一种采用分级发电方式的智能水利发电装置的制作方法

1.本发明涉及水力发电技术领域，具体为一种采用分级发电方式的智能水利发电装置。


背景技术：

2.水力发电，研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的水电站，由于人们对电能的需求，所以人们开始利用城市排水水管来进行管道发电。
3.在现有的分级发电技术中，都是采用三个不同大小螺旋叶片来达到分级发电的效果，但是，由于水流量的不确定性，所以在水流量不同时不能保持发电量相同，从而由于水流量不同导致发电量不均衡，影响用电设备的使用寿命，发电效率降低，减少水利发电的可靠性；而且在水流量很小时不能保证涡轮与蜗杆的传动效率，无法利用水资源来保证电力的稳定，不能满足人类生活的需求。
4.因此，有必要设计一个解决上述问题的一种采用分级发电方式的智能水利发电装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种采用分级发电方式的智能水利发电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用分级发电方式的智能水利发电装置，包括涡轮、流水与集电箱，所述涡轮的两端固定连接两个对称分布的水管，所述水管设在流水内，所述水管的靠近进水口处的外侧设有水流量计，所述涡轮的上端啮合连接蜗杆，所述蜗杆的远离涡轮的一端转动连接分级发电箱，所述蜗杆的远离分级发电箱的一端固定连接传动齿轮，所述蜗杆的远离传动齿轮的一端转动连接第一发电机，所述传动齿轮的下端啮合连接从动齿轮，所述从动齿轮的中部穿插有旋转轴且固定连接，所述旋转轴的远离从动齿轮的两端外侧固定连接两个对称分布的轴承，所述轴承的下端固定连接第一支撑架，所述第一支撑架的下端固定连接第三推动电机轴，所述第三推动电机轴的下端设有第三推动电机，所述第三推动电机的远离第三推动电机轴的一端固定连接分级发电箱，所述旋转轴的远离分级发电箱的一端设有伸缩机构；
7.所述伸缩机构包括第二连杆，所述旋转轴与第二连杆通过第三万向节连接，所述第二连杆的远离第三万向节的一端固定连接第一滑动圆盘，所述第一滑动圆盘的外侧滑动连接伸缩外壳，所述第二连杆滑动连接伸缩外壳，所述第一滑动圆盘的下端固定连接第一弹簧，所述第一弹簧的远离第一滑动圆盘的一端固定连接伸缩外壳，所述第一滑动圆盘的远离第二连杆的一端接触连接第二滑动圆盘，所述第二滑动圆盘的远离第一滑动圆盘的一端固定连接第一连杆，所述第一连杆滑动连接伸缩外壳，所述第二滑动圆盘的一端固定连
接第二弹簧，所述第二弹簧的远离第二滑动圆盘的一端固定连接伸缩外壳；
8.所述第一连杆的远离伸缩外壳的一端设有两个均匀分布的分级传动机构，两个所述分级传动机构之间通过伸缩机构连接，两个所述分级传动机构的一端分别转动连接第二发电机与第三发电机，所述第一发电机、第二发电机与第三发电机的一端分别固定连接第一电缆、第二电缆与第三电缆，所述第一电缆、第二电缆与第三电缆的靠近分级发电箱的一端均固定连接集电箱，所述集电箱固定连接分级发电向箱，所述分级发电箱的角落内设有控制器。
9.优选的，所述分级传动机构包括第一推动电机与第二推动电机，所述第一推动电机的一端固定连接分级发电箱，所述第一推动电机的远离分级发电箱的一端设有推动电机轴且滑动连接，所述推动电机轴的远离第一推动电机的一端固定连接第二支撑架，所述第二推动电机的一侧滑动连接滑槽，所述滑槽设在分级发电箱，所述第二推动电机的一端设有第二推动电机轴且滑动连接，所述第二推动电机轴的远离第二推动电机的一端固定连接第二支撑架，所述第二支撑架的上端固定连接两个对称分布的第二轴承，所述第二轴承的中部固定连接第二旋转轴，所述第二旋转轴与第一连杆通过第二万向节连接，所述第二旋转轴的远离第二万向节的一端通与第二连杆通过第一万向节连接，所述第二旋转轴的中部外侧固定连接主动齿轮，所述主动齿轮的上端啮合连接第二齿轮，所述第二齿轮的两端分别设有第一齿轮与第三齿轮，所述第一齿轮、第二齿轮与第三齿轮的中部穿插有转动轴且固定连接，所述转动轴的一端转动连接固定块另一端分别转动连接第二发电机与第三发电机。
10.优选的，所述涡轮内设有若干个均匀分布的螺旋桨。
11.优选的，所述水流量计通过水流的大中小来控制控制器的运作。
12.优选的，所述控制器可以控制第三推动电机、第一推动电机与第二推动电机。
13.优选的，所述集电箱可以把收集的电输送给总电网。
14.优选的，所述第一连杆、第二连杆与伸缩外壳的外形均为矩形。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种采用分级发电方式的智能水利发电装置相对于其它发明的优点在于，该装置设有分级传动机构与伸缩机构，通过控制器控制第一推动电机与第二推动电机的运转可以使得主动齿轮可以在水量不同时分别啮合第一齿轮、第二齿轮与第三齿轮，可以在水流量不同时的保持发电量相同，防止由于水流量不同导致发电量不均衡，延长用电设备的使用寿命，提高发电效率，并提高水利发电的可靠性；在水流量很小时，水流量计可以控制控制器使第三推动电机动作，从而使得从动齿轮脱离传动齿轮，保证涡轮与蜗杆的传动效率，由单独第一发电机发电，极大地利用水资源来保证电力的稳定，满足人类生活的需求。
附图说明
16.图1为本发明一种采用分级发电方式的智能水利发电装置内部的主要机构示意图；
17.图2为图1的a-a剖视图；
18.图3为图1的b处局部放大图；
19.图4为图1的c处局部放大图；
20.图5为图2的d处局部放大图；
21.图6为图1的e处局部放大图。
22.图中1、分级发电箱；2、集电箱；3、水管；4、水流量计；5、涡轮；6、蜗杆；7、传动齿轮；8、第一发电机；9、第一电缆；10、第二电缆；11、第三电缆；12、从动齿轮；13、第二发电机；14、控制器；15、转动轴；16、固定块；17、第一齿轮；18、第二齿轮；19、第三齿轮；20、主动齿轮；21、轴承；22、第一支撑架；23、推动电机轴；24、第一推动电机；25、第二推动电机；26、第二推动电机轴；27、第一万向节；28、第二万向节；29、第一连杆；30、第三万向节；31、旋转轴；32、第三推动电机；33、第三推动电机轴；34、第二连杆；35、第一弹簧；36、伸缩外壳；37、第一滑动圆盘；38、第二滑动圆盘；39、第二弹簧；40、螺旋桨；41、第三发电机；42、第二旋转轴；43、滑槽；44、第二轴承；45、第二支撑架；46、流水。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种采用分级发电方式的智能水利发电装置，包括涡轮5、流水46与集电箱2，涡轮5的两端固定连接两个对称分布的水管3，水管3设在流水46内，水管3的靠近进水口处的外侧设有水流量计4，涡轮5的上端啮合连接蜗杆6，蜗杆6的远离涡轮5的一端转动连接分级发电箱1，蜗杆6的远离分级发电箱1的一端固定连接传动齿轮7，蜗杆6的远离传动齿轮7的一端转动连接第一发电机8，传动齿轮7的下端啮合连接从动齿轮12，从动齿轮12的中部穿插有旋转轴31且固定连接，旋转轴31的远离从动齿轮12的两端外侧固定连接两个对称分布的轴承21，轴承21的下端固定连接第一支撑架22，第一支撑架22的下端固定连接第三推动电机轴33，第三推动电机轴33的下端设有第三推动电机32，第三推动电机32的远离第三推动电机轴33的一端固定连接分级发电箱1，旋转轴31的远离分级发电箱1的一端设有伸缩机构；
25.伸缩机构包括第二连杆34，旋转轴31与第二连杆34通过第三万向节30连接，第二连杆34的远离第三万向节30的一端固定连接第一滑动圆盘37，第一滑动圆盘37的外侧滑动连接伸缩外壳36，第二连杆34滑动连接伸缩外壳36，第一滑动圆盘37的下端固定连接第一弹簧35，第一弹簧35的远离第一滑动圆盘37的一端固定连接伸缩外壳36，第一滑动圆盘37的远离第二连杆34的一端接触连接第二滑动圆盘38，第二滑动圆盘38的远离第一滑动圆盘37的一端固定连接第一连杆29，第一连杆29滑动连接伸缩外壳36，第二滑动圆盘38的一端固定连接第二弹簧39，第二弹簧39的远离第二滑动圆盘38的一端固定连接伸缩外壳36；
26.第一连杆29的远离伸缩外壳36的一端设有两个均匀分布的分级传动机构，两个分级传动机构之间通过伸缩机构连接，两个分级传动机构的一端分别转动连接第二发电机13与第三发电机41，第一发电机8、第二发电机13与第三发电机41的一端分别固定连接第一电缆9、第二电缆10与第三电缆11，第一电缆9、第二电缆10与第三电缆11的靠近分级发电箱1的一端均固定连接集电箱2，集电箱2固定连接分级发电向箱1，分级发电箱1的角落内设有控制器14。
27.分级传动机构包括第一推动电机24与第二推动电机25，第一推动电机24的一端固定连接分级发电箱1，第一推动电机24的远离分级发电箱1的一端设有推动电机轴23且滑动连接，推动电机轴23的远离第一推动电机24的一端固定连接第二支撑架45，第二推动电机25的一侧滑动连接滑槽43，滑槽43设在分级发电箱1，第二推动电机25的一端设有第二推动电机轴26且滑动连接，第二推动电机轴26的远离第二推动电机25的一端固定连接第二支撑架45，第二支撑架45的上端固定连接两个对称分布的第二轴承44，第二轴承44的中部固定连接第二旋转轴42，第二旋转轴42与第一连杆29通过第二万向节28连接，第二旋转轴42的远离第二万向节28的一端通与第二连杆34通过第一万向节27连接，第二旋转轴42的中部外侧固定连接主动齿轮20，主动齿轮20的上端啮合连接第二齿轮18，第二齿轮18的两端分别设有第一齿轮17与第三齿轮19，第一齿轮17、第二齿轮18与第三齿轮19的中部穿插有转动轴15且固定连接，转动轴15的一端转动连接固定块16另一端分别转动连接第二发电机13与第三发电机41，通过控制器14控制第一推动电机24与第二推动电机25的运转可以使得主动齿轮20可以在水量不同时分别啮合第一齿轮17、第二齿轮18与第三齿轮19，可以在水流量不同时的保持发电量相同，防止由于水流量不同导致发电量不均衡，延长用电设备的使用寿命，提高发电效率，并提高水利发电的可靠性。
28.涡轮5内设有若干个均匀分布的螺旋桨40，可以保证涡轮5的旋转以便于完成后续功能。
29.水流量计4通过水流的大中小来控制控制器14的运作，控制器14可以控制第三推动电机32、第一推动电机24与第二推动电机25，自动化程度高，增加实用性。
30.集电箱2可以把收集的电输送给总电网，给人们用电提供方便。
31.第一连杆29、第二连杆34与伸缩外壳36的外形均为矩形，防止第一连杆29与第二连杆34在伸缩外壳36内转动，从而不能完成分级传动机构功能。
32.本发明的工作原理为：
33.如果城市排水系统的流水46流量比较弱，流水46进过水管3并通过水流量计4时，水流量计4控制控制器14不运作，所以流水46使得涡轮5转动，涡轮5转动带动蜗杆6转动，蜗杆6转动带动传动齿轮7转动，蜗杆6转动可以使第一发电机8单独发电，保证涡轮5与蜗杆6的传动效率，极大地利用水资源来保证电力的稳定，如果城市排水系统的流水46流量为中等偏下时会导致涡轮5的转速加快，流水46经过水流量计4时水流量计4可以控制控制器14运作，并且控制器14控制还控制第一推动电机24与第二推动电机25运作，通过驱动推动电机轴23与第二推动电机轴26带动第二支撑架45向左上方移动，第二支撑架45向左上方移动带动第二旋转轴42向左上方移动，第二旋转轴42向左上方移动带动主动齿轮20与第一齿轮17啮合连接，控制器14控制第三推动电机32动作带动第三推动电机轴33向上移动，第三推动电机轴33向上移动带动第一支撑架22向上移动，第一支撑架22向上移动带动旋转轴31向上移动，旋转轴31向上移动带动从动齿轮12向上移动，从动齿轮12向上移动与传动齿轮7啮合连接，从而可以把传动齿轮7的转动传递到从动齿轮12上，从动齿轮12转动带动旋转轴31转动，旋转轴31转动带动第二连杆34转动，第二连杆34转动带动第一连杆29转动，第一连杆29转动带动第二旋转轴42转动，第二旋转轴42转动带动主动齿轮20转动，主动齿轮20转动带动第一齿轮17转动，第一齿轮17转动带动转动轴15转动，转动轴15转动可以分别使得第二电机13与第三电机41发电，依次类推，如果如果城市排水系统的流水46流量分别为中等
偏上与流量强度非常大时，水流量计4会控制控制器14分别控制第一推动电机24与第二推动电机25运作，从而使得主动齿轮20分别啮合连接第二齿轮18与第三齿轮19，由于第一齿轮17、第二齿轮18与第三齿轮19的模数齿数不相同，所以可以保持整体发电量相同，自此完成一种采用分级发电方式的智能水利发电装置的功能。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。