技术领域

本发明涉及水利发电领域，具体地说是一种利用空转与弹簧反向力进行双重缓冲的水利发电设备。

背景技术

水利发电是一种利用水的落差进行把机械能转化成电能的设备，经常用于大坝中。

由于大坝的水必须蓄满到一定的程度才能开闸放出，由于水的的落差大，一开闸后的水一开始对水轮机的冲击大，由于水轮机与发电机相连接，骤然开始快速转动的水轮机会对发电机造成冲击损坏，由于一开始就要带动发电机旋转，水流的冲击会使水轮机带动电机的转速形成转速差，从而会冲击水轮机导致水轮机与发电机的连接处造成一定的扭曲。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用空转与弹簧反向力进行双重缓冲的水利发电设备。

本发明采用如下技术方案来实现：一种利用空转与弹簧反向力进行双重缓冲的水利发电设备，其结构包括发电机、大坝、闸门、水渠、出水管、水轮机、缓冲装置、输出轴、配电柜，所述大坝侧面开通有水渠，所述水渠首端安装有闸门，所述水渠的尾端安装有水轮机，所述水轮机下方为出水管，所述水轮机通过缓冲装置与设在上方的输出轴底部相连接，所述输出轴顶部与设在大坝顶部的发电机相连接，所述发电机与设在侧面的配电柜通过电连接，所述缓冲装置由内推板、转轴、缓冲杆、外推板、螺纹孔、水轮轴组成，所述转轴的顶端封口且内部为中空结构，所述转轴底部开设有螺纹孔，所述水轮轴外表面设有外螺纹，所述水轮轴贯穿与之相配合的螺纹孔，所述水轮轴顶部设在转轴内部且顶部侧面连接有外推板，所述转轴顶部内壁焊接有内推板，所述内推板一面与缓冲杆顶部相连接。

作为优化，所述螺纹孔的直径小于转轴内部中空结构的直径。

作为优化，所述缓冲杆为螺旋上升状，所述缓冲杆设在转轴内壁与水轮轴外侧之间的空隙。

作为优化，所述缓冲杆由推杆、导轨、弹簧组成，所述导轨与推杆位于同一螺纹轴线上，所述导轨内部为中空结构，所述导轨尾部与内推板焊接在一起，所述推杆一端设在导轨首端内部并通过弹簧与导轨尾部相连接。

作为优化，所述推杆滑动路径与外推板的螺旋上升路径一致。

作为优化，所述螺纹孔的凸起螺纹上均匀分布有向内凹陷的凹槽，所述凹槽内设有滑轮，所述滑轮通过轮轴安装在凹槽内，所述滑轮切点距离螺纹孔圆心最近的距离等于螺纹孔的凸起螺纹距离螺纹孔圆心最近的距离。

作为优化，所述滑轮的滚动方向与螺纹孔的螺纹方向一致。

作为优化，所述螺纹孔和水轮轴的螺纹均为尼龙材质。

作为优化，所述螺纹孔的直径小于转轴内部中空结构的直径10-20cm。

作为优化，所述弹簧为压缩弹簧，为压缩时的长度小于导轨的长度。

有益效果

本发明在使用时，当闸门开启进行泄水，水流过水渠后冲击水轮机，使水轮机转动，水轮机连接的水轮轴距离缓冲杆有端距离，会使水轮机先进行空转带动水轮轴螺旋上升直到外推板接触到推杆，并推动推杆向导轨内移动，由于弹簧有一个反向的作用力，在通过推杆推动内推板从而带动整个转轴旋转时，能够慢慢的压缩弹簧的直到尽头从而进行减速，进一步对发电机的起始旋转进行缓冲，由于水轮轴的外螺纹的内凹处与螺纹孔的滑轮相接触，在旋转时能够减少阻力，增加惯性，除掉螺纹自锁的功能，能够在无水流时自动螺旋下落复位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：水轮机通过一开始进行空转减少水流对水轮机与发电机连接处的冲击，然后通过螺纹上升慢慢压缩弹簧的过程对发电机的开始旋转进行减速，减少对发电机的冲击，缓冲装置能够保护整个水利发电机减少冲击，且螺纹孔中滑轮的设计能够除掉螺纹自锁的功能，减少旋转的阻力，起到自动复位的功能。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种利用空转与弹簧反向力进行双重缓冲的水利发电设备的结构示意图。

图2为本发明缓冲装置的结构示意图。

图3为本发明缓冲装置的内部俯视图。

图4为本发明缓冲杆的结构示意图。

图5为本发明螺纹孔的剖面图。

图6为本发明螺纹孔的俯视图。

图中：发电机1、大坝2、闸门3、水渠4、出水管5、水轮机6、缓冲装置7、输出轴8、配电柜9、内推板70、转轴71、缓冲杆72、外推板73、螺纹孔74、水轮轴75、推杆720、导轨721、弹簧722、滑轮740、轮轴741。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种利用空转与弹簧反向力进行双重缓冲的水利发电设备技术方案：其结构包括发电机1、大坝2、闸门3、水渠4、出水管5、水轮机6、缓冲装置7、输出轴8、配电柜9，所述大坝2侧面开通有水渠4，所述水渠4首端安装有闸门3，所述水渠4的尾端安装有水轮机6，所述水轮机6下方为出水管5，所述水轮机6通过缓冲装置7与设在上方的输出轴8底部相连接，所述输出轴8顶部与设在大坝2顶部的发电机1相连接，所述发电机1与设在侧面的配电柜9通过电连接，所述缓冲装置7由内推板70、转轴71、缓冲杆72、外推板73、螺纹孔74、水轮轴75组成，所述转轴71的顶端封口且内部为中空结构，所述转轴71底部开设有螺纹孔74，所述水轮轴75外表面设有外螺纹，所述水轮轴75贯穿与之相配合的螺纹孔74，所述水轮轴75顶部设在转轴71内部且顶部侧面连接有外推板73，所述转轴71顶部内壁焊接有内推板70，所述内推板70一面与缓冲杆72顶部相连接。

所述螺纹孔74的直径小于转轴71内部中空结构的直径，便于缓冲杆72的安装。

所述缓冲杆72为螺旋上升状，所述缓冲杆72设在转轴71内壁与水轮轴75外侧之间的空隙，能够与螺旋上升的水轮轴75相配合。

所述缓冲杆72由推杆720、导轨721、弹簧722组成，所述导轨721与推杆720位于同一螺纹轴线上，所述导轨721内部为中空结构，所述导轨721尾部与内推板70焊接在一起，所述推杆720一端设在导轨721首端内部并通过弹簧722与导轨721尾部相连接，通过弹簧722的反作用力能够对转轴71起始的旋转进行减速。

所述推杆720滑动路径与外推板73的螺旋上升路径一致，使外推板73能够接触到推杆720从而进行推动。

所述螺纹孔74的凸起螺纹上均匀分布有向内凹陷的凹槽，所述凹槽内设有滑轮740，所述滑轮740通过轮轴741安装在凹槽内，所述滑轮740切点距离螺纹孔74圆心最近的距离等于螺纹孔74的凸起螺纹距离螺纹孔74圆心最近的距离，通过滑轮740替代螺纹孔74的凸起螺纹与水轮轴75接触，能够减少阻力，且避免了螺纹自锁的功能。

所述滑轮740的滚动方向与螺纹孔74的螺纹方向一致，便于与水轮轴75的外螺纹进行滑动接触。

所述螺纹孔74和水轮轴75的螺纹均为尼龙材质，防止生锈。

所述螺纹孔74的直径小于转轴71内部中空结构的直径10-20cm，便于内部结构的设计和运行。

所述弹簧722为压缩弹簧，为压缩时的长度小于导轨721的长度，防止推杆720滑出导轨721内，使两者始终保持接触。

在使用时，当闸门3开启进行泄水，水流过水渠4后冲击水轮机6，使水轮机6转动，水轮机6连接的水轮轴75距离缓冲杆72有端距离，会使水轮机6先进行空转带动水轮轴75螺旋上升直到外推板73接触到推杆720，并推动推杆720向导轨721内移动，由于弹簧722有一个反向的作用力，在通过推杆720推动内推板70从而带动整个转轴71旋转时，能够慢慢的压缩弹簧722的直到尽头从而进行减速，进一步对发电机1的起始旋转进行缓冲，由于水轮轴75的外螺纹的内凹处与螺纹孔74的滑轮740相接触，在旋转时能够减少阻力，增加惯性，除掉螺纹自锁的功能，能够在无水流时自动螺旋下落复位。

本发明相对现有技术获得的技术进步是：水轮机通过一开始进行空转减少水流对水轮机与发电机连接处的冲击，然后通过螺纹上升慢慢压缩弹簧的过程对发电机的开始旋转进行减速，减少对发电机的冲击，缓冲装置能够保护整个水利发电机减少冲击，且螺纹孔中滑轮的设计能够除掉螺纹自锁的功能，减少旋转的阻力，起到自动复位的功能。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。