一种防缠绕的水利发电装置

摘要

本发明涉及一种防缠绕的水利发电装置，包括底座、支杆、固定板、横杆、回收箱、发电机构、输送机构、驱动机构、摆动机构和切割机构，所述发电机构设置在固定板下方，所述切割机构设置在回收箱内，该防缠绕的水利发电装置通过发电机构实现发电，通过输送机构实现树枝等杂物的打捞和回收，通过切割机构对杂物进行切割，节省了回收空间，与传统的切割机构相比，传统的切割机构只能进行单方向的切割，并且没有辅助搅拌的功能，而该切割机构实现了横向和竖向的同时切割，切割效果更好，并且第一刀片和第二刀片形成的横向和竖向的搅拌，也使得切割效果更好，通过摆动机构使得回收箱内部产生左右移动，避免回收箱内产生切割死角，实现更好的切割效果。

权利要求

1.一种防缠绕的水利发电装置，其特征在于，包括底座（1）、支杆（2）、固定板（3）、横杆（4）、回收箱（5）、发电机构、输送机构、驱动机构、摆动机构和切割机构，所述横杆（4）通过支杆（2）设置在底座（1）上方，所述固定板（3）设置在支杆（2）上，所述固定板（3）位于底座（1）和横杆（4）之间，所述回收箱（5）设置在固定板（3）上，所述发电机（6）构设置在固定板（3）下方，所述驱动机构设置在固定板（3）和横杆（4）之间，所述摆动机构设置在回收箱（5）和支杆（2）之间，所述切割机构设置在回收箱（5）内；

所述发电机构包括发电机（6）和水轮（7），所述发电机（6）设置在固定板（3）下方，所述水轮（7）安装在发电机（6）上；

所述输送机构包括第一电机（8）、驱动轮（9）、从动轮（10）、传送带（11）和捞网（12），所述第一电机（8）设置在横杆（4）的上方，所述驱动轮（9）安装在电机上，所述从动轮（10）设置在底座（1）上，所述从动轮（10）通过传送带（11）与驱动轮（9）传动连接，所述传送带（11）向着回收箱（5）方向倾斜设置，所述捞网（12）有若干，各捞网（12）均匀设置在传送带（11）上；

所述摆动机构包括转轴（16）、第二皮带轮（17）、凸轮（18）和限位组件，所述转轴（16）设置在回收箱（5）的一侧，所述转轴（16）和驱动轴（14）平行，所述第二皮带轮（17）和凸轮（18）均套设在转轴（16）上，所述第二皮带轮（17）与第一皮带轮（15）位于同一平面内，所述第二皮带轮（17）通过皮带与第一皮带轮（15）传动连接，所述转轴（16）与第二皮带轮（17）传动连接，所述凸轮（18）与转轴（16）传动连接，所述凸轮（18）与回收箱（5）抵靠，所述限位组件包括两个限位单元，两个限位单元分别设置在回收箱（5）的两侧，所述限位单元包括套管（19）、移动杆（20）和弹簧（21），所述套管（19）设置在支杆（2）上，所述移动杆（20）的一端与回收箱（5）连接，所述移动杆（20）的另一端伸入套管（19）内，所述弹簧（21）设置在套管（19）内，所述弹簧（21）的一端与套管（19）连接，所述弹簧（21）的另一端与移动杆（20）伸入套管（19）的一端连接；

所述切割机构包括第一切割组件和第二切割组件，所述第一切割组件包括若干第一切割单元，各第一切割单元沿着驱动轴（14）轴线方向均匀排列设置，所述第一切割单元包括两个第一刀片（22），两个第一刀片（22）分别设置在驱动轴（14）的两侧，所述第二切割组件有若干，各第二切割组件分别设置在相邻的两个第一切割单元之间，所述第二切割组件包括两个第二切割单元，两个第二切割单元分别设置在转轴（16）的两侧，所述第二切割单元包括第一伞齿轮（23）、第二伞齿轮（24）、转杆（25）和第二刀片（26），所述第一伞齿轮（23）套设在驱动轴（14）上，所述第一伞齿轮（23）与驱动轴（14）传动连接，所述转杆（25）位于驱动轴（14）的一侧，所述第二伞齿轮（24）套设在转杆（25）的一端，所述第二伞齿轮（24）与第一伞齿轮（23）啮合，所述第二刀片（26）有若干，各第二刀片（26）均匀设置在转杆（25）上。

2.如权利要求1所述的防缠绕的水利发电装置，其特征在于，所述第二切割组件上设有固定组件，所述固定组件包括套环（27）和两个固定单元，所述套环（27）套设在驱动轴（14）上，所述套环（27）与驱动轴（14）滑动连接， 两个固定单元分别设置在套环（27）的两侧，所述固定单元包括第一轴承座（28）、固定杆（29）和连杆（30），所述第一轴承座（28）套设在转杆（25）上，所述固定杆（29）有两个，两个固定杆（29）分别设置在第一轴承座（28）的两侧，所述回收箱（5）的内壁上设有条形槽，所述固定杆（29）的一端与第一轴承座（28）连接，所述固定杆（29）的另一端位于条形槽内，所述连杆（30）有两个，两个连杆（30）分别设置在套环（27）和第一轴承座（28）之间，所述连杆（30）的一端与套环（27）连接，所述连杆（30）的另一端与第一轴承座（28）连接。

3.如权利要求1所述的防缠绕的水利发电装置，其特征在于，所述固定板（3）上设有第二轴承座，所述转轴（16）的底部位于第二轴承座内。

4.如权利要求1所述的防缠绕的水利发电装置，其特征在于，所述限位组件有两个，两个限位组件分别设置在凸轮（18）的两侧。

5.如权利要求1所述的防缠绕的水利发电装置，其特征在于，所述回收箱（5）底部设有滚轮，所述固定板（3）上设有滑槽，所述滚轮位于滑槽内，所述滚轮与滑槽滑动连接。

6.如权利要求1所述的防缠绕的水利发电装置，其特征在于，所述回收箱（5）底部设有排水管（31），所述排水管（31）与回收箱（5）的连接处设有滤网。

7.如权利要求1所述的防缠绕的水利发电装置，其特征在于，所述第一电机（8）和第二电机（13）均为防水电机。

8.如权利要求1所述的防缠绕的水利发电装置，其特征在于，所述第一电机（8）、第二电机（13）和发电机（6）均由PLC控制。

说明书

一种防缠绕的水利发电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种防缠绕的水利发电装置。

背景技术

[0002] 水力发电是发电的一种方式，利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。它是由建筑物来集中天然水流的落差，形成水头，并以水库汇集、调节天然水流的流量，当水流通过
水轮机时，水轮机受水流推动而转动，水轮机带动发电机发电，机械能转换为电能，再经过
变电和输配电装置将电力送到用户。水能为自然界的再生性能源，随着水文循环，重复再
生。水力发电在运行中不消耗燃料，运行管理费和发电成本远比燃煤电站低。水力发电在水
能转化为电能的过程中不发生化学变化，不排泄有害物质，对环境影响小，因此水力发电所
获得的是一种清洁的能源，因此被广泛使用。

[0003] 而在进行水利发电时，一般采用冲击水轮进行发电，在此过程中，水中的树枝、塑料袋等垃圾可能会缠绕在水轮上，造成水轮无法转动，甚至导致水轮和发电机的损坏。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种防缠绕的水利发电装置。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防缠绕的水利发电装置，包括底座、支杆、固定板、横杆、回收箱、发电机构、输送机构、驱动机构、摆动机构和切割机构，所
述横杆通过支杆设置在底座上方，所述固定板设置在支杆上，所述固定板位于底座和横杆
之间，所述回收箱设置在固定板上，所述发电机构设置在固定板下方，所述驱动机构设置在
固定板和横杆之间，所述摆动机构设置在回收箱和支杆之间，所述切割机构设置在回收箱
内；

[0006] 所述发电机构包括发电机和水轮，所述发电机设置在固定板下方，所述水轮安装在发电机上；

[0007] 所述输送机构包括第一电机、驱动轮、从动轮、传送带和捞网，所述第一电机设置在横杆的上方，所述驱动轮安装在电机上，所述从动轮设置在底座上，所述从动轮通过传送
带与驱动轮传动连接，所述传送带向着回收箱方向倾斜设置，所述捞网有若干，各捞网均匀
设置在传送带上；

[0008] 所述驱动机构包括第二电机、驱动轴、第一皮带轮，所述第二电机竖向朝下设置在横杆上，所述驱动轴安装在电机上，所述第一皮带轮套设在驱动轴上，所述第一皮带轮与驱
动轴传动连接，所述第一皮带轮位于回收箱外；

[0009] 所述摆动机构包括转轴、第二皮带轮、凸轮和限位组件，所述转轴设置在回收箱的一侧，所述转轴和驱动轴平行，所述第二皮带轮和凸轮均套设在转轴上，所述第二皮带轮与
第一皮带轮位于同一平面内，所述第二皮带轮通过皮带与第一皮带轮传动连接，所述转轴
与第二皮带轮传动连接，所述凸轮与转轴传动连接，所述凸轮与回收箱抵靠，所述限位组件
包括两个限位单元，两个限位单元分别设置在回收箱的两侧，所述限位单元包括套管、移动
杆和弹簧，所述套管设置在支杆上，所述移动杆的一端与回收箱连接，所述移动杆的另一端
伸入套管内，所述弹簧设置在套管内，所述弹簧的一端与套管连接，所述弹簧的另一端与移
动杆伸入套管的一端连接；

[0010] 所述切割机构包括第一切割组件和第二切割组件，所述第一切割组件包括若干第一切割单元，各第一切割单元沿着驱动轴轴线方向均匀排列设置，所述第一切割单元包括
两个第一刀片，两个第一刀片分别设置在驱动轴的两侧，所述第二切割组件有若干，各第二
切割组件分别设置在相邻的两个第一切割单元之间，所述第二切割组件包括两个第二切割
单元，两个第二切割单元分别设置在转轴的两侧，所述第二切割单元包括第一伞齿轮、第二
伞齿轮、转杆和第二刀片，所述第一伞齿轮套设在驱动轴上，所述第一伞齿轮与驱动轴传动
连接，所述转杆位于驱动轴的一侧，所述第二伞齿轮套设在转杆的一端，所述第二伞齿轮与
第一伞齿轮啮合，所述第二刀片有若干，各第二刀片均匀设置在转杆上。

[0011] 为了对第二切割组件实现限位和固定，所述第二切割组件上设有固定组件，所述固定组件包括套环和两个固定单元，所述套环套设在驱动轴上，所述套环与驱动轴滑动连
接，两个固定单元分别设置在套环的两侧，所述固定单元包括第一轴承座、固定杆和连杆，
所述第一轴承座套设在转杆上，所述固定杆有两个，两个固定杆分别设置在第一轴承座的
两侧，所述回收箱的内壁上设有条形槽，所述固定杆的一端与第一轴承座连接，所述固定杆
的另一端位于条形槽内，所述连杆有两个，两个连杆分别设置在套环和第一轴承座之间，所
述连杆的一端与套环连接，所述连杆的另一端与第一轴承座连接。

[0012] 为了对转轴实现支撑，为了对所述固定板上设有第二轴承座，所述转轴的底部位于第二轴承座内。

[0013] 为了使得回收箱摆动的更加稳定，所述限位组件有两个，两个限位组件分别设置在凸轮的两侧。

[0014] 为了减小摩擦，使得回收箱摆动的更加稳定，所述回收箱底部设有滚轮，所述固定板上设有滑槽，所述滚轮位于滑槽内，所述滚轮与滑槽滑动连接。

[0015] 为了将回收箱内的水排出，节省空间，所述回收箱底部设有排水管，所述排水管与回收箱的连接处设有滤网。

[0016] 为了防止水影响电机运转，所述第一电机和第二电机均为防水电机。

[0017] 为了实现自动化控制，所述第一电机、第二电机和发电机均由PLC控制。

[0018] 本发明的有益效果是，该防缠绕的水利发电装置通过输送机构实现树枝等杂物的打捞和回收，通过切割机构对杂物进行切割，节省了回收空间，与传统的切割机构相比，传
统的切割机构只能进行单方向的切割，并且没有辅助搅拌的功能，而该切割机构实现了横
向和竖向的同时切割，切割效果更好，并且第一刀片和第二刀片形成的横向和竖向的搅拌，
也使得切割效果更好，通过摆动机构使得回收箱内部产生左右移动，避免回收箱内产生切
割死角，实现更好的切割效果。

附图说明

[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0020] 图1是本发明的防缠绕的水利发电装置的结构示意图；

[0021] 图2是本发明的防缠绕的水利发电装置的驱动机构的结构示意图；

[0022] 图3是本发明的防缠绕的水利发电装置的摆动机构的结构示意图；

[0023] 图4是本发明的防缠绕的水利发电装置的切割机构的结构示意图；

[0024] 图5是本发明的防缠绕的水利发电装置的固定组件的结构示意图；

[0025] 图中：1.底座，2.支杆，3.固定板，4.横杆，5.回收箱，6.发电机，7.水轮，8.第一电机，9.驱动轮，10.从动轮，11.传送带，12.捞网，13.第二电机，14.驱动轴，15.第一皮带轮，
16.转轴，17.第二皮带轮，18.凸轮，19.套管，20.移动杆，21.弹簧，22.第一刀片，23.第一伞
齿轮，24.第二伞齿轮，25.转杆，26.第二刀片，27.套环，28.第一轴承座，29.固定杆，30.连
杆，31.排水管。

具体实施方式

[0026] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

[0027] 如图1所示，一种防堵塞的水利发电装置，包括底座1、支杆2、固定板3、横杆4、回收箱5、发电机6构、输送机构、驱动机构、摆动机构和切割机构，所述横杆4通过支杆2设置在底
座1上方，所述固定板3设置在支杆2上，所述固定板3位于底座1和横杆4之间，所述回收箱5
设置在固定板3上，所述发电机构设置在固定板3下方，所述驱动机构设置在固定板3和横杆
4之间，所述摆动机构设置在回收箱5和支杆2之间，所述切割机构设置在回收箱5内；

[0028] 将该装置放入水中，通过发电机构发电，通过输送机构捞出水中的树枝、漂浮垃圾等杂质，输送至回收箱5内，通过驱动机构驱动摆动机构和切割机构，通过排水排排出回收
箱5内的水，节约了回收空间，通过切割机构将输送到回收箱5内的垃圾、树枝等杂物进行切
割粉碎，使得有限的回收空间能充分的利用，通过摆动机构使得回收箱5左右摆动，对回收
箱5内的垃圾进行更为充分切割，同时摆动使得回收箱5内的水和杂质晃动，避免杂质堵塞
滤网。

[0029] 作为优选，为了将回收箱5内的水排出，节省空间，所述回收箱5底部设有排水管31，所述排水管31与回收箱5的连接处设有滤网。

[0030] 如图1所示，所述发电机构包括发电机6和水轮7，所述发电机6设置在固定板3下方，所述水轮7安装在发电机6上；

[0031] 通过水冲击水轮7，水轮7驱动发电机6旋转实现发电。

[0032] 如图1所示，所述输送机构包括第一电机8、驱动轮9、从动轮10、传送带11和捞网12，所述第一电机8设置在横杆4的上方，所述驱动轮9安装在电机上，所述从动轮10设置在
底座1上，所述从动轮10通过传送带11与驱动轮9传动连接，所述传送带11向着回收箱5方向
倾斜设置，所述捞网12有若干，各捞网12均匀设置在传送带11上；

[0033] 运行第一电机8，第一电机8驱动驱动轮9旋转，驱动轮9和从动轮10驱动传送带11移动，传送带11驱动各个捞网12移动，使得捞网12将水中的杂质捞出，然后由回收箱5顶部
掉落进回收箱5内，实现了对水中树枝和漂浮物等杂质的打捞，避免水中的杂质缠绕在水轮
7上，造成水轮7和发电机6的损坏。

[0034] 如图2所示，所述驱动机构包括第二电机13、驱动轴14、第一皮带轮15，所述第二电机13竖向朝下设置在横杆4上，所述驱动轴14安装在电机上，所述第一皮带轮15套设在驱动
轴14上，所述第一皮带轮15与驱动轴14传动连接，所述第一皮带轮15位于回收箱5外；

[0035] 杂质落入回收箱5后，运行第二电机13，第二电机13驱动驱动轴14旋转，驱动轴14驱动切割机构运行，同时驱动轴14驱动第一皮带轮15旋转，第一皮带轮15通过皮带驱动摆
动机构运转。

[0036] 如图3所示，所述摆动机构包括转轴16、第二皮带轮17、凸轮18和限位组件，所述转轴16设置在回收箱5的一侧，所述转轴16和驱动轴14平行，所述第二皮带轮17和凸轮18均套
设在转轴16上，所述第二皮带轮17与第一皮带轮15位于同一平面内，所述第二皮带轮17通
过皮带与第一皮带轮15传动连接，所述转轴16与第二皮带轮17传动连接，所述凸轮18与转
轴16传动连接，所述凸轮18与回收箱5抵靠，所述限位组件包括两个限位单元，两个限位单
元分别设置在回收箱5的两侧，所述限位单元包括套管19、移动杆20和弹簧21，所述套管19
设置在支杆2上，所述移动杆20的一端与回收箱5连接，所述移动杆20的另一端伸入套管19
内，所述弹簧21设置在套管19内，所述弹簧21的一端与套管19连接，所述弹簧21的另一端与
移动杆20伸入套管19的一端连接；

[0037] 第一皮带轮15旋转会通过皮带驱动第二皮带轮17旋转，第二皮带轮17驱动转轴16旋转，转轴16驱动凸轮18旋转，凸轮18的旋转使得回收箱5的位置产生变化，当凸轮18的凸
面与回收箱5抵靠时，回收箱5就会被推动一段距离，从而使回收箱5内的杂质与切割机构充
分的接触，实现更好的切割效果，同时回收箱5内的杂质和水产生晃动，避免杂质沉淀堵塞
滤网，回收箱5被推开时，回收箱5对移动杆20产生拉力，移动杆20对弹簧21产生拉力，使得
弹簧21形变，弹簧21形变产生的回复力将移动杆20回拉，移动杆20拉动回收箱5，使得回收
箱5始终贴紧凸轮18，使得回收箱5的移动更加稳定，避免回收箱5侧翻。

[0038] 作为优选，为了对转轴16实现支撑，所述固定板3上设有第二轴承座，所述转轴16的底部位于第二轴承座内。

[0039] 作为优选，为了使得回收箱5摆动的更加稳定，所述限位组件有两个，两个限位组件分别设置在凸轮18的两侧。

[0040] 作为优选，为了减小摩擦，使得回收箱5摆动的更加稳定，所述回收箱5底部设有滚轮，所述固定板3上设有滑槽，所述滚轮位于滑槽内，所述滚轮与滑槽滑动连接。

[0041] 如图4所示，所述切割机构包括第一切割组件和第二切割组件，所述第一切割组件包括若干第一切割单元，各第一切割单元沿着驱动轴14轴线方向均匀排列设置，所述第一
切割单元包括两个第一刀片22，两个第一刀片22分别设置在驱动轴14的两侧，所述第二切
割组件有若干，各第二切割组件分别设置在相邻的两个第一切割单元之间，所述第二切割
组件包括两个第二切割单元，两个第二切割单元分别设置在转轴16的两侧，所述第二切割
单元包括第一伞齿轮23、第二伞齿轮24、转杆25和第二刀片26，所述第一伞齿轮23套设在驱
动轴14上，所述第一伞齿轮23与驱动轴14传动连接，所述转杆25位于驱动轴14的一侧，所述
第二伞齿轮24套设在转杆25的一端，所述第二伞齿轮24与第一伞齿轮23啮合，所述第二刀
片26有若干，各第二刀片26均匀设置在转杆25上。

[0042] 驱动轴14驱动第一刀片22旋转，第一刀片22对回收箱5内的垃圾进行横向切割，同时对回收箱5内的垃圾实现了一个搅拌功能，驱动轴14也会驱动第一伞齿轮23旋转，第一伞
齿轮23驱动第二伞齿轮24旋转，第二伞齿轮24驱动转杆25旋转，转杆25驱动第二刀片26旋
转，对回收箱5内的垃圾实现竖向切割，同时也有一个竖向搅拌的效果，使得回收箱5内的垃
圾能充分的内切碎，节省了有限的回收空间，与传统的切割机构相比，传统的切割机构只能
进行单方向的切割，并且没有辅助搅拌的功能，而该切割机构实现了横向和竖向的同时切
割，切割效果更好，并且第一刀片22和第二刀片26形成的横向和竖向的搅拌，也使得切割效
果更好。

[0043] 如图5所示，所述第二切割组件上设有固定组件，所述固定组件包括套环27和两个固定单元，所述套环27套设在驱动轴14上，所述套环27与驱动轴14滑动连接，两个固定单元
分别设置在套环27的两侧，所述固定单元包括第一轴承座28、固定杆29和连杆30，所述第一
轴承座28套设在转杆25上，所述固定杆29有两个，两个固定杆29分别设置在第一轴承座28
的两侧，所述回收箱5的内壁上设有条形槽，所述固定杆29的一端与第一轴承座28连接，所
述固定杆29的另一端位于条形槽内，所述连杆30有两个，两个连杆30分别设置在套环27和
第一轴承座28之间，所述连杆30的一端与套环27连接，所述连杆30的另一端与第一轴承座
28连接。

[0044] 这里第一轴承座28两侧的固定杆29都位于回收箱5内壁的条形槽内，使得固定杆29只能水平方向移动，使得第一轴承座28始终稳定的保持在一个水平位置上，从而使得转
杆25的水平位置保持稳定，回收箱5移动时，由于驱动轴14的位置固定，套环27套设在驱动
轴14上，使得套环27的位置保持固定，连杆30使得第一轴承座28和套环27的位置保持固定，
从而使得转杆25的位置保持固定，从而使得第二伞齿轮24始终与第一伞齿轮23保持啮合状
态，避免了第二伞齿轮24与第一伞齿轮23脱离，造成第二切割组件无法运行。

[0045] 作为优选，为了防止水影响电机运转，所述第一电机8和第二电机13均为防水电机。

[0046] 作为优选，为了实现自动化控制，所述第一电机8、第二电机13和发电机6均由PLC控制。

[0047] 该装置通过捞网12将水中的树枝、塑料袋等垃圾捞起送入回收箱5内进行切割，避免了树枝、塑料袋等垃圾缠绕水轮7，实现了较好的发电效果，也避免了水轮7和发电机6的
损坏，通过切割机构横向和竖向的切割，使得树枝、塑料袋等垃圾充分的切割，节约了有限
的回收空间，通过摆动机构使得回收箱5内部产生左右晃动，使得切割效果更好，通过PLC进
行自动化控制，节省了人力。

[0048] 与现有技术相比，该防缠绕的水利发电装置通过发电机构实现发电，通过输送机构实现树枝等杂物的打捞和回收，通过切割机构对杂物进行切割，节省了回收空间，与传统
的切割机构相比，传统的切割机构只能进行单方向的切割，并且没有辅助搅拌的功能，而该
切割机构实现了横向和竖向的同时切割，切割效果更好，并且第一刀片22和第二刀片26形
成的横向和竖向的搅拌，也使得切割效果更好，通过摆动机构使得回收箱5内部产生左右移
动，避免回收箱5内产生切割死角，实现更好的切割效果。

[0049] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术
性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。