CN206419154U - 水车及水力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水车及水力发电装置，该水车包括：主轴、叶轮、升降装置及浮子；叶轮穿设于主轴上，与主轴转动连接；包括沿主轴径向向远离主轴方向延伸的多组叶片；每组叶片均包括外框和设在外框内的挡板；挡板远离主轴的一端与外框固定连接，挡板的两侧与外框之间及挡板靠近主轴的一端与主轴之间均具有间隙；升降装置包括两条竖直的升降轨道及分别与升降轨道滑动连接的滑动部，滑动部分别固定在平台上；浮子连接在平台上，用于带动叶轮随液位上涨而沿升降装置在竖直方向上向上移动。本方案能解决水位变化损坏发电装置的问题，实现了低水头发电，提高了发电效率。

Description

水车及水力发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，更具体地，涉及一种水车及水力发电装置。

背景技术

普通的水力发电装置通常固定在水面上，叶轮在水的冲击作用下以主轴为中心转动，这种发电装置一但遇到暴雨或洪水等自然灾害易导致水位上涨或水流湍急，发电装置的运转会受到影响，甚至遭到损坏，严重的会被淹没乃至垮掉。

此外，目前的水电站的发电系统需要满足大库容、高水头等要求，因此需要筑坝来提供超大的库容和超高的水位。筑坝就会造成淹没土地、公路、桥梁、村镇，破坏环境，土地流失，需要解决大量移民及移民搬迁安置等诸多问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种水车及水力发电装置，用于克服现有技术的缺陷，旨在降低水位变化对发电装置造成的不利影响，提高发电效率，利用低水头发电。

为实现上述目的，本实用新型提供一种水车，包括：

主轴，两端支撑于平台上；

至少一个叶轮，穿设于所述主轴上，并与所述主轴传动连接；所述叶轮包括沿所述主轴的径向向远离所述主轴中心轴线的方向延伸多组叶片；每组叶片均包括外框和设置在所述外框内的挡板；所述挡板远离主轴的一端与所述外框固定连接，所述挡板的两侧与所述外框之间以及所述挡板靠近所述主轴的一端与所述主轴之间均具有间隙；

升降装置，包括至少两条竖直设置的升降轨道以及分别与所述升降轨道滑动连接的滑动部，所述滑动部分别固定连接在所述平台上或浮子上；

至少一个所述浮子，连接在所述平台上，用于带动所述叶轮随液位上涨而沿升降装置在竖直方向上向上移动。

优选地，所述叶轮包括：

两轴套，分别套设于所述主轴上；

多组叶片，每组叶片的外框均包括一轴向杆和固定在所述轴向杆两端的径向杆；所述轴向杆固定在所述挡板远离所述主轴的一端，两所述径向杆分别与两所述轴套固定连接。

优选地，所述叶轮还包括：

与所述叶片数量相同的中间力臂组件，每组所述中间力臂组件均包括两根支撑杆，所述支撑杆一端均连接在其中一根所述轴向杆上，所述支撑杆的另一端均连接在与所述轴向杆相邻的挡板的中间位置，所述位置介于所述挡板靠近主轴的一端与连接轴向杆的一端之间。

优选地，所述中间力臂组件还包括：

中间加强杆，固定在所述挡板上，且两端分别连接所述支撑杆。

优选地，所述叶轮还包括：

与所述叶片数量相同的内缘力臂组件，每组所述内缘力臂组件均包括两根支撑杆，所述支撑杆一端均连接在其中一根所述轴向杆上，所述支撑杆的另一端均连接在与所述轴向杆间隔的挡板上并靠近所述主轴的位置。

优选地，所述内缘力臂组件还包括：

内缘加强杆，固定在所述挡板上，且两端分别连接所述支撑杆。

优选地，所述升降轨道分别位于所述叶轮两侧；

所述升降轨道包括竖直的升降通道；

每个所述升降通道内均设置有一个所述浮子，所述浮子与所述升降通道的内壁之间具有至少两个滚轮，所述滚轮安装在所述浮子上；

所述浮子与所述平台固定连接。

优选地，所述升降装置还包括：

刹车单元，设置在其中一个升降通道内，包括行程开关触发器、电磁铁推力卡齿、与所述电磁铁推力卡齿配合的卡齿条和弹簧承压器；

所述弹簧承压器底部连接在所述浮子上，顶部连接有顶杆；所述行程开关触发器设置在所述顶杆上端；与所述行程开关触发器相对的位置沿竖直方向排列有多个行程开关；

所述行程开关触发器通过控制器与所述电磁铁推力卡齿的电磁线圈电性连接；

所述电磁铁推力卡齿固定在滑动框架上，所述滑动框架与所述升降通道滑动连接；所述卡齿条固定在升降通道内。

优选地，所述升降通道的顶部分别设置有定滑轮，所述定滑轮上绕设有钢丝绳，所述钢丝绳一端连接位于所述升降通道内的平台、主轴或刹车单元，另一端均连接位于所述升降通道外的配重块。

优选地，所述主轴的两端分别设置有一个所述浮子；所述包括第一浮子和第二浮子；

所述升降装置包括：

两根第一固定桩，底部固定在河岸上，靠近所述第一浮子，所述第一固定桩上沿高度方向均设置至少一个滑槽，所述滑槽内均设置有能自由滑动且背离所述第一浮子的滚轮，所述滚轮的中心穿设有绳套；所述绳套环绕所述第一固定桩，且通过绳索连接在所述第一浮子上；

两根第二固定桩，底部固定在河对岸上，靠近所述第二浮子，所述第二固定桩上沿高度方向均设置至少一个滑槽，所述滑槽内均设置有能自由滑动背离所述第二浮子的滚轮，所述滚轮的中心穿设有绳套，所述绳套环绕所述第二固定桩，且通过绳索连接在所述第二浮子上；

所述第一固定桩的高度大于所述第二固定桩的高度，且位于所述第一固定桩上的滑槽在顶部设置有用于限定所述滚轮移动高度的限位块，位于所述第二固定桩上的滑槽在顶部贯通设置。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种水力发电装置，包括：

所述水车；

增速传动机构，输入端与所述水车的叶轮传动连接，输出端与发电机传动连接；

所述发电机，安装在所述水车的平台上。

本实用新型提供的水车及水力发电装置，挡板上所受的冲击力或重力利用外框都分别集中在叶片的最外端，利用最长力臂充分发挥杠杆原理，增大了叶轮获得的扭力，实现了低水头发电，再由叶轮带动水车的主轴运动，主轴连接增速传动机构，增速传动机构再连接发电机，通过增速装置来调整扭力与速度，使已获得的扭力得到最大化的利用，提高装机容量，增加发电量；此外，当水位上涨时，在浮子和升降装置的作用下水车竖直向上移动，当水位降落时，在浮子和升降装置的作用下水车竖直向下移动，始终保持水车与水位的相对位置适中，避免在水位上涨时，水车被毁损或淹没，在水位降落时，水车无法发电，提高了发电效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的水车的局部立体结构示意图；

图2a为本实用新型实施例提供的水车的左视图；

图2b为本实用新型实施例提供的水车的右视图；

图3为本实用新型实施例提供的水车的升降装置优选实施方式一的结构示意图；

图4为图3的右视图；图5为本实用新型实施例提供的水车的升降装置优选实施方式二的参考示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为本实用新型实施例提供的水力发电装置的外围电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1、图2a、图2b所示，本实用新型提供一种水车，包括：

主轴1，两端支撑于平台上；

至少一个叶轮，穿设于所述主轴1上，并与所述主轴1传动连接；所述叶轮包括沿所述主轴1的径向向远离所述主轴1中心轴线方向延伸的多组叶片(本实施例中包括均布的六组叶片，相邻夹角为60度)；每组叶片均包括外框和设置在所述外框内的挡板；所述挡板远离主轴的一端与所述外框固定连接，所述挡板的两侧与所述外框之间以及所述挡板靠近所述主轴1的一端与所述主轴1之间均具有间隙；挡板可以为平面状或曲面状，外框围绕形成的面在挡板的延伸面上；

升降装置，包括至少两条竖直设置的升降轨道以及分别与所述升降轨道滑动连接的滑动部，所述滑动部分别固定连接在所述平台上或连接在浮子上；升降轨道可以是内套管，滑动部可以是套设于内套管上的外套管；升降轨道还可以是燕尾形滑槽，滑动部可以是位于燕尾形滑槽内的滑块；

至少一个所述浮子，连接在所述平台上，用于带动所述叶轮随液位上涨而沿升降装置在竖直方向上向上移动。浮子可以是浮筒或浮艇。

本实用新型提供的水车，挡板上所受的冲击力或重力利用外框都分别集中在叶片的最外端，利用最长力臂充分发挥杠杆原理，增大了叶轮获得的扭力，实现了低水头发电；此外，当水位上涨时，在浮子和升降装置的作用下水车竖直向上移动，当水位降落时，在浮子和升降装置的作用下水车竖直向下移动，始终保持水车与水位的相对位置适中，避免在水位上涨时，水车被毁损或淹没，在水位降落时，水车无法发电，提高了发电效率。

优选地，所述叶轮包括：

两轴套(包括第一轴套和第二轴套)，分别套设于所述主轴1上并与主轴1传动连接；这里的传动连接指的是轴套随主轴1一起转动，具体可以是键连接，也可以通过联轴器连接。

六组叶片，每组叶片的外框均包括一轴向杆和固定在所述轴向杆两端的径向杆；所述轴向杆固定在所述挡板远离所述主轴的一端，两所述径向杆分别与两所述轴套固定连接。

优选地，为进一步增加转动力矩，所述叶轮还包括：

与所述叶片数量相同的中间力臂组件，每组所述中间力臂组件均包括两根支撑杆，所述支撑杆一端均连接在其中一根所述轴向杆上，所述支撑杆的另一端均连接在与所述轴向杆相邻的挡板的中间位置，所述位置介于所述挡板靠近主轴的一端与连接轴向杆的一端之间。

优选地，为增强挡板的强度，所述中间力臂组件还包括：

中间加强杆，固定在所述挡板上，且两端分别连接所述支撑杆。

优选地，为更进一步增加转动力矩，所述叶轮还包括：

与所述叶片数量相同的内缘力臂组件，每组所述内缘力臂组件均包括两根支撑杆，所述支撑杆一端均连接在其中一根所述轴向杆上，所述支撑杆的另一端均连接在与所述轴向杆间隔的挡板上并靠近所述主轴的位置。间隔的含义可以理解为间隔设置的，表示支撑杆的一端连接在一个轴向杆上，支撑杆的另一端跨越与之相邻的挡板，与下一个挡板靠近主轴的部位连接，即每个支撑杆的长度共跨越三个顺次排列的挡板，其中两边的挡板位于支撑杆的两端为间隔设置，中间的挡板与其中任一边的挡板为相邻设置。

优选地，为进一步增强挡板的强度，所述内缘力臂组件还包括：

内缘加强杆，固定在所述挡板上，且两端分别连接所述支撑杆。

优选地，为了简化结构，所述升降轨道分别位于所述叶轮两侧；

作为升降装置的优选实施方式之一：

所述升降轨道包括竖直的升降通道；

每个所述升降通道内均设置有一个所述浮子，所述浮子与所述升降通道的内壁之间具有至少两个滚轮，所述滚轮安装在所述浮子上；

所述浮子与所述平台或与所述主轴1固定连接。

优选地，为了在遇到突发状况或洪水爆发时，防止设备损坏或造成事故，所述升降装置还包括：

刹车单元，设置在其中一个升降通道内，包括行程开关触发器、电磁铁推力卡齿、与所述电磁铁推力卡齿配合的卡齿条和弹簧承压器；

所述弹簧承压器底部连接在所述浮子上，顶部连接有顶杆；所述行程开关触发器设置在所述顶杆上端；与所述行程开关触发器相对的位置沿竖直方向排列有多个行程开关；

所述行程开关触发器通过控制器与所述电磁铁推力卡齿的电磁线圈电性连接；

所述电磁铁推力卡齿固定在滑动框架上，所述滑动框架与所述升降通道滑动连接；所述卡齿条固定在升降通道内。

优选地，为减小浮子的体积，在所述升降通道的顶部分别设置有定滑轮，所述定滑轮上绕设有钢丝绳，所述钢丝绳一端连接位于所述升降通道内的平台、主轴或刹车单元，另一端均连接位于所述升降通道外的配重块。

在本实用新型一实施例中，以主轴1为中心，第一径向杆111、第二径向杆121、第三径向杆131、第四径向杆141、第五径向杆151、第六径向杆161的内端连接在第一轴套上，以角度六十度为间隔均匀分布，靠近主轴1为内端；第七径向杆111’、第八径向杆121’、第九径向杆131’、第十径向杆141’、第十一径向杆151’、第十二径向杆161’的内端连接在第二轴套上，以角度六十度为间隔均匀分布，靠近主轴1为内端。

第一块叶片的结构；第一径向杆111、第七径向杆111’与第一轴向杆112相固定连接形成第一外框，第一挡板110与第一轴向杆112相连接，第一挡板110分别与第一径向杆111和第七径向杆111’保持1厘米间距，第一挡板110与主轴1保持10厘米距离，且主轴1、第一挡板110、第一轴向杆112、第一径向杆111和第七径向杆111’处于同一平面。

第一中间加强杆116位于第一挡板110的正中间处，第一内缘加强杆117位于第一挡板110最里端。

第一中间加强杆116的三分之一处和三分之二处分别连接第一支撑杆114和第二支撑杆114’的一端，第一支撑杆114的另一端垂直连接第二轴向杆122，第二支撑杆114’的另一端垂直连接第二轴向杆122。

第一内缘加强杆117的三分之一处和三分之二处分别连接第三支撑杆115和第四支撑杆115’的一端，第三支撑杆115的另一端垂直连接第三轴向杆132，第四支撑杆115’的另一端垂直连接第三轴向杆132。

第二块叶片的结构；第二径向杆121与第八径向杆121’与第二轴向杆122相连接，第二挡板120与第二轴向杆122相连接，第二挡板120分别与第二径向杆121和第八径向杆121’保持1厘米间距，第二挡板120与主轴1保持10厘米距离，且主轴1、第二挡板120、第二轴向杆122、第二径向杆121和第八径向杆121’处于同一平面。

第二中间加强杆126位于第二挡板120的正中间处，第二内缘加强杆127位于第二挡板120最里端。

第二中间加强杆126的三分之一处和三分之二处分别连接第五支撑杆124和第六支撑杆124’的一端，第五支撑杆124的另一端垂直连接第三轴向杆132，第六支撑杆124’的另一端垂直连接第三轴向杆132。

第二内缘加强杆127的三分之一处和三分之二处分别连接第七支撑杆125和第八支撑杆125’的一端，第七支撑杆125的另一端垂直连接第四轴向杆142，第八支撑杆125’的另一端垂直连接第四轴向杆142。

其余叶片与第一片叶片和第二片叶片的连接构成方法一样，由实地水文决定，叶片的数量可以根据实际情况而定，例如可以是七八九个等，也可以将多组叶轮安装于同一条主轴1上。

第一片叶片接触水时，水的冲击力或推力作用于第一挡板110表面，第一挡板110不与主轴1连接，无法作用于主轴1，无法带动主轴1旋转，第一挡板110吸收的力由第一轴向杆112、第一中间加强杆116、第一内缘加强杆117吸收，第一轴向杆112吸收的力传递到第一径向杆111和第七径向杆111’的最外端，第一径向杆111和第七径向杆111’的另一端连接第一轴套和第二轴套，第一轴向杆112吸收的力作用于第一径向杆111和第七径向杆111’的最外端，使第一轴向杆112吸收到的力以第一径向杆111和第七径向杆111’为力臂，通过力臂的最大化，使主轴1从第一径向杆111和第七径向杆111’获得的扭力成倍增长。

第一中间加强杆116吸收的力传递到第二径向杆121和第八径向杆121’的最外端，第二径向杆121和第八径向杆121’的另一端连接第一轴套和第二轴套，第一中间加强杆116吸收的力作用于第二径向杆121和第八径向杆121’的最外端，使第一中间加强杆116吸收到的力以第二径向杆121和第八径向杆121’为力臂，通过力臂的最大化，使主轴1从第二径向杆121和第八径向杆121’获得的扭力成倍增长。

第一内缘加强杆117吸收的力传递到第三径向杆131和第九径向杆131’的最外端，第三径向杆131和第九径向杆131’的另一端连接第一轴套及第二轴套，第一内缘加强杆117吸收的力作用于第三径向杆131和第九径向杆131’的最外端，使第一内缘加强杆117吸收到的力以第三径向杆131和第九径向杆131’为力臂，通过力臂的最大化，使主轴1从第三径向杆131和第九径向杆131’获得的扭力成倍增长。

第一轴向杆112用第一连接杆113、第二连接杆113’与第二轴向杆122相连接，第一轴向杆112用第十一连接杆163、第十二连接杆163’与第六轴向杆162相连接。第二轴向杆122用第三连接杆123、第四连接杆123’与第三轴向杆132相连接。

其余叶片通过与第一片叶片一样的方式，将吸收到的力通过支撑杆传递给轴向杆，再由轴向杆集中传递到相应力臂的最外端，以此使吸收到的力获得最长的力臂，通过力臂的增长使叶轮获得的扭力成倍增长。

巨大的扭力在增速传动机构202的增速下，获得超高的转速，带动转速要求高、扭力要求巨大的大功率发电机203，实现大量发电。

在图3与图4中，发电装置由钢铁支架201支撑，互联网集成箱214安装在钢铁支架201的顶部，互联网集成箱214通过电路连接发电机203、电磁铁推力卡齿207、行程开关209、刹车装置213。

主轴1右端或主轴右端的第一轴套连接增速传动机构202，再连接发电机203，主轴1左端的第二轴套连接刹车装置213。发电机203与刹车装置213分别固定在左右两个滑动框架205上，滑动隔板205连接钢丝绳，钢丝绳通过定滑轮204后与等重重物206相连接。

滑动框架205下方有电磁铁推力卡齿207，电磁铁推力卡齿207的卡齿卡在卡齿条208内，顶杆211的上端有行程开关触发器209’，顶杆211的另一端连接弹簧承压器210，行程开关触发器209’的附近有一列行程开关209，弹簧承压器210底部连接顶杆211’顶部，顶杆211’底部连接浮箱212。

作为升降装置的优选实施方式二：

所述主轴的两端分别设置有一个所述浮子；所述包括第一浮子和第二浮子；

所述升降装置包括：

两根第一固定桩，底部固定在河岸上，靠近所述第一浮子，所述第一固定桩上沿高度方向均设置至少一个滑槽，所述滑槽内均设置有能自由滑动且背离所述第一浮子的滚轮，所述滚轮的中心穿设有绳套；所述绳套环绕所述第一固定桩，且通过绳索连接在所述第一浮子上；

两根第二固定桩，底部固定在河对岸上，靠近所述第二浮子，所述第二固定桩上沿高度方向均设置至少一个滑槽，所述滑槽内均设置有能自由滑动背离所述第二浮子的滚轮，所述滚轮的中心穿设有绳套，所述绳套环绕所述第二固定桩，且通过绳索连接在所述第二浮子上；

所述第一固定桩的高度大于所述第二固定桩的高度，且位于所述第一固定桩上的滑槽在顶部设置有用于限定所述滚轮移动高度的限位块，位于所述第二固定桩上的滑槽在顶部贯通设置。这里的滑槽相当于竖直的升降轨道，滚轮相当于滑动部。

第一浮子和第二浮子均通过两根绳索牵引，在液位升降过程中，浮子随绳索和滚轮沿滑槽上升或下降。当液位上涨的高度超过第二固定桩时，位于第二固定桩的上滚轮从滑槽内脱落，水车靠岸。在遇到洪水或泄洪等自然灾害时，防止水车受到有大型物的冲击而被损坏。在图5与图6中，增速传动机构202与发电机203连接在第一浮艇330上，刹车装置213连接在第二浮艇330’上，第一浮艇330与第二浮艇330’的同一头由第一固定杆340连接，第一浮艇330与第二浮艇330’的另一头由第二固定杆340’连接。第一浮艇330连接第一铁索313的其中一端，第一铁索313的另外一端穿过第一滑轮311和第二滑轮312，再连接回第一铁索313，第一滑轮311与第二滑轮312立在第一固定桩310上，第一铁索313与水平面保持平行。第一浮艇330第二连接铁索323的其中一端，第二铁索323的另外一端穿过第三滑轮321和第四滑轮322，再连接回第二铁索323，第三滑轮321与第四滑轮322立在第二固定桩320上，第二铁索323与水平面保持平行。第二浮艇330’连接第三铁索313’的其中一端，第三铁索313’的另外一端穿过第五滑轮311’和第六滑轮312’，再连接回第三铁索313’，第五滑轮311’与第六滑轮312’立在第三固定桩310’上，第三铁索313’与水平面保持平行。第二浮艇330’连接第四铁索323’的其中一端，第四铁索323’的另外一端穿过第七滑轮321’和第八滑轮322’，再连接回第四铁索323’，第七滑轮321’与第八滑轮322’立在第四固定桩320’上，第四铁索323’与水平面保持平行。第一固定桩310与第二固定桩320一样长，第三固定桩310’与第四固定桩320’一样长，第一固定桩310、第二固定桩320比第三固定桩310’、第四固定桩320’短。

互联网集成箱214内有智能球型摄像机01、室外防水音柱02、智能插座03，智能球型摄像机01、室外防水音柱02、智能插座03通过互联网与远处的手机07和电脑04连接，电脑04与硬盘录像器05和公共广播06连接。

在自动升降中，主轴1的两端中，一端连接刹车装置213，刹车装置213固定在滑动框架205上；另一端连接增速传动机构202和发电机203，增速传动机构202和发电机203固定在滑动框架205上。新型水车及其发电设备的重量由滑动框架205承受，新型水车及其发电设备的高度由滑动框架205控制。滑动框架205连接钢丝绳，钢丝绳通过定滑轮204与等重重物(配重块)206相连接，等重重物206的重力与滑动框架205所承受的力相当，通过定滑轮204使两者相互抵消。

滑动隔板205连接电磁铁推力卡齿207，电磁铁推力卡齿207的卡齿卡在卡齿条208内，使电磁铁推力卡齿207与滑动框架205无法运动，滑动隔板框架205固定于一定高度。

当水位上涨时，浮箱212上浮，向上推顶杆211’，顶杆211’向上挤压弹簧承压器210，弹簧承压器210蓄力收缩，储存水的浮力作为弹簧承压器210的推力。行程开关触发器209’在弹簧承压器210向上压缩时不断向上移动，当行程开关触发器209’接触到其上方的一个行程开关209的瞬间，行程开关209通电工作，电磁铁推力卡齿207的卡齿瞬间从卡齿条208中收回，使电磁铁推力卡齿207与滑动框架205瞬间处于可运动状态。由于滑动框架205与等重重物206所承受的力相互抵消且电磁铁推力卡齿207与滑动框架205瞬间处于可运动状态，弹簧承压器210在瞬间释放的推力瞬间使滑动框架205向上运动。同时行程开关触发器209’也在瞬间被弹簧承压器210释放的推力向上推，行程开关触发器209’瞬间离开行程开关209，行程开关209瞬间停止工作，电磁铁推力卡齿207在瞬间上升了预设好的一段距离，又在瞬间因为行程开关209停止工作而将卡齿弹出，卡齿卡在了卡齿条208的另一个更高的卡齿槽内，使电磁铁推力卡齿207与滑动框架205瞬间处于无法运动而牢固的状态，将滑动框架205固定于一个预设好的的高度，实现新型水车及其发电设备的上升。

当水位下降时，浮箱212下沉，向下拉顶杆211’，顶杆211’向下拉伸弹簧承压器210，弹簧承压器210蓄力拉伸，储存下沉的拉力作为弹簧承压器210的拉力。行程开关触发器209’在弹簧承压器210向下拉伸时不断向下移动，当行程开关触发器209’接触到其下方的一个行程开关209的瞬间，行程开关209通电工作，电磁铁推力卡齿207的卡齿瞬间从卡齿条208中收回，使电磁铁推力卡齿207与滑动框架205瞬间处于可运动状态。由于滑动框架205与等重重物206所承受的力相互抵消且电磁铁推力卡齿207与滑动框架205瞬间处于可运动状态，弹簧承压器210在瞬间释放的浮箱拉力使电磁铁推力卡齿207与滑动框架205在瞬间向下运动。同时行程开关触发器209’也在瞬间被弹簧承压器210释放的拉力向下拉，行程开关触发器209’瞬间离开行程开关209，行程开关209瞬间停止工作，电磁铁推力卡齿207在瞬间下降了预设好的一段距离后，又在瞬间因为行程开关209停止工作而将卡齿弹出，卡齿卡在了卡齿条208的另一个预设好的更低的卡齿槽内，使电磁铁推力卡齿207与滑动框架205瞬间处于无法运动且牢固的状态，将滑动框架205固定于一个更低的高度，实现新型水车及其发电设备的下降。

互联网集成箱214安装在钢铁支架201的顶部，利用互联网集成箱214内的智能球型摄像机01和互联网可以在远处随时准确地了解掌握实用新型的运行状态、水文情况及周边环境情况。通过互联网集成箱214可以在需要的情况下利用室外防水音柱02和公共广播06对实用新型周边进行警示和保护，通过互联网集成箱214可以在危险的情况下利用智能插座03，通过互联网，在远处使用电脑04或者手机07实现对实用新型的远程控制。通过互联网远程操控系统控制发电机203、电磁铁推力卡齿207、行程开关209、刹车装置213，实现自动监控、自动升降、刹车、报警、语音提示、开关机，输送电的功能，实现实用新型的远程监控操作和对灾害损失的减少与避免。

在自然升降中，第一固定桩310、第二固定桩320、第三固定桩310’、第四固定桩320’固定于两岸或两边高处。发电设备固定在第一浮艇330和第二浮艇330’上，由第一浮艇330和第二浮艇330’承受重量。第一浮艇330和第二浮艇330’由第一固定杆340、和第二固定杆340’固定在一起，保持整体的平衡与稳定。第一浮艇330和第二浮艇330’连接第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’，通过第一滑轮311、第二滑轮312、第三滑轮321、第四滑轮322、第五滑轮311’、第六滑轮312’、第七滑轮321’、第八滑轮322’，连接到第一固定桩310、第二固定桩320、第三固定桩310’、第四固定桩320’上，第一固定桩310、第二固定桩320、第三固定桩310’、第四固定桩320’起到了固定的作用。第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’受到第一浮艇330和第二浮艇330’的力，又受到第一固定桩310、第二固定桩320、第三固定桩310’、第四固定桩320’的力，第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’与水面保持平行。

当水面上升时，第一浮艇330与第二浮艇330’受浮力增加上升，抬高发电设备，由于第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’处于平行于水面的状态，浮艇330与浮艇330’上升后，拉动第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’上升，第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’又拉动第一滑轮311、第二滑轮312、第三滑轮321、第四滑轮322、第五滑轮311’、第六滑轮312’、第七滑轮321’、第八滑轮322’上升。

当水面下降时，第一浮艇330与第二浮艇330’受浮力减小下沉，降低发电设备，由于第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’处于平行于水面的状态，浮艇330与浮艇330’下沉后，拉动第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’下降，第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’又拉动第一滑轮311、第二滑轮312、第三滑轮321、第四滑轮322、第五滑轮311’、第六滑轮312’、第七滑轮321’、第八滑轮322’下滑。本实用新型随着浮艇根据实际水位的涨落而进行升降，实现自然升降功能。

当发生特殊情况，水面异常上升时，第一浮艇330与第二浮艇330’受浮力增加上升，抬高发电设备，由于第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’处于平行于水面的状态，浮艇330与浮艇330’上升后，拉动第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’上升，第一铁索313、第二铁索323、第三铁索313’、第四铁索323’又拉动第一滑轮311、第二滑轮312、第三滑轮321、第四滑轮322、第五滑轮311’、第六滑轮312’、第七滑轮321’、第八滑轮322’上升。当水位上升超过第一固定桩310和第二固定桩320的极限时，第一滑轮311、第二滑轮312从第一固定桩310中脱离，第三滑轮321、第四滑轮322从第二固定桩320中脱离，而第三固定桩310’、第四固定桩320’因为比第一固定桩310、第二固定桩320长，因此没有发生脱离。在第三铁索313’和第四铁索323’的拉力下，第一浮艇330和第二浮艇330’顺着水流靠岸，实现躲避灾害。

两种新型升降装置都能实现新型水车和发电设备的升降，既增加了实用新型的适用范围，又增加了实用新型的适用时长。新型升降装置的左边与右边对称，且左边与右边处于同一水文环境，使左右两边处在同一水平面上，实现左边与右边同时升降，保证新型水车和发电设备的均衡及稳定运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种水车，其特征在于，包括：

主轴，两端支撑于平台上；

至少一个叶轮，穿设于所述主轴上，并与所述主轴传动连接；所述叶轮包括沿所述主轴的径向向远离所述主轴中心轴线的方向延伸多组叶片；每组叶片均包括外框和设置在所述外框内的挡板；所述挡板远离主轴的一端与所述外框固定连接，所述挡板的两侧与所述外框之间以及所述挡板靠近所述主轴的一端与所述主轴之间均具有间隙；

升降装置，包括至少两条竖直设置的升降轨道以及分别与所述升降轨道滑动连接的滑动部，所述滑动部分别固定连接在所述平台上或连接在浮子上；

至少一个所述浮子，连接在所述平台上，用于带动所述叶轮随液位上涨而沿升降装置在竖直方向上向上移动。

2.根据权利要求1所述的水车，其特征在于，所述叶轮包括：

两轴套，分别套设于所述主轴上；

多组叶片，每组叶片的外框均包括一轴向杆和固定在所述轴向杆两端的径向杆；所述轴向杆固定在所述挡板远离所述主轴的一端，两所述径向杆分别与两所述轴套固定连接。

3.根据权利要求2所述的水车，其特征在于，所述叶轮还包括：

与所述叶片数量相同的中间力臂组件，每组所述中间力臂组件均包括两根支撑杆，所述支撑杆一端均连接在其中一根所述轴向杆上，所述支撑杆的另一端均连接在与所述轴向杆相邻的挡板的中间位置，所述位置介于所述挡板靠近主轴的一端与连接轴向杆的一端之间。

4.根据权利要求3所述的水车，其特征在于，所述中间力臂组件还包括：

中间加强杆，固定在所述挡板上，且两端分别连接所述支撑杆。

5.根据权利要求2所述的水车，其特征在于，所述叶轮还包括：

与所述叶片数量相同的内缘力臂组件，每组所述内缘力臂组件均包括两根支撑杆，所述支撑杆一端均连接在其中一根所述轴向杆上，所述支撑杆的另一端均连接在与所述轴向杆间隔的挡板上并靠近所述主轴的位置。

6.根据权利要求5所述的水车，其特征在于，所述内缘力臂组件还包括：

内缘加强杆，固定在所述挡板上，且两端分别连接所述支撑杆。

7.根据权利要求1～6任一项所述的水车，其特征在于，所述升降轨道分别位于所述叶轮两侧；

所述升降轨道包括竖直的升降通道；

每个所述升降通道内均设置有一个所述浮子，所述浮子与所述升降通道的内壁之间具有至少两个滚轮，所述滚轮安装在所述浮子上；

所述浮子与所述平台固定连接。

8.根据权利要求7所述的水车，其特征在于，所述升降装置还包括：

刹车单元，设置在其中一个升降通道内，包括行程开关触发器、电磁铁推力卡齿、与所述电磁铁推力卡齿配合的卡齿条和弹簧承压器；

所述弹簧承压器底部连接在所述浮子上，顶部连接有顶杆；所述行程开关触发器设置在所述顶杆上端；与所述行程开关触发器相对的位置沿竖直方向排列有多个行程开关；

所述行程开关触发器通过控制器与所述电磁铁推力卡齿的电磁线圈电性连接；

所述电磁铁推力卡齿固定在滑动框架上，所述滑动框架与所述升降通道滑动连接；所述卡齿条固定在升降通道内。

9.根据权利要求8所述的水车，其特征在于，所述升降通道的顶部分别设置有定滑轮，所述定滑轮上绕设有钢丝绳，所述钢丝绳一端连接位于所述升降通道内的平台、主轴或刹车单元，另一端均连接位于所述升降通道外的配重块。

10.根据权利要求1～6任一项所述的水车，其特征在于，所述主轴的两端分别设置有一个所述浮子；所述包括第一浮子和第二浮子；

所述升降装置包括：

两根第一固定桩，底部固定在河岸上，靠近所述第一浮子，所述第一固定桩上沿高度方向均设置至少一个滑槽，所述滑槽内均设置有能自由滑动且背离所述第一浮子的滚轮，所述滚轮的中心穿设有绳套；所述绳套环绕所述第一固定桩，且通过绳索连接在所述第一浮子上；

两根第二固定桩，底部固定在河对岸上，靠近所述第二浮子，所述第二固定桩上沿高度方向均设置至少一个滑槽，所述滑槽内均设置有能自由滑动背离所述第二浮子的滚轮，所述滚轮的中心穿设有绳套，所述绳套环绕所述第二固定桩，且通过绳索连接在所述第二浮子上；

所述第一固定桩的高度大于所述第二固定桩的高度，且位于所述第一固定桩上的滑槽在顶部设置有用于限定所述滚轮移动高度的限位块，位于所述第二固定桩上的滑槽在顶部贯通设置。

11.一种水力发电装置，其特征在于，包括：

水车，为如权利要求1～10任一项所述的水车；

增速传动机构，输入端与所述水车的主轴传动连接，输出端与发电机传动连接；

所述发电机，安装在所述水车的平台上。