一种水利发电式抽水装置

技术领域

本发明涉及水利发电设备相关领域，尤其是一种水利发电式抽水装置。

背景技术

抽水装置在农田灌溉作业中起着重要的作用，但是目前的抽水装置主要有电力驱动水泵抽水，或者利用发动机驱动水泵抽水，电力驱动在一些山地梯田地区不容易实现，而利用发动机驱动的水泵一般都比较笨重，而且其能源消耗较大，目前也有一些利用水利发电驱动的抽水装置，但是一般都无法自动调节发电机转速，使得其发电机产生的电量波动较大，这大大降低了装置的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水利发电式抽水装置，能够克服现有技术的上述缺陷，从而提高设备的实用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种水利发电式抽水装置，包括主箱体，所述主箱体内设有左右贯通的通水腔，所述通水腔上端壁上固定连接有扇叶座所述上端壁内设有向下延伸至所述扇叶座内的扇叶传动腔，所述扇叶传动腔左端壁内转动配合连接有向左延伸至所述通水腔向右延伸至所述扇叶传动腔内的扇叶轴，所述扇叶轴左侧末端固定连接有扇叶，所述扇叶轴右侧末端固定连接有扇叶从动带轮，所述通水腔内壁内固定连接有位于所述扇叶左侧的过滤网，所述扇叶传动腔右侧设有挡板滑动腔，所述扇叶传动腔左侧设有锥形摩擦轮腔，所述扇叶传动腔左端壁内转动配合连接有向左延伸至所述锥形摩擦轮腔内向右延伸贯穿所述扇叶传动腔至所述挡板滑动腔内的锥形摩擦轮轴，所述锥形摩擦轮轴上固定连接有位于所述扇叶传动腔内的主动带轮，所述主动带轮与所述扇叶从动带轮之间动力配合连接有扇叶传动皮带，所述锥形摩擦轮轴左侧末端固定连接有锥形摩擦轮，所述锥形摩擦轮轴右侧末端固定连接有旋转块，所述旋转块内设有多个以所述锥形摩擦轮轴为中心周向分布且开口向外的离心块滑动腔，所述离心块滑动腔内滑动配合连接有离心块，所述离心块靠近所述锥形摩擦轮轴侧端面与所述离心块滑动腔靠近所述锥形摩擦轮轴侧端壁之间固定连接有离心块弹簧，所述挡板滑动腔内滑动配合连接有位于所述旋转块上侧的挡板，所述挡板上端面与所述挡板滑动腔上端壁之间固定连接有挡板弹簧，所述挡板上端面固定连接有挡板拉绳。

在上述技术方案基础上，所述挡板滑动腔左侧设有与所述主箱体固定连接的发电机，所述发电机上端面固定连接有发电机导线，锥形摩擦轮腔上侧连通设有摩擦轮腔，所述摩擦轮腔右侧设有锥齿轮腔，所述锥齿轮腔上侧连通设有传动小齿轮腔，所述传动小齿轮腔上侧连通设有滑动齿轮腔，所述传动小齿轮腔位于所述发电机左侧，所述发电机左端面固定连接有向左延伸至所述传动小齿轮内的传动小齿轮轴，所述滑动齿轮腔左侧设有与所述主箱体固定连接的降速发电机，所述降速发电机上端面固定连接有降速导线，所述挡板滑动腔右侧设有两个与所述主箱体固定连接且上下对称的蓄电池，上下两侧所述蓄电池之间固定连接有连接导线，上侧所述蓄电池上端面固定连接有蓄电池导线，所述降速导线另一端与上侧所述蓄电池之间固定连接，所述发电机导线另一端与下侧所述蓄电池之间固定连接，所述挡板滑动腔下侧连通设有顶块腔，所述顶块腔内滑动配合连接有向上延伸至所述挡板滑动腔内的顶块，所述顶块下端面与所述顶块腔下端壁之间固定连接有顶块弹簧，所述顶块下端面固定连接有顶块拉绳。

在上述技术方案基础上，所述通水腔上侧设有位于所述扇叶传动腔后侧的水泵腔，所述水泵腔左侧连通设有开口向左的进水腔，所述进水腔内壁上固定连接有进水过滤网，所述主箱体后端面固定连接有排水管，所述水泵腔后侧连通设有向后延伸至所述排水管内的排水腔，所述水泵腔右侧设有与所述主箱体固定连接的电动机，所述蓄电池导线另一端与所述电动机固定连接，所述电动机左端面固定连接有向左延伸至所述水泵腔内的水泵轴，所述水泵轴左侧末端固定连接有水泵，所述所述降速发电机有端面固定连接有向右延伸贯穿所述滑动齿轮腔至所述滑动齿轮腔有端壁内的降速发电机轴，所述降速发电机轴上花键配合连接有位于所述滑动齿轮腔内的齿轮轴套，所述传动小齿轮轴左侧末端固定连接有传动小齿轮，所述齿轮轴套上固定连接有能够与所述传动小齿轮啮合的滑动齿轮，所述齿轮轴套左右侧末端均固定连接有左右对称的齿轮轴套座，所述齿轮轴套座内设有左右贯穿的发电机轴通腔。

在上述技术方案基础上，所述降速发电机轴贯穿所述发电机轴通腔，右侧所述齿轮轴套座右端面与所述滑动齿轮腔右端壁之间固定连接有齿轮轴套弹簧，所述顶块拉绳另一端与左侧所述齿轮轴套座左端面固定连接，所述摩擦轮腔左端壁内转动配合连接有向右延伸贯穿所述摩擦轮腔至所述锥齿轮腔内的摩擦轮轴，所述摩擦轮轴右侧末端固定连接有与所述传动小齿轮啮合的锥齿轮，所述摩擦轮轴上花键配合连接有位于所述摩擦轮腔内的摩擦轮轴套，所述摩擦轮轴套左右侧均固定连接有左右对称的摩擦轮轴套座，所述摩擦轮轴套座内设有左右贯通的摩擦轮轴通腔，所述挡板拉绳另一端与所述右侧所述摩擦轮轴套座固定连接，左侧所述摩擦轮轴套座左端面与所述摩擦轮腔左端壁之间固定连接有摩擦轮弹簧，所述摩擦轮轴套上固定连接有与所述锥形摩擦轮抵接的滑动摩擦轮。

本发明的有益效果 ：根据水流速度自动调整发电机的转动速度，使得发电机能保持一个比较稳定的速度，从而使其产生的电量能保持稳定，从而保证了装置的使用寿命，同时当水流速度过大时，能自动驱动降速发电机工作进行发电，在保证发电机转动速度安全的同时能增加发电量，同时利用水利发电驱动水泵抽水，大大降低了能源消耗，同时也增加了装置的使用便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种水利发电式抽水装置整体结构示意图。

图2是图1中A-A的结构示意图。

图3是图1中B的放大结构示意图。

图4是图1中C的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图 1-4所述的一种水利发电式抽水装置，包括主箱体10，所述主箱体10内设有左右贯通的通水腔22，所述通水腔22上端壁上固定连接有扇叶座23所述2上端壁内设有向下延伸至所述扇叶座23内的扇叶传动腔24，所述扇叶传动腔24左端壁内转动配合连接有向左延伸至所述通水腔22向右延伸至所述扇叶传动腔24内的扇叶轴27，所述扇叶轴27左侧末端固定连接有扇叶28，所述扇叶轴27右侧末端固定连接有扇叶从动带轮26，所述通水腔22内壁内固定连接有位于所述扇叶28左侧的过滤网29，所述扇叶传动腔24右侧设有挡板滑动腔17，所述扇叶传动腔24左侧设有锥形摩擦轮腔63，所述扇叶传动腔24左端壁内转动配合连接有向左延伸至所述锥形摩擦轮腔63内向右延伸贯穿所述扇叶传动腔24至所述挡板滑动腔17内的锥形摩擦轮轴31，所述锥形摩擦轮轴31上固定连接有位于所述扇叶传动腔24内的主动带轮32，所述主动带轮32与所述扇叶从动带轮26之间动力配合连接有扇叶传动皮带25，所述锥形摩擦轮轴31左侧末端固定连接有锥形摩擦轮30，所述锥形摩擦轮轴31右侧末端固定连接有旋转块33，所述旋转块33内设有多个以所述锥形摩擦轮轴31为中心周向分布且开口向外的离心块滑动腔67，所述离心块滑动腔67内滑动配合连接有离心块39，所述离心块39靠近所述锥形摩擦轮轴31侧端面与所述离心块滑动腔67靠近所述锥形摩擦轮轴31侧端壁之间固定连接有离心块弹簧34，所述挡板滑动腔17内滑动配合连接有位于所述旋转块33上侧的挡板18，所述挡板18上端面与所述挡板滑动腔17上端壁之间固定连接有挡板弹簧15，所述挡板18上端面固定连接有挡板拉绳16。

另外，在一个实施例中，所述挡板滑动腔17左侧设有与所述主箱体10固定连接的发电机14，所述发电机14上端面固定连接有发电机导线13，锥形摩擦轮腔63上侧连通设有摩擦轮腔65，所述摩擦轮腔65右侧设有锥齿轮腔61，所述锥齿轮腔61上侧连通设有传动小齿轮腔54，所述传动小齿轮腔54上侧连通设有滑动齿轮腔56，所述传动小齿轮腔54位于所述发电机14左侧，所述发电机14左端面固定连接有向左延伸至所述传动小齿轮53内的传动小齿轮轴68，所述滑动齿轮腔56左侧设有与所述主箱体10固定连接的降速发电机11，所述降速发电机11上端面固定连接有降速导线12，所述挡板滑动腔17右侧设有两个与所述主箱体10固定连接且上下对称的蓄电池20，上下两侧所述蓄电池20之间固定连接有连接导线21，上侧所述蓄电池20上端面固定连接有蓄电池导线19，所述降速导线12另一端与上侧所述蓄电池20之间固定连接，所述发电机导线13另一端与下侧所述蓄电池20之间固定连接，所述挡板滑动腔17下侧连通设有顶块腔37，所述顶块腔37内滑动配合连接有向上延伸至所述挡板滑动腔17内的顶块38，所述顶块38下端面与所述顶块腔37下端壁之间固定连接有顶块弹簧35，所述顶块38下端面固定连接有顶块拉绳36。

另外，在一个实施例中，所述通水腔22上侧设有位于所述扇叶传动腔24后侧的水泵腔43，所述水泵腔43左侧连通设有开口向左的进水腔40，所述进水腔40内壁上固定连接有进水过滤网47，所述主箱体10后端面固定连接有排水管42，所述水泵腔43后侧连通设有向后延伸至所述排水管42内的排水腔41，所述水泵腔43右侧设有与所述主箱体10固定连接的电动机44，所述蓄电池导线19另一端与所述电动机44固定连接，所述电动机44左端面固定连接有向左延伸至所述水泵腔43内的水泵轴45，所述水泵轴45左侧末端固定连接有水泵46，所述所述降速发电机11有端面固定连接有向右延伸贯穿所述滑动齿轮腔56至所述滑动齿轮腔56有端壁内的降速发电机轴48，所述降速发电机轴48上花键配合连接有位于所述滑动齿轮腔56内的齿轮轴套55，所述传动小齿轮轴68左侧末端固定连接有传动小齿轮53，所述齿轮轴套55上固定连接有能够与所述传动小齿轮53啮合的滑动齿轮49，所述齿轮轴套55左右侧末端均固定连接有左右对称的齿轮轴套座50，所述齿轮轴套座50内设有左右贯穿的发电机轴通腔51。

另外，在一个实施例中，所述降速发电机轴48贯穿所述发电机轴通腔51，右侧所述齿轮轴套座50右端面与所述滑动齿轮腔56右端壁之间固定连接有齿轮轴套弹簧52，所述顶块拉绳36另一端与左侧所述齿轮轴套座50左端面固定连接，所述摩擦轮腔65左端壁内转动配合连接有向右延伸贯穿所述摩擦轮腔65至所述锥齿轮腔61内的摩擦轮轴59，所述摩擦轮轴59右侧末端固定连接有与所述传动小齿轮53啮合的锥齿轮60，所述摩擦轮轴59上花键配合连接有位于所述摩擦轮腔65内的摩擦轮轴套62，所述摩擦轮轴套62左右侧均固定连接有左右对称的摩擦轮轴套座57，所述摩擦轮轴套座57内设有左右贯通的摩擦轮轴通腔66，所述挡板拉绳16另一端与所述右侧所述摩擦轮轴套座57固定连接，左侧所述摩擦轮轴套座57左端面与所述摩擦轮腔65左端壁之间固定连接有摩擦轮弹簧64，所述摩擦轮轴套62上固定连接有与所述锥形摩擦轮30抵接的滑动摩擦轮58。

本实施例所述固定连接方法包括但不限于螺栓固定、焊接等方法。

如图1-4所示，本发明的设备处于初始状态时，离心块39位于离心块滑动腔67内，离心块弹簧34处于放松状态，顶块弹簧35的弹力大于齿轮轴套弹簧52的弹力，顶块拉绳36处于绷紧状态，滑动齿轮49与传动小齿轮53未啮合，齿轮轴套弹簧52处于拉伸状态，挡板弹簧15的弹力大于摩擦轮弹簧64的弹力，挡板拉绳16处于绷紧状态，滑动摩擦轮58与锥形摩擦轮30大直径处抵接。

整个装置的机械动作的顺序 ：

开始工作时，水流通过过滤网29进入通水腔22内，从而带动扇叶28转动，从而使得扇叶轴27转动，从而带动扇叶从动带轮26转动，通过扇叶传动皮带25带动主动带轮32转动，从而带动锥形摩擦轮轴31转动，从而使得锥形摩擦轮30转动，从而带动滑动摩擦轮58转动，从而使得摩擦轮轴套62转动，从而带动摩擦轮轴59转动，从而使得锥齿轮60转动，从而带动传动小齿轮53转动，从而使得传动小齿轮轴68转动，从而带动发电机14转动发电，通过发电机导线13将电量储存至下侧蓄电池20内，从而实现利用水利发电存储能量的目；

当水流速度增加时，锥形摩擦轮轴31转动转动速度增加使得旋转块33转动速度增加，从而使得离心块39在离心力的作用下向远离锥形摩擦轮轴31侧方向运动，从而使得挡板18克服挡板弹簧15的弹力向上运动，从而使得挡板拉绳16放松，挡板弹簧15压缩，使得左侧摩擦轮轴套座57在摩擦轮弹簧64的拉力作用下向左运动，从而带动滑动摩擦轮58向左运动至与锥形摩擦轮30小直径处抵接，从而降低滑动摩擦轮58转动速度降低，如果滑动摩擦轮58与锥形摩擦轮30最小直径处抵接时，水流速度还在继续增加，从而使得离心块39向远离锥形摩擦轮轴31方向运动至碰触顶块腔37，从而带动顶块腔37向下运动，从而使得顶块拉绳36放松，右侧齿轮轴套座50在齿轮轴套弹簧52的拉力作用下向右运动，从而带动齿轮轴套55向右运动，从而使得滑动齿轮49向右运动至与传动小齿轮53啮合，从而使得增大传动小齿轮53的负载从而降低传动小齿轮53的转速，同时传动小齿轮53转动带动滑动齿轮49转动，从而使得齿轮轴套55转动，从而带动降速发电机轴48转动，从而使得降速发电机11转动发电，通过降速导线12将电量储存至下侧蓄电池20中；

上下侧蓄电池20的电量通过蓄电池导线19驱动电动机44转动，从而带动水泵轴45转动，从而带动水泵46转动，从而使得通过进水腔40进入水泵腔43的水流加压后从排水腔41流出，如果流经通水腔22的水流减小，使得扇叶28转动速度减小，从而使得离心块39受到的离心力减小，从而在离心块弹簧34的拉力作用下离心块39向靠近锥形摩擦轮轴31侧方向运动，从而使得挡板18在挡板弹簧15的弹力作用下向下运动，从而拉动挡板拉绳16，使得滑动摩擦轮58在摩擦轮弹簧64的弹力作用下向右运动至与锥形摩擦轮30大直径处抵接，从而使得滑动摩擦轮58的转速能保持稳定，从而使得发电机14的转速能保持稳定。

本发明的有益效果是：根据水流速度自动调整发电机的转动速度，使得发电机能保持一个比较稳定的速度，从而使其产生的电量能保持稳定，从而保证了装置的使用寿命，同时当水流速度过大时，能自动驱动降速发电机工作进行发电，在保证发电机转动速度安全的同时能增加发电量，同时利用水利发电驱动水泵抽水，大大降低了能源消耗，同时也增加了装置的使用便捷性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。