一种具有升降调向功能的水轮发电机

摘要

本发明公开了一种具有升降调向功能的水轮发电机，包括安装底座，所述安装底座上固定连接有升降油缸，所述升降油缸的输出端固定连接有转动板，所述转动板与安装底座之间设有四个支撑机构，所述转动板的上端固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮的上端固定连接有与其共轴固定连接的套筒，所述套筒内配合连接有往复丝杆，所述套筒的上方设有中空杆，所述中空杆内设有矩形腔，所述矩形腔内滑动连接有矩形杆，所述中空杆与矩形腔相背的一端固定连接有呈上下设置的第一支板和第二支板。本发明结构合理，不仅可以对实现对水轮的调向，同时也可以实现对水轮的升降，同时也可以实现对矩形杆进行伸缩，功能性强，且方便使用和收纳。

权利要求

1.一种具有升降调向功能的水轮发电机，包括安装底座(32)，其特征在于，所述安装底座(32)上固定连接有升降油缸(31)，所述升降油缸(31)的输出端固定连接有转动板(1)，所述转动板(1)与安装底座(32)之间设有四个支撑机构，所述转动板(1)的上端固定连接有第一齿轮(3)，所述第一齿轮(3)的上端固定连接有与其共轴固定连接的套筒(4)，所述套筒(4)内配合连接有往复丝杆(30)，所述套筒(4)的上方设有中空杆(2)，所述中空杆(2)内设有矩形腔(5)，所述矩形腔(5)内滑动连接有矩形杆(6)，所述中空杆(2)与矩形腔(5)相背的一端固定连接有呈上下设置的第一支板(9)和第二支板(14)，所述第一支板(9)和第二支板(14)之间固定连接有伺服电机(10)，所述伺服电机(10)的输出端固定连接有转动杆(11)，所述转动杆(11)贯穿中空杆(2)并与其转动连接，所述转动杆(11)的另一端固定连接有螺纹杆(8)，所述螺纹杆(8)与矩形杆(6)配合连接，所述螺纹杆(8)与往复丝杆(30)之间设有第一传动机构，所述转动杆(11)与第二支板(14)和第一齿轮(3)之间设有第二传动机构，所述矩形杆(6)的另一端固定连接有横板(29)，所述横板(29)的底部安装有支架(20)，所述支架(20)上安装有水轮(21)，所述横板(29)的底部安装有发电机(24)，所述发电机(24)通过第三传动机构与水轮(21)相连接；

所述第一传动机构包括固定在螺纹杆(8)上的第一锥齿轮(27)，所述往复丝杆(30)贯穿中空杆(2)并与其转动连接，所述往复丝杆(30)的上端固定连接有第二锥齿轮(28)，所述第二锥齿轮(28)与第一锥齿轮(27)相啮合；

所述第二传动机构包括固定在套筒(4)上的横杆(17)，所述横杆(17)上下贯穿设有与其固定连接的竖杆第一矩形套管(16)，所述第一矩形套管(16)的内滑动连接有第二矩形套管(15)，所述第一矩形套管(16)的底部固定连接有第二齿轮(18)，所述第二齿轮(18)与第一齿轮(3)相啮合，所述第二矩形套管(15)的上端贯穿第二支板(14)并与其转动连接，所述转动杆(11)上固定连接有第三锥齿轮(12)，所述第二矩形套管(15)的上端固定连接有第四锥齿轮(13)，所述第四锥齿轮(13)与第三锥齿轮(12)相啮合；

使用时，首先将所述水轮(21)放在河水中，启动所述伺服电机(10)，所述伺服电机(10)转动带动所述转动杆(11)和所述螺纹杆(8)转动，由于所述矩形杆(6)在所述矩形腔(5)的限位下无法转动，因此所述螺纹杆(8)转动时，可以实现所述矩形杆(6)移动，且移动方向与所述伺服电机(10)相背，如此可以实现所述水轮(21)的移动；

所述转动杆(11)转动所述第三锥齿轮(12)转动，所述第三锥齿轮(12)转动带动所述第四锥齿轮(13)转动，从而实现所述第一矩形套管(16)和所述第二矩形套管(15)转动，进而实现所述第二齿轮(18)转动，所述第二齿轮(18)转动会围绕所述第一齿轮(3)转动，从而实现所述中空杆(2)和所述水轮(21)的转动，实现所述水轮(21)转向；

所述螺纹杆(8)转动带动所述第一锥齿轮(27)和所述第二锥齿轮(28)转动，进而实现所述往复丝杆(30)转动，所述往复丝杆(30)在所述套筒(4)内转动时，首先所述往复丝杆(30)带动所述中空杆(2)向上移动，此时所述第一矩形套管(16)和所述第二矩形套管(15)相对滑动，当所述水轮(21)位于水面上时，则所述往复丝杆(30)转动则向下移动，此时所述中空杆(2)和所述水轮(21)均向下移动，当所述中空杆(2)转动90°时，此时所述水轮(21)的底部部分位于水面以下，如此，实现对所述水轮(21)的升降以及调向，无需多余的动力设备；

若是不再使用时，启动所述伺服电机(10)使其反转，相反的所述中空杆(2)和所述水轮(21)复位，则所述矩形杆(6)收纳至所述矩形腔(5)内，从而实现对所述矩形杆(6)的收纳；

当河水水位发生变化时，当所述水轮(21)转动90°后，启动所述升降油缸(31)，调节所述转动板(1)的高度，进而可以调节所述水轮(21)的高度，使其处于合适的位置。

2.根据权利要求1所述的一种具有升降调向功能的水轮发电机，其特征在于，所述支撑机构包括固定在转动板(1)底部的固定块(33)，所述固定块(33)的底部设有滑动槽(34)，所述滑动槽(34)内滑动连接有滑动块(36)，所述滑动块(36)与滑动槽(34)的内顶部之间固定连接有支撑弹簧(35)，所述滑动块(36)的底部的固定连接有支撑块(37)，所述支撑块(37)的底部固定连接有滚轮(38)。

3.根据权利要求1所述的一种具有升降调向功能的水轮发电机，其特征在于，所述矩形杆(6)与螺纹杆(8)相对的一面设有螺纹槽(7)，所述螺纹杆(8)延伸至螺纹槽(7)内并与其螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有升降调向功能的水轮发电机，其特征在于，所述转动杆(11)贯穿中空杆(2)并延伸至矩形腔(5)内，且所述转动杆(11)与螺纹杆(8)一体成型。

5.根据权利要求1所述的一种具有升降调向功能的水轮发电机，其特征在于，所述中空杆(2)上贯穿安装有轴承(19)，所述往复丝杆(30)贯穿轴承(19)的内环并与其固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种具有升降调向功能的水轮发电机，其特征在于，所述第三传动机构包括固定在发电机(24)轴端的第一传动轮(25)，所述支架(20)上安装有与水轮(21)共轴固定连接的短杆(22)，所述短杆(22)上固定连接有共轴的第二传动轮(23)，所述第二传动轮(23)与第一传动轮(25)通过皮带(26)相连接。

说明书

一种具有升降调向功能的水轮发电机

技术领域

[0001] 本发明涉及水轮发电机技术领域，尤其涉及一种具有升降调向功能的水轮发电机。

背景技术

[0002] 水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输
出，是水电站生产电能的主要动力设备。

[0003] 而目前的水轮发电机分为两种，一种是安装在河岸边上的，另一种则是直接安装在水面上的；目前安装在河岸边上的水轮发电机不便调节和收纳，功能性差，因此我们设计
了一种具有升降调向功能的水轮发电机来解决以上问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有升降调向功能的水轮发电机，其不仅可以对实现对水轮的调向，同时也可以实现对水轮的升降，同时也
可以实现对矩形杆进行伸缩，功能性强，且方便使用和收纳。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

[0006] 一种具有升降调向功能的水轮发电机，包括安装底座，所述安装底座上固定连接有升降油缸，所述升降油缸的输出端固定连接有转动板，所述转动板与安装底座之间设有
四个支撑机构，所述转动板的上端固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮的上端固定连接有
与其共轴固定连接的套筒，所述套筒内配合连接有往复丝杆，所述套筒的上方设有中空杆，
所述中空杆内设有矩形腔，所述矩形腔内滑动连接有矩形杆，所述中空杆与矩形腔相背的
一端固定连接有呈上下设置的第一支板和第二支板，所述第一支板和第二支板之间固定连
接有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有转动杆，所述转动杆贯穿中空杆并与其
转动连接，所述转动杆的另一端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆与矩形杆配合连接，所述螺
纹杆与往复丝杆之间设有第一传动机构，所述转动杆与第二支板和第一齿轮之间设有第二
传动机构，所述矩形杆的另一端固定连接有横板，所述横板的底部安装有支架，所述支架上
安装有水轮，所述横板的底部安装有发电机，所述发电机通过第三传动机构与水轮相连接。

[0007] 优选地，所述支撑机构包括固定在转动板底部的固定块，所述固定块的底部设有滑动槽，所述滑动槽内滑动连接有滑动块，所述滑动块与滑动槽的内顶部之间固定连接有
支撑弹簧，所述滑动块的底部的固定连接有支撑块，所述支撑块的底部固定连接有滚轮。

[0008] 优选地，所述矩形杆与螺纹杆相对的一面设有螺纹槽，所述螺纹杆延伸至螺纹槽内并与其螺纹连接。

[0009] 优选地，所述转动杆贯穿中空杆并延伸至矩形腔内，且所述转动杆与螺纹杆一体成型。

[0010] 优选地，所述第一传动机构机构包括固定在螺纹杆上的第一锥齿轮，所述往复丝杆贯穿中空杆并与其转动连接，所述往复丝杆的上端固定连接有第二锥齿轮，所述第二锥
齿轮与第一锥齿轮相啮合。

[0011] 优选地，所述中空杆上贯穿安装有轴承，所述往复丝杆贯穿轴承的内环并与其固定连接。

[0012] 优选地，所述第二传动机构包括固定在套筒上的横杆，所述横杆上下贯穿设有与其固定连接的竖杆第一矩形套管，所述第一矩形套管的内滑动连接有第二矩形套管，所述
第一矩形套管的底部固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮相啮合，所述第二矩
形套管的上端贯穿第二支板并与其转动连接，所述转动杆上固定连接有第三锥齿轮，所述
第二矩形套管的上端固定连接有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮相啮合。

[0013] 优选地，所述第三传动机构包括固定在发电机轴端的第一传动轮，所述支架上安装有与水轮共轴固定连接的短杆，所述短杆上固定连接有共轴的第二传动轮，所述第二传
动轮与第一传动轮通过皮带相连接。

[0014] 本发明与现有技术相比，其有益效果为：

[0015] 首先将水轮放在河水中，工作人员可以启动伺服电机，伺服电机转动带动转动杆和螺纹杆转动，由于矩形杆在矩形腔的限位下无法转动，因此螺纹杆转动时，可以实现矩形
杆移动，且移动方向与伺服电机相背，如此可以实现水轮的移动；

[0016] 同时，转动杆转动第三锥齿轮转动，第三锥齿轮转动带动第四锥齿轮转动，从而实现第一矩形套管和第二矩形套管转动，进而实现第二齿轮转动，第二齿轮转动会围绕第一
齿轮转动，从而实现中空杆和水轮的转动，实现水轮转向；

[0017] 同时，螺纹杆转动带动第一锥齿轮和第二锥齿轮转动，进而实现往复丝杆转动，往复丝杆在套筒内转动时，首先往复丝杆带动中空杆向上移动，此时第一矩形套管和第二矩
形套管相对滑动，当水轮位于水面上时，则往复丝杆转动则向下移动，此时中空杆和水轮均
向下移动，当中空杆转动°时，此时水轮的底部部分位于水面以下，如此，实现对水轮的升降
以及调向，无需多余的动力设备；

[0018] 若是不再使用时，启动伺服电机使其反转，相反的中空杆和水轮复位，则矩形杆收纳至矩形腔内，从而实现对矩形杆的收纳。

[0019] 综上所述，本发明结构合理，不仅可以对实现对水轮的调向，同时也可以实现对水轮的升降，同时也可以实现对矩形杆进行伸缩，功能性强，且方便使用和收纳。

附图说明

[0020] 图1为本发明提出的一种具有升降调向功能的水轮发电机的结构示意图；

[0021] 图2为本发明提出的一种具有升降调向功能的水轮发电机中A处的结构示意图；

[0022] 图3为本发明提出的一种具有升降调向功能的水轮发电机中支撑机构的结构示意图；

[0023] 图4为本发明提出的一种具有升降调向功能的水轮发电机中中空杆的侧视图。

[0024] 图中：1转动板、2中空杆、3第一齿轮、4套筒、5矩形腔、6矩形杆、7螺纹槽、8螺纹杆、9第一支板、10伺服电机、11转动杆、12第三锥齿轮、13第四锥齿轮、14第二支板、15第二矩形
套管、16第一矩形套管、17横杆、18第二齿轮、19轴承、20支架、21水轮、22短杆、23第二传动
轮、24发电机、25第一传动轮、26皮带、27第一锥齿轮、28第二锥齿轮、29横板、30往复丝杆、
31升降油缸、32安装底座、33固定块、34滑动槽、35支撑弹簧、36滑动块、37支撑块、38滚轮。

具体实施方式

[0025] 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。

[0026] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基
于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示
所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本
发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重
要性。

[0027] 参照图1‑4，一种具有升降调向功能的水轮发电机，包括安装底座32，安装底座32上固定连接有升降油缸31，升降油缸31的输出端固定连接有转动板1，转动板1与安装底座
32之间设有四个支撑机构，支撑机构包括固定在转动板1底部的固定块33，固定块33的底部
设有滑动槽34，滑动槽34内滑动连接有滑动块36，滑动块36与滑动槽34的内顶部之间固定
连接有支撑弹簧35，滑动块36的底部的固定连接有支撑块37，支撑块37的底部固定连接有
滚轮38；支撑机构在一定范围内，可以对转动板1进行支撑，以保证转动板1升降时的稳定
性，也可以对转动板1使用时的稳定支撑。

[0028] 转动板1的上端固定连接有第一齿轮3，第一齿轮3的上端固定连接有与其共轴固定连接的套筒4，套筒4内配合连接有往复丝杆30，套筒4的上方设有中空杆2，中空杆2内设
有矩形腔5，矩形腔5内滑动连接有矩形杆6，如此矩形杆6在矩形腔5内不会发生转动。

[0029] 中空杆2与矩形腔5相背的一端固定连接有呈上下设置的第一支板9和第二支板14，第一支板9和第二支板14之间固定连接有伺服电机10，伺服电机10的输出端固定连接有
转动杆11，转动杆11贯穿中空杆2并与其转动连接，转动杆11的另一端固定连接有螺纹杆8，
螺纹杆8与矩形杆6配合连接，矩形杆6与螺纹杆8相对的一面设有螺纹槽7，螺纹杆8延伸至
螺纹槽7内并与其螺纹连接，转动杆11贯穿中空杆2并延伸至矩形腔5内，且转动杆11与螺纹
杆8一体成型。

[0030] 螺纹杆8与往复丝杆30之间设有第一传动机构，第一传动机构机构包括固定在螺纹杆8上的第一锥齿轮27，往复丝杆30贯穿中空杆2并与其转动连接，往复丝杆30的上端固
定连接有第二锥齿轮28，第二锥齿轮28与第一锥齿轮27相啮合；中空杆2上贯穿安装有轴承
19，往复丝杆30贯穿轴承19的内环并与其固定连接，如此螺纹杆8转动时，可以实现第一锥
齿轮27转动，进而实现第二锥齿轮28和往复丝杆30转动。

[0031] 转动杆11与第二支板14和第一齿轮3之间设有第二传动机构，第二传动机构包括固定在套筒4上的横杆17，横杆17上下贯穿设有与其固定连接的竖杆第一矩形套管16，第一
矩形套管16的内滑动连接有第二矩形套管15，第一矩形套管16的底部固定连接有第二齿轮
18，第二齿轮18与第一齿轮3相啮合，第二矩形套管15的上端贯穿第二支板14并与其转动连
接，转动杆11上固定连接有第三锥齿轮12，第二矩形套管15的上端固定连接有第四锥齿轮
13，第四锥齿轮13与第三锥齿轮12相啮合。

[0032] 矩形杆6的另一端固定连接有横板29，横板29的底部安装有支架20，支架20上安装有水轮21，横板29的底部安装有发电机24，发电机24通过第三传动机构与水轮21相连接，第
三传动机构包括固定在发电机24轴端的第一传动轮25，支架20上安装有与水轮21共轴固定
连接的短杆22，短杆22上固定连接有共轴的第二传动轮23，第二传动轮23与第一传动轮25
通过皮带26相连接。

[0033] 本发明使用时，首先将水轮21放在河水中，工作人员可以启动伺服电机10，伺服电机10转动带动转动杆11和螺纹杆8转动，由于矩形杆6在矩形腔5的限位下无法转动，因此螺
纹杆8转动时，可以实现矩形杆6移动，且移动方向与伺服电机10相背，如此可以实现水轮21
的移动；

[0034] 同时，转动杆11转动第三锥齿轮12转动，第三锥齿轮12转动带动第四锥齿轮13转动，从而实现第一矩形套管16和第二矩形套管15转动，进而实现第二齿轮18转动，第二齿轮
18转动会围绕第一齿轮3转动类似于行星齿轮运动，从而实现中空杆2和水轮21的转动，实
现水轮21转向；

[0035] 同时，螺纹杆8转动带动第一锥齿轮27和第二锥齿轮28转动，进而实现往复丝杆30转动，往复丝杆30在套筒4内转动时，首先往复丝杆30带动中空杆2向上移动，此时第一矩形
套管16和第二矩形套管15相对滑动，当水轮21位于水面上时，则往复丝杆30转动则向下移
动，此时中空杆2和水轮21均向下移动，当中空杆2转动90°时，此时水轮21的底部部分位于
水面以下，如此，实现对水轮21的升降以及调向，无需多余的动力设备；

[0036] 若是不再使用时，启动伺服电机10使其反转，相反的中空杆2和水轮21复位，则矩形杆6收纳至矩形腔5内，从而实现对矩形杆6的收纳；

[0037] 当因降雨等原因，河水水位发生变化时，当水轮21转动90°后，启动升降油缸31，调节转动板1的高度，进而可以调节水轮21的盖度，使其处于合适的位置。

[0038] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。