CN116272101A - 一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于发电储能技术领域，提供了一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，包括：移动组件，其包括滤板，清理箱内设有两个滤板，滤板侧壁上均设有第一齿条，清理箱侧壁上转动设有第一齿轮和第二齿轮，清理箱底部转动设有偏心拨板；清理组件，其包括螺纹轴，螺纹轴上设有两个螺纹块，螺纹轴一侧设有侧板，侧板与螺纹块之间设有交叉杆组，侧板一侧设有吸污箱，吸污箱上设有外螺杆，侧板上设有内螺管，内螺管上设有第四齿轮，侧板上设有第二齿条，吸污箱侧壁转动连接连杆，连杆末端均转动连接卡块，侧板上设有滑槽和卡槽。借此，本发明不仅能保证良好的过滤效果，还能对滤板进行清理，而且清理过程不需阻断水流，保证了良好的发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及发电储能技术领域，尤其涉及一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置。
背景技术
地下雨水管道网是城市的地下根系，承担着城市排涝的重要任务，城市地下雨水管道网内的水流速度通常可以达到0.7m/s-2.0m/s，流动的水流蕴含着丰富的能量，如果能将管道网中的水流能量转化为电能，不仅能缓解一部分城市用电压力，还能满足节能减排的要求。现有技术一般是将水力涡轮机组安装于地下雨水管道网中，但是地下雨水中往往会存在一些杂质，若不进行过滤，会大大缩短水力涡轮机组的使用寿命。
例如公开号为CN113659690A的一种基于地下雨水管网的发电储能装置，其包括储能装置、微型水力涡轮发电机和汇水收口装置，汇水收口装置朝向来水方向的一端具有汇水压缩腔体，汇水压缩腔体为顺着水流方向内径逐渐收缩的结构，微型水力涡轮发电机安装在汇水压缩装置的出水口中；在汇水压缩腔体的入口端设置有滤网装置，滤网装置采用倾斜内凹式安装结构，其能够对雨水进行过滤，但是上述装置过滤出的杂质仅能在水位降低后通过自身重力作用排至集污池中，不能对过滤出的杂质进行便捷有效的清理，使用起来仍有不便。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其结构简单，使用方便，不仅能够保证良好的过滤效果，还能够对滤板表面和滤孔进行快捷有效的清理，而且清理过程不需阻断水流，保证了良好的发电效率。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，包括：管道，其内转动设有叶轮，所述管道上设有清理箱；移动组件，其包括滤板和第一齿轮，所述清理箱内设有两个滤板，所述滤板的两侧侧壁上均设有滑动连接清理箱的第一齿条，所述清理箱的两侧侧壁上均转动设有两个第一齿轮和两个第二齿轮，所述第一齿轮上设有第一连接轴，所述第二齿轮上设有第二连接轴，所述第一连接轴上设有第一棘爪，所述第二连接轴上设有第二棘爪，所述第一齿轮上设有第一内棘轮，所述第二齿轮上设有与第一内棘轮方向相反的第二内棘轮，所述第一齿轮之间转动设有第三齿轮，所述第三齿轮上设有固定轴，所述清理箱的底部转动设有偏心拨板，所述偏心拨板上设有插杆，所述固定轴与插杆之间设有第二皮带；清理组件，其包括螺纹轴和螺纹块，所述螺纹轴转动设于清理箱内，所述螺纹轴上设有两个方向相反的螺纹块，所述螺纹轴一侧设有侧板，所述侧板与螺纹块之间设有交叉杆组，所述侧板远离螺纹轴的一侧设有吸污箱，所述吸污箱的顶部设有弹性软管，所述吸污箱上设有外螺杆，所述侧板上转动设有内螺管，所述内螺管上转动设有第四齿轮，所述第四齿轮上设有第三内棘轮，所述内螺管上设有第三棘爪，所述侧板上设有第二齿条，所述吸污箱的侧壁转动连接若干连杆，所述连杆的末端均转动连接卡块，所述侧板上设有与卡块配合的滑槽，所述滑槽的侧壁上设有若干卡槽。
根据本发明的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，所述清理箱远离侧板的一侧设有安装座，所述安装座内滑动设有若干活动板，所述活动板上均设有若干与滤板配合的顶柱，所述活动板与所述安装座之间均设有若干弹簧。
根据本发明的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，所述吸污箱上设有若干与活动板配合的电磁铁。
根据本发明的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，所述清理箱的两侧均设有动力腔，所述第一连接轴与第二连接轴均穿入动力腔内，所述动力腔内转动设有转轴，所述转轴、第一连接轴和第二连接轴之间设有第一皮带。
根据本发明的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，所述转轴的一端连接第一驱动件，所述第一驱动件设于动力腔侧壁上。
根据本发明的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，所述螺纹轴的一端连接第二驱动件，所述第二驱动件设于清理箱侧壁上。
根据本发明的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，所述滤板的底部均设有底板。
根据本发明的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，所述吸污箱与所述侧板之间设有伸缩杆，所述伸缩杆滑动连接侧板。
根据本发明的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，所述叶轮与所述清洗箱之间的管道内设有增速口。
本发明的目的在于提供一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，通过设置移动组件，能够实现两个滤板之间的位置互换，在对其中一个滤板进行清洁时，另一个滤板能够对水流进行过滤，不仅保证了良好的过滤效果，降低叶轮受损风险，而且清理过程不需阻断水流，提高了发电效率；通过设置清理组件，不仅能够对滤板表面进行快捷有效的清理，还能够对滤板的滤孔进行清理，提高了清理效果。综上所述，本发明的有益效果为：不仅能够保证良好的过滤效果，还能够对滤板表面和滤孔进行快捷有效的清理，而且清理过程不需阻断水流，保证了良好的发电效率。
附图说明
图1是本发明外部结构示意图，图2是动力腔内部结构剖视图，图3是容纳腔内部结构剖视图，图4是图3的A部分结构放大示意图，图5是本发明俯视剖面图，图6是图5的B部分结构放大示意图。
在图中：1-管道，11-叶轮，12-清理箱，121-动力腔，13-增速口，2-移动组件，21-转轴，211-第一驱动件，212-第一皮带，22-第一齿轮，221-第一连接轴，23-第二齿轮，231-第二连接轴，24-滤板，241-第一齿条，242-底板，25-第三齿轮，251-第二皮带，26-偏心拨板，3-清洁组件，31-螺纹轴，311-第二驱动件，32-螺纹块，321-交叉杆组，33-侧板，331-第二齿条，34-吸污箱，341-弹性软管，342-外螺杆，343-伸缩杆，344-连杆，345-卡块，35-内螺管，351-第四齿轮，36-滑槽，361-卡槽，37-电磁铁，38-安装座，381-活动板，382-顶柱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1~图6，本发明提供了一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，包括管道1、移动组件2和清洁组件3，管道1内转动设有叶轮11，当管道1内的水流经过叶轮11时，叶轮11能够将水流的运动势能转化为机械能，再将机械能转化为电能，电能储存于蓄电池（图中未画出）中，管道1上设有清理箱12，清理箱12设于叶轮11的水流来向一侧，管道1内的水先流经清理箱12后再经过叶轮11。
参见图1~图6，移动组件2包括转轴21和滤板24，清理箱12内设有两个滤板24，滤板24能够对流经清理箱12的水流进行过滤，滤板24两端均设有第一齿条241（第一齿条241均为双面齿条），第一齿条241均滑动连接清理箱12侧壁。清理箱12两侧侧壁上均设有两个第一齿轮22和两个第二齿轮23，四个第一齿轮22位于同一竖直平面，四个第二齿轮23位于同一竖直平面，两个滤板24设于第一齿轮22和第二齿轮23之间，第一齿轮22和第二齿轮23均能与第一齿条241啮合。第一齿轮22上转动设有第一连接轴221，第二齿轮23上转动设有第二连接轴231，清理箱12两侧均设有动力腔121，第一连接轴221和第二连接轴231均穿入动力腔121内，动力腔121内转动设有转轴21，转轴21的一端连接第一驱动件211，第一驱动件211设于动力腔121侧壁上，转轴21、第一连接轴221和第二连接轴231之间连接有第一皮带212，使第一驱动件211能够带动第一连接轴221和第二连接轴231同步旋转。第一齿轮22上设有第一内棘轮，第一连接轴221上转动设有第一棘爪，第二齿轮23上设有第二内棘轮，第二连接轴231上转动设有第二棘爪，第一内棘轮与第二内棘轮的方向相反。同一清理箱12侧壁上的两个第一齿轮22之间设有第三齿轮25，第三齿轮25通过固定轴转动连接清理箱12侧壁，第三齿轮25能够与第一齿条241啮合，清理箱12底部设有与滤板24配合的偏心拨板26，偏心拨板26两端均通过插杆转动连接清理箱12侧壁（插杆设于偏心拨板26侧壁底部），插杆与固定轴之间均连接有第二皮带251，使第三齿轮25能够带动偏心拨板26旋转。
参见图1~图6，清洁组件3包括螺纹轴31和螺纹块32，清理箱12内设有螺纹轴31，螺纹轴31一端连接第二驱动件311，第二驱动件311能够带动螺纹轴31旋转，螺纹轴31上穿设有两个螺纹方向相反的螺纹块32，螺纹轴31旋转时，两个螺纹块32能够相互靠近（或远离），螺纹轴31一侧设有侧板33，侧板33与螺纹块32之间设有交叉杆组321（即交叉杆组321一侧两端分别转动连接两个螺纹块32，交叉杆组321另一侧两端分别转动连接两个滑块，滑块均滑动设于侧板33上）。侧板33远离螺纹轴31的一侧设有吸污箱34，吸污箱34顶部设有穿出清理箱12的弹性软管341，弹性软管341连通吸污泵（图中未画出），使吸污箱34能够对滤板24表面的杂物进行吸除，吸污箱34与侧板33之间设有伸缩杆343，伸缩杆343滑动连接侧板33。吸污箱34两端均固定设有外螺杆342，侧板33上转动设有内螺管35，内螺管35套设于外螺杆342外，当吸污箱34靠近（或远离）侧板33时，外螺杆342能够带动内螺管35旋转，内螺管35上转动设有第四齿轮351，第四齿轮351上设有第三内棘轮，内螺管35上转动设有第三棘爪，侧板33上设有与第四齿轮351啮合的第二齿条331，当第四齿轮351旋转时，能够带动吸污箱34在侧板33上滑动。
参见图1~图6，吸污箱34侧壁转动设有两个连杆344，吸污箱34与连杆344连接处设有扭簧，连杆344末端均转动连接有卡块345，侧板33上设有与卡块345配合的滑槽36，卡块345能够在滑槽36内滑动，滑槽36侧壁上设有若干与卡块345配合的卡槽361，当卡块345与卡槽361配合时，能够锁定吸污箱34的高度，扭簧处于自然状态时，卡块345位于滑槽36中，外螺杆342不与内螺管35配合。
参见图3、图4和图5，优选的是，清理箱12远离侧板33的一端设有安装座38，安装座38内滑动设有若干活动板381，活动板381上均设有若干与滤板24配合的顶柱382，吸污箱34上设有若干与活动板381配合的电磁铁37，当吸污箱34带动滤板24抵接安装座38时，电磁铁37启动能够带动活动板381向滤板24方向运动，从而使顶柱382对滤板24上的滤孔进行清理，提高了清洁效果，活动板381与安装座38侧壁之间均设有若干弹簧，弹簧处于自然状态时，活动板381和顶柱382均位于安装座38内，弹簧能够使活动板381自动复位。
参见图3，优选的是，滤板24的底部均设有底板242，在对滤板24进行清理时，底板242能够避免滤板24上的杂物掉落，保证良好的清理效果。
参见图3，优选的是，叶轮11与清理箱12之间的管道1内设有增速口13，增速口13能够提高水流流速，保证良好的发电效率。
参见图2，优选的是，第一驱动件211和第二驱动件311均为旋转电机，能够为装置运行提供充足动力。
本发明在实施过程中：管道1内的水流经过两个滤板24的过滤后再经过增速口13，水流增速后经过叶轮11，带动叶轮11旋转发电。当需要对滤板24进行清理时，启动第一驱动件211，第一驱动件211带动转轴21正转，此时第二内棘轮与第二棘爪配合，第二齿轮23旋转，在第二齿轮23和第一齿条241的啮合作用下，远离叶轮11的滤板24上升，当该滤板24与侧板33配合时，第一驱动件211停止运行，第二驱动件311启动，螺纹轴31正转，带动两个螺纹块32相互靠近，在交叉杆组321的作用下，侧板33和吸污箱34推动该滤板24向安装座38方向运动，当该滤板24抵接安装座38时，位于上方的第一齿轮22与该滤板24上的第一齿条241啮合，螺纹轴31继续正转，使吸污箱34与侧板33之间的距离减小，然后开启吸污泵和电磁铁37，活动板381带动顶柱382向滤板24方向运动，吸污箱34对滤板24进行清洁。然后螺纹轴31反转，在扭簧的作用下，连杆344旋转，带动卡块345脱离卡槽361进入滑槽36内，此时第三内棘轮与第三棘爪配合，使第四齿轮351旋转，在第四齿轮351与第二齿条331的啮合作用下，吸污箱34向上运动，然后螺纹轴31立即正转，使卡块345再次与卡槽361配合（吸污箱34向上运动过程中，在其停止时，外螺杆342不与内螺管35脱离配合，故吸污箱34不会下降），重复上述过程，直至吸污箱34运动至滤板24顶部，然后螺纹轴31反转，卡块345进入滑槽36，外螺杆342与内螺管35脱离配合，在吸污箱34自身重力作用下，吸污箱34自动下落复位（设置外螺杆342和内螺管35上螺纹的螺间距及螺纹斜角，使外螺杆342与内螺管35再次配合时，即使出现螺纹不对应的情况，内螺管35也能在压力作用下自动旋转与外螺杆342配合，且内螺管35和外螺杆342均采用耐磨材料制成，延长二者的使用寿命），然后第一驱动件211启动，第一驱动件211带动转轴21反转，此时第一内棘轮与第一棘爪配合，第一齿轮22旋转带动清理过的滤板24向下运动，在此运动过程中，该滤板24上的第一齿条241与第三齿轮25配合，带动偏心拨板26旋转（设置第三齿轮25的大小及其上的轮齿数量，使第一齿条241与第三齿轮25每配合一次，第三齿轮25旋转360°，避免清理完的滤板24下降时与偏心拨板26之间产生干涉），使下方未经过清理的滤板24运动，从而完成两个滤板24的位置互换，保证在其中一个滤板24进行清理时，另外一个滤板24能够对水流进行过滤，既保证叶轮11的使用安全，又保证了良好的发电效率。
本发明提供了一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，通过设置移动组件，能够实现两个滤板之间的位置互换，在对其中一个滤板进行清洁时，另一个滤板能够对水流进行过滤，不仅保证了良好的过滤效果，降低叶轮受损风险，而且清理过程不需阻断水流，提高了发电效率；通过设置清理组件，不仅能够对滤板表面进行快捷有效的清理，还能够对滤板的滤孔进行清理，提高了清理效果。综上所述，本发明的有益效果为：不仅能够保证良好的过滤效果，还能够对滤板表面和滤孔进行快捷有效的清理，而且清理过程不需阻断水流，保证了良好的发电效率。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，包括：
管道，其内转动设有叶轮，所述管道上设有清理箱；
移动组件，其包括滤板和第一齿轮，所述清理箱内设有两个滤板，所述滤板的两侧侧壁上均设有滑动连接清理箱的第一齿条，所述清理箱的两侧侧壁上均转动设有两个第一齿轮和两个第二齿轮，所述第一齿轮上设有第一连接轴，所述第二齿轮上设有第二连接轴，所述第一连接轴上设有第一棘爪，所述第二连接轴上设有第二棘爪，所述第一齿轮上设有第一内棘轮，所述第二齿轮上设有与第一内棘轮方向相反的第二内棘轮，所述第一齿轮之间转动设有第三齿轮，所述第三齿轮上设有固定轴，所述清理箱的底部转动设有偏心拨板，所述偏心拨板上设有插杆，所述固定轴与插杆之间设有第二皮带；
清理组件，其包括螺纹轴和螺纹块，所述螺纹轴转动设于清理箱内，所述螺纹轴上设有两个方向相反的螺纹块，所述螺纹轴一侧设有侧板，所述侧板与螺纹块之间设有交叉杆组，所述侧板远离螺纹轴的一侧设有吸污箱，所述吸污箱的顶部设有弹性软管，所述吸污箱上设有外螺杆，所述侧板上转动设有内螺管，所述内螺管上转动设有第四齿轮，所述第四齿轮上设有第三内棘轮，所述内螺管上设有第三棘爪，所述侧板上设有第二齿条，所述吸污箱的侧壁转动连接若干连杆，所述连杆的末端均转动连接卡块，所述侧板上设有与卡块配合的滑槽，所述滑槽的侧壁上设有若干卡槽。
2.根据权利要求1所述的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，所述清理箱远离侧板的一侧设有安装座，所述安装座内滑动设有若干活动板，所述活动板上均设有若干与滤板配合的顶柱，所述活动板与所述安装座之间均设有若干弹簧。
3.根据权利要求2所述的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，所述吸污箱上设有若干与活动板配合的电磁铁。
4.根据权利要求1所述的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，所述清理箱的两侧均设有动力腔，所述第一连接轴与第二连接轴均穿入动力腔内，所述动力腔内转动设有转轴，所述转轴、第一连接轴和第二连接轴之间设有第一皮带。
5.根据权利要求4所述的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，所述转轴的一端连接第一驱动件，所述第一驱动件设于动力腔侧壁上。
6.根据权利要求1所述的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，所述螺纹轴的一端连接第二驱动件，所述第二驱动件设于清理箱侧壁上。
7.根据权利要求1所述的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，所述滤板的底部均设有底板。
8.根据权利要求1所述的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，所述吸污箱与所述侧板之间设有伸缩杆，所述伸缩杆滑动连接侧板。
9.根据权利要求1所述的基于地下雨水管道网的新型发电储能装置，其特征在于，所述叶轮与所述清理箱之间的管道内设有增速口。
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- 2023-05-25 CN CN202310597770.8A patent/CN116272101B/zh active Active
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