CN112539132A - 一种适应型可发电防洪堤 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防洪堤技术领域，具体为一种适应型可发电防洪堤，包括堤坝、转筒、齿条、挡板、传动齿轮组和泄洪口，能够将水流对堤坝的冲击转换为发电的动力，提高了资源的利用效率，且水流冲击在转筒上减小了对堤坝的冲击，能够提高堤坝的工作寿命，且利用浮块在不同水位时的高度变化，使得挡板能够自动升降，提高堤坝的防洪能力，当达到相应水位后自动泄洪，无需人为控制，具有实用意义和推广价值，预期能够产生良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及防洪堤技术领域，具体为一种适应型可发电防洪堤。
背景技术
水力发电(Hydroelectric power)指的是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，借水轮机为原动力，推动发电机产生电能，水利发电不会像火力发电、核电那样对环境造成破环，是理想的绿色电能，对于构建绿色环保可循环社会具有积极意义。
潮汐发电与普通的水电发电原理类似，通过设置水库，当涨潮时将水储存在水库内，当落潮时放出水库里的水，利用水的高低落差推动水轮机旋转，从而实现发电；传统的水库堤坝在汛期时防洪、泄洪能力差，当降水量较大时需要临时额外加高堤坝的高度，常见的办法是堆垒石块、沙袋等物体对水体进行围堵来提高堤坝的抗洪能力，这样不仅遮挡视野，且操作成本非常高，当汛期过后还得进行清理，效果并不理想，且还需要人工控制泄洪，较为麻烦因此若是一种能够适应汛期水位变化、实现自动泄洪的堤坝对于解决上述问题将具有积极意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适应型可发电防洪堤，以解决背景技术中所提到的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:包括堤坝、转筒、齿条、挡板、传动齿轮组和泄洪口，所述堤坝一侧设置有槽体，所述转筒侧面倾斜地设有叶片，所述转筒底端可转动地设置于所述槽体底部，所述转筒呈空心状，所述转筒顶部与底部均设有透水孔，所述转筒内设有与其内壁构成圆柱副的浮块，所述浮块中心设置有支撑杆，所述支撑杆贯通所述转筒顶端，所述转筒顶端横向设置有驱动齿轮，所述转筒顶端通过支架可转动地与所述槽体顶部相连，所述驱动齿轮通过与其啮合的链条与发电机传动连接，所述齿条竖直地贯通所述堤坝与其构成移动副，所述齿条底端与所述支撑杆顶端固定连接，所述挡板贯穿所述堤坝与其构成移动副，所述挡板一侧呈锯齿状，所述传动齿轮组由第一传动齿轮和第二传动齿轮相互啮合构成，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮均可转动地设于所述堤坝内，所述第一传动齿轮与所述挡板啮合，所述第二传动齿轮与所述齿条啮合，所述泄洪口设置于所述堤坝上且与槽体不同侧，所述泄洪口与所述槽体顶部相连通且所述浮块位于所述转筒内部底端时所述挡板恰好遮挡所述泄洪口。
优选的，所述浮块具体采用空心金属圆筒。
优选的，所述驱动齿轮与所述转筒为一体化结构。
优选的，所述转筒表面设置有聚四氟乙烯层。
优选的，所述浮块表面设置有聚四氟乙烯层。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供的一种适应型可发电防洪堤，当水流冲击在堤坝上时，水流将会推动转筒转动，由于转动上的叶片倾斜设置，因此对来自不同方向的水流适应性好，能够应对复杂的水下情况，无需额外设置偏航机构，转筒转动时与其相连的驱动齿轮产生同步转动，驱动齿轮利用与其啮合的链条带动发电机运作，从而实现发电。
当水位上涨时，水流将会通过透水孔进入转筒内使得位于转筒内的浮块上浮，浮块上浮使得支撑杆往上运动带动齿条上移，齿条上移通过传动齿轮组带动挡板上移，上移的挡板能够起到防洪的效果。
当水位持续上升时，浮块上升使得挡板持续上升，当挡板上升不再遮挡泄洪口时，水流可通过泄洪口流出，从而达到防洪的效果，无需人工控制即可实现自动泄洪；当水位下降后，转筒内的水通过透水孔流出与水面保持一致，此时浮块下移带动齿条下移，此时挡板复位遮挡住泄洪口。
本发明能够将水流对堤坝的冲击转换为发电的动力，提高了资源的利用效率，且水流冲击在转筒上减小了对堤坝的冲击，能够提高堤坝的工作寿命，且利用浮块在不同水位时的高度变化，使得挡板能够自动升降，提高堤坝的防洪能力，当达到相应水位后自动泄洪，无需人为控制，具有实用意义和推广价值，预期能够产生良好的经济效益。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明截面构造示意图；
图2为图1中A部位放大图；
图3为所述转筒俯视构造示意图（局部）；
图中：堤坝1、槽体11、转筒2、叶片21、透水孔22、浮块23、支撑杆24、驱动齿轮25、支架26、链条27、齿条3、挡板4、第一传动齿轮51、第二传动齿轮52、泄洪口6。
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
结合图1-3，一种适应型可发电防洪堤，包括堤坝1、转筒2、齿条3、挡板4、传动齿轮组和泄洪口6，所述堤坝1一侧设置有槽体11，所述转筒2侧面倾斜地设有叶片21，所述转筒2底端可转动地设置于所述槽体11底部，所述转筒2呈空心状，所述转筒2顶部与底部均设有透水孔22，所述转筒2内设有与其内壁构成圆柱副的浮块23，所述转筒2及所述浮块23表面均设有聚四氟乙烯层，所述浮块23中心设置有支撑杆24，所述支撑杆24贯通所述转筒2顶端，所述转筒2顶端横向一体化地设置有驱动齿轮25，所述转筒2顶端通过支架26可转动地与所述槽体11顶部相连，所述驱动齿轮25通过与其啮合的链条27与发电机传动连接，所述齿条3竖直地贯通所述堤坝1与其构成移动副，所述齿条3底端与所述支撑杆24顶端固定连接，所述挡板4贯穿所述堤坝1与其构成移动副，所述挡板4一侧呈锯齿状，所述传动齿轮组由第一传动齿轮51和第二传动齿轮52相互啮合构成，所述第一传动齿轮51和第二传动齿轮52均可转动地设于所述堤坝1内，所述第一传动齿轮51与所述挡板4啮合，所述第二传动齿轮52与所述齿条3啮合，所述泄洪口6设置于所述堤坝1上且与槽体11不同侧，所述泄洪口6与所述槽体11顶部相连通且所述浮块23位于所述转筒2内部底端时所述挡板4恰好遮挡所述泄洪口6。
所述浮块23指的是能够浮动的块状部件，在具体实施中采用空心金属圆筒；所述聚四氟乙烯层具有良好的耐化学腐蚀性能，且表面摩擦系数低，能够降低浮块23和转筒2内壁间的摩擦力，此外还能够抑制表浮块23、转筒2表面粘附水藻等赘生物；所述挡板4指的是起到遮挡作用的板状部件，其设置目的在于起到防洪功能。
本发明工作原理：当水流冲击在堤坝1上时，水流将会推动转筒2转动，由于转动上的叶片21倾斜设置，因此对来自不同方向的水流适应性好，能够应对复杂的水下情况，无需额外设置偏航机构，转筒2转动时与其相连的驱动齿轮25产生同步转动，驱动齿轮25利用与其啮合的链条27带动发电机运作，从而实现发电。
当水位上涨时，水流将会通过透水孔22进入转筒2内使得位于转筒2内的浮块23上浮，浮块23上浮使得支撑杆24往上运动带动齿条3上移，齿条3上移通过传动齿轮组带动挡板4上移，上移的挡板4能够起到防洪的效果。
当水位持续上升时，浮块23上升使得挡板4持续上升，当挡板4上升不再遮挡泄洪口6时，水流可通过泄洪口6流出，从而达到防洪的效果，无需人工控制即可实现自动泄洪；当水位下降后，转筒2内的水通过透水孔22流出与水面保持一致，此时浮块23下移带动齿条3下移，此时挡板4复位遮挡住泄洪口6。
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 (5)
1.一种适应型可发电防洪堤，包括堤坝(1)，其特征在于：
所述堤坝(1)一侧设置有槽体(11)；
还包括转筒(2)、齿条(3)、挡板(4)、传动齿轮组和泄洪口(6)；
所述转筒(2)侧面倾斜地设有叶片(21)，所述转筒(2)底端可转动地设置于所述槽体(11)底部，所述转筒(2)呈空心状，所述转筒(2)顶部与底部均设有透水孔(22)，所述转筒(2)内设有与其内壁构成圆柱副的浮块(23)，所述浮块(23)中心设置有支撑杆(24)，所述支撑杆(24)贯通所述转筒(2)顶端，所述转筒(2)顶端横向设置有驱动齿轮(25)，所述转筒(2)顶端通过支架(26)可转动地与所述槽体(11)顶部相连，所述驱动齿轮(25)通过与其啮合的链条(27)与发电机传动连接；
所述齿条(3)竖直地贯通所述堤坝(1)与其构成移动副，所述齿条(3)底端与所述支撑杆(24)顶端固定连接；
所述挡板(4)贯穿所述堤坝(1)与其构成移动副，所述挡板(4)一侧呈锯齿状；
所述传动齿轮组由第一传动齿轮(51)和第二传动齿轮(52)相互啮合构成，所述第一传动齿轮(51)和第二传动齿轮(52)均可转动地设于所述堤坝(1)内，所述第一传动齿轮(51)与所述挡板(4)啮合，所述第二传动齿轮(52)与所述齿条(3)啮合；
所述泄洪口(6)设置于所述堤坝(1)上且与槽体(11)不同侧，所述泄洪口(6)与所述槽体(11)顶部相连通且所述浮块(23)位于所述转筒(2)内部底端时所述挡板(4)恰好遮挡所述泄洪口(6)。
2.根据权利要求1所述的一种适应型可发电防洪堤，其特征在于：所述浮块(23)具体采用空心金属圆筒。
3.根据权利要求1所述的一种适应型可发电防洪堤，其特征在于：所述驱动齿轮(25)与所述转筒(2)为一体化结构。
4.根据权利要求1所述的一种适应型可发电防洪堤，其特征在于：所述转筒(2)表面设置有聚四氟乙烯层。
5.根据权利要求1所述的一种适应型可发电防洪堤，其特征在于：所述浮块(23)表面设置有聚四氟乙烯层。
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Cited By (1)
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| CN114922135A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-08-19 | 济南市水文中心(济南市水土保持监测站) | 一种自浮翻转式防洪装置及其防洪方法 |
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2020
- 2020-12-08 CN CN202011441477.5A patent/CN112539132A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN114922135A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-08-19 | 济南市水文中心(济南市水土保持监测站) | 一种自浮翻转式防洪装置及其防洪方法 |
| CN114922135B (zh) * | 2022-06-30 | 2024-01-12 | 济南市水文中心(济南市水土保持监测站) | 一种自浮翻转式防洪装置及其防洪方法 |
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