專利名稱：流水能轉(zhuǎn)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及一種技術(shù)方案利用一種水輪機，能夠把江河中流動的水的動能轉(zhuǎn)化為易利用的機械能，進(jìn)而發(fā)電。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今社會電能用途廣，用量大，而建水電站對流水落差要求大，符合建水電站條件的地域有限，而本技術(shù)方案的提出，對河流中流水的落差要求小，符合實施條件的要求大幅降低。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)目的在于提出一種流水能轉(zhuǎn)化方法，它可以把江河中流動的水的動能轉(zhuǎn)化為易為人利用的機械能，進(jìn)而發(fā)電。現(xiàn)提出兩種方案做出的水輪機，結(jié)合本技術(shù)方法，來實現(xiàn)這一目的，第一種方案制作的水輪機，以后稱水輪機一，第二種方案制作的水輪機，以后稱水輪機二。水輪機一是由軸輪和軸輪上的葉片、軸承、軸承套、皮帶輪組成。所述的軸輪為兩頭凸出軸頭的圓柱形體或圓柱形架體，中間直徑較大部分為軸輪的輪體，兩頭直徑較小部分為軸輪的軸頭，它的輪體形狀如一個直徑較大的圓柱形體或圓柱形架體，輪體的兩端中心凸出軸頭，兩端軸頭在一條直線上，軸頭上可裝軸承，其中一條軸頭較長，凸出軸承位以外，用于裝皮帶輪或齒輪；所述的葉片為方形片狀體，葉片的葉面和軸輪兩端圓中心連線在一條直線上，葉片的一邊裝接在軸輪的輪體上，如圖I、圖2。所述的軸承連接軸頭與軸承套，可以使軸輪在軸承套內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動；所述的軸承套用于固定軸承，同時作為水輪機一的支撐點；所述的皮帶輪裝在軸頭的最外端，用于對外傳輸動力。組合水輪機一時，先將葉片裝接在軸輪的輪體上，如圖I、圖2，裝上軸承、軸承套、皮帶輪，完成組合，實施時，選擇河流中水流較急、水位深度合適的位置，把水輪機兩端軸心連線即軸向，作為水輪機一的參照體，以兩端軸承套為支撐點，將水輪機一按水流方向垂直于軸向水平裝置于流水中，以軸向以下部分葉片浸入水中，軸向以上部分葉片不會浸入水中為水輪機一在水中的高度范圍。 這時，水輪機一水下部分葉片將受到流水的沖力向水流方向循環(huán)轉(zhuǎn)動，帶動軸輪和皮帶輪沿弧形箭頭轉(zhuǎn)動，向外輸出動能。當(dāng)一片葉片在流水中葉片面垂直于水流方向時，葉片受到水的沖力向軸輪傳遞的扭力最大，即這一葉片在一個運動周期中向軸輪傳遞的扭力的最大值或峰值，在這一葉片轉(zhuǎn)動一周的運動軌跡中，以此峰值點為中點，向兩邊一定角度的區(qū)域里，葉片受到流水的沖力接近于峰值力，這一區(qū)域內(nèi)為峰值區(qū)，葉片轉(zhuǎn)動的運動軌跡直徑越大，峰值區(qū)范圍就越大，葉片向軸輪傳輸?shù)膭恿σ苍酱?，但加大葉片的運動軌跡直徑會增長軸輪的運動周期，然而同時也可增加葉片數(shù)，這兩點都與圓周長相關(guān)，影響倍數(shù)相同，因而可相互抵消不予考慮。因此，加大軸輪的輪體，或在葉片與輪體間加接加長桿，增大葉片的運動軌跡直徑，同時增加葉片數(shù)，可增強水輪機一的輸出功率。水輪機二由兩個換向輪、傳動鏈、葉片、軸承、軸承套、皮帶輪和兩條定位裝置組成。所述的換向輪是一個較長的多邊形體或多邊形架體，它的兩頭中心凸出軸頭，兩軸頭在一條直線上，軸頭和換向輪為一個整體，軸頭上可裝軸承，其中一個換向輪的一端軸頭較長，凸出軸承位以外，用于裝皮帶輪或齒輪，對外傳輸動能；所述的傳動鏈?zhǔn)怯涉湕U、鋼栓、 墊片、開口銷和帶葉片的鏈桿體組成，它的所有鏈桿長度相同，鏈桿的一頭端頭為U形體，U形體部稍厚扁平，中心有孔，用以插入鋼栓，另一頭為直桿狀，端頭扁平，中心也有孔，用以插入鋼栓，直桿端頭扁平部分平面和U形端U形內(nèi)部空間在一條直線上，如圖15，帶葉片的鏈桿體如圖，16上是它的俯視圖，16下是它的側(cè)視圖，它的結(jié)構(gòu)如同把一片葉片和一對鏈桿如圖焊接或連接在一起，鋼栓如一支圓柱形鋼棒，它的直徑大小剛好可插入鏈桿端頭的孔中，它的一端頭有個稍大的頭，可擋住鋼栓不會從孔中抽脫，另一端頭有個對穿小孔，可插入開口銷，墊片為一個圓片狀體，中間有圓孔，孔徑大小剛可套在鋼栓上，開口銷較小，如折合在一起的窄鐵片，開口端剛可插入鋼栓端頭的小孔，連體端端頭稍大，不能穿過鋼栓小孔，連接傳動鏈時，先把一支鏈桿的直桿端端頭插入一個帶葉片的鏈桿體的U形體端的U 形體中間，三個孔對齊，插上鋼栓，套上墊片，在鋼栓端頭小孔內(nèi)，插入開口銷，把開口銷開口端的兩銷片各自折彎，使開口銷不會從鋼栓掉脫，鋼栓不能從鏈桿孔內(nèi)掉脫，再把另一條鏈桿按此方法連接到這個帶葉片的鏈桿體的另一個U形體端，再在已連接好的這個鏈桿的 U形體端連接另一條鏈桿，方法同上，按需要連接好幾對鏈桿后，再連接一個帶葉片的鏈桿體，接入帶葉片的鏈桿體時，葉片統(tǒng)一朝上，如此繼續(xù)均勻間隔連接鏈桿和鏈桿體，最后完成傳動鏈的連接，如圖3 ;所述的葉片為一個方形片狀體，有一定厚度；所述的軸承內(nèi)圈裝在換向輪兩端的軸頭上，外圈裝在軸承套內(nèi)，它可使換向輪靈活轉(zhuǎn)動；所述的軸承套用于固定軸承，同時把它固定在定位裝置上，和軸承一起連接換向輪，并對換向輪定位；所述的皮帶輪裝在較長軸頭的最外端，用于對外傳輸動能；所述的定位裝置是個具有高強度的架體或整體，它的兩端連接軸承套，主要是對換向輪定位，保持兩個換向輪之間的距離。組合水輪機二時，先把四個軸承分別裝在兩個換向輪的四個軸頭上，再裝上軸承套、皮帶輪，然后連接兩條定位裝置，如圖4，最后將傳動鏈葉片朝外裝接在兩個換向輪外圍，如圖3，完成組合。實施時，選擇河流中水流較急，水位深度合適的位置，以水輪機二的兩條定位裝置為支撐點，以水面可浸到水輪機二水下部分葉片，不會浸到水上部分葉片，為水輪機二在水中的高度，將水輪機二有皮帶輪一端換向輪朝前，按水流方向垂直于換向輪軸向水平裝置水輪機二于流水中，這時，水輪機二水下部分葉片將受到流水的沖力，向水流方向移動，帶動換向輪循環(huán)轉(zhuǎn)動，換向輪帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動，向外傳輸動能。兩種方案制作出的水輪機具體實施時，規(guī)格大小、葉片多少，軸輪的輪體直徑大小、葉片的長度、葉片寬度，可根據(jù)河流中水流量的大小、水的深度、水面寬度具體制作水輪機的大小規(guī)格，水輪機葉片越長、越寬，軸輪輪體直徑越大，河流中水流速度越快，水輪機對外輸出的能量越大。


在說明書輔圖中，圖I為水輪機一的側(cè)視圖。圖2為水輪機一的俯視圖；圖3為水輪機二的側(cè)視圖；圖4為水輪機二的未裝傳動鏈時的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖5為水輪機二傳動鏈上的鏈桿、帶葉片鏈桿體的俯視圖和側(cè)視圖，其中I為水輪機一的葉片；2為水輪機一的軸輪；3為水輪機一的軸承套；4為水輪機一的皮帶輪；5為水輪機一所在水中的水位線；6為水輪機一所在水中的水流方向；7為水輪機二的換向輪；8為水輪機二的傳動鏈；9為水輪機二傳動鏈上的葉片；10為水輪機二的軸承套；11為水輪機二的皮帶輪；12為水輪機二的定位裝置；13為水輪機二所在的水中的水位線；14為水輪機二所在的水中的水流方向；15上為鏈桿俯視圖，15下為鏈桿側(cè)視圖；16上為帶葉片鏈桿體俯視圖，16下為帶葉片鏈桿體側(cè)視圖。
具體實施例方式具體實施時，水輪機一結(jié)構(gòu)簡單，制作較易，穩(wěn)定性強，實施比較容易；水輪機二功效高，輸出能量大，但穩(wěn)定性較差、技術(shù)稍復(fù)雜，各有優(yōu)點，可根據(jù)技術(shù)狀況和河流中現(xiàn)實條件選擇實施方式。技術(shù)總結(jié)本技術(shù)的核心是把水輪機按水流方向垂直于軸向?qū)⑺啓C水平裝置在流水中，以水輪機軸向以下部分葉片全部或部分浸入水中，軸向以上部分葉片不會浸入水中，為水輪機在水中的高度，使水輪機水下部分葉片受水的沖力正向轉(zhuǎn)動做功，水上部分反轉(zhuǎn)葉片不受水的沖力，避免了反向做功或負(fù)做功。依靠這一技術(shù)原理，可根據(jù)水流水域現(xiàn)狀，用不同材料制造不同規(guī)格的水輪機或類似裝置，達(dá)到把自然界流水的能量轉(zhuǎn)化為動能的目的，進(jìn)而發(fā)電。
權(quán)利要求
1.一種流水能轉(zhuǎn)化方法，其特征是以水輪機軸向以下部分葉片浸入水中，軸向以上部分葉片不會浸入水中為水輪機在水中的高度，以水流方向垂直于軸向為水輪機在水中的方向，將水輪機水平裝置于流水中，以此高度、方向、水平向為水輪機在流水中工作的特征，這一特征可作少量的浮動。
2.如權(quán)利要求I所述的一種流水能轉(zhuǎn)化方法的水輪機(如圖I)，及類似這一水輪機的水輪機或設(shè)備，它的顯著特點是利用權(quán)利要求I所述的高度、方向、水平向為水輪機在流水中工作的特征，它是由軸輪、軸輪上的葉片、軸承、軸承套、皮帶輪或其它傳動設(shè)備組成，它的軸輪輪體形狀如一個直徑較大的圓柱形體或圓柱形架體，輪體兩端中心凸出軸頭，輪體周圍有葉片，葉片與輪體之間可加接加長桿，它的軸輪和葉片形狀可以改變。
3.如權(quán)利要求I所述的流水能轉(zhuǎn)化方法的水輪機(如圖3)，它是由換向輪、傳動鏈、葉片、軸承、軸承套、皮帶輪和定位裝置組成，它的換向輪輪體為一個多邊形體或多邊形架體， 它的傳動鏈主要由鏈桿組成，它的葉片為方形片狀體，裝接在一對鏈桿中。
全文摘要
本技術(shù)涉及一種把河流中流動的水的動能轉(zhuǎn)化為機械能的方法，它公開了一種流水能轉(zhuǎn)化方法，它是將兩種不同方案制作的水輪機，以水輪機軸向以下部分葉片浸入水中，軸向以上部分葉片不會浸入水中為水輪機在水中的高度，將水輪機依水流方向垂直于軸向水平裝置在流水中，使水輪機水下部分葉片受水的沖力正向轉(zhuǎn)動做功，水上部分反轉(zhuǎn)葉片不受水的沖力，避免了反向做功或負(fù)做功。
文檔編號F03B9/00GK102606367SQ201110028769
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者馬布云 申請人:馬布云