一种水力发电机的制作方法

本发明涉及水力发电设备技术领域，具体是一种水力发电机。

背景技术：

水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水力机械(如水轮机)的动能，再借水力机械(如水轮机)为原动力，推动发电机产生电能，利用水力推动水力机械(如水轮机)转动，将水能转变为机械能，再把水力机械(如水轮机)上接上另一种机械(如发电机)随着水力机械(如水轮机)转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能，水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过程，水力发电不仅解决当下用电激增的用电问题，水力发电还是绿色环保发电工程；

中国专利申请号201210270786.x授权公布号cn102748197a公开的一种水力发电机组，包括循环池，循环池上安装支架，支架上安装转轮轴，转轮轴上安装转轮，转轮周圈均匀设置多个蓄水槽，各蓄水槽沿转轮周圈顺向设置，支架上安装第一喷水管，第一喷水管一端与锥形喷头连接，锥形喷头位于转轮上方，第一喷水管另一端与安装在循环池底部的第一潜水泵连接，转轮轴一端通过离合装置与双蜗轮蜗杆减速机的输出轴连接，双蜗轮蜗杆减速机的输入轴与启动电机连接，转轮轴另一端通过变速箱与第一同步轮连接，第一同步轮通过同步带与第二同步轮连接，第二同步轮与发电机连接。离合装置有一个离合器壳体，离合器壳体内安装一个与转轮轴连接的第一端面棘轮和一个与双蜗轮蜗杆减速机的输出轴连接的第二端面棘轮，第一端面棘轮与第二端面棘轮啮合，第一端面棘轮与离合器壳体之间安装复位弹簧，双蜗轮蜗杆减速机的输出轴带动转轮轴旋转时，第一端面棘轮与第二端面棘轮抱合，转轮轴旋转时如果双蜗轮蜗杆减速机的输出轴停止旋转，第一端面棘轮与第二端面棘轮相互分离。循环池底部安装第二潜水泵，第二潜水泵与第二喷水管的一端连接，第二喷水管另一端与锥形喷头连接，变速箱内每个齿轮轴上均设置万向联轴器和惯性轮；

上述专利通过水泵产生的水流落差驱动转轮旋转，从而带动发电机发电，上述专利通过水泵输送水流产生水力驱动转轮进行旋转，输送上升的水流再次落下，在此过程中，完全浪费从高处落下水力的势能，不能对使用水泵输送至高处水的势能得到最大效率的应用，上述专利无法满足水力发电时水的势能最大化应用，上述专利通过皮带进行传动驱动发电机进行发电，在当发电机发生故障时，发电机的输出连接转轴发生卡死，需要检修维护，但水轮依旧转动，旋转的水轮带动传动轴进行转动，给发电机造成永久性不可修复损坏，带来巨大的经济损失。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有水力发电机使用时不能对水的势能得到最大化应用，且在进行水力发电过程中会对发电机造成永久性不可修复损坏的问题，本发明的目的在于提供一种水力发电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水力发电机，包括壳体、发电机一和发电机二，所述发电机一和发电机二分别固定安装在壳体顶部，所述壳体内设有水轮和叶轮座，所述水轮侧壁均匀固定安装水斗槽，所述水轮固定连接水轮转轴，所述水轮转轴通过轴承转动连接的安装板可拆装固定连接壳体，所述水轮转轴上固定安装锥齿轮三，所述锥齿轮三啮合连接锥齿轮四，所述锥齿轮四固定安装在转轴二上，所述转轴二通过密封轴承转动连接中空的旋转柱，且延伸至旋转柱内，所述旋转柱通过轴承转动连接壳体，所述旋转柱内壁设有竖直滑槽，所述竖直滑槽内滑动连接滑块，滑块和竖直滑槽沿旋转柱内壁均匀设有多个，所述滑块固定连接滑板侧壁，所述滑板固定连接转轴二，所述滑板上端面固定连接支撑弹簧一，所述支撑弹簧一上端面固定连接旋转柱内壁，所述旋转柱固定连接转轴一，所述转轴一固定连接锥齿轮一，所述锥齿轮一啮合连接锥齿轮二，所述锥齿轮二固定安装在传动轴上，所述传动轴通过变速箱和联轴器连接发电机一的旋转输入轴，在发电机一故障时，使得转轴一、旋转柱和传动轴不能随着旋转，转轴二在锥齿轮三和锥齿轮四的传动下进行传动转动时，驱动转轴二在旋转柱内进行上下移动，从而避免转轴二旋转强行带动转轴一、旋转柱和传动轴进行旋转，避免对发电机一造成永久性损坏，提高其使用寿命，所述叶轮座由旋转叶轮和支撑底座组成。

作为本发明进一步的方案：所述壳体内设有上倾斜导板和下倾斜导板，所述上倾斜导板和下倾斜导板分别固定安装在壳体的左右内壁，所述上倾斜导板位于下倾斜导板上侧，所述上倾斜导板上侧设有水轮，所述下倾斜导板下侧设有叶轮座，上倾斜导板和下倾斜导板对水轮上下落的水流进行导向顺流向下输送，对旋转叶轮进行输送旋转动力。

作为本发明再进一步的方案：所述旋转叶轮通过转轴三转动连接支撑底座，且延伸至支撑底座下侧，所述支撑底座下端面固定安装立柱，立柱均匀设置，且固定连接壳体底部，所述转轴三通过转动连接的轴承座可拆装固定安装在壳体底部，所述转轴三上固定安装齿轮一，所述齿轮一啮合连接齿轮四，所述齿轮四下端面呈圆形均匀设有轮齿槽，所述轮齿槽内啮合连接三角形轮齿，所述三角形轮齿固定安装在齿轮二上端面，所述齿轮二固定安装在转轴四上，所述转轴四提高轴承座一可拆装固定安装在壳体底部，所述齿轮二啮合连接齿轮三，所述齿轮三固定安装在转轴五上，所述转轴五下端转动连接轴承座二，轴承座二可拆装固定连接壳体，所述转轴五通过密封轴承转动连接壳体，且延伸至壳体外侧，所述转轴五与转轴一的连接方式相同，且传动连接发电机二的输入旋转轴。

作为本发明再进一步的方案：所述转轴三通过轴承转动连接固定板一，且贯穿固定板一，固定板一通过导向杆固定连接立柱。

作为本发明再进一步的方案：所述齿轮四通过轴承一转动连接t型滑杆，所述轴承一的外圈固定连接齿轮四上端面设有的凹槽内壁，轴承一的内圈固定连接t型滑杆，所述t型滑杆滑动连接中空的固定柱，所述固定柱内设有支撑弹簧二，所述支撑弹簧二固定连接t型滑杆和固定柱内壁，所述t型滑杆外套结减震弹簧，所述减震弹簧两端面固定连接固定柱和t型滑杆下端外壁，所述固定柱固定连接固定板二，所述固定板二通过导向连接杆一固定连接立柱，当发电机二发生故障时，使得转轴五、转轴四和齿轮二不能进行旋转，齿轮四在三角形轮齿和轮齿槽作用下进行旋转，齿轮四旋转时进行上下移动，驱动t型滑杆在中空的固定柱内进行上下移动，对支撑弹簧二和减震弹簧进行压缩，支撑弹簧二和减震弹簧抵触t型滑杆下压齿轮四下移使得三角形轮齿与轮齿槽啮合，使得齿轮四与齿轮一进行啮合传动，避免齿轮一强行传动带动转轴五进行旋转，造成发电机二的永久性损坏。

作为本发明再进一步的方案：所述齿轮一的直径不小于齿轮四直径的三倍。

作为本发明再进一步的方案：所述壳体由钢筋混泥土制成。

作为本发明再进一步的方案：所述壳体上侧连通进水管道，所述进水管道与壳体连接处的直径沿着进水管道向外逐渐增加，所述壳体下端连接出水管道，所述出水管道与壳体连接处的直径沿着出水管道向外逐渐减小。

3、有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过在水电站的泄水口下侧进行修建安装壳体，使用高水位的泄流水对壳体内的水轮和旋转轮叶进行驱动，带动发电机一和发电机二进行发电，大大提高了水流的利用率，提高了发电的效率，且通过齿轮和锥齿轮进行传动连接，传动平稳效率高。

(2)本发明的发电机一故障不能旋转时，发电机一传动连接的转轴一、旋转柱和传动轴不能随着旋转，转轴二在锥齿轮三和锥齿轮四的传动下进行传动转动时，驱动转轴二在旋转柱内进行上下移动，从而避免转轴二旋转强行带动转轴一、旋转柱和传动轴进行旋转，避免对发电机一造成永久性损坏，提高其使用寿命。

(3)本发明的发电机二故障不能旋转时，发电机二传动连接的转轴五、转轴四和齿轮二不能进行旋转，齿轮四在三角形轮齿和轮齿槽作用下进行旋转，齿轮四旋转时进行上下移动，驱动t型滑杆在中空的固定柱内进行上下移动，对支撑弹簧二和减震弹簧进行压缩，支撑弹簧二和减震弹簧抵触t型滑杆下压齿轮四下移使得三角形轮齿与轮齿槽啮合，使得齿轮四与齿轮一进行啮合传动，避免齿轮一强行传动带动转轴五进行旋转，避免造成发电机二的永久性损坏。

附图说明

图1为一种水力发电机的主视图。

图2为一种水力发电机中b-b方向的剖视图。

图3为一种水力发电机中a处放大的结构示意图。

图4为一种水力发电机中水轮连接传动的结构示意图。

图5为一种水力发电机中齿轮一安装传动的结构示意图。

图中：1、壳体；2、水轮；3、水斗槽；4、进水管道；5、水轮转轴；6、上倾斜导板；7、叶轮座；8、导向杆；9、立柱；10、出水管道；11、下倾斜导板；12、转轴一；13、锥齿轮一；14、锥齿轮二；15、发电机一；16、锥齿轮三；17、锥齿轮四；18、转轴二；19、旋转柱；20、支撑弹簧一；21、竖直滑槽；22、滑板；23、滑块；24、转轴三；25、固定板一；26、齿轮一；27、齿轮二；28、转轴四；29、转轴五；30、齿轮三；31、三角形轮齿；32、齿轮四；33、固定板二；34、支撑弹簧二；35、固定柱；36、t型滑杆；37、减震弹簧。

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1～5，本发明实施例中，一种水力发电机，包括壳体1、发电机一15和发电机二，发电机一15和发电机二分别固定安装在壳体1顶部，壳体1内设有上倾斜导板6和下倾斜导板11，上倾斜导板6和下倾斜导板11分别固定安装在壳体1的左右内壁，上倾斜导板6位于下倾斜导板11上侧，上倾斜导板6上侧设有水轮2，水轮2侧壁均匀固定安装水斗槽3，水斗槽3正对进水管道4设置，水轮2固定连接水轮转轴5，水轮转轴5通过轴承转动连接安装板，安装板通过螺栓可拆装固定连接壳体1内壁，水轮转轴5上固定安装锥齿轮三16，锥齿轮三16啮合连接锥齿轮四17，锥齿轮四17固定安装在转轴二18上，转轴二18通过密封轴承转动连接中空的旋转柱19，且延伸至旋转柱19内，旋转柱19通过轴承转动连接壳体1，旋转柱19内壁设有竖直滑槽21，竖直滑槽21内滑动连接滑块23，滑块23和竖直滑槽21沿旋转柱19内壁均匀设有多个，滑块23固定连接滑板22侧壁，滑板22固定连接转轴二18，滑板22上端面固定连接支撑弹簧一20，支撑弹簧一20设有多个，支撑弹簧一20上端面固定连接旋转柱19内壁，旋转柱19固定连接转轴一12，转轴一12固定连接锥齿轮一13，锥齿轮一13啮合连接锥齿轮二14，锥齿轮二14固定安装在传动轴上，传动轴通过变速箱和联轴器连接发电机一15的旋转输入轴，进水管道4输入的水流进入水轮2上的水斗槽3，带动水轮2进行旋转，水轮转轴5随着转动，水轮转轴5上的锥齿轮三16啮合连接锥齿轮四17带动转轴二18、旋转柱19和转轴一12进行旋转，转轴一12上的锥齿轮一13啮合传动锥齿轮二14进行传动，带动发电机一15进行运转，进行发电，在发电机一15故障时，使得转轴一12、旋转柱19和传动轴不能随着旋转，转轴二18在锥齿轮三16和锥齿轮四17的传动下进行传动转动时，驱动转轴二18在旋转柱19内进行上下移动，从而避免转轴二18旋转强行带动转轴一12、旋转柱19和传动轴进行旋转，避免对发电机一15造成永久性损坏，提高其使用寿命；

下倾斜导板11下侧设有叶轮座7，叶轮座7由旋转叶轮和支撑底座组成，旋转叶轮通过转轴三24转动连接支撑底座，且延伸至支撑底座下侧，支撑底座下端面固定安装立柱9，立柱9均匀设有多个，且固定连接壳体1底部，转轴三24通过轴承转动连接固定板一25，且贯穿固定板一25，固定板一25通过导向杆8固定连接立柱9，固定板一25和导向杆8对转轴三24起到支撑固定导向的作用，转轴三24转动连接轴承座，轴承座可拆装固定安装在壳体1底部，转轴三24上固定安装齿轮一26，齿轮一26啮合连接齿轮四32，齿轮四32通过轴承一转动连接t型滑杆36，轴承一的外圈固定连接齿轮四32上端面设有的凹槽内壁，轴承一的内圈固定连接t型滑杆36，t型滑杆36滑动连接中空的固定柱35，固定柱35内设有支撑弹簧二34，支撑弹簧二34固定连接t型滑杆36和固定柱35内壁，t型滑杆36外套结减震弹簧37，减震弹簧37两端面固定连接固定柱35和t型滑杆36下端外壁，固定柱35固定连接固定板二33，固定板二33通过导向连接杆一固定连接立柱9，齿轮四32下端面呈圆形均匀设有轮齿槽，轮齿槽内啮合连接三角形轮齿31，三角形轮齿31固定安装在齿轮二27上端面，齿轮二27固定安装在转轴四28上，转轴四28转动连接轴承座一，轴承座一可拆装固定安装在壳体1底部，齿轮二27啮合连接齿轮三30，齿轮三30固定安装在转轴五29上，转轴五29下端转动连接轴承座二，轴承座二可拆装固定连接壳体1，转轴五29通过密封轴承转动连接壳体1，且延伸至壳体1外侧，转轴五29与转轴一12的连接方式相同，且传动连接发电机二的输入旋转轴，驱动发电机二进行发电，转轴三24旋转带动齿轮一26啮合连接齿轮四32进行旋转，当发电机二发生故障时，使得转轴五29、转轴四28和齿轮二27不能进行旋转，齿轮四32在三角形轮齿31和轮齿槽作用下进行旋转，齿轮四32旋转时进行上下移动，驱动t型滑杆36在中空的固定柱35内进行上下移动，对支撑弹簧二34和减震弹簧37进行压缩，支撑弹簧二34和减震弹簧37抵触t型滑杆36下压齿轮四32下移使得三角形轮齿31与轮齿槽啮合，使得齿轮四32与齿轮一26进行啮合传动，避免齿轮一26强行传动带动转轴五29进行旋转，避免造成发电机二的永久性损坏；

齿轮二27可以啮合多个齿轮三进行传动，带动多个发电机二进行发电，提高发电效率；

齿轮一26的直径不小于齿轮四32直径的三倍，从而驱动齿轮四32进行快速传动；

壳体1由钢筋混泥土制成，具有强抗冲击能力，抵抗从水坝高处输送来的高液位水，壳体1上侧连通进水管道4，进水管道4与壳体1连接处的直径沿着进水管道4向外逐渐增加，使得进水管道4输送进壳体1的水流具有更强劲的势能，壳体1下端连接出水管道10，出水管道10与壳体1连接处的直径沿着出水管道10向外逐渐减小，使得壳体1内的水流快速排除。

本发明的工作原理是：

使用时，将壳体1设计在水电站的排泄口下侧，排泄口连通进水管道4，排泄口输送来的水流先对水轮2进行驱动，带动水轮2和水轮转轴5进行旋转，水轮转轴5上的锥齿轮三16啮合连接锥齿轮四17带动转轴二18、旋转柱19和转轴一12进行旋转，转轴一12上的锥齿轮一13啮合传动锥齿轮二14进行传动，带动发电机一15进行运转，进行发电，下落的水轮经过上倾斜导板6和下倾斜导板11的导向集聚作用，从下倾斜导板11下落的水流带动叶轮座7上的旋转叶轮和转轴三24旋转，转轴三24旋转通过齿轮啮合作用带动转轴四28和转轴五29旋转，驱动发电机二进行运转，进行发电，通过设有的水轮2和旋转叶轮上下配合进行发电，提高对水流的利用率，大大提高发电效率，当发电机一15和发电机二故障不能旋转时，发电机一15传动连接的转轴一12、旋转柱19和传动轴不能随着旋转，转轴二18在锥齿轮三16和锥齿轮四17的传动下进行传动转动时，驱动转轴二18在旋转柱19内进行上下移动，从而避免转轴二18旋转强行带动转轴一12、旋转柱19和传动轴进行旋转，避免对发电机一15造成永久性损坏，提高其使用寿命，发电机二传动连接的转轴五29、转轴四28和齿轮二27不能进行旋转，齿轮四32在三角形轮齿31和轮齿槽作用下进行旋转，齿轮四32旋转时进行上下移动，驱动t型滑杆36在中空的固定柱35内进行上下移动，对支撑弹簧二34和减震弹簧37进行压缩，支撑弹簧二34和减震弹簧37抵触t型滑杆36下压齿轮四32下移使得三角形轮齿31与轮齿槽啮合，使得齿轮四32与齿轮一26进行啮合传动，避免齿轮一26强行传动带动转轴五29进行旋转，避免造成发电机二的永久性损坏。

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。