本發(fā)明屬于水力技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在水力領(lǐng)域,人們通過筑壩,利用流水落差作功和發(fā)電早已為人知,但流水落差僅一次,它不能循環(huán)使用。早在一千多年前,科學(xué)家阿基米德發(fā)現(xiàn)杠桿原理,并說“給我一個支點(diǎn),我能撬動地球”,之后,人類在應(yīng)用杠桿原理時因循守舊,始終未能突破省力就費(fèi)距,省距就費(fèi)力的局限,至今利用桿杠原理研發(fā)水力循環(huán)運(yùn)動的技術(shù)尚處于空白。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的,在于針對綜上所述的問題,提供一種水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng),它利用杠桿原理并以創(chuàng)造性地間隙向其施力,從而實(shí)現(xiàn)水循環(huán)運(yùn)動。
本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng),包括有淹沒型和陸地型兩種。
本發(fā)明的淹沒型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)設(shè)置有供工作人員操作、檢查的出入口通道。在置于水域的密封艙設(shè)置常流水道,常流水道下端設(shè)置的杠桿與外截流間泄容器相連。
本發(fā)明的陸地型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng),在裝有預(yù)備水的高位預(yù)備水箱的一端連接有回流管,高位預(yù)備水箱的另一端與常流水道相連,常流水道下端設(shè)置的杠桿與外截流間泄容器相連。杠桿是本發(fā)明的第一層次變換增加能量,它省力費(fèi)距,有一定局限。
本發(fā)明采用的杠桿為省力杠桿,省力杠桿的動力臂末端、阻力臂末端分別經(jīng)外截流間泄容器吊繩、連接繩與外截流間泄容器、重力板相連。杠桿下端的支點(diǎn)設(shè)置成動力臂處于最高位、阻力臂處于最低位狀態(tài)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的外截流間泄容器為頂部敞開、底部設(shè)置有外閥門的積水容器,內(nèi)重疊套裝有內(nèi)截流間泄容器,下端分別設(shè)置有低位預(yù)備水箱及相鄰連接的注射艙。外截流間泄容器的作用在于截住從動力裝置作功后的尾水,將水力勢能變換成重量并間隙性積蓄增大,在完成向杠桿施力后排泄進(jìn)入低位預(yù)備水箱,它是本發(fā)明的第二層次變換增加能量,是積蓄增量后施向杠桿的,因此獲得的能量是成倍增長,而距離卻沒有成倍增長。
本發(fā)明的常流水道為密封艙或高位預(yù)備水箱落下的不間斷流水道,在常流水道的水力勢能任一位置設(shè)置有動力裝置,常流水道下端通過內(nèi)截流間泄容器吊繩連接內(nèi)截流間泄容器。
本發(fā)明的內(nèi)截流間泄容器為頂部敞開、底部設(shè)置有內(nèi)閥門的積水容器,下面重疊套裝有外截流間泄容器。內(nèi)截流間泄容器的結(jié)構(gòu)與外截流間泄容器的結(jié)構(gòu)相似,是對外截流間泄容器優(yōu)化的補(bǔ)充,缺它,外截流間泄容器也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能目的,但效果較差,原因在于當(dāng)外截流間泄容器足以下降或在上升運(yùn)動過程中,流水仍然在向下運(yùn)動,從而造成部分能量的浪費(fèi),有了該部件,當(dāng)外截流間泄容器下降或上升時,流水被暫時截住保存在內(nèi)截流間泄容器中,待外截流間泄容器上升回到原來位置,內(nèi)閥門被頂開,積水才會流入外截流間泄容器中,開始再次向杠桿施力。
本發(fā)明的低位預(yù)備水箱為頂部敞開的盛水容器,底部經(jīng)注射艙止回閥及流水通道與注射艙相連,高度和容積均大于注射艙。低位預(yù)備水箱內(nèi)設(shè)置的外閥門頂桿正對外閥門閥板,其中預(yù)先盛入的水與外截流間泄容器排泄出來的水加在一起須足以形成強(qiáng)大的壓強(qiáng),在重力板不作用于注射艙時,將水自動注滿注射艙。
本發(fā)明的外閥門內(nèi)設(shè)置有外閥門閥板,外閥門閥板與外截流間泄容器的底板連接成一體。外閥門閥板啟合對應(yīng)處設(shè)置有傘卡倉,傘卡倉的上端設(shè)置有正對內(nèi)閥門的內(nèi)閥門頂桿,傘卡倉內(nèi)設(shè)置有彈簧傘卡,彈簧傘卡經(jīng)拉繩與發(fā)條轉(zhuǎn)輪相連,拉繩的每一拐角處設(shè)置有轉(zhuǎn)角滑輪,拉繩外套有防滲套,防滲套設(shè)置于水域或回流管、注射艙、低位預(yù)備水箱的底部。
本發(fā)明的重力板呈扁平板狀或任意幾何結(jié)構(gòu),下端設(shè)置的注射艙是注、射兩用的積水容器,為伸縮褶皺形或油缸形或注射器形。注射艙一側(cè)經(jīng)注射艙止回閥及流水通道與相鄰的低位預(yù)備水箱相連、另一則經(jīng)水域止回閥直通水域或回流管止回閥及流水通道與回流管下端相連,發(fā)條轉(zhuǎn)輪位于水域止回閥的下端或回流管止回閥的一側(cè),回流管的上端與高位預(yù)備水箱相連。重力板的重量在外截流間泄容器向杠桿最大施力的情況下須設(shè)置至極限,不要浪費(fèi)能量,使其排水速度最大化。注射艙的容量等于外截流間泄容器的容量,其排泄口徑不得因過大而使其產(chǎn)生的壓強(qiáng)超出重力板的壓力。
本發(fā)明的內(nèi)閥門頂桿、外閥門頂桿的頂部設(shè)置帶有增高墊的調(diào)節(jié)帽,調(diào)節(jié)帽為活動的套帽,使用時根據(jù)所需高度,將增高墊填入調(diào)節(jié)帽內(nèi),再將調(diào)節(jié)帽套于內(nèi)閥門頂桿和外閥門頂桿的頂端。
本發(fā)明的高位預(yù)備水箱是預(yù)備周轉(zhuǎn)水的容器,回流管是引導(dǎo)注射艙排水向上的管道,當(dāng)回流管間隙停止向其供水時,為使常流水道水流不斷,保障動力裝置運(yùn)轉(zhuǎn)不斷,預(yù)先需盛入足夠周轉(zhuǎn)使用的水。
本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng),巧妙地將原本較小的水流,通過截流間泄的方式,使杠桿受力變大,讓間隙大流水供應(yīng)經(jīng)常小流水,在充分利用和發(fā)揮杠桿原理的作用下,將已被常流水道和動力裝置占用的水流落差高度(距離),通過內(nèi)截流間泄容器、外截流間泄容器輪換截住水流并積蓄起來,集中增量使用,將水流能量蓄集處理,變換成重量并作用于杠桿,再通過低位預(yù)備水箱將能量變換成壓強(qiáng)并作用于注射艙,然后通過杠桿動力臂大于阻力臂獲得的超大壓力施向注射艙,將能量變換成速度,使注射艙排泄的水速快于常流水道流出的自然流速,從而彌補(bǔ)能量,實(shí)現(xiàn)能量守恒。
本發(fā)明的技術(shù),在于讓重力板獲得大于注射艙排泄口所產(chǎn)生壓強(qiáng)的壓力,使其排泄流速快于常流水道的自然流速,加大杠桿的省力度和增加外截流間泄容器向其施力的量。
通過上述一系列復(fù)雜能量的轉(zhuǎn)換和移動,致使流水進(jìn)行了兩次作功,收到1大于(1=1+)的效果,實(shí)現(xiàn)人類夢寐以求的水力循環(huán)運(yùn)行。
本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng),原理明了,構(gòu)思奇特,結(jié)構(gòu)簡單易行,且投資少,見效快,普適性強(qiáng),能有效解決人類生存發(fā)展所需能源,開創(chuàng)能源運(yùn)用的新局面。
附圖說明
圖1,系本發(fā)明的淹沒型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2,系本發(fā)明的陸地型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3,系本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的外截流間泄容器結(jié)構(gòu)(放大)示意圖;
圖4,系圖1中A局部結(jié)構(gòu)的剖視(放大)示意圖;
圖5,系本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的重力板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6,系本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的注射艙的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7,系本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的重力板擠壓注射艙狀態(tài)的示意圖;
圖8,系本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的低位預(yù)備水箱的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9,系本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的拉繩經(jīng)轉(zhuǎn)角滑輪套入防滲套與發(fā)條轉(zhuǎn)輪連接狀態(tài)的結(jié)構(gòu)(放大)示意圖;
圖10、系本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的內(nèi)閥門頂桿、外閥門頂桿展開(放大)狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合上述附圖實(shí)例,對本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳述。
本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)的實(shí)例包括有:水域1、密封艙2、杠桿3、支點(diǎn)4、內(nèi)截流間泄容器5、外閥門6、連接繩7、重力板8、注射艙9、注射艙止回閥10、水域止回閥11、發(fā)條轉(zhuǎn)輪12、常流水道13、動力裝置14、內(nèi)截流間泄容器吊繩15、外截流間泄容器吊繩16、內(nèi)閥門17、外截流間泄容器18、拉繩19、轉(zhuǎn)角滑輪20、外閥門頂桿21、低位預(yù)備水箱22、回流管23、高位預(yù)備水箱24、防滲套25、外閥門閥板26、彈簧傘卡27、傘卡艙28、內(nèi)閥門頂桿29、回流管止回閥30、調(diào)節(jié)帽31、增高墊32、預(yù)備水33。
本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng),包括有淹沒型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)和陸地型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)兩種。
本發(fā)明的淹沒型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng),設(shè)置有供工作人員操作、檢查的出入口通道。在置于水域1的密封艙2設(shè)置常流水道13,常流水道13下端設(shè)置的杠桿3與外截流間泄容器18相連。
本發(fā)明的陸地型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng),在裝有預(yù)備水33的高位預(yù)備水箱24的一端連接有回流管23,高位預(yù)備水箱24的另一端與常流水道13相連,常流水道13下端設(shè)置的杠桿3與外截流間泄容器18相連。杠桿3是本發(fā)明的第一層次變換增加能量,它省力費(fèi)距,有一定局限。
本發(fā)明采用的杠桿3為省力杠桿,省力杠桿的動力臂末端、阻力臂末端分別經(jīng)外截流間泄容器吊繩16、連接繩7與外截流間泄容器18、重力板8相連。杠桿3下端的支點(diǎn)4設(shè)置成動力臂處于最高位、阻力臂處于最低位狀態(tài)結(jié)構(gòu),
本發(fā)明的外截流間泄容器18為頂部敞開、底部設(shè)置有外閥門6的積水容器,內(nèi)重疊套裝有內(nèi)截流間泄容器5,下端分別設(shè)置有低位預(yù)備水箱22及相鄰連接的注射艙9。外截流間泄容器18的作用在于截住從動力裝置14作功后的尾水,將其水力勢能變換成重量并間隙性積蓄增大,在完成向杠桿3施力后排泄進(jìn)入低位預(yù)備水箱22,它是本發(fā)明的第二層次變換增加能量,是積蓄增量后施向杠桿3的,因此獲得的能量是成倍增長,而距離卻沒有成倍增長。
本發(fā)明的常流水道13為密封艙2或高位預(yù)備水箱24落下的不間斷流水道,在常流水道13的水力勢能任一位置設(shè)置有動力裝置14,常流水道13下端通過內(nèi)截流間泄容器吊繩15連接內(nèi)截流間泄容器5。
本發(fā)明的內(nèi)截流間泄容器5為頂部敞開、底部設(shè)置有內(nèi)閥門17的積水容器,下面重疊套裝有外截流間泄容器18。內(nèi)截流間泄容器5的結(jié)構(gòu)與外截流間泄容器18的結(jié)構(gòu)相似,是對外截流間泄容器18的優(yōu)化補(bǔ)充,缺它,外截流間泄容器18也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能目的,但效果較差,原因在于當(dāng)外截流間泄容器18足以下降或在上升運(yùn)動過程中,流水仍然在向下運(yùn)動,從而造成部分能量浪費(fèi),有了該部件,當(dāng)外截流間泄容器18下降或上升時,流水被暫時截住保存在內(nèi)截流間泄容器5中,待外截流間泄容器18上升回到原來位置,內(nèi)閥門17被頂開,積水才會流入外截流間泄容器18中,開始再次向杠桿3施力。
本發(fā)明的低位預(yù)備水箱22為頂部敞開的盛水容器,底部經(jīng)注射艙止回閥10及流水通道與注射艙9相連,高度和容積均大于注射艙9,低位預(yù)備水箱22內(nèi)設(shè)置的外閥門頂桿21正對外閥門閥板26,其中預(yù)先盛入的水與外截流間泄容器18排泄出來的水須加在一起足以形成強(qiáng)大的壓強(qiáng),在重力板8不作用于注射艙9時,將水自動注滿注射艙9。
本發(fā)明的外閥門6內(nèi)設(shè)置有外閥門閥板26,外閥門閥板26與外截流間泄容器18的底板連接成一體。外閥門閥板26啟合對應(yīng)處設(shè)置有傘卡倉28,傘卡倉28的上端設(shè)置有正對內(nèi)閥門17的內(nèi)閥門頂桿29,傘卡倉28內(nèi)設(shè)置有彈簧傘卡27,彈簧傘卡27經(jīng)拉繩19與發(fā)條轉(zhuǎn)輪12相連,拉繩19的每一拐角處設(shè)置有轉(zhuǎn)角滑輪20,拉繩19可采用微型電機(jī)定時拉動,拉繩19外套有防滲套25,防滲套25設(shè)置于水域1或回流管23、注射艙9、低位預(yù)備水箱22的底部。
本發(fā)明的重力板8呈扁平板狀或任意幾何結(jié)構(gòu),下端設(shè)置的注射艙9是注、射兩用的積水容器,為伸縮褶皺形或油缸形或注射器形,注射艙9一側(cè)經(jīng)注射艙止回閥10及流水通道與相鄰的低位預(yù)備水箱22相連、另一則經(jīng)水域止回閥11直通水域1或回流管止回閥30及流水通道與回流管23下端相連,發(fā)條轉(zhuǎn)輪12位于水域止回閥11的下端或回流止回閥30的一側(cè),回流管23的上端與高位預(yù)備水箱24相連。重力板8的重量在外截流間泄容器18向杠桿3最大施力的情況下須設(shè)置至極限,不要浪費(fèi)能量,使其排水速度最大化。注射艙9的容量等于外截流間泄容器18的容量,其排泄口徑不得因過大而至其產(chǎn)生的壓強(qiáng)超出重力板8壓力。
本發(fā)明的內(nèi)閥門頂桿29、外閥門頂桿21頂部設(shè)置帶有增高墊32的調(diào)節(jié)帽31,調(diào)節(jié)帽31為活動的套帽,使用時根據(jù)所需高度,將增高墊32填入調(diào)節(jié)帽31內(nèi),再將調(diào)節(jié)帽31套于內(nèi)閥門頂桿29和外閥門頂桿21的頂端。
本發(fā)明的高位預(yù)備水箱24是預(yù)備周轉(zhuǎn)水的容器,回流管23是引導(dǎo)注射艙9排水向上的管道,當(dāng)回流管23間隙停止向其供水時,為使常流水道13水流不斷,保障動力裝置14運(yùn)轉(zhuǎn)不斷,預(yù)先需盛入足夠周轉(zhuǎn)使用的水。
本發(fā)明的水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)使用的實(shí)例,包括淹沒型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)、陸地型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)。
實(shí)施例1:
淹沒型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)
使用前,暫關(guān)閉常流水道13,在低位預(yù)備水箱22內(nèi)盛入能產(chǎn)生足夠壓強(qiáng)并足以注滿注射艙9的水。
使用時,將置于高位的外截流間泄容器18盛入足以撬動重力板8的水量,使其向下運(yùn)動,從而提升重力板8,隨之低位預(yù)備水箱22內(nèi)的水在壓強(qiáng)作用下被注入注射艙9內(nèi)。待注射艙9內(nèi)注滿水時,外截流間泄容器18內(nèi)的外閥門6上的外閥門閥板26被外閥門頂桿21頂開而放水,重力板8開始向下運(yùn)動,擠壓注射艙9,將水直接排入水域1內(nèi),此時設(shè)在水域止回閥11下的發(fā)條轉(zhuǎn)輪12隨之旋轉(zhuǎn)。在水流停止之前瞬間,拉繩19將彈簧傘卡27拉進(jìn)傘卡艙28內(nèi),外閥門閥板26閉合,開啟常流水道13,驅(qū)動動力裝置14,其尾水則流入外截流間泄容器18內(nèi),如此周而復(fù)始循環(huán)運(yùn)行。
實(shí)施例2:
陸地型水力循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)
使用前,在高位預(yù)備水箱24、低位預(yù)備水箱22內(nèi)預(yù)先盛入足夠周轉(zhuǎn)使用的水量,暫時關(guān)閉常流水道13、外閥門6。
使用時,開啟常流水管13,使常流水道13內(nèi)的水向下流動,帶動動力裝置14作功,尾水經(jīng)內(nèi)截流間泄容器5流入外截流間泄容器18內(nèi),待外截流間泄容器18盛入的足量水將杠桿3壓至最低點(diǎn)后,內(nèi)閥門頂桿29脫離內(nèi)閥門17,內(nèi)閥門17即處于關(guān)閉狀態(tài),內(nèi)截流間泄容器5開始盛水。
隨著杠桿3的動力臂下降,設(shè)置于杠桿3阻力臂端的重力板8被撬起,注射艙9即處于空腹?fàn)顟B(tài),低位預(yù)備水箱22內(nèi)的水在壓強(qiáng)作用下便自然注入注射艙9內(nèi)。
當(dāng)外截流間泄容器18隨杠桿3下降至外閥門頂桿21的位置時,外閥門6被頂開,其內(nèi)的水便泄入低位預(yù)備水箱22內(nèi),此時外截流間泄容器18水量泄完,失去壓力,杠桿3的阻力臂端的重力板8在重力作用下自然下降,向注射艙9施壓,通過回流管止回閥30將其內(nèi)的水?dāng)D入回流管23而進(jìn)入高位預(yù)備水箱24內(nèi)。
在注射艙9向回流管23排水的過程中,水域止回閥11下端的發(fā)條轉(zhuǎn)輪12被排泄的水流帶動,其發(fā)條轉(zhuǎn)輪12的發(fā)條被拉繩19越拉越緊,直至使彈簧傘卡27拉回至傘卡倉28,使外閥門閥板26落下,關(guān)閉外閥門6,外截流間泄容器18回到高位,內(nèi)閥門頂桿29則頂開內(nèi)閥門17,蓄集在內(nèi)截流間泄容器5的水又開始流入外截流間泄容器18內(nèi),如此周而復(fù)始旋環(huán)運(yùn)行。