[發(fā)明專利]一種出水口處挑流杠桿式消能發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811195311.2
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109737003B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙文舉;錢俊杰;陳庭興;楊柳崴
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: F03B17/06
• 分類號: F03B17/06
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

本發(fā)明屬于水利發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種出水口處挑流杠桿式消能發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括混凝土水流渠道、與混凝土水流渠道相貼的出水口、置于混凝土水流渠道末端的挑流板、消力箱、杠桿聯(lián)動裝置以及與發(fā)電機相連的組合式齒輪單項加速裝置。消力箱包括由前、后閘板和左、右外板及底板制成的箱體；箱體內(nèi)分別設(shè)有分水板、數(shù)個縱向擋水板；底板上設(shè)有主齒輪傳動軸，該主齒輪傳動軸的兩側(cè)均布有數(shù)個橫向擋水板；左、右外板上均設(shè)有一套杠桿聯(lián)動裝置；每套杠桿聯(lián)動裝置包括支撐杠桿、直連桿Ⅰ和直連桿Ⅱ；主齒輪傳動軸與組合式齒輪單項加速裝置相連。本發(fā)明效率高、穩(wěn)定性好，可解決高速水流對土壤沖蝕嚴(yán)重的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種出水口處挑流杠桿式消能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，農(nóng)田管道輸水灌溉存在出水口處高速水流對該地土壤沖蝕嚴(yán)重的現(xiàn)象，高水頭帶來的巨大的水能對下游產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此，采用有效的消能方式極為重要，目前有面流、挑流、底流三大消能方式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種效率高、穩(wěn)定性好的出水口處挑流杠桿式消能發(fā)電系統(tǒng)。

為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種出水口處挑流杠桿式消能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括置于水流渠道混凝土墩上的混凝土水流渠道、與所述混凝土水流渠道相貼的出水口、置于所述混凝土水流渠道末端的挑流板、置于消力箱混凝土支座墩上的消力箱、置于接地支座上的杠桿聯(lián)動裝置以及與發(fā)電機相連的組合式齒輪單項加速裝置；所述消力箱包括由前、后閘板和左、右外板及底板制成的箱體；所述箱體內(nèi)分別設(shè)有分水板、數(shù)個縱向擋水板；所述底板上設(shè)有主齒輪傳動軸，該主齒輪傳動軸的兩側(cè)均布有數(shù)個橫向擋水板；所述左、右外板上均設(shè)有一套杠桿聯(lián)動裝置；每套所述杠桿聯(lián)動裝置包括支撐杠桿、與所述外板相連的直連桿Ⅰ、與所述接地支座相連的直連桿Ⅱ；所述支撐杠桿的一端與所述挑流板相連，其另一端通過變向滑塊裝置與所述直連桿Ⅱ的一端相連，該直連桿Ⅱ的另一端與所述直連桿Ⅰ相連；所述主齒輪傳動軸與所述組合式齒輪單項加速裝置相連。

所述混凝土水流渠道的末端設(shè)有轉(zhuǎn)軸Ⅰ，該轉(zhuǎn)軸Ⅰ與所述挑流板軸連接。

所述消力箱混凝土支座墩通過所述主齒輪傳動軸與所述消力箱相連。

所述直連桿Ⅰ與所述外板鉸接在一起。

所述消力箱的內(nèi)部橫穿有數(shù)個所述縱向擋水板。

所述直連桿Ⅱ分別通過轉(zhuǎn)軸Ⅱ與所述直連桿Ⅰ、所述接地支座相連。

所述閘板與所述底板之間設(shè)有間隙。

所述支撐杠桿與所述挑流板的夾角為30°~45°。

所述變向滑塊裝置包括與所述直連桿Ⅱ銷連接的連接體和與所述支撐杠桿相連的凸字形滑道；所述凸字形滑道上設(shè)有所述連接體。

所述組合式齒輪單項加速裝置包括與所述主齒輪傳動軸相連的主齒輪、與所述主齒輪相嚙合的副齒輪以及齒輪變速箱；所述副齒輪通過副齒輪傳動軸與所述齒輪變速箱相連，該齒輪變速箱與所述發(fā)電機相連；所述副齒輪傳動軸上設(shè)有內(nèi)置棘輪，該內(nèi)置棘輪搭掛棘爪。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明利用杠桿原理、挑流消能原理、動能定理特性，可使整個系統(tǒng)連續(xù)自動發(fā)電，發(fā)出來的電量可用于灌溉工廠，也可用于農(nóng)田周圍燈光的蓄電用于夜間照明。

2、本發(fā)明利用不同挑角狀態(tài)下水流沖擊消力箱的位置不同，使得杠桿能不斷地擺動，提高了整個發(fā)電系統(tǒng)的效率與穩(wěn)定性。

3、本發(fā)明挑流板通過轉(zhuǎn)軸與混凝土水流渠道相連，因轉(zhuǎn)軸的存在使得挑流板能在變向滑塊裝置對應(yīng)的支撐杠桿高度變化下而改變與水平方向的夾角，即改變了挑角。

4、本發(fā)明消力箱內(nèi)部存在分水板，可將進入消力箱的水流分為兩股，促使水流分散摻氣消能。