一种挑流和射流联合消能装置的制作方法

本实用新型涉及大坝技术领域，具体为一种挑流和射流联合消能装置。

背景技术：

水坝，是拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物。可形成水库，抬高水位、调节径流、集中水头，用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等，由于大坝上的水流流速太大，所以一般的大坝都设有消能装置。

我国公开专利“一种挑流和射流联合消能装置”(公告号：CN103321192A，公告日：2013.09.25)。该装置由储水池、坝体、坝面、叶轮、发电机、高压水泵和水垫塘构成。储水池、坝体、坝面、水垫塘为实际溢流坝的缩小结构，叶轮可根据实际需要固定在坝面适当的位置，发电机与叶轮共轴，高压水泵置于水垫塘中。利用坝顶下泄的高速水流冲击溢流坝面上的叶轮，叶轮转动带动发电机发电，为置于水垫塘中的高压水泵供电，水泵向上喷出的面状射流与溢流坝面挑射后下泄的面状水流在空中碰撞消能。该装置在使用过程中发现，在叶轮发电的过程中，机械能先转换为电能，电能转换为机械能带动水泵工作，在这一过程中浪费了大量的能量，且该方式对电机的负荷太大，维护起来较为困难，维护成本较高。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种挑流和射流联合消能装置，具备消能效果好、维护成本低等优点，解决了维护成本高的问题。

(二)技术方案

为实现上述消能效果好的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种挑流和射流联合消能装置，包括储水池、传动室、水垫塘和高压水泵，该高压水泵位于水垫塘的底部，所述储水池的右侧固定连接有大坝，所述大坝表面的正面和背面均固定连接有挡板，所述大坝表面且靠近底部的位置处一体成型有消能凸起，两个所述挡板之间固定连接有传动叶轮，所述传动室包括第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆的顶部和底部均键连接有第二锥齿轮，所述第二传动杆的右端贯穿水垫塘并延伸至水垫塘的内部，所述第二传动杆的左侧和右侧均键连接有第三传动齿轮，所述传动叶轮轴杆的左端贯穿挡板并延伸至传动室内部，所述传动叶轮的左端键连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第一传动杆顶部的第二锥齿轮相啮合，所述第一传动杆底部的第二锥齿轮与第二传动杆左侧的第三锥齿轮相啮合，所述第二传动杆右侧的第三锥齿轮啮合有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮的顶部键连接有第三传动杆，所述第三传动杆的顶部与高压水泵内部的叶轮键连接，所述高压水泵的顶部固定连接有射流喷水口。

优选的，所述传动室由两个直径不同的圆柱组成，两个圆柱之间为垂直连通设置。

优选的，所述第一传动杆固定连接在竖直设置的圆柱内部，所述第二传动杆固定连接在横向设置的圆柱内部。

优选的，所述消能凸起的正面为弧形结构，所述消能凸起的左侧与大坝的表面位于同一水平面。

优选的，所述消能凸起有五个，五个所述消能凸起之间的间距相等。

优选的，所述大坝表面且靠近顶部的位置处为外凸型圆弧结构，所述大坝表面靠近中部和底部的位置处为内凹型圆弧结构。

优选的，所述储水池右侧且靠近顶部的位置处开设有出水口，所述出水口的底部和大坝的顶部位于同一水平面。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种挑流和射流联合消能装置，具备以下有益效果：

1、该挑流和射流联合消能装置，通过设置的传动叶轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一传动杆、第二传动杆、第三锥齿轮、第三传动杆、第四锥齿轮，配合第三传动杆与高压水泵内部的叶轮键连接的设置，使得传动叶轮能够将水流产生的动能变化为机械能并传递给第三传动杆，使得第三传动杆能能够带动高压水泵工作，配合高压水泵顶部设置的射流喷水口，使得水垫塘内部的水能够向上喷射，与从大坝上落下的水形成撞击，有效的起到了射流消能的效果，该结构设置替代了电机带动水泵工作的原理，直接将水流的动能转化为机械能带动水泵工作，有效的增加了能量的利用率，同时也方便工作人员对该装置进行维护，减少了成本。

2、该挑流和射流联合消能装置，通过大坝表面且靠近顶部的位置处为外凸型圆弧结构的设置，配合大坝表面靠近中部和底部的位置处为内凹型圆弧结构的设置，使得水流能够分开挑射，通过射流在空中的扩散、紊动和掺气作用，消除部分能量，然后跌落到水垫塘中，通过设置的消能凸起，使得相邻水股分开能够挑射，扩散和碰撞消能的效果更好。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型传动叶轮与高压水泵传动连接关系示意图；

图3为本实用新型消能凸起结构示意图；

图4为本实用新型第一锥齿轮与第二锥齿轮型连接关系示意图。

图中：1、储水池；2、出水口；3、大坝；4、挡板；5、消能凸起；6、传动叶轮；61、第一锥齿轮；71、第二锥齿轮；72、第一传动杆；73、第二传动杆；74、第三锥齿轮；75、第三传动杆；76、第四锥齿轮；7、传动室；8、水垫塘；9、高压水泵；10、射流喷水口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，一种挑流和射流联合消能装置，包括储水池1、传动室7、水垫塘8和高压水泵9，该高压水泵9位于水垫塘8的底部，储水池1的右侧固定连接有大坝3，储水池1右侧且靠近顶部的位置处开设有出水口2，出水口2的底部和大坝3的顶部位于同一水平面，大坝3表面的正面和背面均固定连接有挡板4，大坝3表面且靠近底部的位置处一体成型有消能凸起5，两个挡板4之间固定连接有传动叶轮6，传动室7包括第一传动杆72和第二传动杆73，传动室7由两个直径不同的圆柱组成，两个圆柱之间为垂直连通设置，第一传动杆72固定连接在竖直设置的圆柱内部，第二传动杆73固定连接在横向设置的圆柱内部，第一传动杆72的顶部和底部均键连接有第二锥齿轮71，第二传动杆73的右端贯穿水垫塘8并延伸至水垫塘8的内部，第二传动杆73的左侧和右侧均键连接有第三传动齿轮，传动叶轮6轴杆的左端贯穿挡板4并延伸至传动室7内部，传动叶轮6的左端键连接有第一锥齿轮61，第一锥齿轮61与第一传动杆72顶部的第二锥齿轮71相啮合，第一传动杆72底部的第二锥齿轮71与第二传动杆73左侧的第三锥齿轮74相啮合，第二传动杆73右侧的第三锥齿轮74啮合有第四锥齿轮76，第四锥齿轮76的顶部键连接有第三传动杆75，第三传动杆75的顶部与高压水泵9内部的叶轮键连接，高压水泵9的顶部固定连接有射流喷水口10。

消能凸起5的正面为弧形结构，消能凸起5的左侧与大坝3的表面位于同一水平面，消能凸起5有五个，五个消能凸起5之间的间距相等，爱结构设置，使得相邻水股分开能够挑射，扩散和碰撞消能的效果更好。

大坝3表面且靠近顶部的位置处为外凸型圆弧结构，大坝3表面靠近中部和底部的位置处为内凹型圆弧结构，该结构设置，使得水流能够分开挑射，通过射流在空中的扩散、紊动和掺气作用，消除部分能量，然后跌落到水垫塘8中。

工作原理：水流流动的冲击力带动传动叶轮6转动，传动叶轮6上第一锥齿轮61带动第一传动杆72转动，第一传动杆72底部的第二锥齿轮71带动第二传动杆73转动，第二传动杆73右侧的第三锥齿轮74带动第三传动杆75转动，从而使得水泵能够将水垫塘8内部的水通过射流喷水口10向上射出，与从大坝3上落下的水形成撞击，当水流经过消能凸起5时，相邻水股能会开挑射，通过射流在空中的扩散、紊动和掺气作用，消除部分能量，然后跌落到水垫塘8中。

综上所述，该挑流和射流联合消能装置，通过设置的传动叶轮6、第一锥齿轮61、第二锥齿轮71、第一传动杆72、第二传动杆73、第三锥齿轮74、第三传动杆75、第四锥齿轮76，配合第三传动杆75与高压水泵9内部的叶轮键连接的设置，使得传动叶轮6能够将水流产生的动能变化为机械能并传递给第三传动杆75，使得第三传动杆75能能够带动高压水泵9工作，配合高压水泵9顶部设置的射流喷水口10，使得水垫塘8内部的水能够向上喷射，与从大坝3上落下的水形成撞击，有效的起到了射流消能的效果，该结构设置替代了电机带动水泵工作的原理，直接将水流的动能转化为机械能带动水泵工作，有效的增加了能量的利用率，同时也方便工作人员对该装置进行维护，减少了成本，通过大坝3表面且靠近顶部的位置处为外凸型圆弧结构的设置，配合大坝3表面靠近中部和底部的位置处为内凹型圆弧结构的设置，使得水流能够分开挑射，通过射流在空中的扩散、紊动和掺气作用，消除部分能量，然后跌落到水垫塘8中，通过设置的消能凸起5，使得相邻水股分开能够挑射，扩散和碰撞消能的效果更好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。