本发明是一种可调水位的水利发电闸门，属于闸门领域。
背景技术：
闸门用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设施。水工建筑物的重要组成部分，可用以拦截水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。按制作材料划分。主要有木质闸门、木面板钢构架闸门、铸铁闸门、钢筋混凝土闸门以及钢闸门。按闸门门顶与水平面相对位置划分。主要有露顶式闸门和潜没式闸门。按工作性质划分。主要有工作闸门、事故闸门和检修闸门。按闸门启闭方法划分。主要有用机械操作启闭的闸门和利用水位涨落时闸门所受水压力的变化控制启闭的水力自动闸门。按门叶不同的支承形式划分。主要由定轮支承闸门、铰支承闸门、滑道支承的闸门、链轮闸门、串辊闸门、圆辊闸门等。
但是现有技术的可调水位的水利发电闸门需要人工手动调节水位，无法根据水压自动调节，自动化性能较差，且对水利的利用率低，发电效率较低。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种可调水位的水利发电闸门，以解决现有技术的可调水位的水利发电闸门需要人工手动调节水位，无法根据水压自动调节，自动化性能较差，且对水利的利用率低，发电效率较低的缺陷。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种可调水位的水利发电闸门，其结构包括控制机体、控制手轮、顶梁、固定支撑梁、底梁、调水位螺旋杆、闸门主体、升降螺旋管、限位块、自动调水位发电装置、蓄电池，所述控制机体呈竖直状设于顶梁上方中心与顶梁上表面通过电焊相连接，所述控制手轮设于控制机体上方与控制手轮活动连接，所述固定支撑梁设有两根且呈竖直状分别设于顶梁下方两侧端，所述底梁与顶梁相平行设于固定支撑梁下方，所述固定支撑梁上端与顶梁下表面两端通过电焊呈垂直状相连接，所述固定支撑梁下端与底梁上表面两端通过电焊呈垂直状相连接，所述调水位螺旋杆呈竖直状设于顶梁下方中心，所述调水位螺旋杆上端贯穿于顶梁中心与控制机体活动连接，所述闸门主体设于两根固定支撑梁之间，所述固定支撑梁内侧表面设有滑轨，所述闸门主体通过滑轨与固定支撑梁滑动连接，所述升降螺旋管呈竖直状设于闸门主体中间，所述升降螺旋管与闸门主体呈一体化成型结构，所述升降螺旋管内壁设有螺纹，所述闸门主体通过升降螺旋管设有螺纹与调水位螺旋杆啮合活动连接，所述限位块设于底梁上表面中心，所述调水位螺旋杆下端贯穿于升降螺旋管与限位块活动连接，所述自动调水位发电装置设于闸门主体内部与闸门主体活动连接，所述蓄电池设于控制机体左侧方，所述蓄电池通过电线与自动调水位发电装置以电方式相连接，所述自动调水位发电装置由承压旋转轮、动力传动杆、调位齿轮、回旋弹簧、发电机组升降机构、受力转动辊、增速机、发电机组、集电线组成，所述承压旋转轮设有两个呈水平状设于调水位螺旋杆左右两侧，所述动力传动杆一端与承压旋转轮通过电焊相连接，所述动力传动杆另一端与调位齿轮中心通过电焊呈垂直状相连接，所述调位齿轮设有两个且分别设于调水位螺旋杆前后方与调水位螺旋杆通过螺纹啮合活动连接，所述回旋弹簧设于调水位螺旋杆下端，所述回旋弹簧上端与调水位螺旋杆下端通过电焊相连接，所述回旋弹簧下端与限位块内壁通过电焊相连接，所述发电机组升降机构呈倒u型设于发电机组靠内侧上方，所述发电机组升降机构一端与闸门主体缠绕连接，所述发电机组升降机构另一端与发电机组缠绕连接，所述受力转动辊均匀等距设于发电机组内侧方，所述增速机均匀等距设于发电机组内侧表面，所述受力转动辊与增速机通过旋转辊呈一一对应活动连接，所述发电机组通过电焊固定于闸门主体两侧内壁，所述集电线一端与发电机组相连接，所述集电线另一端与蓄电池相连接，所述发电机组通过集电线与蓄电池以电方式相连接，所述发电机组升降机构由固定圈、钢线、第一吊轮、固定杆、第二吊轮组成，所述固定圈设于钢线两端与钢线呈一体化成型结构，所述钢线依次绕过第一吊轮、第二吊轮，所述钢线一端通过固定圈与闸门主体缠绕连接，所述钢线另一端通过固定圈与发电机组缠绕连接，所述第一吊轮、第二吊轮并排而设，所述固定杆呈水平状依次贯穿于第一吊轮、第二吊轮与固定支撑梁内壁通过电焊呈垂直状相连接。
进一步地，所述第一吊轮中间设有防脱轨，所述钢线通过防脱轨与第一吊轮相连接，所述第二吊轮与第一吊轮形状、大小完全相同，可以有效防止钢线在滑动时从吊轮上脱落，保证发电机组升降机构稳定工作。
进一步地，所述调水位螺旋杆外表面设有螺旋纹，所述螺旋纹呈凹陷纹，所述调位齿轮通过轮齿及螺旋纹的配合与调水位螺旋杆啮合活动连接，可以实现调位齿轮与调水位螺旋杆稳定连接，保证调位齿轮稳定控制调水位螺旋杆的旋转，间接控制闸门本体的升降，自动调节水位。
进一步地，所述受力转动辊设有个，其均匀分成两列，可以高效利用水利，实现较高效率的发电。
进一步地，所述受力转动辊外表面设有半圆凸起，所述半圆凸起均匀等距设于受力转动辊外表面且与受力转动辊呈一体化成型结构，可以增加受力转动辊与水的接触面积，更高效的利用水利，提高发电效率。
有益效果
本发明的一种可调水位的水利发电闸门，其工作原理为：当水位达到一定的高度时，承压旋转轮下部因受到足够的水压从而旋转，承压旋转轮通过动力传动杆带动调位齿轮旋转，调位齿轮通过轮齿与调水位螺旋杆外表面设有的螺旋纹使调水位螺旋杆呈顺时针方向旋转，升降螺旋管则相对呈逆时针方向旋转，因调水位螺旋杆无法沿上下方向活动，升降螺旋管无法旋转，从而升降螺旋管沿着调水位螺旋杆带动闸门主体向上运动，同时因闸门主体向上运动，使发电机组升降机构连接闸门主体一端的拉力减小，钢线会沿着第一吊轮、第二吊轮的防脱轨向连接于发电机组一端运动，从而发电机组会向下滑动，使更多的受力转动辊浸没在水中，因受力转动辊上下部所受的水压不同，受力转动辊会旋转从而实现发电；当闸门主体向上运动，同时释放水，降低水位，承压旋转轮受到的水压随之减小，直到水压不足以使承压旋转轮旋转，承压旋转轮停止旋转，闸门主体因此停止上升，此时呈稳定状态；当水位因水流量的减小而降低时，承压旋转轮失去水压，而调水位螺旋杆因其下端的回旋弹簧的弹性势能自动回旋，带动闸门主体下降，直到承压旋转轮再次浸没在水里并且受到足够的水压与回旋弹簧的弹性势能相平衡为止；当水位上升时，又带动承压旋转轮转动，如此反复。
本发明的一种可调水位的水利发电闸门，其有益效果为：设有自动调水位发电装置，可以通过水压的大小控制闸门自动升降，同时根据闸门开启的高度，控制受力转动辊显露的数量，充分利用水利发电，有效地增强了可调水位的水利发电闸门的自动化性能，提高水利发电效率。
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为本发明一种可调水位的水利发电闸门的结构示意图；
图2为本发明一种可调水位的水利发电闸门的平面示意图；
图3为本发明一种可调水位的水利发电闸门的不同状态图；
图4为本发明一种自动调水位发电装置的结构示意图；
图5为本发明一种自动调水位发电装置的不同状态图；
图6为本发明一种发电机组升降机构的结构示意图；
图7为本发明一种第一吊轮的结构示意图；
图8为本发明的调位齿轮与调水位螺旋杆的连接图；
图9为本发明一种受力转动辊的结构示意图；
图中：控制机体-1、控制手轮-2、顶梁-3、固定支撑梁-4、底梁-5、调水位螺旋杆-6、闸门主体-7、升降螺旋管-8、限位块-9、自动调水位发电装置-10、蓄电池-11、承压旋转轮-1001、动力传动杆-1002、调位齿轮-1003、回旋弹簧-1004、发电机组升降机构-1005、受力转动辊-1006、增速机-1007、发电机组-1008、集电线-1009、固定圈-10051、钢线-10052、第一吊轮-10053、固定杆-10054、第二吊轮-10055、防脱轨-100531、螺旋纹-601、半圆凸起-10061。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-图9，本发明提供一种可调水位的水利发电闸门的技术方案：其结构包括控制机体1、控制手轮2、顶梁3、固定支撑梁4、底梁5、调水位螺旋杆6、闸门主体7、升降螺旋管8、限位块9、自动调水位发电装置10、蓄电池11，所述控制机体1呈竖直状设于顶梁3上方中心与顶梁3上表面通过电焊相连接，所述控制手轮2设于控制机体1上方与控制手轮2活动连接，所述固定支撑梁4设有两根且呈竖直状分别设于顶梁3下方两侧端，所述底梁5与顶梁3相平行设于固定支撑梁4下方，所述固定支撑梁4上端与顶梁3下表面两端通过电焊呈垂直状相连接，所述固定支撑梁4下端与底梁5上表面两端通过电焊呈垂直状相连接，所述调水位螺旋杆6呈竖直状设于顶梁3下方中心，所述调水位螺旋杆6上端贯穿于顶梁3中心与控制机体1活动连接，所述闸门主体7设于两根固定支撑梁4之间，所述固定支撑梁4内侧表面设有滑轨，所述闸门主体7通过滑轨与固定支撑梁4滑动连接，所述升降螺旋管8呈竖直状设于闸门主体7中间，所述升降螺旋管8与闸门主体7呈一体化成型结构，所述升降螺旋管8内壁设有螺纹，所述闸门主体7通过升降螺旋管8设有螺纹与调水位螺旋杆6啮合活动连接，所述限位块9设于底梁5上表面中心，所述调水位螺旋杆6下端贯穿于升降螺旋管8与限位块9活动连接，所述自动调水位发电装置10设于闸门主体7内部与闸门主体7活动连接，所述蓄电池11设于控制机体1左侧方，所述蓄电池11通过电线与自动调水位发电装置10以电方式相连接，所述自动调水位发电装置10由承压旋转轮1001、动力传动杆1002、调位齿轮1003、回旋弹簧1004、发电机组升降机构1005、受力转动辊1006、增速机1007、发电机组1008、集电线1009组成，所述承压旋转轮1001设有两个呈水平状设于调水位螺旋杆6左右两侧，所述动力传动杆1002一端与承压旋转轮1001通过电焊相连接，所述动力传动杆1002另一端与调位齿轮1003中心通过电焊呈垂直状相连接，所述调位齿轮1003设有两个且分别设于调水位螺旋杆6前后方与调水位螺旋杆6通过螺纹啮合活动连接，所述回旋弹簧1004设于调水位螺旋杆6下端，所述回旋弹簧1004上端与调水位螺旋杆6下端通过电焊相连接，所述回旋弹簧1004下端与限位块9内壁通过电焊相连接，所述发电机组升降机构1005呈倒u型设于发电机组1008靠内侧上方，所述发电机组升降机构1005一端与闸门主体7缠绕连接，所述发电机组升降机构1005另一端与发电机组1008缠绕连接，所述受力转动辊1006均匀等距设于发电机组1008内侧方，所述增速机1007均匀等距设于发电机组1008内侧表面，所述受力转动辊1006与增速机1007通过旋转辊呈一一对应活动连接，所述发电机组1008通过电焊固定于闸门主体7两侧内壁，所述集电线1009一端与发电机组1008相连接，所述集电线1009另一端与蓄电池11相连接，所述发电机组1008通过集电线1009与蓄电池11以电方式相连接，所述发电机组升降机构1005由固定圈10051、钢线10052、第一吊轮10053、固定杆10054、第二吊轮10055组成，所述固定圈10051设于钢线10052两端与钢线10052呈一体化成型结构，所述钢线10052依次绕过第一吊轮10053、第二吊轮10055，所述钢线10052一端通过固定圈10051与闸门主体7缠绕连接，所述钢线10052另一端通过固定圈10051与发电机组1008缠绕连接，所述第一吊轮10053、第二吊轮10055并排而设，所述固定杆10054呈水平状依次贯穿于第一吊轮10053、第二吊轮10055与固定支撑梁4内壁通过电焊呈垂直状相连接，所述第一吊轮10053中间设有防脱轨100531，所述钢线10052通过防脱轨100531与第一吊轮10053相连接，所述第二吊轮10055与第一吊轮10053形状、大小完全相同，所述调水位螺旋杆6外表面设有螺旋纹601，所述螺旋纹601呈凹陷纹，所述调位齿轮1003通过轮齿及螺旋纹601的配合与调水位螺旋杆6啮合活动连接，所述受力转动辊1006设有16个，其均匀分成两列，所述受力转动辊1006外表面设有半圆凸起10061，所述半圆凸起10061均匀等距设于受力转动辊1006外表面且与受力转动辊1006呈一体化成型结构。
本发明的一种可调水位的水利发电闸门，其工作原理为：当水位达到一定的高度时，承压旋转轮1001下部因受到足够的水压从而旋转，承压旋转轮1001通过动力传动杆1002带动调位齿轮1003旋转，调位齿轮1003通过轮齿与调水位螺旋杆6外表面设有的螺旋纹601使调水位螺旋杆6呈顺时针方向旋转，升降螺旋管8则相对呈逆时针方向旋转，因调水位螺旋杆6无法沿上下方向活动，升降螺旋管8无法旋转，从而升降螺旋管8沿着调水位螺旋杆6带动闸门主体7向上运动，同时因闸门主体7向上运动，使发电机组升降机构1005连接闸门主体7一端的拉力减小，钢线10052会沿着第一吊轮10053、第二吊轮10055的防脱轨100531向连接于发电机组1008一端运动，从而发电机组1008会向下滑动，使更多的受力转动辊1006浸没在水中，因受力转动辊1006上下部所受的水压不同，受力转动辊1006会旋转从而实现发电；当闸门主体7向上运动，同时释放水，降低水位，承压旋转轮1001受到的水压随之减小，直到水压不足以使承压旋转轮1001旋转，承压旋转轮1001停止旋转，闸门主体7因此停止上升，此时呈稳定状态；当水位因水流量的减小而降低时，承压旋转轮1001失去水压，而调水位螺旋杆6因其下端的回旋弹簧1004的弹性势能自动回旋，带动闸门主体7下降，直到承压旋转轮1001再次浸没在水里并且受到足够的水压与回旋弹簧1004的弹性势能相平衡为止；当水位上升时，又带动承压旋转轮1001转动，如此反复。
本发明解决的问题是现有的可调水位的水利发电闸门需要人工手动调节水位，无法根据水压自动调节，自动化性能较差，且对水利的利用率低，发电效率较低，本发明通过上述部件的互相组合，设有自动调水位发电装置，可以通过水压的大小控制闸门自动升降，同时根据闸门开启的高度，控制受力转动辊显露的数量，充分利用水利发电，有效地增强了可调水位的水利发电闸门的自动化性能，提高水利发电效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。