[实用新型]一种基于流速调节叶片角度的冲击式水轮机

说明书

本实用新型公开了一种基于流速调节叶片角度的冲击式水轮机，水轮机设有机壳，机壳内设有转轴，转轴上套设有转轮，转轮两端设有挡板，转轮上设有叶片；叶片上设有叶片轴，叶片轴连接有第一齿轮，转轴上设有第二齿轮，第二齿轮上设有卡接组件；机壳内设有隔板，机壳的侧壁上设有进水管与出水管，进水管内设有流量计，本实用新型在水流流速过高时，可控制卡接组件使第二齿轮与转轴分开，在水流的作用下叶片会自转以减小冲击力，避免叶片损坏，提高水轮机的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及水电机械技术领域，具体是涉及一种基于流速调节叶片角度的冲击式水轮机。

背景技术

冲击式水轮机是借助于特殊导水机构引出具有动能的自由射流，冲向转轮水斗，使转轮旋转做功，从而完成将水能转换成机械能的一种水力原动机。在冲击式水轮机中，以工作射流与转轮相对位置和做工次数的不同，可分为切击式水轮机、斜击式水轮机和双击式水轮机。

现有的水轮机叶片多为固定结构，水轮机的叶片角度无法进行调节，而有些河流的流速并不稳定，在水流流速过高时，叶片需承受较大的冲击力，长期承受较大冲击力会导致叶片损坏，影响水轮机的使用寿命。

因此，现急需一种可基于流速调节叶片角度的冲击式水轮机。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于流速调节叶片角度的冲击式水轮机。

本实用新型的技术方案是：一种基于流速调节叶片角度的冲击式水轮机，所述水轮机设有机壳，所述机壳内设有与其一组对应侧壁转动连接的转轴，所述转轴上固定套设有转轮，所述转轮两端均设有一个挡板，位于两个所述挡板之间的转轮上设有多个叶片，且多个所述叶片以转轮的轴线为旋转轴呈旋转对称分布；多个叶片上均设有叶片轴，所述叶片轴一端与一个挡板转动连接，叶片轴另一端穿过另一个挡板且连接有第一齿轮，所述转轴上转动连接有用于与多个第一齿轮啮合的第二齿轮，多个所述第一齿轮均通过弹簧与第二齿轮进行连接，所述第二齿轮上设有用于与转轴卡接以进行传动的卡接组件；所述另一个挡板处的机壳内设有隔板，且所述隔板与另一个挡板转动连接，机壳的侧壁上设有进水管与出水管，所述进水管内设有流量计，所述流量计与PLC控制器电性连接。

说明：上述水轮机在流量计检测到进水管的流速过高时，可通过控制卡接组件使第二齿轮与转轴分开，此时第二齿轮不跟随转轴转动，在水流的作用下叶片会自转以减小水流对叶片的冲击力，避免叶片损坏，提高水轮机的使用寿命。

进一步地，所述卡接组件包括两个弧形卡爪，两个所述弧形卡爪位于转轴两侧，弧形卡爪一端与第二齿轮转动连接，两个弧形卡爪之间设有用于拉动弧形卡爪转动来与转轴卡接的弹簧，且弧形卡爪另一端设有用于推动弧形卡爪转动与转轴分开的液压推杆，所述液压推杆与PLC控制器电性连接。

说明：上述卡接组件可通过PLC控制器控制液压推杆伸长，液压推杆伸长后能够推动弧形卡爪转动，使弧形卡爪与转轴分开，这样的结构便于控制第二齿轮与转轴的卡接状态，且卡接时卡接牢固。

进一步地，所述弧形卡爪上设有用于与转轴接触的防滑纹。

说明：防滑纹使弧形卡爪与转轴牢牢卡接，避免弧形卡爪打滑。

进一步地，所述叶片上均设有冲击槽。

说明：冲击槽可容纳水流，提高水轮机的转化效率。

进一步地，所述进水管与出水管分别位于机壳的另一组对应侧壁上。

说明：这样设置的进水管与排水管有利于水轮机的内部排水，避免水轮机水内水堆积过多。

进一步地，位于进水管下方的机壳侧壁进行倒角处理。

说明：倒角处理后的机壳侧壁无法容纳水，使水流可直接从排水管排出。