本發(fā)明涉及用風(fēng)車驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳或增氧葉輪的技術(shù)原理，傳統(tǒng)風(fēng)車是基于風(fēng)輪葉片的拖力，現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪是基于風(fēng)輪葉片的升力，本發(fā)明采用一種風(fēng)車和風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的混合的雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置及其用途，帶來(lái)的益處是既能高效攫取風(fēng)能又能克服水阻力來(lái)啟動(dòng)船用螺旋槳或葉輪。

背景技術(shù)：

風(fēng)車提供一種旋轉(zhuǎn)動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)機(jī)器做工，通常可以看成風(fēng)力馬達(dá)，用風(fēng)車驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳，有許多專利，如us1904/775971；us1954/2677344；us1965/3212470；us1983/4371346；us23/7775843；us24/8038490；cn26/1887647a；cn2010/102407927a；cn2014/103754345a。他們主要采用水平軸多葉片風(fēng)輪，帶或者不帶聚風(fēng)環(huán)、桶型風(fēng)輪或者螺旋桶型風(fēng)輪，上下端開口或者不開口、風(fēng)杯風(fēng)輪、c型或稱為水槽型風(fēng)輪、垂直軸螺旋槳風(fēng)輪等，這些風(fēng)輪轉(zhuǎn)速低并且風(fēng)能效率低。另外一類風(fēng)力船采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，儲(chǔ)能在蓄電池中，然后用電池電力驅(qū)動(dòng)螺旋槳，參考專利us1998/395419；cn26/1975153a；cn2012/203050997u；cn2014/104196685a；cn2014/104314751a；風(fēng)力發(fā)電，或者結(jié)合太陽(yáng)能、或者結(jié)合波浪能、或者結(jié)合水流能發(fā)電儲(chǔ)存在蓄電池中，這些能源轉(zhuǎn)換牽涉多種系統(tǒng)，裝置復(fù)雜、損失能量、成本高、維護(hù)費(fèi)用高。

用風(fēng)車驅(qū)動(dòng)葉輪，已經(jīng)有許多的各式各樣設(shè)計(jì)，一些專利，如us24/0141851；cn29/102417245a；cn2011/102225810a；ep2012/2087233b1；us2012/8302940；cn2013/103478067a；cn2013/104054619a；cn2013/2032086u。這些設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)風(fēng)車，是基于葉片的拖力或稱為阻力風(fēng)車，效率低。

本申請(qǐng)還參考專利，nz631727和au2014240284，2014年，專利涉及內(nèi)容范圍是雙風(fēng)輪風(fēng)力正排泵，正排泵和船用螺旋槳以及葉輪的特性曲線不同，應(yīng)用領(lǐng)域不同。

針對(duì)上述專利中的一個(gè)或一些問(wèn)題加以改善，提供一個(gè)有用的選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)利用風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳或葉輪的應(yīng)用，這項(xiàng)發(fā)明有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置。

一種雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置，包括主軸、連接主軸的主風(fēng)輪，還包括通過(guò)超越離合器與主軸連接的助力風(fēng)輪，當(dāng)風(fēng)速較低時(shí)助力風(fēng)輪提供額外的扭距驅(qū)動(dòng)主軸啟動(dòng)，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速超越助力風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速時(shí)，助力風(fēng)輪不參與驅(qū)動(dòng)主軸。

優(yōu)選的，所述主軸為水平軸或垂直軸。

優(yōu)選的，所述主風(fēng)輪和助力風(fēng)輪分別包括至少一個(gè)風(fēng)葉。

優(yōu)選的，所述主風(fēng)輪為達(dá)里厄(darrieus)、螺旋達(dá)里厄(helicaldarrieus)、垂直軸h型(giromillh)或他們的衍生形態(tài)風(fēng)輪；助力風(fēng)輪為桶型風(fēng)輪、螺旋桶型風(fēng)輪、風(fēng)杯風(fēng)輪、c型或稱為水槽型風(fēng)輪、垂直軸螺旋槳風(fēng)輪、或他們的衍生形態(tài)風(fēng)輪。

本發(fā)明還提供了雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置的應(yīng)用，包括風(fēng)力螺旋槳和風(fēng)力攪水器。

一種風(fēng)力螺旋槳，包括安裝在船體上的螺旋槳，還包括1個(gè)或多個(gè)雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置，所述螺旋槳通過(guò)轉(zhuǎn)角齒輪箱和t型齒輪箱與雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置的主軸連接。所述雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置，包括主軸、連接主軸的主風(fēng)輪，還包括通過(guò)超越離合器與主軸連接的助力風(fēng)輪，當(dāng)風(fēng)速較低時(shí)助力風(fēng)輪提供額外的扭距驅(qū)動(dòng)主軸啟動(dòng)，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速超越助力風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速時(shí)，助力風(fēng)輪不參與驅(qū)動(dòng)主軸。

優(yōu)選的，所述主軸為水平軸或垂直軸。

優(yōu)選的，所述主風(fēng)輪和助力風(fēng)輪分別包括至少一個(gè)風(fēng)葉。

優(yōu)選的，當(dāng)主軸為水平軸時(shí)，主軸通過(guò)t型齒輪箱傳遞動(dòng)力到垂直主軸，垂直主軸上設(shè)有穿過(guò)旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體上支撐有風(fēng)力機(jī)頂部結(jié)構(gòu)，，通過(guò)包括水平軸雙風(fēng)輪、t型齒輪箱、聚風(fēng)罩安裝有和尾舵的風(fēng)力機(jī)頂部結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)體在尾舵扭距作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)功能，同時(shí)垂直主軸扭距水平軸雙風(fēng)輪和尾舵對(duì)風(fēng)扭距構(gòu)成升力被動(dòng)偏航原理。

一種風(fēng)力攪水器，包括安裝在浮體上的葉輪，還包括雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置，所述葉輪通過(guò)轉(zhuǎn)角齒輪箱與雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置的主軸連接。所述雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)裝置，包括主軸、連接主軸的主風(fēng)輪，還包括通過(guò)超越離合器與主軸連接的助力風(fēng)輪，當(dāng)風(fēng)速較低時(shí)助力風(fēng)輪提供額外的扭距驅(qū)動(dòng)主軸啟動(dòng)，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速超越助力風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速時(shí)，助力風(fēng)輪不參與驅(qū)動(dòng)主軸。

優(yōu)選的，所述主軸為水平軸或垂直軸。

優(yōu)選的，所述主風(fēng)輪和助力風(fēng)輪分別包括至少一個(gè)風(fēng)葉。

本發(fā)明是用雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳或葉輪，雙轉(zhuǎn)子由一種升力風(fēng)輪和一種拖力風(fēng)輪組成，拖力風(fēng)輪是通過(guò)超越離合器連接參與驅(qū)動(dòng)主軸，當(dāng)升力風(fēng)輪達(dá)到一定轉(zhuǎn)速，可以獨(dú)自驅(qū)動(dòng)負(fù)荷，超越拖力風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，拖力風(fēng)輪被超越離合器解除而空轉(zhuǎn)。用雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳或葉輪，既可以高效攫取風(fēng)能又能夠克服船用螺旋槳或葉輪的啟動(dòng)阻力。

工業(yè)應(yīng)用：用風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)螺旋槳做為行船動(dòng)力要比風(fēng)帆簡(jiǎn)單和高效。首先風(fēng)帆需要對(duì)風(fēng)，公式：fsailx(1-ω)表述風(fēng)帆力的矢量分解，行船動(dòng)力只是風(fēng)帆動(dòng)力的矢量分解，根據(jù)風(fēng)向和行船方向要求隨時(shí)調(diào)整風(fēng)帆角度以獲取最大行船動(dòng)力，風(fēng)向不好時(shí)動(dòng)力很?。黄浯物L(fēng)帆的尖速比低，能源效率低，其尖速比小于1，行船速度不可能大于風(fēng)速。用風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)螺旋槳不需要對(duì)風(fēng)，360°任意風(fēng)向自動(dòng)尋風(fēng)，獲取最大風(fēng)能；其次能源效率高，水平軸三葉片風(fēng)輪的尖速比可以達(dá)到7，垂直軸達(dá)里厄、螺旋達(dá)里厄、h型風(fēng)輪尖速比可以達(dá)到5，風(fēng)能效率遠(yuǎn)高于風(fēng)帆。風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)螺旋槳做為行船動(dòng)力的不利因素是安全性，人可以站在風(fēng)帆旁邊，而不可以站在風(fēng)輪旁邊，這個(gè)技術(shù)更適合無(wú)人船，特別是海上無(wú)人船，風(fēng)是永不衰竭的永續(xù)動(dòng)力，風(fēng)動(dòng)力無(wú)人船加上控制單元能夠?qū)崿F(xiàn)跨洋航行和全球海洋到達(dá)的遠(yuǎn)景。

用風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)攪水葉輪主要用于提供上下翻騰的水面剪切力和給水體增氧。廣泛使用的電動(dòng)葉輪增氧機(jī)給池塘增氧，減輕池塘水體富養(yǎng)化和控制藻類爆發(fā)，主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、投資少，主要缺點(diǎn)是能耗高，單位能源產(chǎn)生的有效溶解氧數(shù)量少。用風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)攪水葉輪，能源可再生，同時(shí)繼承了葉輪增氧機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)單投資少，更適合沒(méi)有地形阻礙的寬闊湖泊。集群安裝獲取湖面橫向風(fēng)能，攪動(dòng)水體和給水體增氧，安裝在藍(lán)藻富集帶，可以有效干擾藍(lán)藻細(xì)胞的水平和垂直遷移。

用風(fēng)車驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳或增氧葉輪，采用升力風(fēng)輪和拖力風(fēng)輪雜交，既可以獲得高的啟動(dòng)力矩來(lái)克服負(fù)載的啟動(dòng)阻力又可以獲取最大風(fēng)能，這項(xiàng)技術(shù)極大擴(kuò)展了風(fēng)能的應(yīng)用領(lǐng)域，可以衍生出許多應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是水平軸雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳。

圖2是水平軸雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)葉輪。

圖3是垂直軸雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳。

圖4是垂直軸雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)葉輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作具體說(shuō)明。

遵照本發(fā)明，雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳是通過(guò)附圖1到4進(jìn)行詳細(xì)描述。附圖1描述一種水平軸雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳，它是由主風(fēng)輪1、助力風(fēng)輪2、超越離合器3、水平主軸4、t型齒輪箱5、垂直主軸6、旋轉(zhuǎn)體7、尾舵8，聚風(fēng)罩9、船體10、螺旋槳轉(zhuǎn)角齒輪箱11和螺旋槳12組成。主風(fēng)輪1安裝在水平主軸4上，再連接t型齒輪箱5的一側(cè)水平軸，助力風(fēng)輪2通過(guò)超越離合器3連接到水平主軸4上，再連接t型齒輪箱5的另外一側(cè)水平軸上，水平主軸4通過(guò)t型齒輪箱5換向，傳遞力矩到垂直主軸6，垂直主軸6穿過(guò)旋轉(zhuǎn)體7連接到底部的螺旋槳轉(zhuǎn)角齒輪箱11，經(jīng)過(guò)齒輪箱換向來(lái)驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳12。

尾舵8通過(guò)聚風(fēng)罩9連接到t型齒輪箱5上，這個(gè)t型齒輪箱5由旋轉(zhuǎn)體7支撐。垂直主軸6傳遞工作扭距，其反向作用力將帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體7偏轉(zhuǎn)，造成垂直主軸6和旋轉(zhuǎn)體7的運(yùn)動(dòng)沖突，需要大尾舵8將風(fēng)力機(jī)頂部旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)拖住，同時(shí)尾舵8的偏轉(zhuǎn)力和垂直主軸6扭距構(gòu)成偏航原理，這是由主風(fēng)輪1產(chǎn)生的升力扭距和尾舵8偏轉(zhuǎn)扭距產(chǎn)生平衡，從而構(gòu)成偏航原理，不同于風(fēng)力發(fā)電機(jī)被動(dòng)偏航原理，他們是用風(fēng)輪的推力和尾舵偏轉(zhuǎn)扭距產(chǎn)生平衡。

附圖2描述一種水平軸雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)葉輪來(lái)提供水面剪切力和增氧，它是由主風(fēng)輪1、助力風(fēng)輪2、超越離合器3、水平主軸4、t型齒輪箱5、垂直主軸6、旋轉(zhuǎn)體7、尾舵8，聚風(fēng)罩9、浮體13和葉輪14組成。上部結(jié)構(gòu)和附圖1一致，垂直主軸6直接連接葉輪14。

附圖3描述一種垂直軸雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳，它是由主風(fēng)輪21、助力風(fēng)輪22、超越離合器23、垂直主軸24、船體25、螺旋槳轉(zhuǎn)角齒輪箱26和螺旋槳27組成。垂直軸主風(fēng)輪21安裝在主軸24上，助力風(fēng)輪22通過(guò)超越離合器23連接到主軸24上，主軸24穿過(guò)軸承管支架連接到底部的螺旋槳轉(zhuǎn)角齒輪箱26，風(fēng)輪扭距經(jīng)過(guò)齒輪箱換向來(lái)驅(qū)動(dòng)船用螺旋槳27。雙風(fēng)輪結(jié)構(gòu)承載在軸承管支架上，這個(gè)支架固定在船體25上。

附圖4描述一種垂直軸雙轉(zhuǎn)子風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)葉輪來(lái)提供水面剪切力和增氧，上部結(jié)構(gòu)和附圖3一致，垂直主軸24直接連接葉輪29。雙風(fēng)輪結(jié)構(gòu)承載在軸承管支架上，這個(gè)支架固定在浮體28上。

發(fā)明描述雖然給了一些工業(yè)應(yīng)用和部件連接的詳細(xì)規(guī)范，但是非常明顯的可以產(chǎn)生很多變化，這些變化或衍生是緣于這項(xiàng)發(fā)明的設(shè)計(jì)概念。