一种用于倾斜鱼道的驱动装置转让专利
申请号 : CN202010106994.0
文献号 : CN111305170B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 杨子菁 , 郭安安 , 王梦琴
申请人 : 河海大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于倾斜鱼道的驱动装置,其特征在于:包括主电机,主电机的输出轴朝上设置,输出轴上连接有齿轮,主电机的上方设置有旋转外筒,旋转外筒底部与主电机之间具有空隙,旋转外筒底端具有向上凸起的空腔,空腔内壁上具有齿槽,主电机输出轴上的齿轮位于该空腔内,并且齿轮与空腔的齿槽啮合,主电机带动旋转外筒转动,直齿锥齿轮二固定套设在旋转外筒外侧壁上,倾斜鱼道上设置有直齿锥齿轮一,直齿锥齿轮一与直齿锥齿轮二啮合,主电机带动旋转外筒及直齿锥齿轮二一起转动;
旋转外筒内设置圆台体,圆台体的外表面上设置有多个第一滑轨,沿圆台体的轴线方向向下观察,所有的第一滑轨呈辐射状分布,每个滑轨上滑动连接有一个凸块;直齿锥齿轮二上开设有卡口,与直齿锥齿轮二连接的旋转外筒侧壁上开设有孔口;孔口上方的旋转外筒内侧壁上固连有若干个环状悬挂台,环状悬挂台设置在靠近孔口的位置,环状悬挂台上连接有若干个第二滑轨,第二滑轨中滑动连接有滑托,滑托与凸块的顶部连接;
圆台体的顶端转动连接有移动装置,移动装置能够带动圆台体在旋转外筒内上、下移动;移动装置带动圆台体上移时,滑托在第二滑轨上向远离旋转外筒中心的方向移动,同时圆台体上的凸块沿着第一滑轨下滑至圆台体底端,凸块穿过旋转外筒的孔口伸入直齿锥齿轮二的卡口中,将圆台体、旋转外筒及直齿锥齿轮二固连在一起;移动装置带动圆台体下移时,滑托在第二滑轨上向靠近旋转外筒中心的方向移动,同时圆台体上的凸块沿着第一滑轨上滑至圆台体顶端。
2.根据权利要求1所述的一种用于倾斜鱼道的驱动装置,其特征在于:移动装置包括凸条、移动齿轮、移动杆、固定台、插销、齿槽、凹槽和护栏,移动杆的外表面上对称设置有两个凸条,两个凸条沿平行于移动杆轴线的方向设置,移动杆上沿长度方向开设有若干个齿槽;
固定台固定在护栏上,护栏固接在支撑筒顶端,固定台具有两个,两个固定台上均开设有半圆形槽,半圆形槽的弧顶处开设凹槽,两个固定台通过插销固连在一起,围合形成一个竖向的圆形通槽,通过凸条滑动卡设在凹槽中,将移动杆连接在圆形通槽中,其中一个固定台上沿垂直于移动杆的方向开设有通槽,通槽中设置有移动齿轮,移动齿轮连接在伺服电机的输出轴上,移动齿轮与移动杆上的齿槽啮合;移动杆的下端套设在转动轴承二的内圈上,转动轴承二的外圈与固连在圆台体顶端的圆形转盘相连。
3.根据权利要求2所述的一种用于倾斜鱼道的驱动装置,其特征在于:在上游分级池中设置水位检测及电动装置,水位检测及电动装置包括液位传感器、输入防水绝缘导线、单片机、输出防水绝缘导线一、输出防水绝缘导线二、主电机及伺服电机,液位传感器竖直置于上游分级池中,通过输入防水绝缘导线将单片机输入端与液位传感器相连,通过输出防水绝缘导线一将单片机输出端与主电机相连,通过输出防水绝缘导线二将单片机输出端与伺服电机相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于倾斜鱼道的驱动装置,其特征在于:旋转外筒的外侧壁上固连有托盘,直齿锥齿轮二固定套设在旋转外筒外侧壁上并支撑于托盘上。
5.根据权利要求1所述的一种用于倾斜鱼道的驱动装置,其特征在于:圆台体底端固连载台,载台外侧壁上具有呈十字形设置的凸台;旋转外筒内壁上一体连接有四个固定块,四个固定块呈十字形设置,每个固定块上都具有竖向滑槽,凸台与固定块对应设置,且凸台滑动设置在固定块的滑槽中。
6.根据权利要求1所述的一种用于倾斜鱼道的驱动装置,其特征在于:主电机输出轴上套设有压力轴承,压力轴承位于旋转外筒底部与主电机之间的空隙内。
说明书 :
一种用于倾斜鱼道的驱动装置
技术领域
背景技术
类,但天然河流水生态系统中一般有数十种甚至数百种鱼类,各种鱼类洄游期及洄游流速
不同,因此传统鱼道具有很大的局限性。
发明内容
筒底端具有向上凸起的空腔,空腔内壁上具有齿槽,主电机输出轴上的齿轮位于该空腔内,
并且齿轮与空腔的齿槽啮合,主电机带动旋转外筒转动,直齿锥齿轮二固定套设在旋转外
筒外侧壁上,倾斜鱼道上设置有直齿锥齿轮一,直齿锥齿轮一与直齿锥齿轮二啮合,主电机
带动旋转外筒及直齿锥齿轮二一起转动。
个滑轨上滑动连接有一个凸块;直齿锥齿轮二上开设有卡口,与直齿锥齿轮二连接的旋转
外筒侧壁上开设有孔口;孔口上方的旋转外筒内侧壁上固连有若干个环状悬挂台,环状悬
挂台设置在靠近孔口的位置,环状悬挂台上连接有若干个第二滑轨,第二滑轨中滑动连接
有滑托,滑托与凸块的顶部连接;
同时圆台体上的凸块沿着第一滑轨下滑至圆台体底端,凸块穿过旋转外筒的孔口伸入直齿
锥齿轮二的卡口中,将圆台体、旋转外筒及直齿锥齿轮二固连在一起;移动装置带动圆台体
下移时,滑托在第二滑轨上向靠近旋转外筒中心的方向移动,同时圆台体上的凸块沿着第
一滑轨上滑至圆台体顶端。
动杆上沿长度方向开设有若干个齿槽;
一个竖向的圆形通槽,通过凸条滑动卡设在凹槽中,将移动杆连接在圆形通槽中,其中一个
固定台上沿垂直于移动杆的方向开设有通槽,通槽中设置有移动齿轮,移动齿轮连接在伺
服电机的输出轴上,移动齿轮与移动杆上的齿槽啮合;移动杆的下端套设在转动轴承二的
内圈上,转动轴承二的外圈与固连在圆台体顶端的圆形转盘相连。
片机、输出防水绝缘导线一、输出防水绝缘导线二、主电机及伺服电机,液位传感器竖直置
于上游分级池中,通过输入防水绝缘导线将单片机输入端与液位传感器相连,通过输出防
水绝缘导线一将单片机输出端与主电机相连,通过输出防水绝缘导线二将单片机输出端与
伺服电机相连。
置,每个固定块上都具有竖向滑槽,凸台与固定块对应设置,且凸台滑动设置在固定块的滑
槽中。
移,随着圆台体的继续上移,圆台体推动滑托在第二滑轨上移动,同时圆台体上的凸块沿着
第一滑轨下滑至圆台体底端,且凸块穿过旋转外筒的孔口伸入直齿锥齿轮二的卡口中,将
圆台体、旋转外筒及直齿锥齿轮二固连在一起转动,同时伺服电机停止旋转,主电机启动,
旋转外筒、直齿锥齿轮二及圆台体一起在主电机的作用下旋转,直齿锥齿轮一也啮合转动,
从而使鱼道进行正常工作。
口中缩回,直至圆台体上凸台下降至滑轨底部时,伺服电机停止转动。
附图说明
齿锥齿轮二固定在一起;
二,251‑托盘,252‑圆台体,253‑载台,254‑凸台,2551‑凸块,2552‑滑托,2553‑第二滑轨,
2554‑卡口,2555‑孔口,2556‑圆形转盘,2557‑环状悬挂台,2558‑第一滑轨,2559‑固定槽,
256‑固定块,257‑空隙,258‑空腔,259‑压力轴承,26‑支撑台,27‑移动装置,2701‑凸条,
2702‑移动杆,2703‑齿槽,2704‑齿轮,2705‑固定台,2706‑插销,2707‑凹槽,2708‑护栏,
2709‑转动轴承二,28‑旋转外筒,30‑拦污栅,40‑通水口,50‑溢流口,60‑水位检测及电动装
置,61‑液位传感器,62‑单片机,63‑主电机,631‑输出轴,632‑齿轮,64‑防水绝缘导线,
6401‑输出防水绝缘导线一,6402‑输出防水绝缘导线二,65‑伺服电机,70‑隔墙,80‑分级
池。
具体实施方式
任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
级池与下游分级池之间均由隔墙70隔开,隔墙的高度随水流方向依次递减。
下游分级池中;螺旋结构10包括内筒11、外筒12、外螺旋叶片13、内螺旋叶片14和转动轴16,
转动轴16的上端通过转动轴承一21与上游分级池的固定杆转动连接,转动轴16的下端通过
转动轴承一21与下游分级池的固定杆转动连接;内螺旋叶片固连在转动轴上,内筒固连在
内螺旋叶片上,外螺旋叶片固连在内筒外侧壁上,外筒固连在外螺旋叶片上,内螺旋叶片与
外螺旋叶片的旋向相反,内筒的两端均伸出外筒外,内筒的下端浸入水中。
180°布置一组,均交错布置。
旋叶片的作用下,下游分级池中的水通过内筒流向上游分级池,下游分级池中的鱼从内筒
下端进入内筒中,随着内螺旋叶片的旋转从内筒上端进入上游分级池中,这样上、下游分级
池中的水在循环交换,实现了上、下游有机物的输移和交换。
设置直齿锥齿轮二25,直齿锥齿轮一与直齿锥齿轮二啮合,直齿锥齿轮二由设置在固定装
置上的主电机驱动转动,带动直齿锥齿轮一与转动轴转动,转动轴带动内螺旋叶片转动,将
下游分级池中的水抽至上游分级池中,补充上游分级池中的水位。
主电机的上方设置有旋转外筒28,旋转外筒28底部与主电机之间具有空隙257,旋转外筒底
端具有向上凸起的空腔258,空腔内壁上具有齿槽,主电机输出轴上的齿轮位于该空腔内,
并且齿轮与空腔的齿槽啮合,电机带动旋转外筒转动,旋转外筒的外侧壁上固连有托盘
251,直齿锥齿轮二25固定套设在旋转外筒外侧壁上并支撑于托盘上,主电机带动旋转外筒
及直齿锥齿轮二25一起转动。
253,载台外侧壁上具有呈十字形设置的凸台254;旋转外筒内壁上一体连接有四个固定块
256,四个固定块呈十字形设置,每个固定块上都具有竖向滑槽,凸台与固定块对应设置,且
凸台滑动设置在固定块的滑槽中,如图10;圆台体的外表面上设置有多个第一滑轨2558,沿
圆台体的轴线方向向下观察,所有的第一滑轨呈辐射状分布,每个滑轨上滑动连接有一个
凸块2551,凸块的顶部设置有固定槽2559,如图9、13、14,直齿锥齿轮二上开设有卡口2554,
与直齿锥齿轮二连接的旋转外筒侧壁上开设有孔口2555;孔口上方的旋转外筒内侧壁上固
连有若干个环状悬挂台2557,环状悬挂台上滑动连接有若干个第二滑轨2553,第二滑轨中
滑动连接有滑托2552,滑托与凸块顶部连接,移动装置能够带动圆台体在旋转外筒内上、下
移动;移动装置带动圆台体上移时,滑托在第二滑轨上向远离旋转外筒中心的方向移动,同
时圆台体上的凸块沿着第一滑轨下滑至圆台体底端,凸块穿过旋转外筒的孔口伸入直齿锥
齿轮二的卡口中,将圆台体、旋转外筒及直齿锥齿轮二固连在一起;移动装置带动圆台体下
移时,滑托在第二滑轨上向靠近旋转外筒中心的方向移动,同时圆台体上的凸块沿着第一
滑轨上滑至圆台体顶端。
环状悬挂台的外缘固定连接在旋转外筒的内壁中。
沿平行于移动杆轴线的方向设置,移动杆上沿长度方向开设有若干个齿槽;
在一起,围合形成一个竖向的圆形通槽,通过凸条滑动卡设在凹槽中,将移动杆连接在圆形
通槽中,其中一个固定台上沿垂直于移动杆的方向开设有通槽,通槽中设置有移动齿轮,移
动齿轮连接在伺服电机65的输出轴上,移动齿轮与移动杆上的齿槽啮合;移动杆的下端套
设在转动轴承二2709的内圈上,转动轴承二的外圈与固连在圆台体顶端的圆形转盘2556相
连,转动轴承二与圆形转盘保证了移动装置与圆台体连接,从而带动圆台体上下移动,又保
证了移动装置不会影响圆台体的转动。
直置于上游分级池80中,通过输入防水绝缘导线64将单片机输入端与液位传感器61相连,
通过输出防水绝缘导线一6401将单片机输出端与主电机相连,通过输出防水绝缘导线二
6402将单片机输出端与伺服电机相连,单片机设置在支撑筒内。
应水位下的电压值传递给单片机62,单片机62实时比较液位传感器61传送来的电压值。
两根防水绝缘导线分别与两个电机驱动相连,控制主电机和伺服电机启闭。
螺旋叶片,带动内筒、内螺旋叶片和转动轴一起转动,在内螺旋叶片的作用下,下游分级池
中的水通过内筒流向上游分级池,下游分级池中的鱼从内筒下端进入内筒中,随着内螺旋
叶片的旋转从内筒上端进入上游分级池中,这样上、下游分级池中的水在循环交换,实现了
上、下游有机物的输移和交换。
中上移,随着圆台体的继续上移,圆台体推动滑托在第二滑轨上移动,同时圆台体上的凸块
沿着第一滑轨下滑至圆台体底端,且凸块穿过旋转外筒的孔口伸入直齿锥齿轮二的卡口
中,将圆台体、旋转外筒及直齿锥齿轮二固连在一起,如图6、8,同时伺服电机停止旋转,主
电机启动,旋转外筒、直齿锥齿轮二及圆台体一起在主电机的作用下旋转,直齿锥齿轮一也
啮合转动,从而使鱼道进行正常工作。
上移,同时凸块从卡口和孔口中缩回,直至圆台体上凸台下降至滑轨底部时,伺服电机停止
转动。
位值也通过程序储存在单片机中。通过程序储存在单片机中的还有:伺服电机的启动和停
止工作间隔的时间;伺服电机转子反转的控制,即双刀双掷开关电路的启闭控制;两电机驱
动的工作及停止工作的时间配合,即延时电路的设计。
能,便于组装维护,过鱼效率高,利于上下游有机物的输移和交换,解决了鱼的洄游困难问
题。