本发明涉及水利发电设备领域，特别涉及一种具有变速功能的安全型水利发电设备。
背景技术：
水力发电是发电的一种方式，利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。它是由建筑物来集中天然水流的落差，形成水头，并以水库汇集，调节天然水流的流量，基本设备是水轮发电机组。当水流通过水轮机时，水轮机受水流推动而转动，水轮机带动发电机发电，机械能转换为电能，再经过变电和输配电设备将电力送到用户。
但是现有的水利发电设备只能将部分机械能转化为电能，剩余的机械能会转化为热能，使得现有的水利发电设备的温度升高，而现有的水利发电设备的温度过高会造成现有的水利发电设备内部的零件发生形变，使得其力学性能改变，增加现有的水利发电设备的故障率，不仅如此，现有的水利发电设备一般不会配备制动装置，使得现有的水利发电设备容易由于转速过大而烧毁。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有变速功能的安全型水利发电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有变速功能的安全型水利发电设备，包括水箱、发电机构和降温机构，所述发电机构和降温机构均设置在水箱的上方，所述水箱内设有空腔，所述空腔内设有外轮、内轮和变速机构，所述外轮套设在内轮上，所述内轮与发电机构连接，所述内轮与外轮同轴设置；
所述发电机构包括转轴和发电箱，所述转轴穿过发电箱，所述转轴与发电箱同轴设置，所述转轴与内轮同轴设置，所述转轴的底端与内轮固定连接，所述发电箱内设有第一线圈和若干磁铁，所述第一线圈套设在转轴上，所述第一线圈与转轴同轴设置，各磁铁均匀分布在发电箱的内壁上；
所述降温机构包括吸热单元和散热单元；
所述吸热单元包括散热套、吸热管、散热箱和散热管，所述散热套套设在发电箱上，所述散热套内充满吸热液，所述吸热管设置在散热套内，所述吸热管沿着散热套的轴线螺旋向上，所述吸热管的两端分别与散热管的两端连通，所述散热管设置在散热箱内；
所述散热单元包括第一电机、喷气管、喷头和至少两个扇叶，所述喷气管的一端与散热箱的外部连通，所述喷气管的另一端与喷头连通，所述喷头设置在散热箱内，所述喷头与散热箱连通，各扇叶均匀分布在第一电机的输出轴的外周上，各扇叶均设置在喷气管内，所述第一电机与扇叶传动连接，所述第一电机设置在散热箱内的底部；
所述变速机构包括至少两个固定单元和至少两个限位单元，各固定单元均匀分布在水箱与外轮之间，各限位单元均匀分布在外轮与内轮之间；
所述固定单元包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽设置在外轮内，所述第一凹槽内设有弹簧和弹块，所述弹簧的一端与第一凹槽的内壁固定连接，所述弹簧的另一端与弹块固定连接，所述弹簧处于拉伸状态，所述弹块为铁块，所述第二凹槽设置在水箱内，所述第二凹槽内设有铁芯和第二线圈，所述铁芯与第二凹槽的内壁固定连接，所述第二线圈缠绕在铁芯的外周上，所述第二线圈沿着铁芯的轴线螺旋分布；
所述限位单元包括第二电机、齿轮、齿条、第三凹槽和第四凹槽，所述第二电机与齿轮传动连接，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条的一端设置在第三凹槽内，所述齿条的另一端设置在第四凹槽内，所述第三凹槽设置在内轮内，所述第四凹槽设置在外轮内。
作为优选，为了增强散热效果，所述散热管上设有若干散热片，各散热片均匀分布在散热管上。
作为优选，为了避免由于异物进入喷气管而使得扇叶损坏，所述喷气管内设有过滤网。
作为优选，为了增强散热效果，所述喷头为高压喷头。
作为优选，为了避免由于弹块和齿条发生晃动而使得连接机构无法正常工作，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽均为燕尾槽。
作为优选，为了使得第一电机和第二电机长时间精确稳定工作，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。
作为优选，为了提高吸热管的吸热速度，提高散热管的散热速度，所述吸热管和散热管均为铜管。
作为优选，为了避免内轮和外轮由于长时间浸泡在水中而生锈，保障内轮和外轮的正常转动，所述内轮的外表面上和外轮的外表面上均涂有防腐镀锌层。
作为优选，为了避免弹块由于与铁芯碰撞而损坏，所述弹块的靠近铁芯的一端设有缓冲垫。
作为优选，为了减小齿轮与齿条之间的传动损耗，所述齿轮与齿条之间涂有润滑油。
本发明的有益效果是，该具有变速功能的安全型水利发电设备，通过降温机构，能够及时将该设备工作时产生的热量除去，避免该水利发电设备的温度过高，避免该水利发电设备内部的零件由于发生形变而使得其力学性能改变，降低该水利发电设备的故障率，与现有的降温机构相比，该降温机构的散热速度较快，散热效果较好，不仅如此，通过变速机构，该水利发电设备能够根据水量的大小调节，避免该水利发电设备由于过载而烧毁，与现有的变速机构，该变速机构结构较为简单，控制方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有变速功能的安全型水利发电设备的结构示意图；
图2是本发明的具有变速功能的安全型水利发电设备的散热单元的结构示意图；
图3是本发明的具有变速功能的安全型水利发电设备的变速机构的结构示意图；
图4是本发明的具有变速功能的安全型水利发电设备的固定单元的结构示意图；
图5是本发明的具有变速功能的安全型水利发电设备的限位单元的结构示意图；
图中：1.水箱，2.空腔，3.外轮，4.内轮，5.转轴，6.第一线圈，7.磁铁，8.发电箱，9.散热套，10.吸热管，11.散热箱，12.散热管，13.散热片，14.第一电机，15.扇叶，16.喷气管，17.过滤网，18.喷头，19.第一凹槽，20.第二凹槽，21.弹簧，22.弹块，23.铁芯，24.第二线圈，25.第二电机，26.齿轮，27.齿条，28.第三凹槽，29.第四凹槽。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有变速功能的安全型水利发电设备，包括水箱1、发电机构和降温机构，所述发电机构和降温机构均设置在水箱1的上方，所述水箱1内设有空腔2，所述空腔2内设有外轮3、内轮4和变速机构，所述外轮3套设在内轮4上，所述内轮4与发电机构连接，所述内轮4与外轮3同轴设置；
所述发电机构包括转轴5和发电箱8，所述转轴5穿过发电箱8，所述转轴5与发电箱8同轴设置，所述转轴5与内轮4同轴设置，所述转轴5的底端与内轮4固定连接，所述发电箱8内设有第一线圈6和若干磁铁7，所述第一线圈6套设在转轴5上，所述第一线圈6与转轴5同轴设置，各磁铁7均匀分布在发电箱8的内壁上；
转轴5转动，带动第一线圈6切割磁铁7产生的磁感线而发电。
所述降温机构包括吸热单元和散热单元；
所述吸热单元包括散热套9、吸热管10、散热箱11和散热管12，所述散热套9套设在发电箱8上，所述散热套9内充满吸热液，所述吸热管10设置在散热套9内，所述吸热管10沿着散热套9的轴线螺旋向上，所述吸热管10的两端分别与散热管12的两端连通，所述散热管12设置在散热箱11内；
如图2所示，所述散热单元包括第一电机14、喷气管16、喷头18和至少两个扇叶15，所述喷气管16的一端与散热箱11的外部连通，所述喷气管16的另一端与喷头18连通，所述喷头18设置在散热箱11内，所述喷头18与散热箱11连通，各扇叶15均匀分布在第一电机14的输出轴的外周上，各扇叶15均设置在喷气管16内，所述第一电机14与扇叶15传动连接，所述第一电机14设置在散热箱11内的底部；
首先吸热单元工作，散热套9内的吸热液将发电箱8上由于发电机构运行产生的热量吸收，吸热管10内的冷却液则将散热套9内的吸热液的热量吸收，由于冷却液的密度会随着冷却液的温度升高而降低，吸热管10内的冷却液受热上升，使得吸热管10内的冷却液流入散热管12内，冷却液在散热管12内将热量传导给冷空气，散热管12的冷却液由于降温而下降，重新流入吸热管10，接着散热单元工作，第一电机14驱动扇叶15转动，将喷气管16内的冷空气从喷头18喷至散热片13和散热管12表面，从而对散热管12内的冷却液降温。
通过降温机构，该水利发电设备能够及时将该设备工作时产生的热量除去，避免该水利发电设备的温度过高，避免该水利发电设备内部的零件由于发生形变而使得其力学性能改变，降低该水利发电设备的故障率，与现有的降温机构相比，该降温机构的散热速度较快，散热效果较好。
如图3所示，所述变速机构包括至少两个固定单元和至少两个限位单元，各固定单元均匀分布在水箱1与外轮3之间，各限位单元均匀分布在外轮3与内轮4之间；
如图4所示，所述固定单元包括第一凹槽19和第二凹槽20，所述第一凹槽19设置在外轮3内，所述第一凹槽19内设有弹簧21和弹块22，所述弹簧21的一端与第一凹槽19的内壁固定连接，所述弹簧21的另一端与弹块22固定连接，所述弹簧21处于拉伸状态，所述弹块22为铁块，所述第二凹槽20设置在水箱1内，所述第二凹槽20内设有铁芯23和第二线圈24，所述铁芯23与第二凹槽20的内壁固定连接，所述第二线圈24缠绕在铁芯23的外周上，所述第二线圈24沿着铁芯23的轴线螺旋分布；
如图5所示，所述限位单元包括第二电机25、齿轮26、齿条27、第三凹槽28和第四凹槽29，所述第二电机25与齿轮26传动连接，所述齿轮26与齿条27啮合，所述齿条27的一端设置在第三凹槽28内，所述齿条27的另一端设置在第四凹槽29内，所述第三凹槽28设置在内轮4内，所述第四凹槽29设置在外轮3内。
由于内轮4的容积小于外轮3和内轮4的总容积，当水量相同时，内轮4内的水流的速度更大，因此在水量相同时，内轮4的发电量更大，故当水量较小时，固定单元工作，第二线圈24通电，使得铁芯23产生磁性，将弹块22吸入第二凹槽20内，使得外轮3与水箱1固定，限位单元工作，第二电机25驱动齿轮26转动，使得齿条27完全移入第三凹槽28，使得内轮4转动发电而外轮3不会转动，从而增大发电量，但是当水量过大使得内轮4的转速大于发电机构的额定转速时，固定单元工作，第二线圈24断电，使得铁芯23失去磁性，弹簧21将弹块22拉回第一凹槽19内，使得外轮3能够转动，限位单元工作，第二电机25驱动齿轮26转动，使得齿条27的一端移入第四凹槽29内，从而使得内轮4与外轮3固定，使得水流速度降低，从而避免该水利发电设备由于过载而烧毁。
通过变速机构，该水利发电设备能够根据水量的大小调节，避免该水利发电设备由于过载而烧毁，与现有的变速机构相比，该变速机构结构较为简单，控制方便。
作为优选，为了增强散热效果，所述散热管12上设有若干散热片13，各散热片13均匀分布在散热管12上。散热片13可以增加散热管12与空气的接触面积，加快散热管12的散热速度，从而增强散热效果。
作为优选，为了避免由于异物进入喷气管16而使得扇叶15损坏，所述喷气管16内设有过滤网17。
作为优选，为了增强散热效果，所述喷头18为高压喷头。高压喷头可以使得气流速度加快，加快散热管12的散热速度，从而增强散热效果。
作为优选，为了避免由于弹块22和齿条27发生晃动而使得连接机构无法正常工作，所述第一凹槽19、第二凹槽20、第三凹槽28和第四凹槽29均为燕尾槽。
作为优选，为了使得第一电机14和第二电机25长时间精确稳定工作，所述第一电机14和第二电机25均为伺服电机。
作为优选，为了提高吸热管10的吸热速度，提高散热管12的散热速度，所述吸热管10和散热管12均为铜管。
作为优选，为了避免内轮4和外轮3由于长时间浸泡在水中而生锈，保障内轮4和外轮3的正常转动，所述内轮4的外表面上和外轮3的外表面上均涂有防腐镀锌层。
作为优选，为了避免弹块22由于与铁芯23碰撞而损坏，所述弹块22的靠近铁芯23的一端设有缓冲垫。
作为优选，为了减小齿轮26与齿条27之间的传动损耗，所述齿轮26与齿条27之间涂有润滑油。
该具有变速功能的安全型水利发电设备的工作原理：降温机构运行时，吸热单元工作将发电箱8上由于发电机构运行产生的热量传导给散热管12内的冷却液，散热单元工作将喷气管16内的冷空气从喷头18喷至散热片13和散热管12表面，从而对散热管12内的冷却液降温，另外，变速机构运行，既能使该水利发电设备发电量尽可能多，又能避免该水利发电设备由于过载而烧毁。
与现有技术相比，该具有变速功能的安全型水利发电设备，通过降温机构，能够及时将该设备工作时产生的热量除去，避免该水利发电设备的温度过高，避免该水利发电设备内部的零件由于发生形变而使得其力学性能改变，降低该水利发电设备的故障率，与现有的降温机构相比，该降温机构的散热速度较快，散热效果较好，不仅如此，通过变速机构，该水利发电设备能够根据水量的大小调节，避免该水利发电设备由于过载而烧毁，与现有的变速机构，该变速机构结构较为简单，控制方便。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。