專利名稱：水流發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于水流能利用的裝置，具體涉及一種浮于水面能將江河、海洋流動的水流的動能轉化成能為人們利用的機械能盡而轉化成電能的裝置。
背景技術：
自然界中存在著大量的水流，具有很大的動能，它是取之不盡用之不竭的可再生的新能源。海洋中大量的海水按照一定的規(guī)律時刻不斷地流動著海流，江河入海口附近也有潮流，大江、大河也有從上游向下游流動的水流，目前人們對這些水流還沒有廣泛地開發(fā)利用。人們曾設計了一些水流能利用的裝置，但其轉化效率太低。近年來，美國研制成一種駁船式海流發(fā)電站。它是在船舷的兩側各裝著一個巨大的水輪，海流推動水輪轉動，帶動 發(fā)電機發(fā)電。見崔金泰編著的《奇妙的能源》一書第131頁，湖北少年兒童出版發(fā)行，書號 ISBN7-5353-0581-4。因為海流的流量雖然很大，但流速卻較小，要想獲取較大的水流能，必須截獲垂直于水流方向的大截面的水流，而駁船式海流發(fā)電站其船舷兩側的水輪的尺寸受到很大限制，因為船體承載較大的載重，船體的穩(wěn)定性也變得極差，同時水輪軸和船體上的軸套受到很大的徑向壓力，對水輪軸和船體都極為不利，因而這種駁船式水流發(fā)電站其水輪及葉片不可能制造得太大，所以雖然該駁船式海流發(fā)電站使用較大的駁船卻不能獲取很大的垂直于水流方向的大截面的水流能。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠漂浮在水面上的水輪的水流發(fā)動機，其水輪浸入水面下部分所產(chǎn)生的浮力能夠支撐水輪的自重，從而使水輪的重量不作用在船體上，減小船體的截荷，及水輪軸的受力，進而使較小的船體兩側可安裝較大的水輪，獲取更大的水流能，同時，使整個裝置更穩(wěn)固地漂浮在有水流的水面上，從而提供一種更有效更大范圍地收集水流能的水流發(fā)動機。為了克服現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明采用了下述技術方案置于船體兩側的水輪，其水輪軸穿過船體兩側的船舷并伸入船體內，水輪軸端可以與船體內的變速裝置軸相連再與發(fā)電機軸相連，還可將水輪軸與機械設備的動力輸入軸相連，船體通過設置在船體上的鋪系系統(tǒng)鋪舶在有水流的水面上，水流從船體的如端向船體的后端流動，沖擊水輪的葉片，帶動水輪軸轉動輸出機械能，所述的水輪設有與水輪軸同軸線的浮輥，浮輥周邊均勻地定位連接著多個葉片，浮輥為與水輪軸同軸線的旋轉體，浸沒在水面下部分的浮輥及葉片所產(chǎn)生的浮力可支撐水輪的自重。所述的水面水流發(fā)動機其船體是由兩個或兩個以上的船體相互間隔地并排在一起而構成的雙船體或多體船，相鄰兩個船體通過連接架定位連成一體，相鄰兩船體之間設有水輪，水輪軸的端部穿過船舷上的軸孔和船體內的升速裝置與發(fā)電機軸傳動連接。所述的浮輥可以制造成其軸向長度大于直徑的中空的兩端密封的圓桶形，并與水輪軸共軸線，浮輥周圍的葉片向著其運轉的方向的逆方向彎曲。相鄰兩船體之間的下方設置集流板，集流板的一邊設置在船體后部的水輪的下方，其兩端通過鉸鏈分別和相鄰兩船體活動連接，集流板另一邊置于船前部的下方，并在集流板上設有吊環(huán)，通過升降繩與設置在船體上的卷揚機相連。由于在水輪軸周圍設置了浮輥，使水輪能漂浮在水面上，從而不必將船體設計得太大，同時減小了水輪對水輪軸的作用力，因而可以使水輪制造得很大，水輪周圍的葉片也能制造得很大，從而能獲取較多的垂直于水流方向大截面的水流的能量。將該裝置設置雙體船或多體船，可使兩船體之間的水輪軸端與船舷上軸孔間的作用力減小，從而能使水輪制造得更長，獲取垂直于水流方向的較寬水域的水流能。在相鄰兩船體之間的下方設置集流板，并使遠離水輪的一邊，低于水輪下方的一邊，將其置于水的深層，可使來自遠離水輪的一邊的水流沿著集流板將較深處的水流沿著集流板的上表面匯集在水輪下方的葉片上，從而使水流通過葉片的流速更大，更有利于提高利用水流能的效率。


圖I是本發(fā)明所述的水流發(fā)動機第一個實施例的側面圖。圖2是圖I的俯視圖。圖3是所述的水流發(fā)動機第二個實施例的立位圖。圖4是所述的水流發(fā)動機第二個實施例的俯視圖。圖5是圖4的A-A剖視圖。圖6是圖5的右視圖。圖中I船體、2水輪、3水輪軸、4葉片、5發(fā)電機、6浮輥、7連接架、8變速裝置、9錨鏈、10錨、11鉸錨機、12集流板、13鉸鏈、14吊環(huán)、15升降機、16升降繩。
具體實施例方式圖I是本發(fā)明所述的水流發(fā)動機的側面圖，圖2是圖I的俯視圖，其中部分被剖開。圖中示出了在船體I的船舷兩側各裝著一個水輪2，水輪2的水輪軸穿過設于船舷上的軸孔與船體I內的變速裝置8軸相連，再與發(fā)電機5軸相連，伸于船體I外側的水輪軸3周圍還設有浮輥6，浮輥6是和水輪軸3軸對稱的園管其兩端用環(huán)形園板焊接成一體，使浮輥6內構成一密封的空間。浮輥6的周圍設置六個與水輪軸對稱的葉片4，水輪2浸沒于水體內的部分所產(chǎn)生的浮力與水輪2的自重數(shù)置相等，此時水輪軸3處于水面以上。裝于船頭上的鉸錨機11通過錨鏈9將錨10拋于水底下的泥層內，使水流發(fā)動機錨泊于有水流的水面上,船頭對著水流方向。浮于水面的水輪2在水流的沖擊下使水輪2下方的葉片4向著水流方向推動，從而使水輪2轉動并通過水輪軸3帶動船體I內的變速裝置8的軸進而帶動發(fā)電機的軸轉動，使發(fā)電機5發(fā)電，發(fā)電機5所發(fā)的電通過輸變電系統(tǒng)將電輸送到岸上供用戶使用。圖3是所述的水流發(fā)動機第二個實施例的立位圖。圖中示出了在雙體船的兩船體I之間設置一水輪2，水輪軸周圍有與水輪軸3對稱并與其連成一體的浮輥6，浮輥6周圍有六個與水輪軸對稱并與浮輥6連成一體的葉片4。葉片4向著它運轉方向的反方向彎曲。水輪軸3的兩端分別穿過兩船體I之間的船舷上的軸孔，水輪軸3其中一端與安裝在船體I內的升速齒輪箱的軸連接，再與發(fā)電機的軸連接，發(fā)電機的接線柱與輸變電系統(tǒng)的電纜相連，再將電通過電纜輸出到岸上供用戶使用，兩船體I之間的水面以上通過連接架7將其連成一體；兩船體I的船頭分別設有錨系系統(tǒng)，將水流發(fā)電船錨泊在有水流的水面；當水流從船艏向船艉流動時，兩船體I之間的水輪2其水面以下的葉片4被水流沖擊，順著水流向著船艉運動，從而使水輪2不斷轉動帶動發(fā)電機發(fā)電。所述的水流發(fā)動機不限于兩個船體，它還可以設計成兩個以上的相互間隔的并排在一起的多體船，相鄰兩船體連成一體，各兩船之間分別裝有水輪，水輪軸與船體內的升速齒輪箱與發(fā)電機軸傳動連接。所述的水輪不限于在相鄰兩船體之間安裝，在置于兩邊船體外側的船舷上還可以安裝水輪，其水輪軸穿過船體外側的船舷上的軸孔通過軸傳動裝置與船體內的發(fā)電機軸相連。
圖4是水流發(fā)動機的第二個實施例的俯視圖；圖5是圖4的A-Aiflj視圖；圖6是圖
4的右視圖。圖中示出了在兩船體I之間的后方安裝一水輪2，水輪軸兩端分別穿過兩船體之間的船舷上的軸孔通過增速齒輪箱與發(fā)電機軸連接，發(fā)電機的接線柱通過導線與用電設備電連接；相鄰兩船體I其水面以上通過連接架7連成一體。兩船體I的下方設有一集流板12，集流板12是一矩形的板面，它的一邊安裝在船后方的水輪2的下方，其兩端通過鉸鏈13分別和兩船下方的鉸鏈鉸接在一起，集流板12的另一邊置于船前部的下方，并設有吊環(huán)14通過升降繩16與船上的卷揚機相連?？刂凭頁P機15的轉動方向能使集流板12圍繞鉸鏈軸轉動，控制集流板12置于船下方一邊的高度；兩船頭設有鉸錨機11，通過錨鏈9與置于水下泥層內的錨10相連；當水流從船艏向船艉方向流動時，水流沿集流板12的上表面流動，并將水流匯集在水輪2下方的葉片4上，使流過葉片4的水流速更大,水輪2獲取的功率更大，從而使發(fā)電機5發(fā)出更多的電。
權利要求
1.ー種水流發(fā)動機，包括船體(I)、置于船體⑴兩側的水輪(2)，其水輪軸(3)穿過船體兩側的船舷在船體內設有軸連接裝置，船體(I)通過錨系系統(tǒng)錨鉬在有水流的水面上，使水流從船體(I)的前方向船體(I)的后方流動，水流沖擊水輪的葉片(4)，帶動水輪轉動，輸出機械能，其特征是所述的水輪(2)設置與水輪軸對稱的浮輥￠)，浮輥(6)周邊均勻地定位連接著多個葉片(4)，浮輥(6)為與水輪軸同軸心的旋轉體，浮輥(6)及葉片⑷浸沒在水下部分所產(chǎn)生的浮力可支撐水輪(2)的自重。
2.根據(jù)權利要求I所述的水流發(fā)動機其特征是所述的水流發(fā)動機為軸向長度大于直徑的中空的兩端密封的圓桶型。
3.根據(jù)權利要求I所述的水流發(fā)動機其特征是所述的浮輥(6)周圍的葉片向著它運轉的方向的反方向彎曲。
4.根據(jù)權利要求I所述的水流發(fā)動機其特征是所述的船體(I)是兩個或兩個以上的船體(I)相互間隔地并排在一起構成的雙體船或多體船，相鄰兩船體(I)之間通過連接架(13)定位連成一體，船體(I)兩側或相鄰兩船體之間設置水輪(2)。
5.根據(jù)權利要求4所述的水流發(fā)動機，其特征是在相鄰兩船體(I)的下方設置集流板(12)集流板(12)的ー邊設置于船體(I)后部的水輪(2)的下方，其兩端設置鉸鏈(13)分別和相鄰兩船體(I)活動相連，集流板(12)另ー邊置于船體(I)前部的下方，集流板(12)兩端設置吊環(huán)(14)通過升降繩(16)與設置在船體(I)上的升降機(15)相連。
6.根據(jù)權利要求I至5項的任何一項所述的水流發(fā)動機，其特征是所述的水流發(fā)動機的軸連接裝置與船體內的變速裝置的軸傳動連接再與發(fā)電機(5)的軸傳動連接，而構成水面水流發(fā)電船。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水流發(fā)動機，旨在提供一種能量轉化效率高，可大量獲取水流能，穩(wěn)固漂浮于有水流的水面上的水流動能轉化裝置。該裝置包括船體(1)、水輪軸(3)穿過船舷的水輪(2)、水輪軸(3)能與船體內的變速裝置(8)和發(fā)電機(5)軸傳動鏈接，所述的水輪(2)在船體的外側設有浮輥(6)、浮輥(6)是與水輪軸共軸線中空的旋轉體，浮輥(6)的周圍表面有與其連成一體，均勻分布的葉片。浮輥浮在水面所產(chǎn)生的浮力可支撐整個水輪(2)的自重。該裝置錨泊在江河、海洋等有水流的水面上，可有效地將水流動的動能轉化成水輪軸轉動的機械能，該裝置可帶動發(fā)電機運轉發(fā)電，從而給人們提供一種巨大的可再生的廉價的清潔能源。
文檔編號F03B3/18GK102852697SQ201210122408
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月15日 優(yōu)先權日2012年4月15日
發(fā)明者徐傳付 申請人:徐傳付