CN112796924A - 一种防出水管堵塞的水利发电装置 - Google Patents

一种防出水管堵塞的水利发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防出水管堵塞的水利发电装置，包括底座、储水箱、出水管、控制机构和疏通机构，该防出水管堵塞的水利发电装置，通过储水箱进行储水然后排水，从而冲击水轮，实现水利发电，通过控制机构实现水位的控制，通过疏通机构对出水管进行疏通，避免出水管堵塞，与现有的水利发电装置相比，该装置产生一个蓄水然后持续排水的过程，使得水在排出过程中能产生较大的冲击力，使得水轮能较好的持续旋转，提高了发电效果，与现有的控制机构相比，该机构采用纯机械结构，避免了水位传感器等电子元件的使用，提高了装置的稳定性和使用寿命，与现有的疏通机构相比，该机构通过水的冲击力进行驱动，从而实现出水管的在线疏通，提高了疏通效果。

Description

一种防出水管堵塞的水利发电装置
技术领域
本发明涉及一种防出水管堵塞的水利发电装置。
背景技术
水力发电是利用河流、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，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。利用水力推动水力机械转动，将水能转变为机械能，在水轮机上接上发电机，随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能，水力发电作为一种清洁能源被广泛使用。
现有的水利发电装置一般有水电站等，一些区域在雨季时，水量充足，可持续进行水利发电，而在枯水期时，水位降低，水量不足，对水轮的冲击力较小，造成发电效果不佳的问题，因此出现了可蓄水进行发电的水利发电装置，而该装置在蓄水过程中，泥沙、树枝、塑料袋等杂质容易沉积，从而堵塞出水管，影响装置的运行，且清理较为麻烦，降低了实用性。
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，提供一种防出水管堵塞的水利发电装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防出水管堵塞的水利发电装置，包括底座、储水箱、发电机、水轮、出水管、控制机构和疏通机构，所述储水箱设置在底座上，所述发电机竖向朝下设置在储水箱的一侧，所述水轮安装在发电机上，所述出水管设置在储水箱的底部，所述出水管与储水箱内部连通，所述出水管与水轮正对设置，所述储水箱内设有密封板，所述密封板上设有进水口，所述控制机构设置在进水口处，所述疏通机构设置在密封板下方，所述疏通机构位于出水管处；
所述控制机构包括塞头、限位组件和控制组件，所述塞头设置在进水口处，所述塞头与进水口密封连接，所述限位组件包括固定块、限位杆和第一弹簧，所述固定块设置在密封板上方，所述限位杆设置在塞头上，所述限位杆穿过固定块，所述限位杆与固定块滑动连接，所述第一弹簧套设在限位杆上，所述第一弹簧位于塞头和固定块之间，所述第一弹簧的一端与塞头连接，所述第一弹簧的另一端与限位块连接，所述控制组件包括浮球、连杆、第一拉绳、第一磁铁、第二磁铁、第二拉绳和浮块，所述储水箱的内壁上设有滑槽，所述连杆的一端位于滑槽内，所述连杆与滑槽滑动连接，所述浮球设置在连杆远离滑槽的一端，所述第一拉绳的一端与浮球连接，所述第一拉绳的另一端与塞头连接，所述浮块设置在储水箱内，所述第二拉绳的一端与浮块连接，所述第二拉绳的另一端与连杆连接，所述第一磁铁设置在连杆上，所述第二磁铁设置在储水箱顶部，所述第一磁铁和第二磁铁正对设置，所述第一磁铁和第二磁铁互吸；
所述疏通机构包括固定管、入水管、排水管、活塞、第二弹簧、轴承座、螺纹杆、螺纹管、钻头和刀片，所述固定管设置在密封板下方，所述活塞设置在固定管内，所述活塞与固定管密封连接，所述第二弹簧设置在固定管内，所述第二弹簧的一端与活塞连接，所述第二弹簧的另一端与固定管连接，所述入水管设置在进水口处，所述固定管与入水管连通，所述入水管位于活塞远离出水管的一侧，所述排水管设置在固定管远离入水管的一侧，所述排水管与固定管连通，所述轴承座设置在活塞靠近排水管的一侧，所述螺纹杆的端部位于轴承座内，所述螺纹杆伸出固定管，所述螺纹管设置在固定管上，所述螺纹管套设在螺纹杆上，所述螺纹管与螺纹杆螺纹连接，所述钻头设置在螺纹杆位于固定管外的一端，所述刀片设置在钻头上，所述刀片有四个，相邻的两个刀片形成的夹角为90°，所述钻头、螺纹杆、螺纹管与出水管同轴设置。
为了对塞头的移动进行更好的限位，所述限位杆有两个，两个限位杆分别设置在塞头的两端，所述第一弹簧有两个，两个第一弹簧分别套设在两个限位杆上。
为了使得第一磁铁和第二磁铁的吸力能保持塞头的打开状态，所述第一磁铁和第二磁铁的吸力大于第一弹簧的回复力。
为了对连杆的移动进行更好的限位，所述连杆位于滑槽内的一端设有滑块，所述滑槽内设有条形槽，所述滑块位于条形槽内，所述滑块与条形槽滑动连接。
为了对连杆的移动进行更好的限位，所述滑块有两个，两个滑块分别设置在连杆的两侧，所述条形槽有两个，两个滑块分别位于两个条形槽内。
为了对连杆的移动进行更好的限位，所述滑块的截面为燕尾型，所述条形槽为燕尾槽。
为了使得水更好的留出，所述密封板向着进水口方向倾斜设置。
为了对水位进行更好的调节，所述第二拉绳的长度小于第一拉绳的长度。
为了使得水能冲击出水管，实现辅助疏通，所述排水管与出水管正对设置。
为了防止水影响发电机运行，所述发电机上设有隔水罩。
本发明的有益效果是，该防出水管堵塞的水利发电装置，通过储水箱进行储水然后排水，从而冲击水轮，实现水利发电，通过控制机构实现水位的控制，通过疏通机构对出水管进行疏通，避免出水管堵塞，与现有的水利发电装置相比，该装置产生一个蓄水然后持续排水的过程，使得水在排出过程中能产生较大的冲击力，使得水轮能较好的持续旋转，提高了发电效果，与现有的控制机构相比，该机构采用纯机械结构，避免了水位传感器等电子元件的使用，提高了装置的稳定性和使用寿命，与现有的疏通机构相比，该机构通过水的冲击力进行驱动，从而实现出水管的在线疏通，提高了疏通效果。
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是本发明的防出水管堵塞的水利发电装置的结构示意图；
图2是本发明的防出水管堵塞的水利发电装置的控制机构的结构示意图；
图3是本发明的防出水管堵塞的水利发电装置的连杆与储水箱的连接结构示意图；
图4是本发明的防出水管堵塞的水利发电装置的疏通机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.储水箱，3.发电机，4.水轮，5.出水管，6.密封板，7.塞头，8.固定块，9.限位杆，10.第一弹簧，11.浮球，12.连杆，13.第一拉绳，14.第一磁铁，15.第二磁铁，16.第二拉绳，17.浮块，18.固定管，19.入水管，20.排水管，21.活塞，22.第二弹簧，23.轴承座，24.螺纹杆，25.螺纹管，26.钻头，27.刀片，28.滑块。
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所示，一种防出水管堵塞的水利发电装置，包括底座1、储水箱2、发电机3、水轮4、出水管5、控制机构和疏通机构，所述储水箱2设置在底座1上，所述发电机3竖向朝下设置在储水箱2的一侧，所述水轮4安装在发电机3上，所述出水管5设置在储水箱2的底部，所述出水管5与储水箱2内部连通，所述出水管5与水轮4正对设置，所述储水箱2内设有密封板6，所述密封板6上设有进水口，所述控制机构设置在进水口处，所述疏通机构设置在密封板6下方，所述疏通机构位于出水管5处；
该装置使用时，通过储水箱2收集水流或者雨水，通过控制机构控制水位，当储水箱2内的水位达到一定高度时，控制机构运行，实现排水，水通过出水管5流出，冲击水轮4，使得水轮4旋转，水轮4驱动发电机3运行，实现水利发电，水在排出时，通过驱动疏通机构运行，实现出水管5的疏通，避免泥沙堵塞出水管5。
如图2-3所示，所述控制机构包括塞头7、限位组件和控制组件，所述塞头7设置在进水口处，所述塞头7与进水口密封连接，所述限位组件包括固定块8、限位杆9和第一弹簧10，所述固定块8设置在密封板6上方，所述限位杆9设置在塞头7上，所述限位杆9穿过固定块8，所述限位杆9与固定块8滑动连接，所述第一弹簧10套设在限位杆9上，所述第一弹簧10位于塞头7和固定块8之间，所述第一弹簧10的一端与塞头7连接，所述第一弹簧10的另一端与限位块连接，所述控制组件包括浮球11、连杆12、第一拉绳13、第一磁铁14、第二磁铁15、第二拉绳16和浮块17，所述储水箱2的内壁上设有滑槽，所述连杆12的一端位于滑槽内，所述连杆12与滑槽滑动连接，所述浮球11设置在连杆12远离滑槽的一端，所述第一拉绳13的一端与浮球11连接，所述第一拉绳13的另一端与塞头7连接，所述浮块17设置在储水箱2内，所述第二拉绳16的一端与浮块17连接，所述第二拉绳16的另一端与连杆12连接，所述第一磁铁14设置在连杆12上，所述第二磁铁15设置在储水箱2顶部，所述第一磁铁14和第二磁铁15正对设置，所述第一磁铁14和第二磁铁15互吸；
这里第一弹簧10处于压缩状态，第一弹簧10的回复力对塞头7产生向下的推力，从而使得塞头7堵塞进水口，使得水留在密封板6上方，随着水位的升高，浮球11在浮力的作用下，向上移动，当水位大于第一拉绳13的长度时，浮球11的浮力就会对塞头7产生拉力，这里浮球11的浮力大于第一弹簧10的弹性回复力，从而使得浮球11的浮力拉动塞头7向上移动，从而打开进水口，此时第一磁铁14向着第二磁铁15靠近，从而实现第一磁铁14和第二磁铁15产生吸力，而吸附在一起，从而使得浮球11保持固定状态，从而使得塞头7保持打开状态，从而实现持续排水，这里随着水位的下降，浮球11受不到浮力，第一磁铁14和第二磁铁15的吸力大于浮球11的重力和第一弹簧10之和，从而使得浮球11能保持在高空的位置，进行持续排水，随着水位的下降，浮块17随着水位同时下降，当下降的水位大于第二拉绳16的长度时，第二浮球11受不到水的浮力，其产生的重力就会对第二拉绳16产生拉力，从而使得第二拉绳16拉动连杆12向下移动，连杆12驱动浮球11向下的移动，此时浮块17的重力、浮球11的重力与第一弹簧10的回复力之和大于第一磁铁14和第二磁铁15的吸力，就会驱动浮球11向下移动，从而使得塞头7再次堵塞进水口，从而停止排水，从而使得储水箱2内的水只有达到一定的高度才能排水，当水排出后，水位降至一定的高度时，就会停止排水。
这里连杆12移动驱动滑块28移动，滑块28位于燕尾槽内，从而使得滑块28只能沿着燕尾槽的轴线方向移动，从而对滑块28的移动进行限位，从而对连杆12的移动进行更好的限位。
这里塞头7移动驱动限位杆9移动，限位杆9穿过固定块8，从而对限位杆9的移动进行限位，从而对塞头7的移动进行更好的限位。
如图4所示，所述疏通机构包括固定管18、入水管19、排水管20、活塞21、第二弹簧22、轴承座23、螺纹杆24、螺纹管25、钻头26和刀片27，所述固定管18设置在密封板6下方，所述活塞21设置在固定管18内，所述活塞21与固定管18密封连接，所述第二弹簧22设置在固定管18内，所述第二弹簧22的一端与活塞21连接，所述第二弹簧22的另一端与固定管18连接，所述入水管19设置在进水口处，所述固定管18与入水管19连通，所述入水管19位于活塞21远离出水管5的一侧，所述排水管20设置在固定管18远离入水管19的一侧，所述排水管20与固定管18连通，所述轴承座23设置在活塞21靠近排水管20的一侧，所述螺纹杆24的端部位于轴承座23内，所述螺纹杆24伸出固定管18，所述螺纹管25设置在固定管18上，所述螺纹管25套设在螺纹杆24上，所述螺纹管25与螺纹杆24螺纹连接，所述钻头26设置在螺纹杆24位于固定管18外的一端，所述刀片27设置在钻头26上，所述刀片27有四个，相邻的两个刀片27形成的夹角为90°，所述钻头26、螺纹杆24、螺纹管25与出水管5同轴设置。
水通过进水口进入入水管19内，然后流入活塞21与固定管18形成的密封腔内，水的重力大于第二弹簧22的回复力，从而使得水推动活塞21移动，活塞21驱动轴承座23移动，轴承座23驱动螺纹杆24移动，螺纹杆24驱动钻头26移动，从而使得钻头26钻入出水管5，对出水管5进行疏通，同时螺纹管25套设在螺纹杆24上，从而使得螺纹杆24沿着螺纹管25的螺纹方向旋转，从而使得钻头26旋转，从而使得钻头26旋转钻头26出水管5，实现更好的疏通效果，且钻头26驱动刀片27旋转，刀片27将树枝或者塑料袋进行切割，从而实现更好的疏通效果，这里水对活塞21的推力将活塞21推动至固定管18靠近螺纹管25的一端，从而使得活塞21杆移动至排水管20的另一侧，从而使得排水管20与密封腔内连通，从而使得水能通过排水管20喷出，喷出的水冲击出水管5，从而再次对出水管5进行疏通。
这里排水管20的管口的口径较小，从而使得水通过排水管20时的流通口径变小，从而加速了水的流动，从而加速了水的冲击力，从而使得水冲击出水管5的冲击力变大，提高了疏通效果，同时水的冲击力增大，使得水通过出水管5后的冲击力变大，从而使得水对水轮4的冲击力变大，从而提高了发电效果。
为了对塞头7的移动进行更好的限位，所述限位杆9有两个，两个限位杆9分别设置在塞头7的两端，所述第一弹簧10有两个，两个第一弹簧10分别套设在两个限位杆9上。
为了使得第一磁铁14和第二磁铁15的吸力能保持塞头7的打开状态，所述第一磁铁14和第二磁铁15的吸力大于第一弹簧10的回复力。
为了对连杆12的移动进行更好的限位，所述连杆12位于滑槽内的一端设有滑块28，所述滑槽内设有条形槽，所述滑块28位于条形槽内，所述滑块28与条形槽滑动连接。
为了对连杆12的移动进行更好的限位，所述滑块28有两个，两个滑块28分别设置在连杆12的两侧，所述条形槽有两个，两个滑块28分别位于两个条形槽内。
为了对连杆12的移动进行更好的限位，所述滑块28的截面为燕尾型，所述条形槽为燕尾槽。
为了使得水更好的留出，所述密封板6向着进水口方向倾斜设置。
为了对水位进行更好的调节，所述第二拉绳16的长度小于第一拉绳13的长度。
为了使得水能冲击出水管5，实现辅助疏通，所述排水管20与出水管5正对设置。
为了防止水影响发电机3运行，所述发电机3上设有隔水罩。
通过储水箱2进行储水，当水位大于第一拉绳13的长度时，浮球11的浮力拉动塞头7移动，使得塞头7移开进水口，从而实现排水，此时第一磁铁14和第二磁铁15相互靠近产生吸力从而贴合，使得浮球11吸附在顶部，从而保持塞头7的打开状态，从而进行持续排水，随着水位的下降，当水位下降的高度大与第二拉绳16的长度时，受到浮块17的重力作用，浮球11的重力、浮块17的重力将第一弹簧10的回复力就会大于第一磁铁14和第二磁铁15的吸力，从而拉动浮球11向下移动，从而使得塞头7再次对进水口进行密封，从而停止排水，从而使得储水箱2进行蓄水，蓄水达到一定高度时，进行持续排水，水位降至一定高度时，停止排水，采用纯机械结构进行控制，避免了水位传感器等电子元件的使用，提高了装置的稳定性和使用寿命，水流入密封腔内，通过水的重力，推动活塞21移动，从而使得螺纹杆24和钻头26移动，同时螺纹管25套设在螺纹杆24上，从而使得螺纹杆24沿着螺纹管25的螺纹方向旋转，从而使得钻头26旋转移动至出水管5内，从而实现更好的疏通效果，同时钻头26旋转使得各刀片27旋转，从而将堵塞出水管5的树叶、塑料袋等进行切割，从而实现更好的疏通效果，水推动活塞21移动至固定管18的另一端，从而使得排水管20与密封腔连通，从而使得水能通过排水管20排出，排水管20较小的管径，加速了水的流动速度，从而提高了水的冲击力，冲出的水冲击出水管5内的泥沙，从而实现更好的疏通效果，水由出水管5排出，然后冲击水轮4，使得水轮4旋转，水轮4驱动发电机3运行，从而实现水利发电，且水对水轮4产生较大的冲击力，使得水轮4更好的旋转，从而提高了发电效果，这里储水箱2产生蓄水然后持续排水的过程，使得水轮4在一段时间内，能持续受水的冲击力而持续发电，从而提高了发电效果。
与现有技术相比，该防出水管堵塞的水利发电装置，通过储水箱2进行储水然后排水，从而冲击水轮4，实现水利发电，通过控制机构实现水位的控制，通过疏通机构对出水管5进行疏通，避免出水管5堵塞，与现有的水利发电装置相比，该装置产生一个蓄水然后持续排水的过程，使得水在排出过程中能产生较大的冲击力，使得水轮4能较好的持续旋转，提高了发电效果，与现有的控制机构相比，该机构采用纯机械结构，避免了水位传感器等电子元件的使用，提高了装置的稳定性和使用寿命，与现有的疏通机构相比，该机构通过水的冲击力进行驱动，从而实现出水管5的在线疏通，提高了疏通效果。
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 (10)

1.一种防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，包括底座(1)、储水箱(2)、发电机(3)、水轮(4)、出水管(5)、控制机构和疏通机构，所述储水箱(2)设置在底座(1)上，所述发电机(3)竖向朝下设置在储水箱(2)的一侧，所述水轮(4)安装在发电机(3)上，所述出水管(5)设置在储水箱(2)的底部，所述出水管(5)与储水箱(2)内部连通，所述出水管(5)与水轮(4)正对设置，所述储水箱(2)内设有密封板(6)，所述密封板(6)上设有进水口，所述控制机构设置在进水口处，所述疏通机构设置在密封板(6)下方，所述疏通机构位于出水管(5)处；
所述控制机构包括塞头(7)、限位组件和控制组件，所述塞头(7)设置在进水口处，所述塞头(7)与进水口密封连接，所述限位组件包括固定块(8)、限位杆(9)和第一弹簧(10)，所述固定块(8)设置在密封板(6)上方，所述限位杆(9)设置在塞头(7)上，所述限位杆(9)穿过固定块(8)，所述限位杆(9)与固定块(8)滑动连接，所述第一弹簧(10)套设在限位杆(9)上，所述第一弹簧(10)位于塞头(7)和固定块(8)之间，所述第一弹簧(10)的一端与塞头(7)连接，所述第一弹簧(10)的另一端与限位块连接，所述控制组件包括浮球(11)、连杆(12)、第一拉绳(13)、第一磁铁(14)、第二磁铁(15)、第二拉绳(16)和浮块(17)，所述储水箱(2)的内壁上设有滑槽，所述连杆(12)的一端位于滑槽内，所述连杆(12)与滑槽滑动连接，所述浮球(11)设置在连杆(12)远离滑槽的一端，所述第一拉绳(13)的一端与浮球(11)连接，所述第一拉绳(13)的另一端与塞头(7)连接，所述浮块(17)设置在储水箱(2)内，所述第二拉绳(16)的一端与浮块(17)连接，所述第二拉绳(16)的另一端与连杆(12)连接，所述第一磁铁(14)设置在连杆(12)上，所述第二磁铁(15)设置在储水箱(2)顶部，所述第一磁铁(14)和第二磁铁(15)正对设置，所述第一磁铁(14)和第二磁铁(15)互吸；
所述疏通机构包括固定管(18)、入水管(19)、排水管(20)、活塞(21)、第二弹簧(22)、轴承座(23)、螺纹杆(24)、螺纹管(25)、钻头(26)和刀片(27)，所述固定管(18)设置在密封板(6)下方，所述活塞(21)设置在固定管(18)内，所述活塞(21)与固定管(18)密封连接，所述第二弹簧(22)设置在固定管(18)内，所述第二弹簧(22)的一端与活塞(21)连接，所述第二弹簧(22)的另一端与固定管(18)连接，所述入水管(19)设置在进水口处，所述固定管(18)与入水管(19)连通，所述入水管(19)位于活塞(21)远离出水管(5)的一侧，所述排水管(20)设置在固定管(18)远离入水管(19)的一侧，所述排水管(20)与固定管(18)连通，所述轴承座(23)设置在活塞(21)靠近排水管(20)的一侧，所述螺纹杆(24)的端部位于轴承座(23)内，所述螺纹杆(24)伸出固定管(18)，所述螺纹管(25)设置在固定管(18)上，所述螺纹管(25)套设在螺纹杆(24)上，所述螺纹管(25)与螺纹杆(24)螺纹连接，所述钻头(26)设置在螺纹杆(24)位于固定管(18)外的一端，所述刀片(27)设置在钻头(26)上，所述刀片(27)有四个，相邻的两个刀片(27)形成的夹角为90°，所述钻头(26)、螺纹杆(24)、螺纹管(25)与出水管(5)同轴设置。
2.如权利要求1所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述限位杆(9)有两个，两个限位杆(9)分别设置在塞头(7)的两端，所述第一弹簧(10)有两个，两个第一弹簧(10)分别套设在两个限位杆(9)上。
3.如权利要求1所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述第一磁铁(14)和第二磁铁(15)的吸力大于第一弹簧(10)的回复力。
4.如权利要求1所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述连杆(12)位于滑槽内的一端设有滑块(28)，所述滑槽内设有条形槽，所述滑块(28)位于条形槽内，所述滑块(28)与条形槽滑动连接。
5.如权利要求4所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述滑块(28)有两个，两个滑块(28)分别设置在连杆(12)的两侧，所述条形槽有两个，两个滑块(28)分别位于两个条形槽内。
6.如权利要求5所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述滑块(28)的截面为燕尾型，所述条形槽为燕尾槽。
7.如权利要求1所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述密封板(6)向着进水口方向倾斜设置。
8.如权利要求1所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述第二拉绳(16)的长度小于第一拉绳(13)的长度。
9.如权利要求1所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述排水管(20)与出水管(5)正对设置。
10.如权利要求1所述的防出水管堵塞的水利发电装置，其特征在于，所述发电机(3)上设有隔水罩。
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