CN103206332B - 一种贯流式水轮机自动清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种贯流式水轮机自动清洁装置，自动清洁装置包括电力储存装置、电动机、减速装置、旋转轴和控制装置，所述电力储存装置与所述电动机相连接以给所述电动机提供电能，所述控制装置用于控制所述电动机的运行，电动机与所述减速装置相连接，所述旋转轴竖直安装，所述旋转轴一端连接在所述贯流式水轮机的壳体上端，旋转轴的另一端与所述减速装置相连。本发明中的贯流式水轮机自动清洁装置，能够定时的转动该贯流式水轮机，使水流反向进入贯流式水轮机内，实现对贯流式水轮机的自动清洁，进而提高发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种贯流式水轮机自动清洁装置，具体涉及航标灯上贯流式水轮机自动清洁装置。
背景技术
能源是社会发展的驱动力，是人类生存的基础。水流能作为一种清洁的可再生能源，在水资源良好的地区得到了大力的开发。贯流式水轮机是一种在低水头水域应用比较广泛的水流发电机，它的主要特征是转轴采用水平布置，与进水管和出水管水流方向一致。螺旋桨叶片与转轴相连，转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能输出。当发电机长期在水下工作时，外表面和内部均会附着有污物和泥沙，如果得不到定时的清洁，会影响发电机的发电效率，严重时会使得电机无法转动。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种贯流式水轮机自动清洁装置，能够定时的转动该贯流式水轮机，使水流反向进入贯流式水轮机内，实现对贯流式水轮机的自动清洁，进而提高发电效率。
本发明提供了一种贯流式水轮机自动清洁装置，自动清洁装置包括电力储存装置、电动机、减速装置、旋转轴和控制装置，所述电力储存装置与所述电动机相连接以给所述电动机提供电能，所述控制装置用于控制所述电动机的运行，电动机与所述减速装置相连接，所述旋转轴竖直安装，所述旋转轴一端连接在所述贯流式水轮机的壳体上端，旋转轴的另一端与所述减速装置相连。
所述电力储存装置由所述贯流式水轮机驱动的发电机充电，所述控制装置对所述电力储存装置单位时间充电量进行检测，当所述充电量其低于设定值时启动所述电动机，带动所述贯流式水轮机180°旋转，让水流反方向进入所述贯流式水轮机进行冲洗。
所述控制装置每隔设定的时间启动所述电动机，带动所述贯流式水轮机180°旋转，让水流反方向进入所述贯流式水轮机进行冲洗。
水流反方向进入所述贯流式水轮机冲洗规定时间后控制装置给所述电动机一个复位信号，使得所述贯流式水轮机旋转复位。
所述减速装置包括圆锥齿轮减速器。
在所述减速装置的下端还设置有推力轴承用于承受所述旋转轴和所述贯流式水轮机的重量。
所述电力储存装置为蓄电池。
所述电动机为步进电机。
所述自动清洁装置设置在航标壳体上。
所述旋转轴外套有套管，所述套管固定在所述航标壳体上，所述套管的最上端高于水平面高度，所述套管与所述旋转轴之间设置有填料函。
与现有技术相比，本发明的有益效果是实现了对贯流式水轮机的自动清洁，提高了发电效率。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图。
图中；1贯流式水轮机；2步进电机；3圆锥齿轮减速器；4推力轴承；5旋转轴；6套管；7填料函；8支撑块；9自清洗基座；10航标壳体；11蓄电池；12控制装置；13人孔； 14发电机。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施实例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明。
水流发电是一种新兴的能量收集形式，特别是近些年无落差水流发电技术的发展，使得低水头水域的水能开发成为了可能。本发明专利以内河上的航标为载体，通过贯流式水轮机将水流的动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能用于内河航标供电，并实现水流发电机的自动清洁功能。
如图1所示，航标壳体10上设置有航标灯相关装置，位于河道中。航标壳体10上设置有控制装置12、蓄电池11和人孔13。航标壳体10内腔底部设置有自清洗基座9。贯流式水轮机1位于航标壳体10以下，基本水平设置。贯流式水轮机1壳体上设置有发电机14，用于将水轮机产生的机械能转化为电能。步进电机2设置在自清洗基座9上。蓄电池11与步进电机2相连接以给步进电机2提供电能。发电机14可以对蓄电池11进行充电。控制装置12用于控制步进电机2的运行。步进电机2与圆锥齿轮减速器3相连接。航标壳体10底部和自清洗基座9上端面分别开设有通孔以供旋转轴5穿过。旋转轴5竖直安装。旋转轴5一端连接在贯流式水轮机1的壳体上端，旋转轴5的上端穿过推力轴承4通过联轴节与圆锥齿轮减速器3相连。旋转轴5自上向下依次穿过推力轴承4、清洗基座9上的通孔、套管6、航标壳体10上的通孔。推力轴承4用来承受旋转轴5以及贯流式水轮机1的重力。推力轴承4设置在自清洗基座9上。为了防止航标壳体10底部漏水，在航标壳体10通孔上焊接一个高于航标吃水线的套管6，外侧使用四个支撑块8增加套管的机械强度。套管6与旋转轴5之间的间隙用填料函7密封，使得旋转轴5在受到横向作用力时能够保持竖直。自清洗基座9其四只脚用地脚螺钉固定在航标壳体10上。
固定在平台上的步进电机2通过圆锥齿轮减速器3，带动旋转轴5以及贯流式水轮机1动作。步进电机2的动作信号由控制装置12发出。在一个实施例中，控制装置12通过检测蓄电池11的单位时间充电量，判断是否需要驱动步进电机2带动贯流式水轮机1进行自清洗。例如，当单位时间充电量小于设定值时，判定贯流式水轮机1上有杂物，需要进行清洗，于是驱动步进电机2带动贯流式水轮机1进行180°旋转，让水流反方向进入所述贯流式水轮机进行冲洗。在其它实施例中，控制装置12也可以每间隔设定的时间后驱动步进电机2带动贯流式水轮机1进行180°旋转。控制装置12发出动作信号后，蓄电池11向步进电机2供电。在一个实施例中，水流反方向进入所述贯流式水轮机1冲洗规定时间后控制装置12给步进电机2一个复位信号，使得贯流式水轮机1旋转复位。
本发明提供的贯流式水轮机自动清洁装置，能够定时的转动该贯流式水轮机，使水流反向进入贯流式水轮机内，实现对贯流式水轮机的自动清洁，进而提高发电效率。
Claims (9)
1.一种贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于包括：电力储存装置、电动机、减速装置、旋转轴和控制装置，所述电力储存装置与所述电动机相连接以给所述电动机提供电能，所述控制装置用于控制所述电动机的运行，电动机与所述减速装置相连接，所述旋转轴竖直安装，所述旋转轴一端连接在所述贯流式水轮机的壳体上端，旋转轴的另一端与所述减速装置相连；
所述控制装置每隔设定的时间启动所述电动机，带动所述贯流式水轮机180°旋转，让水流反方向进入所述贯流式水轮机进行冲洗。
2.根据权利要求1所述的贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于，所述电力储存装置由所述贯流式水轮机驱动的发电机充电，所述控制装置对所述电力储存装置单位时间充电量进行检测，当所述充电量低于设定值时启动所述电动机，带动所述贯流式水轮机180°旋转，让水流反方向进入所述贯流式水轮机进行冲洗。
3.根据权利要求1或2所述的贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于，水流反方向进入所述贯流式水轮机冲洗规定时间后控制装置给所述电动机一个复位信号，使得所述贯流式水轮机旋转复位。
4.根据权利要求1所述的贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于，所述减速装置包括圆锥齿轮减速器。
5.根据权利要求1所述的贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于，在所述减速装置的下端还设置有推力轴承用于承受所述旋转轴和所述贯流式水轮机的重量。
6.根据权利要求1所述的贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于，所述电力储存装置为蓄电池。
7.根据权利要求1所述的贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于，所述电动机为步进电机。
8.根据权利要求1所述的贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于，所述自动清洁装置设置在航标壳体上。
9.根据权利要求8所述的贯流式水轮机自动清洁装置，其特征在于，所述旋转轴外套有套管，所述套管固定在所述航标壳体上，所述套管的最上端高于水平面高度，所述套管与所述旋转轴之间设置有填料函。
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