具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图3给出，本发明包括主轮机1、副轮机2、两个活塞缸3和一个柱塞缸4，主轮机1的转轴端部固定有一个端面凸轮5，每个活塞缸3内均安装有一个活塞6，活塞6下端与活塞缸3下端之间安装有压簧7，每个活塞缸3的底部均开有进液口8和出液口9，进液口8上安装有进液单向阀10，出液口9上安装有出液单向阀11，两个出液口9均与柱塞缸4的底部连通，每个活塞6的上端均固定有一个上端伸出活塞缸3的活塞6杆，两个活塞6杆上端均与端面凸轮5接触且两个活塞6杆关于端面凸轮5的中心对称，端面凸轮5转动可交替将两个活塞6杆下压；柱塞缸4内安装有一个柱塞13，柱塞13下端与柱塞缸4下端之间连接有拉簧14，柱塞缸4的下端安装有排液管15，排液管15上安装有节流阀16；主轮机1的转轴上安装有一个第一齿轮17，第一齿轮17啮合有一个第二齿轮18，第二齿轮18可转动的安装在固定的机架上，第二齿轮18同轴固定有一个小端朝下的锥形的第一摩擦轮19，副轮机2的转轴上经滑键安装有一个小端朝上的锥形的第二摩擦轮20，第二摩擦轮20可轴向滑动，柱塞13的上端与第二摩擦轮20的下端接触，柱塞13推动第二摩擦轮20向上移动可使第二摩擦轮20侧壁与第一摩擦轮19侧壁接触并压紧。

所述的柱塞13的上端开有轴向的避让孔21，柱塞13向上推动第二摩擦轮20时，副轮机2的转轴下端可插入避让孔21内。

所述的第二齿轮18的直径小于第一齿轮17的直径，从而使第二齿轮18可对第一齿轮17提供更大的制动力。

所述的柱塞13的上端安装有多个滚珠22，使第二摩擦轮20可相对柱塞13灵活转动。

本发明在正常工作时，水流推动主轮机1和副轮机2各自独立工作，且副轮机2与主轮机1的转向相反，主轮机1转动时带动端面凸轮5转动，端面凸轮5转动时会交替将两个活塞6杆下压，当其中一个活塞6杆下压时，该活塞6杆推动其下端的活塞6克服压簧7的作用下移，该活塞6将活塞缸3内的水经出液口9和出液单向阀11压入柱塞缸4内，与此同时，另一个活塞6杆在压簧7的作用下上移，该活塞6杆所在的活塞缸3经进液口8和进液单向阀10吸水，端面凸轮5持续转动，则两个活塞缸3交替吸水排水，主轮机1和端面凸轮5转速恒定时，两个活塞缸3交替以恒定速度向柱塞缸4内持续泵水。

活塞缸3向柱塞缸4内泵水会推动柱塞13克服拉簧14的作用向上移动，柱塞13推动第二摩擦轮20向上移动，柱塞缸4内在进水的同时，在拉簧14拉力的作用下排液管15会排水，节流阀16起限至排水速度的作用，随着柱塞13向上移动，拉簧14的拉力逐渐增大，则排液管15的排液速度逐渐增大，当柱塞缸4内的排水速度和进水速度相同时，柱塞13稳定在当前高度；由此可知，端面凸轮5转动越快，两个活塞缸3向柱塞缸4内泵水速度越快，则柱塞13的高度越高。

当主轮机1转速小于额定转速时，第二摩擦轮20低于第一摩擦轮19，第二摩擦轮20不与第一摩擦轮19接触，当主轮机1超过额定转速转动时，柱塞13推动第二摩擦轮20上移，使第二摩擦轮20与第一摩擦轮19接触并压紧，则第二摩擦轮20与第一摩擦轮19之间产生阻力，即副轮机2与主轮机1之间会通过第二摩擦轮20、第一摩擦轮19以及第一齿轮17、第二齿轮18相互施加阻力，使主轮机1和副轮机2降速，从而起到限速作用，且主轮机1超速越严重，第二摩擦轮20与第一摩擦轮19之间的压紧力越大，相应的阻力也就越大，限速效果越显著，从而避免主轮机1和副轮机2转速无限制的增大。

当主轮机1的速度下降后，在拉簧14的作用下，柱塞缸4内的排水速度大于进水速度，柱塞13会逐渐下降使第二摩擦轮20与第一摩擦轮19脱离，限速解除，主轮机1和副轮机2恢复独立工作状态。

本发明设置主副两组轮机以相反方向转动，通过活塞缸3和柱塞缸4之间的进液排液的平衡关系将两组轮机之间联动起来，正常转速时主轮机1和副轮机2独立工作，超速时主轮机1和副轮机2相互限制进行降速，能够有效避免主轮机1和副轮机2的转速持续上升；同时，相比于外力制动装置，本发明不需额外的制动力输入，节约设备成本，且限速力度会随主轮机1的转速提高相应增大，在零部件强度范围内可提供的制动力没有上限；再有，本发明无需电器监测元件，无需制动力输出设备，通过活塞缸3和柱塞缸4之间的进液排液的平衡关系和液体压力进行监测和执行限速动作，特别适用于水环境或湿潮环境，能够长时间稳定工作。