紧固螺丝4固定安装有第一固定支架3，第一固定支架3上转动安装有水轮2，浮管1内壁且位于水轮2一侧通过两个紧固螺丝4固定安装有两个第二固定支架5，两个第二固定支架5之间共同固定安装有收紧机构6，浮管1进水口处固定安装有限流板11，限流板11上对称且固定安装有若干活动百叶板12，浮管1内壁且位于限流板11与两个第二固定支架5之间的位置固定安装有两个限位座10，两个限位座10呈对称设置，且两个限位座10之间活动安装有活动条板8，活动条板8上对称固定安装有若干顶柱9，活动条板8上固定安装有拉索7，且活动条板8通过拉索7与收紧机构6固定连接，活动条板8上且远离拉索7的一端固定安装有连接绳13，连接绳13远离活动条板8的一端穿过限流板11并延伸至浮管1外且固定连接有气囊浮漂14，浮管1位于水面下方，气囊浮漂14漂浮在水面上，若干顶柱9与若干活动百叶板12相匹配设置，且若干顶柱9均位于相对应设置的活动百叶板12的一侧，通过四个紧固螺丝4确保将十字型第一固定支架3牢固的安装在浮管1内壁，继而将水轮2转动安装于第一固定支架3上，确保水轮2可以稳定的在浮管1内作业，通过第二固定支架5对收紧机构6进行固定，对收紧机构6起到悬空架设的效果，确保拉索7收卷于收紧机构6内并拉动活动条板8时，收紧机构6能够牢固的架设在浮管1内，当水流速度增加，即表明水流深度增加，此时，借助气囊浮漂14产生的浮力，通过连接绳13可以将活动条板8从弯折状态拉伸至平直状态，继而通过活动条板8上安装的顶柱9将对于设置的活动百叶板12顶起，并让若干活动百叶板12水平展开，相对于活动百叶板12错位展开而已，减小了水流穿过限流板11的缝隙，此时的水流可以从漏孔板111上开凿的漏孔内进入浮管1内，即使水流速度增加，在同一时间内，进入浮管1内的水量不会跟随水流速度的增加而增加，有效控制了水流进入浮管1内的流量，确保浮管1内水流流量的稳定，避免水流流量的变化差值过大导致发电机工作频率波动大，大大提高了其浮管式水力发电机工作的稳定性。

活动条板8共设置有两个，两个活动条板8相靠近的一端均固定安装有两个套环83，四个套环83共同套接于连接套轴81上，连接套轴81与两个活动条板8之间均为活动连接，且连接绳13固定安装于连接套轴81上，两个活动条板8远离连接套轴81的一端均对称固定安装有两个限位柱82，两个限位座10内均对称开凿有两个第二滑槽101，两个第二滑槽101均与相匹配设置的限位柱82活动卡合连接，通过第二滑槽101与限位柱82之间的活动连接，确保活动条板8的两端均为活动连接状态，便于两个活动条板8伸直或折弯状态的转换，限流板11上对称固定安装有两个漏孔板111，且两个漏孔板111上均开凿有若干漏孔，若干活动百叶板12均位于两个漏孔板111之间的位置，漏孔板111可以保证水流正常进入浮管1内，不受活动百叶板12状态的影响，限流板11上且位于若干活动百叶板12之间固定安装有固定直板112，固定直板112上开凿有限位孔113，且连接绳13远离连接套轴81的一端穿过限位孔113并与气囊浮漂14固定连接，连接绳13穿过限位孔113，可以对连接绳13进行限位，避免连接绳13跟随气囊浮漂14移动时卡住活动百叶板12，收紧机构6包括盒体65，盒体65靠近活动条板8一侧的侧壁上开凿有方形开口64，盒体65上下内壁之间转动安装有收卷轮62，收卷轮62上缠绕有拉索7，且拉索7远离收卷轮62的一端穿过方形开口64并与活动条板8固定连接，盒体65相对的两个内侧壁上固定安装有两个弹簧63，且两个弹簧63呈平行错位设置，盒体65内活动安装有两个齿条板61，两个齿条板61上均对称固定安装有四个滑块611，盒体65上下内壁且与若干滑块611相匹配的位置对称开凿有四个第一滑槽651，且若干滑块611均与相对应设置的第一滑槽651滑动卡合连接，两个齿条板61依次与两个弹簧63相匹配设置，且相对应设置的齿条板61与弹簧63之间均为弹性接触，收卷轮62位于两个齿条板61之间，当水流速度减小，即表明水流深度减小，此时，气囊浮漂14产生的浮力也随之减小，由于水深时，气囊浮漂14带动连接绳13拉动活动条板8，故而让活动条板8带动拉索7向浮管1的进水口一侧移动，此过程中，收卷轮62产生转动，而齿轮621与齿条板61上的齿条啮合连接，继而带动两个齿条板61向弹簧63一侧移动，对两个弹簧63进行挤压并让其处于压缩状态，当浮力减小后，两个弹簧63受到的压力也随之减小，故而弹簧63又压缩状态逐渐恢复原伸展状态，此时可以推动两个齿条板61进行水平移动，继而带动齿轮621进行反向转动，齿轮621转动过程中，通过绕线轴622对拉索7进行收卷，继而拉动活动条板8，并让其由平直状态变化为折弯状态，此时顶柱9渐离对应设置的活动百叶板12，当活动百叶板12失去顶柱9的支撑后，在水流的冲击下转动，继而让若干活动百叶板12之间产生缝隙，确保水流进入浮管1内，在水流流速减小时，水流可以从漏孔板111上开凿的漏孔和活动百叶板12之间的缝隙进入浮管1内，确保进入浮管1内的水流流量的稳定性，收卷轮62包括绕线轴622，绕线轴622的上下两端对称固定安装有两个齿轮621，且两个齿轮621均与相对应设置的齿条板61啮合连接，通过齿轮621与齿条板61之间的啮合连接，当齿轮621带动齿条板61水平移动时，可以对弹簧63进行挤压或松开，当弹簧63恢复展开状态过程中可以顶起齿条板61，此时即为齿条板61带动齿轮621转动，继而对拉索7进行收卷，第一固定支架3呈十字型结构，第一固定支架3包括固定环31，固定环31内开凿有圆形套口33，固定环31的外壁上对称固定安装有四个直杆32，且四个直杆32远离固定环31的一端均与浮管1的内壁固定连接，水轮2插入圆形套口33内、并与固定环31转动连接，水轮2输出端安装的传动轴21穿过圆形套口33并延伸至发电机所处位置，通过十字型结构的第一固定支架3确保水轮2稳固的安装在浮管1内。

具体的，本发明使用时，首先，当水流流速增加，即水流深度增加时，气囊浮漂14产生的浮力增加，此时连接绳13将拉动连接套轴81向限流板11一侧移动，继而两个活动条板8由折弯状态拉伸至平直状态，并让顶柱9将活动百叶板12顶起并对其进行有效支撑，当活动百叶板12平铺展开后，其之间的缝隙减小，此时水流可以正常从漏孔板111上开凿的漏孔进入浮管1内，而展开后的活动百叶板12起到了局部阻水效果，降低了水流进入浮管1内的流量，即使水流速度增加，在同一时间内，进入浮管1内的水量不会跟随水流速度的增加而增加，此过程中，当连接套轴81移向限流板11一侧时，可以拉动拉索7向限流板11一侧延伸，继而带动收卷轮62转动，由于收卷轮62上设置的齿轮621与两个齿条板61之间啮合连接，故而齿轮621转动可以带动齿条板61沿着对应开凿的第一滑槽651进行水平滑动，并对对应设置的弹簧63进行挤压，若水流深度减小，即水流流速减小，气囊浮漂14受到的浮力减小，相对而言，气囊浮漂14对连接绳13产生的拉力随之减小，此时，两个处于压缩状态的弹簧63逐渐展开复原，继而推动对应设置的齿条板61沿着第一滑槽651进行水平移动，并返回原位置，当齿条板61水平移动原位置过程中可以带动齿轮621转动，继而带动收卷轮62转动，并对拉索7进行收卷，继而将连接套轴81拉向收紧机构6一侧，在连接套轴81靠近收紧机构6的过程中，两个活动条板8逐步由拉伸平直状态变化为折弯状态，此时顶柱9逐渐远离对应设置的活动百叶板12，直至活动百叶板12失去顶柱9施加的支撑力，在水流的冲击下，活动百叶板12又可以进行转动并与相邻设置的活动百叶板12之间产生缝隙，以便水流穿过缝隙进入浮管1内，故而在水流流速减小的情况下，水流不仅可以穿过漏孔板111上开凿的漏孔进入浮管1内，而且可以从活动百叶板12之间的缝隙进入浮管1内，相对于活动百叶板12平铺状态时，同一时间内进入浮管1内的水流流量增加，因此可以根据水流深度调节进入浮管1内水流的流量，确保浮管1内水流流量的稳定，避免水流流量的变化差值过大导致发电机工作频率波动大，大大提高了其浮管式水力发电机工作的稳定性，同时，本装置在使用过程中，仅仅依靠水流的深度变化产生的浮力差即可对进入浮管1内的水流流量进行调节，无需人工操作，使用便捷，无能源消耗，大大降低了其使用成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种浮管式水力发电机流量调节装置，包括浮管(1)，其特征在于：所述浮管(1)内壁通过四个紧固螺丝(4)固定安装有第一固定支架(3)，所述第一固定支架(3)上转动安装有水轮(2)，所述浮管(1)内壁且位于水轮(2)一侧通过两个紧固螺丝(4)固定安装有两个第二固定支架(5)，两个所述第二固定支架(5)之间共同固定安装有收紧机构(6)，所述浮管(1)进水口处固定安装有限流板(11)，所述限流板(11)上对称且固定安装有若干活动百叶板(12)，所述浮管(1)内壁且位于限流板(11)与两个第二固定支架(5)之间的位置固定安装有两个限位座(10)，两个所述限位座(10)呈对称设置，且两个所述限位座(10)之间活动安装有活动条板(8)，所述活动条板(8)上对称固定安装有若干顶柱(9)，所述活动条板(8)上固定安装有拉索(7)，且所述活动条板(8)通过拉索(7)与收紧机构(6)固定连接，所述活动条板(8)上且远离拉索(7)的一端固定安装有连接绳(13)，所述连接绳(13)远离活动条板(8)的一端穿过限流板(11)并延伸至浮管(1)外且固定连接有气囊浮漂(14)；

所述浮管(1)位于水面下方，所述气囊浮漂(14)漂浮在水面上，若干所述顶柱(9)与若干活动百叶板(12)相匹配设置，且若干所述顶柱(9)均位于相对应设置的活动百叶板(12)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种浮管式水力发电机流量调节装置，其特征在于，所述收紧机构(6)包括盒体(65)，所述盒体(65)靠近活动条板(8)一侧的侧壁上开凿有方形开口(64)，所述盒体(65)上下内壁之间转动安装有收卷轮(62)，所述收卷轮(62)上缠绕有拉索(7)，且所述拉索(7)远离收卷轮(62)的一端穿过方形开口(64)并与活动条板(8)固定连接，所述盒体(65)相对的两个内侧壁上固定安装有两个弹簧(63)，且两个所述弹簧(63)呈平行错位设置，所述盒体(65)内活动安装有两个齿条板(61)，两个所述齿条板(61)上均对称固定安装有四个滑块(611)，所述盒体(65)上下内壁且与若干滑块(611)相匹配的位置对称开凿有四个第一滑槽(651)，且若干所述滑块(611)均与相对应设置的第一滑槽(651)滑动卡合连接，两个所述齿条板(61)依次与两个弹簧(63)相匹配设置，且相对应设置的所述齿条板(61)与弹簧(63)之间均为弹性接触，所述收卷轮(62)位于两个齿条板(61)之间。

3.根据权利要求1所述的一种浮管式水力发电机流量调节装置，其特征在于，所述活动条板(8)共设置有两个，两个所述活动条板(8)相靠近的一端均固定安装有两个套环(83)，四个所述套环(83)共同套接于连接套轴(81)上，所述连接套轴(81)与两个活动条板(8)之间均为活动连接，且所述连接绳(13)固定安装于连接套轴(81)上，两个所述活动条板(8)远离连接套轴(81)的一端均对称固定安装有两个限位柱(82)，两个所述限位座(10)内均对称开凿有两个第二滑槽(101)，两个所述第二滑槽(101)均与相匹配设置的限位柱(82)活动卡合连接。

4.根据权利要求2所述的一种浮管式水力发电机流量调节装置，其特征在于，所述收卷轮(62)包括绕线轴(622)，所述绕线轴(622)的上下两端对称固定安装有两个齿轮(621)，且两个所述齿轮(621)均与相对应设置的齿条板(61)啮合连接。

5.根据权利要求1所述的一种浮管式水力发电机流量调节装置，其特征在于，所述第一固定支架(3)呈十字型结构，所述第一固定支架(3)包括固定环(31)，所述固定环(31)内开凿有圆形套口(33)，所述固定环(31)的外壁上对称固定安装有四个直杆(32)，且四个所述直杆(32)远离固定环(31)的一端均与浮管(1)的内壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种浮管式水力发电机流量调节装置，其特征在于，所述水轮(2)插入圆形套口(33)内、并与固定环(31)转动连接，所述水轮(2)输出端安装的传动轴(21)穿过圆形套口(33)并延伸至发电机所处位置。

7.根据权利要求1所述的一种浮管式水力发电机流量调节装置，其特征在于，所述限流板(11)上对称固定安装有两个漏孔板(111)，且两个所述漏孔板(111)上均开凿有若干漏孔，若干所述活动百叶板(12)均位于两个漏孔板(111)之间的位置。

8.根据权利要求7所述的一种浮管式水力发电机流量调节装置，其特征在于，所述限流板(11)上且位于若干活动百叶板(12)之间固定安装有固定直板(112)，所述固定直板(112)上开凿有限位孔(113)，且所述连接绳(13)远离连接套轴(81)的一端穿过限位孔(113)并与气囊浮漂(14)固定连接。

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