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一种智能化斜击式轮机

阅读:336发布:2024-02-21

专利汇可以提供一种智能化斜击式轮机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种智能化斜击式 水 轮机 ,包括 基座 、桨 叶轮 、 能源 装置、供水管和手轮,手轮还包括驱动机构,驱动机构包括移动机构、转动机构和抓取机构,移动机构包括主 电机 、驱动 齿轮 、辅助齿轮和皮带,转动机构包括副电机、主传动轮、副传动轮、传送带和传动杆,抓取机构包括阻尼机构、 压板 、驱动组件和抓取组件,驱动组件包括辅助电机、 传动轴 、移动杆和移动 块 ,抓取组件包括两个抓取单元,抓取单元包括移动轴、铰接块和拾取机构,该智能化斜击式水轮机,可通过驱动机构自动对手轮进行调节,驱动手轮转动,不仅减轻劳动强度,避免对工人的手产生磨损,同时,相比人工调节,速度较快,避免影响水轮机的工作效率。,下面是一种智能化斜击式轮机专利的具体信息内容。

1.一种智能化斜击式轮机,其特征在于,包括基座(1)、桨叶轮(2)、能源装置(3)、供水管(4)和手轮(5),所述手轮(5)还包括驱动机构(6),所述驱动机构(6)设置在基座(1)的上方,所述驱动机构(6)位于手轮(5)的一侧;
所述驱动机构(6)包括移动机构、转动机构和抓取机构,所述转动机构设置在移动机构的上方,所述抓取机构设置在转动机构的一侧,所述抓取机构位于转动机构和手轮(5)之间;
所述移动机构包括主电机(7)、驱动齿轮(8)、辅助齿轮(9)和皮带(10),所述主电机(7)与驱动齿轮(8)传动连接,所述驱动齿轮(8)通过皮带(10)与辅助齿轮(9)传动连接,所述皮带(10)水平设置,所述转动机构设置在皮带(10)的上方;
所述转动机构包括副电机(11)、主传动轮(12)、副传动轮(13)、传送带(14)和传动杆(15),所述副电机(11)与主传动轮(12)传动连接,所述传动杆(15)水平设置,所述传动杆(15)的一端通过轴承座与皮带连接,所述抓取机构设置在传动杆(15)的另一端,所述副传动轮(13)套设在传动杆(15)上,所述主传动轮(12)通过传送带(14)与副传动轮(13)传动连接;
所述抓取机构包括阻尼机构(16)、压板(17)、驱动组件和抓取组件,所述阻尼机构(16)设置在传动杆(15)的一侧,所述传动杆(15)与阻尼机构(16)的中心处连接,所述压板(17)与传动杆(15)垂直,所述阻尼机构(16)上设有固定杆,所述压板(17)通过固定杆与阻尼机构(16)连接,所述阻尼机构(16)位于传动杆(15)和压板(17)之间,所述驱动组件设置在阻尼机构(16)上,所述驱动组件位于阻尼机构(16)和压板(17)之间,所述抓取组件设置在压板(17)上,所述驱动组件与抓取组件传动连接;
所述驱动组件包括辅助电机(18)、传动轴(19)、移动杆(20)和移动(21),所述传动轴(19)竖向设置,所述辅助电机(18)与传动轴(19)传动连接,所述移动杆(20)与传动轴(19)平行,所述移动杆(20)穿过移动块(21)且移动杆(20)与移动块(21)滑动连接,所述移动块(21)上设有螺纹孔,所述传动轴(19)经螺纹孔穿过移动块(21),所述传动轴(19)与移动块(21)螺纹连接,所述传动轴(19)上设有两段旋向相反的螺纹,所述移动块(21)有两个,两个移动块(21)分别与两段设有相反螺纹的传动轴(19)螺纹连接;
所述抓取组件包括两个抓取单元,两个抓取单元分别设置在压板(17)的顶端和底端,两个抓取单元关于压板(17)对称设置,两个抓取单元分别与两个移动块(21)传动连接,所述抓取单元包括移动轴(22)、铰接块(23)和拾取机构(24),所述铰接块(23)的中部与压板(17)铰接,所述铰接块(23)的一端与移动轴(22)铰接,所述移动轴(22)的另一端与移动块(21)铰接,所述拾取机构(24)设置在铰接块(23)的另一端;
所述基座内设有工作电源电路,所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电感、二极管和场效应管,所述集成电路的型号为LP28400ASPF,所述集成电路的第九端接地,所述集成电路的第五端通过第七电容和第二电阻组成的并联电路接地,所述集成电路的第五端通过第一电阻外接5V直流电压电源,所述第一电容的一端接地,所述第一电容的另一端外接5V直流电压电源,所述集成电路的第一端外接5V直流电压电源,所述集成电路的第一端通过电感与集成电路的第三端连接,所述集成电路的第三端与二极管的阳极连接,所述二极管的阴极通过第三电容接地,所述二极管的阴极与场效应管的漏极接地,所述场效应管的栅极与集成电路的第八端连接,所述集成电路的第八端通过第四电容接地,所述场效应管的源极通过第三电阻和第五电容组成的串联电路接地,所述集成电路的第七端分别与第三电阻和第五电容连接,所述集成电路的第二端通过第六电容接地且分别与第六电容和第四电阻连接。
2.如权利要求1所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述铰接块(23)上设有加固机构,所述铰接块(23)的与压板(17)铰接的一侧设有凹槽,所述加固机构包括两个加固组件,两个加固组件分别设置在两个凹槽内,所述加固组件包括电磁(25)、伸缩机构(26)、铁块(27)和加重轴(28),所述电磁铁(25)设置在凹槽的槽底上,所述伸缩机构(26)竖向设置在电磁铁(25)和铁块(27)之间,所述加重轴(28)竖向设置,所述铁块(27)设置在伸缩机构(26)和加重轴(28)之间,所述手轮(5)的顶端和底端均设有限位槽,两个加重轴(28)分别与两个限位槽匹配。
3.如权利要求2所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述电磁铁(25)的制作材料为
4.如权利要求2所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述伸缩机构(26)的制作材料为不锈钢
5.如权利要求2所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述加重轴(28)的表面和限位槽的槽壁上设有耐磨涂料。
6.如权利要求1所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述压板(17)的远离固定杆的一侧设有橡胶垫。
7.如权利要求1所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述基座(1)上设有红外线测距仪,所述基座(1)内还设有PLC,所述红外线测距仪和主电机(7)均与PLC电连接。
8.如权利要求1所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述移动杆(20)有两个,两个移动杆(20)关于传动轴(19)对称设置。
9.如权利要求1所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述基座(1)上设有开关,所述开关分别与主电机(7)、副电机(11)和辅助电机(18)电连接。
10.如权利要求1所述的智能化斜击式水轮机,其特征在于,所述主电机(7)、副电机(11)和辅助电机(18)均为伺服电机

说明书全文

一种智能化斜击式轮机

技术领域

[0001] 本发明涉及水发电设备领域,特别涉及一种智能化斜击式水轮机。

背景技术

[0002] 斜击式水轮机属冲击式水轮机,是利用高压喷射水流的动能做功的水轮机,高水头水库的水通过压力管道引到水轮机,从水轮机喷管射出高速水流,冲向水轮机的轮叶,使水轮机旋转做功。
[0003] 一些斜击式水轮机设有手轮,通过转动手轮,可改变喷嘴的水流量,目前,大都是通过手动的方式来驱动手轮转动的,这不仅增加劳动强度,且久而久之,对工人的手产生磨损,同时,手动调节手轮,速度较慢,进而影响水轮机的工作效率。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种智能化斜击式水轮机。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种智能化斜击式水轮机,包括基座、桨叶轮能源装置、供水管和手轮,所述手轮还包括驱动机构,所述驱动机构设置在基座的上方,所述驱动机构位于手轮的一侧;
[0006] 所述驱动机构包括移动机构、转动机构和抓取机构,所述转动机构设置在移动机构的上方,所述抓取机构设置在转动机构的一侧,所述抓取机构位于转动机构和手轮之间;
[0007] 所述移动机构包括主电机、驱动齿轮、辅助齿轮和皮带,所述主电机与驱动齿轮传动连接,所述驱动齿轮通过皮带与辅助齿轮传动连接,所述皮带水平设置,所述转动机构设置在皮带的上方;
[0008] 所述转动机构包括副电机、主传动轮、副传动轮、传送带和传动杆,所述副电机与主传动轮传动连接,所述传动杆水平设置,所述传动杆的一端通过轴承座与皮带连接,所述抓取机构设置在传动杆的另一端,所述副传动轮套设在传动杆上,所述主传动轮通过传送带与副传动轮传动连接;
[0009] 所述抓取机构包括阻尼机构、压板、驱动组件和抓取组件,所述阻尼机构设置在传动杆的一侧,所述传动杆与阻尼机构的中心处连接,所述压板与传动杆垂直,所述阻尼机构上设有固定杆,所述压板通过固定杆与阻尼机构连接,所述阻尼机构位于传动杆和压板之间,所述驱动组件设置在阻尼机构上,所述驱动组件位于阻尼机构和压板之间,所述抓取组件设置在压板上,所述驱动组件与抓取组件传动连接;
[0010] 所述驱动组件包括辅助电机、传动轴、移动杆和移动,所述传动轴竖向设置,所述辅助电机与传动轴传动连接,所述移动杆与传动轴平行,所述移动杆穿过移动块且移动杆与移动块滑动连接,所述移动块上设有螺纹孔,所述传动轴经螺纹孔穿过移动块,所述传动轴与移动块螺纹连接,所述传动轴上设有两段旋向相反的螺纹,所述移动块有两个,两个移动块分别与两段设有相反螺纹的传动轴螺纹连接;
[0011] 所述抓取组件包括两个抓取单元,两个抓取单元分别设置在压板的顶端和底端,两个抓取单元关于压板对称设置,两个抓取单元分别与两个移动块传动连接,所述抓取单元包括移动轴、铰接块和拾取机构,所述铰接块的中部与压板铰接,所述铰接块的一端与移动轴铰接,所述移动轴的另一端与移动块铰接,所述拾取机构设置在铰接块的另一端;
[0012] 所述基座内设有工作电源电路,所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电感、二极管和场效应管,所述集成电路的型号为LP28400ASPF,所述集成电路的第九端接地,所述集成电路的第五端通过第七电容和第二电阻组成的并联电路接地,所述集成电路的第五端通过第一电阻外接5V直流电压电源,所述第一电容的一端接地,所述第一电容的另一端外接5V直流电压电源,所述集成电路的第一端外接5V直流电压电源,所述集成电路的第一端通过电感与集成电路的第三端连接,所述集成电路的第三端与二极管的阳极连接,所述二极管的阴极通过第三电容接地,所述二极管的阴极与场效应管的漏极接地,所述场效应管的栅极与集成电路的第八端连接,所述集成电路的第八端通过第四电容接地,所述场效应管的源极通过第三电阻和第五电容组成的串联电路接地,所述集成电路的第七端分别与第三电阻和第五电容连接,所述集成电路的第二端通过第六电容接地且分别与第六电容和第四电阻连接。
[0013] 作为优选,为了避免手轮与抓取机构打滑,所述铰接块上设有加固机构,所述铰接块的与压板铰接的一侧设有凹槽,所述加固机构包括两个加固组件,两个加固组件分别设置在两个凹槽内,所述加固组件包括电磁、伸缩机构、铁块和加重轴,所述电磁铁设置在凹槽的槽底上,所述伸缩机构竖向设置在电磁铁和铁块之间,所述加重轴竖向设置,所述铁块设置在伸缩机构和加重轴之间,所述手轮的顶端和底端均设有限位槽,两个加重轴分别与两个限位槽匹配。
[0014] 作为优选,为了使加重轴快速伸入限位槽,所述电磁铁的制作材料为
[0015] 作为优选,为了延长伸缩机构的使用寿命,所述伸缩机构的制作材料为不锈钢
[0016] 作为优选,为了保证加固效果,所述加重轴的表面和限位槽的槽壁上设有耐磨涂料。
[0017] 作为优选,为了进一步避免手轮与抓取机构打滑,所述压板的远离固定杆的一侧设有橡胶垫。
[0018] 作为优选,为了便于更好地抓取手轮,所述基座上设有红外线测距仪,所述基座内还设有PLC,所述红外线测距仪和主电机均与PLC电连接。
[0019] 作为优选,为了提高移动块滑动的稳定性,所述移动杆有两个,两个移动杆关于传动轴对称设置。
[0020] 作为优选,为了便于操作,所述基座上设有开关,所述开关分别与主电机、副电机和辅助电机电连接。
[0021] 作为优选,为了使设备的工作状态智能化,所述主电机、副电机和辅助电机均为伺服电机
[0022] 本发明的有益效果是,该智能化斜击式水轮机,可通过驱动机构自动对手轮进行调节,驱动手轮转动,不仅减轻劳动强度,避免对工人的手产生磨损,同时,相比人工调节,速度较快,避免影响水轮机的工作效率。附图说明
[0023] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0024] 图1是本发明的一种智能化斜击式水轮机的电源电路的电路原理图。
[0025] 图2是本发明的一种智能化斜击式水轮机的结构示意图。
[0026] 图3是本发明的一种智能化斜击式水轮机的移动机构与转动机构的连接结构示意图。
[0027] 图4是本发明的一种智能化斜击式水轮机的抓取机构的结构示意图。
[0028] 图5是本发明的一种智能化斜击式水轮机的铰接块与加固组件的连接结构示意图。
[0029] 图中:1.基座,2.桨叶轮,3.能源装置,4.供水管,5.手轮,6.驱动机构,7.主电机,8.驱动齿轮,9.辅助齿轮,10.皮带,11.副电机,12.主传动轮,13.副传动轮,14.传送带,15.传动杆,16.阻尼机构,17.压板,18.辅助电机,19.传动轴,20.移动杆,21.移动块,22.移动轴,23.铰接块,24.拾取机构,25.电磁铁,26.伸缩机构,27.铁块,28.加重轴。

具体实施方式

[0030] 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。
[0031] 如图1-5所示,一种智能化斜击式水轮机,包括基座1、桨叶轮2、能源装置3、供水管4和手轮5,所述手轮5还包括驱动机构6,所述驱动机构6设置在基座1的上方,所述驱动机构
6位于手轮5的一侧;
[0032] 可通过驱动机构6自动对手轮5进行调节,驱动手轮5转动,不仅减轻劳动强度,避免对工人的手产生磨损,同时,相比人工调节,速度较快,避免影响水轮机的工作效率。
[0033] 所述驱动机构6包括移动机构、转动机构和抓取机构,所述转动机构设置在移动机构的上方,所述抓取机构设置在转动机构的一侧,所述抓取机构位于转动机构和手轮5之间;
[0034] 所述移动机构包括主电机7、驱动齿轮8、辅助齿轮9和皮带10,所述主电机7与驱动齿轮8传动连接,所述驱动齿轮8通过皮带10与辅助齿轮9传动连接,所述皮带10水平设置,所述转动机构设置在皮带10的上方;
[0035] 所述转动机构包括副电机11、主传动轮12、副传动轮13、传送带14和传动杆15,所述副电机11与主传动轮12传动连接,所述传动杆15水平设置,所述传动杆15的一端通过轴承座与皮带连接,所述抓取机构设置在传动杆15的另一端,所述副传动轮13套设在传动杆15上,所述主传动轮12通过传送带14与副传动轮13传动连接;
[0036] 所述抓取机构包括阻尼机构16、压板17、驱动组件和抓取组件,所述阻尼机构16设置在传动杆15的一侧,所述传动杆15与阻尼机构16的中心处连接,所述压板17与传动杆15垂直,所述阻尼机构16上设有固定杆,所述压板17通过固定杆与阻尼机构16连接,所述阻尼机构16位于传动杆15和压板17之间,所述驱动组件设置在阻尼机构16上,所述驱动组件位于阻尼机构16和压板17之间,所述抓取组件设置在压板17上,所述驱动组件与抓取组件传动连接;
[0037] 所述驱动组件包括辅助电机18、传动轴19、移动杆20和移动块21,所述传动轴19竖向设置,所述辅助电机18与传动轴19传动连接,所述移动杆20与传动轴19平行,所述移动杆20穿过移动块21且移动杆20与移动块21滑动连接,所述移动块21上设有螺纹孔,所述传动轴19经螺纹孔穿过移动块21,所述传动轴19与移动块21螺纹连接,所述传动轴19上设有两段旋向相反的螺纹,所述移动块21有两个,两个移动块21分别与两段设有相反螺纹的传动轴19螺纹连接;
[0038] 所述抓取组件包括两个抓取单元,两个抓取单元分别设置在压板17的顶端和底端,两个抓取单元关于压板17对称设置,两个抓取单元分别与两个移动块21传动连接,所述抓取单元包括移动轴22、铰接块23和拾取机构24,所述铰接块23的中部与压板17铰接,所述铰接块23的一端与移动轴22铰接,所述移动轴22的另一端与移动块21铰接,所述拾取机构24设置在铰接块23的另一端。
[0039] 当需要调节手轮5时,启动主电机7,主电机7驱动驱动齿轮8转动,驱动齿轮8通过皮带10驱动辅助齿轮9转动,使得皮带10运转,从而使抓取机构向靠近手轮5的方向运动,同时,启动辅助电机18,辅助电机18驱动传动轴19转动,使得两个移动块21做相向运动,相互靠近,移动块21通过移动轴22驱动铰接块23沿着压板17转动,使得拾取机构24打开,当压板17移动到手轮5一侧时,再次驱动辅助电机18,使得拾取机构24运动,从而将手轮5固定在压板17上,此时,启动副电机11,副电机11驱动主传动轮12转动,主传动轮12通过传送带14驱动副传动轮13转动,使得传动杆15转动,从而时抓取机构带动手轮5转动,不仅减轻劳动强度,避免对工人的手产生磨损,同时,相比人工调节,速度较快,避免影响水轮机的工作效率。
[0040] 所述基座内设有工作电源电路,所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电感、二极管和场效应管,所述集成电路的型号为LP28400ASPF,所述集成电路的第九端接地,所述集成电路的第五端通过第七电容和第二电阻组成的并联电路接地,所述集成电路的第五端通过第一电阻外接5V直流电压电源,所述第一电容的一端接地,所述第一电容的另一端外接5V直流电压电源,所述集成电路的第一端外接5V直流电压电源,所述集成电路的第一端通过电感与集成电路的第三端连接,所述集成电路的第三端与二极管的阳极连接,所述二极管的阴极通过第三电容接地,所述二极管的阴极与场效应管的漏极接地,所述场效应管的栅极与集成电路的第八端连接,所述集成电路的第八端通过第四电容接地,所述场效应管的源极通过第三电阻和第五电容组成的串联电路接地,所述集成电路的第七端分别与第三电阻和第五电容连接,所述集成电路的第二端通过第六电容接地且分别与第六电容和第四电阻连接。
[0041] 电源电压经过第一电容进行滤波处理以后,进入到集成电路的第一端中,同时电源电压经过二极管的限流,接着由场效应管中输出电压,而且,集成电路的第七端对输出电压进行取样反馈,从而再控制场效应管的通断,实现了输出电压的稳定调节,提高了工作电源电路输出的稳定性。
[0042] 有益效果:该工作电源电路,通过对场效应管进行通断控制,实现了电源电压的稳定输出,同时再对输出电压进行检测反馈,从而进一步提高了电源电压的稳定性,提高了工作电源电路的可靠性。
[0043] 作为优选,为了避免手轮5与抓取机构打滑,所述铰接块23上设有加固机构,所述铰接块23的与压板17铰接的一侧设有凹槽,所述加固机构包括两个加固组件,两个加固组件分别设置在两个凹槽内,所述加固组件包括电磁铁25、伸缩机构26、铁块27和加重轴28,所述电磁铁25设置在凹槽的槽底上,所述伸缩机构26竖向设置在电磁铁25和铁块27之间,所述加重轴28竖向设置,所述铁块27设置在伸缩机构26和加重轴28之间,所述手轮5的顶端和底端均设有限位槽,两个加重轴28分别与两个限位槽匹配,初始状态,电磁铁25通电,对铁块27有吸引力,加重轴28位于凹槽内,当手轮5被拾取机构24固定在压板17上后,电磁铁25断电,不吸引铁块27,铁块27在伸缩机构26弹力的作用下弹出凹槽,驱动加重轴28伸入限位槽,对手轮5进行进一步限位,提高手轮5与抓取机构连接的牢固性,从而避免手轮5与抓取机构打滑。
[0044] 作为优选,为了使加重轴28快速伸入限位槽,所述电磁铁25的制作材料为硅钢,由于硅钢制成的电磁铁25在通电时有磁性,断电后磁性立刻消失,故能使铁块27快速驱动加重轴28伸入限位槽。
[0045] 作为优选,为了延长伸缩机构26的使用寿命,所述伸缩机构26的制作材料为不锈钢,由于不锈钢不易受腐蚀,故能延长伸缩机构26的使用寿命。
[0046] 作为优选,为了保证加固效果,所述加重轴28的表面和限位槽的槽壁上设有耐磨涂料,由于加重轴28与限位槽的槽壁长期摩擦,而耐磨涂料使加重轴28和限位槽的槽壁不易受磨损,故能使加重轴28始终与限位槽保持匹配,从而保证加固效果。
[0047] 作为优选,为了进一步避免手轮5与抓取机构打滑,所述压板17的远离固定杆的一侧设有橡胶垫,由于橡胶具有较大的摩擦系数,故能增加手轮5与压板17间的摩擦力,从而进一步避免手轮5与抓取机构打滑。
[0048] 作为优选,为了便于更好地抓取手轮5,所述基座1上设有红外线测距仪,所述基座1内还设有PLC,所述红外线测距仪和主电机7均与PLC电连接,当抓取机构向靠近手轮5的方向运动时,红外线测距仪实时产生距离信号,当抓取机构离手轮5的位置小于或大于设定值时,会不便于对手轮5的抓取,此时红外线测距仪将信号传给PLC,PLC控制主电机7工作,使得抓取机构正好移动到适合抓取手轮5的位置,从而对手轮5更好地抓取。
[0049] 作为优选,为了提高移动块21滑动的稳定性,所述移动杆20有两个,两个移动杆20关于传动轴19对称设置,两个移动杆20能够更好地限制移动块21的转动,使得移动块21沿着传动轴19更稳定地移动。
[0050] 作为优选,为了便于操作,所述基座1上设有开关,所述开关分别与主电机7、副电机11和辅助电机18电连接。
[0051] 作为优选,为了使设备的工作状态智能化,所述主电机7、副电机11和辅助电机18均为伺服电机,由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象,故能形成智能操控系统,使驱动机构6更好地工作。
[0052] 与现有技术相比,该智能化斜击式水轮机,可通过驱动机构6自动对手轮5进行调节,驱动手轮5转动,不仅减轻劳动强度,避免对工人的手产生磨损,同时,相比人工调节,速度较快,避免影响水轮机的工作效率。
[0053] 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。
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