CN112832944A - 一种具有保护功能的水利发电设备 - Google Patents

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CN112832944A CN202110005962.6A CN202110005962A CN112832944A CN 112832944 A CN112832944 A CN 112832944A CN 202110005962 A CN202110005962 A CN 202110005962A CN 112832944 A CN112832944 A CN 112832944A
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Abstract

本发明涉及一种具有保护功能的水利发电设备，包括水管、保护箱、发电机构和调节机构，所述发电机构包括发电机、转杆和桨叶，所述调节机构包括固定箱、固定杆、第一弹簧、圆板、限位块、膨胀块、从动组件和阻挡组件，该具有保护功能的水利发电设备通过发电机构实现发电，通过调节机构实现对水流的阻挡，减少水流的冲击力，从而降低桨叶的转速，这里通过第一弹簧、第二弹簧和第二拉绳还能实现该装置的重复使用，节约成本，提高了使用的实用性。

Description

一种具有保护功能的水利发电设备
技术领域
本发明特别涉及一种具有保护功能的水利发电设备。
背景技术
水利发电设备的作用是将河川、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，经水轮机转换成水轮机的机械能，水轮机又推动发电机发电，将机械能转换成电能，水利发电设备中的水轮发电机由水轮机驱动，发电机的转速决定输出交流电的频率，因此稳定转子的转速对保证频率的稳定至关重要，可以采取闭环控制的方式对水轮机转速进行控制，即采取发出的交流电的频率信号样本，将其反馈到控制水轮机导叶开合角度的控制系统中从而去控制水轮机的输出功率，以达到让发电机转速稳定的目的。
现有的用于管道的水利发电设备，在洪水暴发，水流冲急的情况下，使得与发电机连接的转杆飞速的转动，从而使得发电机过热，长时间使用会导致发电机的损坏，降低使用寿命，提高成本。
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，提供一种具有保护功能的水利发电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有保护功能的水利发电设备，包括水管、保护箱、发电机构和调节机构，所述水管竖向设置，所述保护箱水平设置在水管的一侧，所述发电机构设置在保护箱内，所述调节机构设置在保护箱的下方；
所述发电机构包括发电机、转杆和桨叶，所述桨叶设置在水管内，所述发电机水平设置在保护箱内，所述转杆设置在发电机和桨叶之间，所述转杆的一端安装在发电机上，所述转杆的另一端通过水管与桨叶连接，所述桨叶与转杆传动连接；
所述调节机构包括固定箱、固定杆、第一弹簧、圆板、限位块、膨胀块、从动组件和阻挡组件，所述保护箱靠近水管的一端的下方设有连接孔，所述固定箱竖向设置在保护箱的下方，所述固定箱的顶端通过连接孔位于保护箱内，所述固定箱为圆柱箱，所述固定箱的外圈与连接孔的内壁固定连接，所述固定杆竖向设置在固定箱内，所述固定杆的两端分别与固定箱内部的上下两端固定连接，所述圆板水平设置在固定箱位于保护箱的一端内，所述圆板的外圈与固定箱的内壁固定连接，所述圆板上设有通孔，所述固定杆穿过通孔，所述固定杆与圆板同轴设置，所述膨胀快为圆形，所述膨胀块套设在固定杆上，所述膨胀块与固定杆滑动且密封连接，所述膨胀块位于通孔内，所膨胀块的外圈与通孔的内壁抵靠，所述第一弹簧设置在圆板的下方，所述第一弹簧套设在固定杆上，所述第一弹簧的一端与膨胀块连接，所述第一弹簧的另一端与固定箱内部的底端连接，所述限位块为环形，所述限位块位于圆板上，所述限位块套设在固定杆上，所述限位块的一端与圆板连接，所述限位块的另一端与膨胀块抵靠；
所述固定杆中空设置，所述从动组件设置在固定杆内，所述从动组件包括推动杆、移动杆和第二弹簧，所述移动杆竖向设置在固定箱的下方，所述移动杆的顶端通过固定箱伸入固定杆内，所述移动杆与固定杆滑动连接，所述固定杆上设有竖向定位槽，所述推动杆设置在固定杆的一侧，所述推动杆的一端通过定位槽与移动杆的顶端连接，所述推动杆与定位槽滑动连接，所述推动杆远离移动杆的一端与膨胀块抵靠，所述第二弹簧设置在固定杆内，所述第二弹簧位于推动杆的下方，所述第二弹簧的一端与固定杆内部的底端连接，所述第二弹簧的另一端与推动杆连接；
所述阻挡组件设置在水管内，所述阻挡组件包括滤网板、第一拉绳、第二拉绳和第一磁铁，所述滤网板水平设置在水管内，所述滤网板位于固定箱的下方，所述滤网板的一端与水管的内壁铰接，所述滤网板与水管的铰接处设有扭簧，所述水管靠近固定箱底端的一侧设有连通孔，所述第一磁铁设置在连通孔内，所述第一拉绳设置在固定箱和滤网板之间，所述第一拉绳的一端与固定箱连接，所述第一拉绳的另一端通过第一磁铁与滤网板连接，所述第二拉绳设置在移动杆和第一磁铁之间，所述第二拉绳的一端与移动杆的底端连接，所述第二拉绳的另一端通过连通孔与第一磁铁连接，所述第一拉绳与第一磁铁滑动连接，所述第一磁铁远离第二拉绳的一端与滤网板抵靠，所述第一磁铁与滤网板相吸。
为了实现对滤网板的固定，所述水管远离固定箱的一侧设有第二磁铁，所述滤网板与第二磁铁抵靠，所述滤网板与第二磁铁相吸。
为了增加接触面积，从而提高吸力，所述滤网板靠近第二磁铁的一端上设有凹槽，所述磁铁位于凹槽内。
为了便于伸缩，所述第一拉绳为弹力拉绳。
为了更好的转动，所述水管内设有轴承座，所述转杆通过轴承座与桨叶连接。
为了减少摩擦，所述固定杆上涂有铬。
为了提高使用寿命，所述桨叶上涂有防腐镀锌层。
为了散热，所述转杆位于保护箱的一端上设有风扇，所述风扇正对发电机设置。
为了加快空气流速，所述保护箱远离水管的一端设有若干出气孔，各出气孔均匀设置。
为了实现对第一拉绳和第二拉绳的保护，所述连接口上设有倒角。
本发明的有益效果是，该具有保护功能的水利发电设备通过发电机构实现发电，通过调节机构实现对水流的阻挡，减少水流的冲击力，从而降低桨叶的转速，这里通过发电机散发的热量使得膨胀块膨胀，从而实现对固定箱顶端和圆板之间的密封，通过水的加热，实现对水的蒸发，通过增大空气压力实现对膨胀块的推动，从而驱动从动组件移动，实现对第二拉绳的拉动，使得第一磁铁与滤网板分离，通过扭簧的回复力使得滤网板与水管的内壁抵靠，从而实现对水流的阻挡，实现对发电机的保护，这里通过第一弹簧、第二弹簧和第二拉绳还能实现该装置的重复使用，节约成本，提高了使用的实用性。
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是本发明的具有保护功能的水利发电设备的结构示意图；
图2是本发明的具有保护功能的水利发电设备调节机构的结构示意图；
图3是本发明的具有保护功能的水利发电设备从动组件的结构示意图；
图4是图1的A部放大图；
图中：1.水管，2.保护箱，3.发电机，4.转杆，5.桨叶，6.固定箱，7.固定杆，8.第一弹簧，9.圆板，10.限位块，11.膨胀块，12.推动杆，13.移动杆，14.第二弹簧，15.滤网板，16.第一拉绳，17.第二拉绳，18.第一磁铁，19.第二磁铁，20.风扇。
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，一种具有保护功能的水利发电设备，包括水管1、保护箱2、发电机构和调节机构，所述水管1竖向设置，所述保护箱2水平设置在水管1的一侧，所述发电机构设置在保护箱2内，所述调节机构设置在保护箱2的下方；
所述发电机构包括发电机3、转杆4和桨叶5，所述桨叶5设置在水管1内，所述发电机3水平设置在保护箱2内，所述转杆4设置在发电机3和桨叶5之间，所述转杆4的一端安装在发电机3上，所述转杆4的另一端通过水管1与桨叶5连接，所述桨叶5与转杆4传动连接。
通过水的流动实现对桨叶5的转动，桨叶5驱动转杆4转动，通过转杆4实现对发电机3的发电，这里通过发电机构实现发电，通过调节机构实现对水流的阻挡，减少水流的冲击力，从而降低桨叶5的转速，实现对发电机3的保护，提高了使用的实用性。
如图2-4所示，所述调节机构包括固定箱6、固定杆7、第一弹簧8、圆板9、限位块10、膨胀块11、从动组件和阻挡组件，所述保护箱2靠近水管1的一端的下方设有连接孔，所述固定箱6竖向设置在保护箱2的下方，所述固定箱6的顶端通过连接孔位于保护箱2内，所述固定箱6为圆柱箱，所述固定箱6的外圈与连接孔的内壁固定连接，所述固定杆7竖向设置在固定箱6内，所述固定杆7的两端分别与固定箱6内部的上下两端固定连接，所述圆板9水平设置在固定箱6位于保护箱2的一端内，所述圆板9的外圈与固定箱6的内壁固定连接，所述圆板9上设有通孔，所述固定杆7穿过通孔，所述固定杆7与圆板9同轴设置，所述膨胀快为圆形，所述膨胀块11套设在固定杆7上，所述膨胀块11与固定杆7滑动且密封连接，所述膨胀块11位于通孔内，所膨胀块11的外圈与通孔的内壁抵靠，所述第一弹簧8设置在圆板9的下方，所述第一弹簧8套设在固定杆7上，所述第一弹簧8的一端与膨胀块11连接，所述第一弹簧8的另一端与固定箱6内部的底端连接，所述限位块10为环形，所述限位块10位于圆板9上，所述限位块10套设在固定杆7上，所述限位块10的一端与圆板9连接，所述限位块10的另一端与膨胀块11抵靠；
所述固定杆7中空设置，所述从动组件设置在固定杆7内，所述从动组件包括推动杆12、移动杆13和第二弹簧14，所述移动杆13竖向设置在固定箱6的下方，所述移动杆13的顶端通过固定箱6伸入固定杆7内，所述移动杆13与固定杆7滑动连接，所述固定杆7上设有竖向定位槽，所述推动杆12设置在固定杆7的一侧，所述推动杆12的一端通过定位槽与移动杆13的顶端连接，所述推动杆12与定位槽滑动连接，所述推动杆12远离移动杆13的一端与膨胀块11抵靠，所述第二弹簧14设置在固定杆7内，所述第二弹簧14位于推动杆12的下方，所述第二弹簧14的一端与固定杆7内部的底端连接，所述第二弹簧14的另一端与推动杆12连接；
所述阻挡组件设置在水管1内，所述阻挡组件包括滤网板15、第一拉绳16、第二拉绳17和第一磁铁18，所述滤网板15水平设置在水管1内，所述滤网板15位于固定箱6的下方，所述滤网板15的一端与水管1的内壁铰接，所述滤网板15与水管1的铰接处设有扭簧，所述水管1靠近固定箱6底端的一侧设有连通孔，所述第一磁铁18设置在连通孔内，所述第一拉绳16设置在固定箱6和滤网板15之间，所述第一拉绳16的一端与固定箱6连接，所述第一拉绳16的另一端通过第一磁铁18与滤网板15连接，所述第二拉绳17设置在移动杆13和第一磁铁18之间，所述第二拉绳17的一端与移动杆13的底端连接，所述第二拉绳17的另一端通过连通孔与第一磁铁18连接，所述第一拉绳16与第一磁铁18滑动连接，所述第一磁铁18远离第二拉绳17的一端与滤网板15抵靠，所述第一磁铁18与滤网板15相吸。
这里位于固定箱6内的圆板9上是设有水的，通过限位块10，实现对水的阻挡，这里当保护箱2内的温度达到预设值时，使得膨胀块11膨胀，从而实现对固定箱6顶端和圆板9之间的密封，通过水的加热，实现对水的蒸发，通过增大空气压力实现对膨胀块11的推动，使得膨胀块11向着远离发电机3的方向移动，这时第一弹簧8处于压缩状态，同时膨胀块11移动，使得膨胀块11与推动杆12抵靠，从而驱动推动杆12移动，推动杆12驱动移动杆13移动，移动杆13驱动第二拉绳17移动，第二拉绳17移动驱动第一磁铁18移动，从而使得第一磁铁18与滤网板15分离，这里滤网板15就会通过扭簧的回复力，使得滤网板15处于平行状态，使得滤网板15与水管1的内壁抵靠，这时的水流首先要通过滤网板15才能实现对桨叶5的冲击，实现对水流的阻挡，减少水流的冲击力，从而降低桨叶5的转速，实现对发电机构的保护。
这里当需要实现对滤网板15的复位时，只需拉动第一拉绳16，通过第一拉绳16驱动滤网板15的移动，使得滤网板15移动至初始位置，然后在移动与第二拉绳17连接的第一磁铁18，使得第一磁铁18通过第二拉绳17的导向与滤网板15抵靠，实现对滤网板15的限位，这里通过第一弹簧8和第二弹簧14的回复力使得膨胀块11与圆板9抵靠，当膨胀块11温度回复至初始温度是，膨胀块11就会位于圆板9内，实现对膨胀块11的复位，使得该装置可以重复使用，节约成本，提高了使用的实用性。
为了实现对滤网板15的固定，所述水管1远离固定箱6的一侧设有第二磁铁19，所述滤网板15与第二磁铁19抵靠，所述滤网板15与第二磁铁19相吸。
第二磁铁19是用来实现对滤网板15的固定的，防止长时间通过水流的冲击力使得扭簧松动，实现对扭簧保护。
为了增加接触面积，从而提高吸力，所述滤网板15靠近第二磁铁19的一端上设有凹槽，所述磁铁位于凹槽内。
凹槽的作用是增大第一磁铁18与滤网板15的接触面积，从而提高吸附力。
为了便于伸缩，所述第一拉绳16为弹力拉绳。
为了更好的转动，所述水管1内设有轴承座，所述转杆4通过轴承座与桨叶5连接。
轴承座的作用是使得转杆4转动的更加顺畅。
为了减少摩擦，所述固定杆7上涂有铬。
铬的作用是增大表面硬度，减少摩擦力。
为了提高使用寿命，所述桨叶5上涂有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是减少腐蚀，提高使用寿命。
为了散热，所述转杆4位于保护箱2的一端上设有风扇20，所述风扇20正对发电机3设置。
风扇20的作用是实现对发电机3的散热。
为了加快空气流速，所述保护箱2远离水管1的一端设有若干出气孔，各出气孔均匀设置。
通过加快空气流速，从而提高散热效果。
为了实现对第一拉绳16和第二拉绳17的保护，所述连接口上设有倒角。
这里通过水的流动实现对桨叶5的转动，桨叶5驱动转杆4转动，通过转杆4实现对发电机3的发电，转杆4转动同时驱动风扇20转动，实现对发电机3的散热，使得发电机3更好的发电。
这里位于固定箱6内的圆板9上是设有水的，通过限位块10，实现对水的阻挡，这里当保护箱2内的温度达到预设值时，使得膨胀块11膨胀，从而实现对固定箱6顶端和圆板9之间的密封，通过水的加热，实现对水的蒸发，通过增大空气压力实现对膨胀块11的推动，使得膨胀块11向着远离发电机3的方向移动，这时第一弹簧8处于压缩状态，同时膨胀块11移动，使得膨胀块11与推动杆12抵靠，从而驱动推动杆12移动，推动杆12驱动移动杆13移动，移动杆13驱动第二拉绳17移动，第二拉绳17移动驱动第一磁铁18移动，从而使得第一磁铁18与滤网板15分离，这里滤网板15就会通过扭簧的回复力，使得滤网板15处于平行状态，使得滤网板15与水管1的内壁抵靠，这时的水流首先要通过滤网板15才能实现对桨叶5的冲击，实现对水流的阻挡，减少水流的冲击力，从而降低桨叶5的转速，实现对发电机构的保护。
这里当需要实现对滤网板15的复位时，只需拉动第一拉绳16，通过第一拉绳16驱动滤网板15的移动，使得滤网板15移动至初始位置，然后在移动与第二拉绳17连接的第一磁铁18，使得第一磁铁18通过第二拉绳17的导向与滤网板15抵靠，实现对滤网板15的限位，这里通过第一弹簧8和第二弹簧14的回复力使得膨胀块11与圆板9抵靠，当膨胀块11温度回复至初始温度是，膨胀块11就会位于圆板9内，实现对膨胀块11的复位，使得该装置可以重复使用，节约成本，提高了使用的实用性。
与现有技术相比，该具有保护功能的水利发电设备通过发电机构实现发电，通过调节机构实现对水流的阻挡，减少水流的冲击力，从而降低桨叶5的转速，这里通过发电机3散发的热量使得膨胀块11膨胀，从而实现对固定箱6顶端和圆板9之间的密封，通过水的加热，实现对水的蒸发，通过增大空气压力实现对膨胀块11的推动，从而驱动从动组件移动，实现对第二拉绳17的拉动，使得第一磁铁18与滤网板15分离，通过扭簧的回复力使得滤网板15与水管1的内壁抵靠，从而实现对水流的阻挡，实现对发电机3的保护，这里通过第一弹簧8、第二弹簧14和第二拉绳17还能实现该装置的重复使用，节约成本，提高了使用的实用性。
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)

1.一种具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，包括水管(1)、保护箱(2)、发电机构和调节机构，所述水管(1)竖向设置，所述保护箱(2)水平设置在水管(1)的一侧，所述发电机构设置在保护箱(2)内，所述调节机构设置在保护箱(2)的下方；
所述发电机构包括发电机(3)、转杆(4)和桨叶(5)，所述桨叶(5)设置在水管(1)内，所述发电机(3)水平设置在保护箱(2)内，所述转杆(4)设置在发电机(3)和桨叶(5)之间，所述转杆(4)的一端安装在发电机(3)上，所述转杆(4)的另一端通过水管(1)与桨叶(5)连接，所述桨叶(5)与转杆(4)传动连接；
所述调节机构包括固定箱(6)、固定杆(7)、第一弹簧(8)、圆板(9)、限位块(10)、膨胀块(11)、从动组件和阻挡组件，所述保护箱(2)靠近水管(1)的一端的下方设有连接孔，所述固定箱(6)竖向设置在保护箱(2)的下方，所述固定箱(6)的顶端通过连接孔位于保护箱(2)内，所述固定箱(6)为圆柱箱，所述固定箱(6)的外圈与连接孔的内壁固定连接，所述固定杆(7)竖向设置在固定箱(6)内，所述固定杆(7)的两端分别与固定箱(6)内部的上下两端固定连接，所述圆板(9)水平设置在固定箱(6)位于保护箱(2)的一端内，所述圆板(9)的外圈与固定箱(6)的内壁固定连接，所述圆板(9)上设有通孔，所述固定杆(7)穿过通孔，所述固定杆(7)与圆板(9)同轴设置，所述膨胀快为圆形，所述膨胀块(11)套设在固定杆(7)上，所述膨胀块(11)与固定杆(7)滑动且密封连接，所述膨胀块(11)位于通孔内，所膨胀块(11)的外圈与通孔的内壁抵靠，所述第一弹簧(8)设置在圆板(9)的下方，所述第一弹簧(8)套设在固定杆(7)上，所述第一弹簧(8)的一端与膨胀块(11)连接，所述第一弹簧(8)的另一端与固定箱(6)内部的底端连接，所述限位块(10)为环形，所述限位块(10)位于圆板(9)上，所述限位块(10)套设在固定杆(7)上，所述限位块(10)的一端与圆板(9)连接，所述限位块(10)的另一端与膨胀块(11)抵靠；
所述固定杆(7)中空设置，所述从动组件设置在固定杆(7)内，所述从动组件包括推动杆(12)、移动杆(13)和第二弹簧(14)，所述移动杆(13)竖向设置在固定箱(6)的下方，所述移动杆(13)的顶端通过固定箱(6)伸入固定杆(7)内，所述移动杆(13)与固定杆(7)滑动连接，所述固定杆(7)上设有竖向定位槽，所述推动杆(12)设置在固定杆(7)的一侧，所述推动杆(12)的一端通过定位槽与移动杆(13)的顶端连接，所述推动杆(12)与定位槽滑动连接，所述推动杆(12)远离移动杆(13)的一端与膨胀块(11)抵靠，所述第二弹簧(14)设置在固定杆(7)内，所述第二弹簧(14)位于推动杆(12)的下方，所述第二弹簧(14)的一端与固定杆(7)内部的底端连接，所述第二弹簧(14)的另一端与推动杆(12)连接；
所述阻挡组件设置在水管(1)内，所述阻挡组件包括滤网板(15)、第一拉绳(16)、第二拉绳(17)和第一磁铁(18)，所述滤网板(15)水平设置在水管(1)内，所述滤网板(15)位于固定箱(6)的下方，所述滤网板(15)的一端与水管(1)的内壁铰接，所述滤网板(15)与水管(1)的铰接处设有扭簧，所述水管(1)靠近固定箱(6)底端的一侧设有连通孔，所述第一磁铁(18)设置在连通孔内，所述第一拉绳(16)设置在固定箱(6)和滤网板(15)之间，所述第一拉绳(16)的一端与固定箱(6)连接，所述第一拉绳(16)的另一端通过第一磁铁(18)与滤网板(15)连接，所述第二拉绳(17)设置在移动杆(13)和第一磁铁(18)之间，所述第二拉绳(17)的一端与移动杆(13)的底端连接，所述第二拉绳(17)的另一端通过连通孔与第一磁铁(18)连接，所述第一拉绳(16)与第一磁铁(18)滑动连接，所述第一磁铁(18)远离第二拉绳(17)的一端与滤网板(15)抵靠，所述第一磁铁(18)与滤网板(15)相吸。
2.如权利要求1所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述水管(1)远离固定箱(6)的一侧设有第二磁铁(19)，所述滤网板(15)与第二磁铁(19)抵靠，所述滤网板(15)与第二磁铁(19)相吸。
3.如权利要求2所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述滤网板(15)靠近第二磁铁(19)的一端上设有凹槽，所述磁铁位于凹槽内。
4.如权利要求1所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述第一拉绳(16)为弹力拉绳。
5.如权利要求1所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述水管(1)内设有轴承座，所述转杆(4)通过轴承座与桨叶(5)连接。
6.如权利要求1所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述固定杆(7)上涂有铬。
7.如权利要求1所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述桨叶(5)上涂有防腐镀锌层。
8.如权利要求1所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述转杆(4)位于保护箱(2)的一端上设有风扇(20)，所述风扇(20)正对发电机(3)设置。
9.如权利要求1所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述保护箱(2)远离水管(1)的一端设有若干出气孔，各出气孔均匀设置。
10.如权利要求1所述的具有保护功能的水利发电设备，其特征在于，所述连接口上设有倒角。
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