專利名稱：江河海浪自然流力動(dòng)能輸出方法及其合葉式水輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的江河、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法及其合葉式水輪機(jī)是屬于水力能源開發(fā)領(lǐng)域的。尤其是水電領(lǐng)域。
目前，人們利用水力能源發(fā)電的方法僅限于利用人工流水落差，而人工流水落差式發(fā)電的實(shí)現(xiàn)，需要首先在江河峽口截流筑壩，在一些航運(yùn)江河上同時(shí)還要修建船閘。因?yàn)樵搨鹘y(tǒng)的老方法建設(shè)周期長(zhǎng)，施工難度大、投資成本高、收回投資慢，所以只依靠這種老方法是不能加快能源建設(shè)步伐的。同時(shí)因?yàn)閭鹘y(tǒng)的老方法要求地理位置嚴(yán)格，致使絕大多數(shù)江河自然流水長(zhǎng)年累月地白白流逝，無(wú)法利用。
對(duì)于海浪的利用，人類迄今尚未廣泛足跡。在我國(guó)漫長(zhǎng)的海岸線上，在眾多的島嶼邊上，洶涌的海浪不時(shí)地拍打岸邊的崖石，這些自然流力的能源因?yàn)闆](méi)有一種合適的方法和設(shè)備而不能被利用。
本發(fā)明就是針對(duì)上述兩種狀況而提出來(lái)的一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的利用自然流力動(dòng)能發(fā)電的方法和設(shè)備。其目的是為了盡快開發(fā)水力能源，加速現(xiàn)代化建設(shè)。
本發(fā)明的江河、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法及其合葉式水輪機(jī)，包括一、江河、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)。二、合葉式水輪機(jī)以及機(jī)組的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)。三、合葉式水輪機(jī)組聯(lián)結(jié)密封箱的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)。
一、江河、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)。
1、江河自然流力動(dòng)能輸出方法是這樣構(gòu)成的在水流湍急的河道的兩岸建設(shè)接受動(dòng)能輸出的電站①，兩岸電站的A堤墻形成狹長(zhǎng)的整流道，用以集中水流，使流水的深度、寬度達(dá)到設(shè)計(jì)的范圍。在其河床底部間隔澆注若干流線型鋼筋混凝土樁②，樁上安有合葉式水輪機(jī)組聯(lián)結(jié)密封箱;把安裝好的合葉式水輪機(jī)組③橫軸潛水安裝在鋼筋混凝土樁②上的水輪機(jī)組聯(lián)結(jié)密封箱上;合葉式水輪機(jī)組③與有級(jí)變速器④連接在一起;有級(jí)變速器④與發(fā)電機(jī)⑤連接在一起。
江河自然流力動(dòng)能輸出方法是依據(jù)積能原理實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)合葉式水輪機(jī)輸出江河自然流力的動(dòng)能是不大的，若干個(gè)合葉式水輪機(jī)組裝在一起，若干組這樣的水輪機(jī)組相結(jié)在一起，使?jié)M江河的自然流力的動(dòng)能積于一軸，其動(dòng)能輸出的總量是可觀的。通過(guò)有級(jí)變速器來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速用以適應(yīng)江河四季水位流速變化。
2、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法是這樣構(gòu)成的選擇相對(duì)直線巖石海岸，在海水3米深處，平行于海岸線的直線上間隔建設(shè)若干接受動(dòng)能輸出的電站①;在電站①之間間隔澆注若干流線型鋼筋混凝土樁②，鋼筋混凝土樁上安有水輪機(jī)組聯(lián)結(jié)密封箱;把安裝好的合葉式水輪機(jī)組③平行于海岸潛入海水約0.5米深處安裝在鋼筋混凝土樁上的水輪機(jī)組聯(lián)結(jié)密封箱上;合葉式水輪機(jī)組③與有級(jí)變速器④連接，④再與發(fā)電機(jī)⑤連接。
海浪自然流力動(dòng)能輸出方法的實(shí)現(xiàn)除依據(jù)積能原理外，還依據(jù)合葉式水輪機(jī)本身的特殊性能實(shí)現(xiàn)的。合葉式水輪機(jī)無(wú)論是在順流或逆流的境況下均可定向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，退浪不僅不影響水輪機(jī)的轉(zhuǎn)向，而且，還可以作為它的輔助動(dòng)力。通過(guò)有級(jí)變速器來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速用以適應(yīng)浪的大小變化。
二、合葉式水輪機(jī)以及機(jī)組的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的合葉式水輪機(jī)以及機(jī)組是這樣構(gòu)成的水輪機(jī)由兩個(gè)邊輪①，一個(gè)中心輪②，若干個(gè)合葉式葉片③罩網(wǎng)④組合而成。水輪機(jī)組由若干個(gè)合葉式水輪機(jī)穿軸相結(jié)而成。合葉式水輪機(jī)以及機(jī)組由鋼鐵制成。
本發(fā)明的合葉式水輪機(jī)以及機(jī)組是這樣實(shí)現(xiàn)的水輪機(jī)的邊輪①為片狀輪，輪輞、輪輻、輪轂厚度相同。邊輪①的輪輞的直徑等于中心輪②的輪輞的直徑;邊輪①的輪轂直徑等于中心輪②的輪崞さ鬧本 邊輪①的輪輻數(shù)以及輪輻間距等于中心輪②的輪輻數(shù)及其間距;邊輪①的輪輻同時(shí)起阻擋合葉式葉片的作用。邊輪①的輪轂上的兩個(gè)螺釘孔和穿軸孔與中心輪②的輪軸皮的螺釘孔和穿軸孔重合。
中心輪②輪軸皮的長(zhǎng)度等于合葉式葉片③展開長(zhǎng)度與2倍的邊輪厚度之差。中心輪②的輪輻以等分圓周設(shè)制。中心輪②的軸皮上設(shè)制固定輪與軸的沉頭螺釘孔A、B。中心輪②的軸皮兩端分別設(shè)制固定兩邊輪①與中心輪②的螺釘孔C、D。
合葉式葉片③為兩片等面積長(zhǎng)方形或正方形鋼片疊合而成。其相對(duì)疊合邊的一邊卷筒間隔相摻，中心輪②的輪輻將兩鋼片穿軸相結(jié)，使其在180°內(nèi)自由開合。合葉式葉片③的兩個(gè)面(正面和背面)分別貼置與葉片等面積的凹凸型橡膠皮和平面橡膠皮。正面用以加大水流與葉片的摩擦、且防止長(zhǎng)期開合葉片與邊輪①的輪輻碰撞磨損。合葉式葉片③分別安裝在中心輪②的輪輻上，合葉式葉片數(shù)與其輪輻數(shù)相等。若干合葉式葉片均以中心對(duì)稱圖形設(shè)置。每個(gè)合葉在閉合狀態(tài)下均夾住前一個(gè)合葉，這樣合葉被水流沖開后不致發(fā)生合葉并葉一邊倒的現(xiàn)象。
水輪機(jī)安裝時(shí)用鋼條將三者(邊輪、中心輪、邊輪)分別從輪輞與相對(duì)輪輻間焊接，焊接后在輪外圈罩以鐵絲罩網(wǎng)④，用以防止流水中雜物夾入水輪機(jī)。
若干個(gè)合葉式水輪機(jī)穿入長(zhǎng)軸⑤用沉頭螺釘固定后，構(gòu)成一個(gè)合葉式水輪機(jī)組。水輪機(jī)組的長(zhǎng)軸兩端分別安裝梯形滑動(dòng)軸承吊鉤銷和花鍵連接的主動(dòng)齒輪柱各一個(gè)。
在江河、海浪中，水輪機(jī)組一旦入水立即轉(zhuǎn)動(dòng)，水流沖開水輪機(jī)的上部或下部合葉，沖閉下部或上部合葉，使每只水輪機(jī)的上下產(chǎn)生極限不平衡狀態(tài)(上部或下部阻力極限大、下部或上部阻力極限小)。
三、合葉式水輪機(jī)組聯(lián)結(jié)密封箱(以下簡(jiǎn)稱密封箱)的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)合葉式水輪機(jī)組在流水中的聯(lián)結(jié)是依靠密封箱去實(shí)現(xiàn)的。
密封箱是這樣構(gòu)成的在一個(gè)長(zhǎng)方體鋼鑄箱①的兩寬邊上分別開一個(gè)帶銷槽的梯形缺口EF，在密封箱的一側(cè)安裝一個(gè)滑動(dòng)軸承支持的惰輪②，密封箱底邦部設(shè)一個(gè)彈簧頂珠密封咀G。
密封箱是這樣實(shí)現(xiàn)的分別將兩組水輪機(jī)組的一端安裝的梯形滑動(dòng)軸承吊鉤銷③嵌入梯形缺口E、F;其頂端安裝的花鍵連接的主動(dòng)齒輪柱④嚙合于惰輪②。安裝好后加蓋密封。從G咀抽出水，加進(jìn)若干溶量的機(jī)油，用以潤(rùn)滑。
本發(fā)明的江河、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法及其合葉式水輪機(jī)構(gòu)成簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，便于維修，造價(jià)低廉。本發(fā)明不破壞自然平衡和生態(tài)平衡。有較高的經(jīng)濟(jì)效益。由于本發(fā)明能大規(guī)模地開發(fā)水力資源，大度地降低投資成本，大數(shù)量地節(jié)約其他能源因此，易于推廣應(yīng)用。
附

圖1為江河自然流力動(dòng)能輸出方法所涉及的江河電站平面示意圖。其①為電站;②為流線型鋼筋混凝土樁;③為合葉式水輪機(jī)組;④為有級(jí)變速器;⑤為發(fā)電機(jī);A為堤墻;箭頭所指表示江河水的流向。
附圖2為江河自然流力動(dòng)能輸出方法所涉及的江河電站的截面示意圖。在航運(yùn)江河上船只仍可自然通行。
附圖3為海浪自然流力動(dòng)能輸出方法所涉及的海浪電站平面示意圖。其①為電站;②為流線型鋼筋混凝土樁;③為合葉式水輪機(jī)組;④為有級(jí)變速器;⑤為發(fā)電機(jī);⑥為海岸;箭頭所指表示浪向。
附圖4為合葉式水輪機(jī)的主視圖(上圖)和俯視圖(下圖)，其①為邊輪;②為中心輪;③為合葉式葉片;④為罩網(wǎng);⑤為長(zhǎng)軸截面圖;⑥為輪輞;⑦為輪輻;⑧為輪轂;⑨為中心輪軸皮;A、B為固定輪與軸的沉頭螺釘孔;C、D為固定中心輪與邊輪的螺釘孔。
附圖5為合葉式葉片的主視圖和俯視圖。其①為葉片;②為合葉軸;③為橡膠皮。
附圖6為合葉式水輪機(jī)(不帶罩網(wǎng))的軸測(cè)圖。
附圖7為合葉式水輪機(jī)組聯(lián)結(jié)密封箱的軸測(cè)圖。其①為鋼鑄箱;②為惰輪;③為梯形滑動(dòng)軸承吊鉤銷;④為主動(dòng)齒輪柱;⑤為固定密封箱的鋼鑄卡座;EF為梯形缺口;G為彈簧頂珠密封咀。
權(quán)利要求
1.一種江河、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法其特征在于①一座不必截流筑壩、應(yīng)用A堤墻所形成的狹長(zhǎng)整流道的接受動(dòng)能輸出的江河電站，可建在江河的兩岸。②一座接受動(dòng)能輸出的海浪電站，可建在大陸海岸的淺海處，島嶼海岸的淺海處，或大陸架上。③輸出自然流力動(dòng)能的合葉式水輪機(jī)組以潛入水中的鋼筋混凝土樁為載體。橫軸豎輪設(shè)置，軸與水流流向成角90度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的江河、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法其特征在于①接受動(dòng)能輸出的江河電站或任何一種接受動(dòng)能輸出的機(jī)械，均可設(shè)置在江河兩岸的任意一岸。或設(shè)置在江河中的陸地上、淺灘上。②海浪電站可建在大陸海岸邊或島嶼海岸邊上。③合葉式水輪機(jī)組，安裝在任何一種有落差形成的流水道中，均可起到輸出動(dòng)能的效果。因此本發(fā)明的合葉式水輪機(jī)不排除在人工落差流水中的應(yīng)用。
3.一種江河海浪自然流力動(dòng)能輸出方法所涉及的合葉式水輪機(jī)組的特征在于若干只由邊輪①;中心輪②;合葉式葉片③;罩網(wǎng)④構(gòu)成的合葉式水輪機(jī)。通過(guò)長(zhǎng)軸穿軸聯(lián)結(jié)，軸與輪連體轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3.所述的合葉式水輪機(jī)組其特征在于合葉式葉片③由兩片穿軸連接的鋼片組成。其中每片可在90度內(nèi)自由開合。合葉式葉片③以中心對(duì)稱圖形設(shè)置在中心輪②的輪輻上。合葉式葉片③的雙面均貼以凸凹型和平面型橡膠皮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4.所述的合葉式水輪機(jī)組其特征在于長(zhǎng)軸的兩端安有梯形滑動(dòng)軸承吊鉤銷③和主動(dòng)齒輪柱④(附圖7)
6.一種合葉式水輪機(jī)組所涉及的密封箱，其特征在于由鋼鑄箱①;惰輪②;梯形滑動(dòng)軸承吊鉤銷③彈簧頂珠密封咀G構(gòu)成的密封箱，通過(guò)主動(dòng)齒輪柱④壓在惰輪②上實(shí)現(xiàn)嚙合。
全文摘要
一種江河、海浪自然流力動(dòng)能輸出方法及其合葉式水輪機(jī)。可以在江河水流湍急區(qū)段建成不影響自然航運(yùn)，不用截流筑壩就能發(fā)電的大、中、小型電站；可以在大陸架的淺海處或島嶼邊的淺海處建成利用海浪發(fā)電的大、中、小型電站。
文檔編號(hào)F03B17/06GK1036423SQ8810491
公開日1989年10月18日 申請(qǐng)日期1988年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月2日
發(fā)明者賀學(xué)術(shù) 申請(qǐng)人:賀學(xué)術(shù)