CN112832947A - 一种浮力、重力驱动的水利设施 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮力、重力驱动的水利设施，包括聚水结构和位于该聚水结构内部的浮力重力活塞，所述浮力重力活塞可在所述聚水结构内部竖直运动，所述聚水结构上设置有去水结构，且所述聚水结构一侧底部设置有连通水库的进水结构，所述去水结构和所述进水结构上均设置有锁止件；所述浮力重力活塞顶部设置有驱动结构，所述驱动结构为直杆状，且竖直设置于所述浮力重力活塞的顶部。有益效果在于：该系统实施原理浅显易懂，结构简单，易于建造实施；在浮力、重力系统上浮和下落的过程中，可分别驱动第一同轴齿轮组和第二同轴齿轮组带动发电机运行，从而在单次利用高位水势能时，进行两次发电，较传统的水轮机带动发电机运行可产生更多的电能。
Description
技术领域
本发明涉及水利设施技术领域，具体涉及一种浮力、重力驱动的水利设施。
背景技术
水利设施是指抬河防洪、农田水利和水运交通相关的基础建设，在水利工程发挥功能的同时，在天然位置优越的地区，常建立水电站利用水位差产生的强大水流所具有的动能发电。现有的水力发电站均通过水流推动水轮机转动，先将水的势能转变为机械能，而后通过连接并驱动发电机进行发电。而现有的水轮机带动发电机发电的方式，由于只能利用一次水的势能，加之驱动水轮机、水轮机连接发电机时的能量损耗，导致发电效率较低。基于此，申请人提出一种发电效率更高的水利设施。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种浮力、重力驱动的水利设施，本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：能够通过可通过驱动浮力、重力系统，通过系统往复运动，提高发电效率，增加发电量等技术效果，详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种浮力、重力驱动的水利设施，包括聚水结构和位于该聚水结构内部的浮力重力活塞，所述浮力重力活塞可在所述聚水结构内部竖直运动，所述聚水结构上设置有去水结构，且所述聚水结构一侧底部设置有连通水库的进水结构，所述去水结构和所述进水结构上均设置有锁止件；
所述浮力重力活塞顶部设置有驱动结构，所述驱动结构为直杆状，且竖直设置于所述浮力重力活塞的顶部，所述驱动结构两侧分别设置有一个单向做功的同轴齿轮组，两个所述同轴齿轮组的做功方向相反。
作为优选，所述聚水结构顶部设置有开口，且内部设置有配合浮力重力活塞竖直往复运动的通道。
作为优选，所述去水结构为设置在所述聚水结构一侧的去水管，所述去水结构上的锁止件为去水阀，该去水阀安装在所述去水管上。
作为优选，所述进水结构为进水管，所述进水管设置于所述聚水结构一侧底部，且一端与水库连通，所述进水管连通水库一端位于水库的水面以下；所述进水结构上的锁止件为进水阀，该进水阀安装在所述进水管上。
作为优选，在所述去水结构开启状态下，所述浮力重力活塞底部与所述聚水结构的底部相接且无相互作用力时，所述聚水结构内部水位的液面与所述去水管底面平齐。
作为优选，所述驱动结构包括竖直设置在所述浮力重力活塞顶部的中间，且所述驱动杆的两侧分别设置有匹配两个同轴齿轮组的驱动链条。
作为优选，所述同轴齿轮组包括分别设置在所述驱动杆两侧的第一同轴齿轮组和第二同轴齿轮组，所述浮力重力活塞上浮时，所述第二同轴齿轮组转动方向为做功方向，所述浮力重力活塞下落时，所述第一同轴齿轮组的转动方向为做功方向。
作为优选，所述浮力重力活塞为中空的全封闭金属箱体。
作为优选，所述浮力重力活塞表面设置有与所述聚水结构内壁隔离的防抖结构，所述防抖结构与所述聚水结构内壁接触，从而将浮力重力活塞表面与聚水结构内壁分离。
作为优选，所述防抖结构为滚轮，所述滚轮固定安装在所述浮力重力活塞表面，且所述浮力重力活塞的每个表面至少设置有两个滚轮，所述滚轮的滚动方向与所述浮力重力活塞的运动方向一致。
综上，本发明的有益效果在于：1、该系统实施原理浅显易懂，结构简单，易于建造实施；
2、在浮力、重力系统上浮和下落的过程中，可分别驱动第一同轴齿轮组和第二同轴齿轮组带动发电机运行，从而在单次利用高位水势能时，进行两次发电，较传统的水轮机带动发电机运行可产生更多的电能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
附图标记说明如下：
1、聚水结构；2、去水管；3、去水阀；4、浮力重力活塞；5、进水管；6、进水阀；7、第一同轴齿轮组；8、驱动杆；9、驱动链条；10、第二同轴齿轮组。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1所示，本发明提供了一种浮力、重力驱动的水利设施，包括聚水结构1和位于该聚水结构1内部的浮力重力活塞4，所述浮力重力活塞4可在所述聚水结构1内部竖直运动，所述聚水结构1上设置有去水结构，且所述聚水结构1一侧底部设置有连通水库的进水结构，所述去水结构和所述进水结构上均设置有锁止件；所述浮力重力活塞4顶部设置有驱动结构，所述驱动结构为直杆状，且竖直设置于所述浮力重力活塞4的顶部，所述驱动结构两侧分别设置有一个单向做功的同轴齿轮组，两个所述同轴齿轮组的做功方向相反，两个同轴齿轮组分别在浮力重力活塞4浮起和下降的过程中做功，做功过程中，浮力重力活塞所受的浮力和重力的大小相同。
作为可选的实施方式，所述聚水结构1顶部设置有开口，且内部设置有配合浮力重力活塞4竖直往复运动的通道；所述去水结构为设置在所述聚水结构1一侧的去水管2，所述去水结构上的锁止件为去水阀3，该去水阀3安装在所述去水管2上；所述进水结构为进水管5，所述进水管5设置于所述聚水结构1一侧底部，且一端与水库连通，所述进水管5连通水库一端位于水库的水面以下；所述进水结构上的锁止件为进水阀6，该进水阀6安装在所述进水管5上；在所述去水结构开启状态下，所述浮力重力活塞4底部与所述聚水结构1的底部相接且无相互作用力时，所述聚水结构1内部水位的液面与所述去水管2底面平齐，浮力重力活塞4在下降至最低点时，始终浮在水中；若浮力重力活塞为2万斤重，则在其完全沉在水中时，排水量为4万斤，在浮力重力活塞4为3万斤时，其完全沉在水中的排水量为6万斤，并以此类推；如此，在浮力重力活塞4下落至最下方时，聚水结构1内部仍然有一定存量的水，可在保证浮力重力活塞4行程最大的同时，减少到达最大行程所需的进水量，从而提高浮力重力活塞4的往复运动效率；
所述驱动结构包括竖直设置在所述浮力重力活塞4顶部的中间，且所述驱动杆8的两侧分别设置有匹配两个同轴齿轮组的驱动链条9；所述同轴齿轮组包括分别设置在所述驱动杆8两侧的第一同轴齿轮组7和第二同轴齿轮组10，所述浮力重力活塞4上浮时，所述第二同轴齿轮组10转动方向为做功方向，所述浮力重力活塞4下落时，所述第一同轴齿轮组7的转动方向为做功方向，两个同轴齿轮组的另一端的两个单向做功齿轮由链条连接，并带动同一发电机，且两个同轴齿轮组在做功时，带动发电机的转动方向一致，从而实现发电机的连续不间断发电；
两个同轴齿轮组的端部通过链条连接，且链条的中间设置有动力输出的齿轮，该齿轮用于输出机械能带动发电机发电；
所述浮力重力活塞4为中空的全封闭金属箱体；所述浮力重力活塞4表面设置有与所述聚水结构1内壁隔离的防抖结构，所述防抖结构与所述聚水结构1内壁接触，从而将浮力重力活塞4表面与聚水结构1内壁分离；所述防抖结构为滚轮，所述滚轮固定安装在所述浮力重力活塞4表面，且所述浮力重力活塞4的每个表面至少设置有两个滚轮，所述滚轮的滚动方向与所述浮力重力活塞4的运动方向一致，在聚水结构1内部注水和去水过程中，浮力重力活塞4通过滚轮与聚水结构1内壁接触，可防止其晃动，提高驱动结构与同轴齿轮组连接的稳定性，以便于同轴齿轮组连接发电设备后进行发电。
采用上述结构，该系统实施原理浅显易懂，结构简单，易于建造实施；在浮力、重力系统上浮和下落的过程中，可分别驱动第一同轴齿轮组7和第二同轴齿轮组10带动发电机运行，从而在单次利用高位水势能时，进行两次发电，较传统的水轮机带动发电机运行可产生更多的电能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于，包括聚水结构（1）和位于该聚水结构（1）内部的浮力重力活塞（4），所述浮力重力活塞（4）可在所述聚水结构（1）内部竖直运动，所述聚水结构（1）上设置有去水结构，且所述聚水结构（1）一侧底部设置有连通水库的进水结构，所述去水结构和所述进水结构上均设置有锁止件；
所述浮力重力活塞（4）顶部设置有驱动结构，所述驱动结构为直杆状，且竖直设置于所述浮力重力活塞（4）的顶部，所述驱动结构两侧分别设置有一个单向做功的同轴齿轮组，两个所述同轴齿轮组的做功方向相反。
2.根据权利要求1所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：所述聚水结构（1）顶部设置有开口，且内部设置有配合浮力重力活塞（4）竖直往复运动的通道。
3.根据权利要求1所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：所述去水结构为设置在所述聚水结构（1）一侧的去水管（2），所述去水结构上的锁止件为去水阀（3），该去水阀（3）安装在所述去水管（2）上。
4.根据权利要求1所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：所述进水结构为进水管（5），所述进水管（5）设置于所述聚水结构（1）一侧底部，且一端与水库连通，所述进水管（5）连通水库一端位于水库的水面以下；所述进水结构上的锁止件为进水阀（6），该进水阀（6）安装在所述进水管（5）上。
5.根据权利要求1所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：在所述去水结构开启状态下，所述浮力重力活塞（4）底部与所述聚水结构（1）的底部相接且无相互作用力时，所述聚水结构（1）内部水位的液面与所述去水结构底面平齐。
6.根据权利要求1所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：所述驱动结构包括竖直设置在所述浮力重力活塞（4）顶部的中间，且所述驱动结构的两侧分别设置有匹配两个同轴齿轮组的驱动链条（9）。
7.根据权利要求6所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：所述同轴齿轮组包括分别设置在所述驱动杆（8）两侧的第一同轴齿轮组（7）和第二同轴齿轮组（10），所述浮力重力活塞（4）上浮时，所述第二同轴齿轮组（10）转动方向为做功方向，所述浮力重力活塞（4）下落时，所述第一同轴齿轮组（7）的转动方向为做功方向。
8.根据权利要求1所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：所述浮力重力活塞（4）为中空的全封闭金属箱体。
9.根据权利要求8所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：所述浮力重力活塞（4）表面设置有与所述聚水结构（1）内壁隔离的防抖结构，所述防抖结构与所述聚水结构（1）内壁接触，从而将浮力重力活塞（4）表面与聚水结构（1）内壁分离。
10.根据权利要求9所述一种浮力、重力驱动的水利设施，其特征在于：所述防抖结构为滚轮，所述滚轮固定安装在所述浮力重力活塞（4）表面，且所述浮力重力活塞（4）的每个表面至少设置有两个滚轮，所述滚轮的滚动方向与所述浮力重力活塞（4）的运动方向一致。
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| CN202110304405.4A CN112832947A (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 一种浮力、重力驱动的水利设施 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023197607A1 (zh) * | 2022-04-14 | 2023-10-19 | 王荣林 | 一种转化深水压力的装置 |
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2021
- 2021-03-22 CN CN202110304405.4A patent/CN112832947A/zh active Pending
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| WO2023197607A1 (zh) * | 2022-04-14 | 2023-10-19 | 王荣林 | 一种转化深水压力的装置 |
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