本实用新型属于水电站消涡技术领域，涉及一种水电站进水口的消涡装置。
背景技术：
水库建成蓄水后，水流流速降低，水体掺混减弱，往往形成垂向分层的水温结构。底层低温缺氧水体通过发电机组进水口排入下游，将对水库下游的生态环境造成不利影响。叠梁门作为一种分层取水的工程设施，能够有效地改善下泄水温偏低的问题，已被广泛应用于大中型水电站工程实例中。
叠梁门一般位于拦污栅备用门槽内，在进水口前方形成类虹吸结构，阻挡底层低温水体直接进入机组流向下流，摄取中上层高温水流灌入进水管道，以提高水库整体的下泄水温。
叠梁门的存在改变了原有的水流结构，在通仓区域范围内形成了典型的非恒定流状态。首先，叠梁门门顶附近的水流由水平流动转化为垂直流动，在叠梁门后方形成强烈的横轴涡旋结构；其次，通仓区域内部的垂直流动诱发水面波动，波动能量以立轴漩涡的型式向下传播；再次，进水口附近水流从垂直流动再次转化为水平流动，在管道上沿形成局部流向漩涡。复杂的涡旋流场将导致进水管道内的水流过程紊乱，不利于发电机组的稳定运行，因此，有必要采用一定的消涡措施对进口水流进行处理。
水电站常用的消涡措施，仅针对常规进水口的立轴漩涡（专利cn107642072a），采用的大尺寸叶片结构将增加水头损失（专利cn107217651a），并不适用于叠梁门影响下的复杂涡旋流场。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水电站进水口的消涡装置，针对现有消涡技术无法适用于含叠梁门结构的大中型水电站的问题，采用在水电站进水口设置消涡装置，在不改变叠梁门分层取水和保证下泄水温效果的前提下，消除水流波动，降低水头损失。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种水电站进水口的消涡装置，它包括固定臂、导轨、连杆机构和消涡旋翼；所述导轨的两端与固定臂连接，连杆机构的球形轴承与导轨配合，消涡旋翼与连杆机构的连杆一端连接，连杆的另一端与球形轴承连接；所述球形轴承绕导轨径向旋转带动消涡旋翼旋转，消涡旋翼的叶片绕连杆旋转。
所述连杆机构包括与球形轴承连接的连杆，位于球形轴承上与连杆的连接处设置过线孔。
所述消涡旋翼包括与消涡电机输出端连接的多个呈放射状的叶片。
所述叶片远离消涡电机的一端设置球体。
所述固定臂、导轨和连杆为中空的杆体结构，其腔体相互联通，消涡电机位于连杆内。
所述消涡旋翼的数量为两个。
两个所述的消涡旋翼的旋转方向相反。
所述导轨上设置测速仪。
一种水电站进水口的消涡装置，它包括固定臂、导轨、连杆机构和消涡旋翼，通过在水电站进水口的第一层和第二层的两根联系梁之间设置该装置，通过固定臂与水电站基础连接固定，通过连杆机构绕导轨旋转，通过消涡旋翼绕连杆机构，位于同一根导轨上的两个消涡旋翼的旋转方向相反，在不影响分层取水、提高下泄水温的前提下，有效消除水电站进水口附近复合涡旋结构，降低进水管水流紊动，保证发电机组的安全运行，有利于优化消涡装置的工作时间和工作强度，降低水电站的水头损失。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的主视示意图。
图3为本实用新型的使用状态图。
图4为图3的主视示意图。
图5为图3的侧视示意图。
图6为本实用新型导轨与导电滑环配合的结构示意图。
图7为未使用消涡旋翼前的q–t图。
图8为本实用新型使用消涡旋翼后的q–t图。
图中：固定臂1，导轨2，连杆机构3，球形轴承31，连杆32，过线孔33，消涡旋翼4，消涡电机41，叶片42，球体43。
具体实施方式
如图1~图8中，一种水电站进水口的消涡装置，它包括固定臂1、导轨2、连杆机构3和消涡旋翼4；所述导轨2的两端与固定臂1连接，连杆机构3的球形轴承31与导轨2配合，消涡旋翼4与连杆机构3的连杆32一端连接，连杆32的另一端与球形轴承31连接；所述球形轴承31绕导轨2径向旋转带动消涡旋翼4旋转，消涡旋翼4的叶片42绕连杆32旋转。结构简单，通过在水电站进水口的第一层和第二层的两根联系梁之间设置该装置，通过固定臂1与水电站基础连接固定，通过连杆机构3绕导轨2旋转，通过消涡旋翼4绕连杆机构3，位于同一根导轨2上的两个消涡旋翼4的旋转方向相反，在不影响分层取水、提高下泄水温的前提下，有效消除水电站进水口附近复合涡旋结构，降低进水管水流紊动，保证发电机组的安全运行，有利于优化消涡装置的工作时间和工作强度，降低水电站的水头损失。
优选的方案中，所述连杆机构3包括与球形轴承31连接的连杆32，位于球形轴承31上与连杆32的连接处设置过线孔33。结构简单，使用时，两根固定臂1与水电站基础连接，导轨2位于两根固定臂1之间被固定，球形轴承31与导轨2配合，当水流经过消涡旋翼4时冲击消涡旋翼4，消涡旋翼4带动与连杆32连接的球形轴承31绕导轨2旋转。
优选地，位于球形轴承31上与连杆32的连接处设置过线孔33用于穿过消涡电机41的导线。
优选的方案中，所述消涡旋翼4包括与消涡电机41输出端连接的多个呈放射状的叶片42。结构简单，使用时，呈放射状布设的多个叶片42在水流的冲击下，其受力均衡，承受冲击力的强度高，有利于驱动连杆32带动球形轴承31绕导轨2旋转。
优选的方案中，所述叶片42远离消涡电机41的一端设置球体43。结构简单，使用时，位于叶片42一端设置的置球体43有利于加速能量耗散，产生尖端漩涡。
优选的方案中，所述固定臂1、导轨2和连杆32为中空的杆体结构，其腔体相互联通，消涡电机41位于连杆32内。结构简单，使用时，供电线路和控制线路埋设于联系梁内，依次穿过固定臂1、导轨2和连杆32与消涡电机41连接。
优选地，位于导轨2内设置导电滑环，在导轨2与球形轴承31的配合处设置环形槽，供电线路和控制线路穿过环形槽和过线孔33进入连杆32内与消涡电机41连接，避免供电线路和控制线路在球形轴承31旋转时发生纠缠。
优选的方案中，所述消涡旋翼4的数量为两个。结构简单，使用时，位于导轨2上的消涡旋翼4的数量为两个，相互对称布设，有利于扩大消涡范围的同时不影响分层取水和提高下泄水温。
优选的方案中，两个所述的消涡旋翼4的旋转方向相反。结构简单，使用时，两个消涡旋翼4的旋转方向相反，有利于提高消涡的效率。
优选的方案中，所述导轨2上设置测速仪。使用时，导轨2上设的测速仪用于监测水电站进水口附近的三向紊动流速。
如上所述的水电站进水口的消涡装置，安装使用时，在水电站进水口的第一层和第二层的两根联系梁之间设置该装置，固定臂1与水电站基础连接固定，连杆机构3绕导轨2旋转，消涡旋翼4绕连杆机构3，位于同一根导轨2上的两个消涡旋翼4的旋转方向相反，在不影响分层取水、提高下泄水温的前提下，有效消除水电站进水口附近复合涡旋结构，降低进水管水流紊动，保证发电机组的安全运行，有利于优化消涡装置的工作时间和工作强度，降低水电站的水头损失。
使用时，两根固定臂1与水电站基础连接，导轨2位于两根固定臂1之间被固定，球形轴承31与导轨2配合，当水流经过消涡旋翼4时冲击消涡旋翼4，消涡旋翼4带动与连杆32连接的球形轴承31绕导轨2旋转。
使用时，呈放射状布设的多个叶片42在水流的冲击下，其受力均衡，承受冲击力的强度高，有利于驱动连杆32带动球形轴承31绕导轨2旋转。
使用时，位于叶片42一端设置的置球体43有利于加速能量耗散，产生尖端漩涡。
使用时，供电线路和控制线路埋设于联系梁内，依次穿过固定臂1、导轨2和连杆32与消涡电机41连接。
使用时，位于导轨2上的消涡旋翼4的数量为两个，相互对称布设，有利于扩大消涡范围的同时不影响分层取水和提高下泄水温。
使用时，两个消涡旋翼4的旋转方向相反，有利于提高消涡的效率。
使用时，导轨2上设的测速仪用于监测水电站进水口附近的三向紊动流速。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
1.一种水电站进水口的消涡装置，其特征是：它包括固定臂（1）、导轨（2）、连杆机构（3）和消涡旋翼（4）；所述导轨（2）的两端与固定臂（1）连接，连杆机构（3）的球形轴承（31）与导轨（2）配合，消涡旋翼（4）与连杆机构（3）的连杆（32）一端连接，连杆（32）的另一端与球形轴承（31）连接；所述球形轴承（31）绕导轨（2）径向旋转带动消涡旋翼（4）旋转，消涡旋翼（4）的叶片（42）绕连杆（32）旋转。
2.根据权利要求1所述的水电站进水口的消涡装置，其特征是：所述连杆机构（3）包括与球形轴承（31）连接的连杆（32），位于球形轴承（31）上与连杆（32）的连接处设置过线孔（33）。
3.根据权利要求1所述的水电站进水口的消涡装置，其特征是：所述消涡旋翼（4）包括与消涡电机（41）输出端连接的多个呈放射状的叶片（42）。
4.根据权利要求3所述的水电站进水口的消涡装置，其特征是：所述叶片（42）远离消涡电机（41）的一端设置球体（43）。
5.根据权利要求1所述的水电站进水口的消涡装置，其特征是：所述固定臂（1）、导轨（2）和连杆（32）为中空的杆体结构，其腔体相互联通，消涡电机（41）位于连杆（32）内。
6.根据权利要求1所述的水电站进水口的消涡装置，其特征是：所述消涡旋翼（4）的数量为两个。
7.根据权利要求6所述的水电站进水口的消涡装置，其特征是：两个所述的消涡旋翼（4）的旋转方向相反。
8.根据权利要求1所述的水电站进水口的消涡装置，其特征是：所述导轨（2）上设置测速仪。
技术总结