專利名稱：流水動(dòng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在江、河、溪的自然流動(dòng)水中進(jìn)行發(fā)電用的流水動(dòng)力機(jī)。使用該流水動(dòng)力機(jī)不需構(gòu)筑水位堤壩。
目前，尚未發(fā)現(xiàn)有類似的流水動(dòng)力機(jī)械，一般水力發(fā)電均需構(gòu)筑水壩，提高水位，才能發(fā)電。眾所周知，自然流動(dòng)的水遇到障礙物時(shí)，流水沖擊障礙物，將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能再轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)自然流水發(fā)電。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種直接利用江、河、溪自然流水進(jìn)行發(fā)電用的流水動(dòng)力機(jī)，將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
本實(shí)用新型是這樣來實(shí)現(xiàn)其目的的該動(dòng)力機(jī)包括有葉輪，與葉輪相配裝的主軸，支承主軸的主軸箱，與主軸箱相裝聯(lián)的立軸箱，裝于立軸箱內(nèi)的立軸，立軸兩端上分別裝有錐齒輪，其下端錐齒輪與裝于主軸從動(dòng)端上的錐齒輪相嚙合。
本實(shí)用新型亦可以這樣來實(shí)現(xiàn)其目的葉輪由葉片座，通過加強(qiáng)筋裝于葉片座的圓盤上的奇數(shù)個(gè)葉片組成，圓盤的軸孔外設(shè)計(jì)有分水加強(qiáng)筋，圓盤受水沖擊面設(shè)計(jì)有裝于主軸箱上的錐殼體分流器。
本實(shí)用新型葉輪的每個(gè)葉片的形狀類似于臺(tái)風(fēng)扇扇葉的形狀，葉片軸線垂直于葉輪的軸線，葉片彎成弧形水槽，水槽的最低弧面中心線與葉片軸線的空間夾角β為30°-60°，每葉片的水槽的內(nèi)端口依次高于另一相鄰葉片的水槽槽緣邊，水槽的弧半徑與葉片座的圓盤的半徑相一致。
本實(shí)用新型的主軸通過雙向軸承結(jié)構(gòu)、墊片支承于主軸箱的軸孔內(nèi)，主軸上裝有襯套，軸孔前端口通過螺栓結(jié)構(gòu)、柔性密封圈和端蓋呈密封裝配。
本實(shí)用新型的立軸通過軸承結(jié)構(gòu)支承于立軸箱內(nèi)孔中。
本實(shí)用新型的主軸箱和立軸箱間裝有間隙墊片。
由于本實(shí)用新型具有上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)江、河、溪中的自然水流沖擊葉輪的水從一個(gè)葉片的水槽中依次進(jìn)入下一個(gè)相鄰葉片的水槽中，葉片在水的沖擊下，依某一設(shè)定方向旋轉(zhuǎn)，即葉輪依確定的某一方向旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，經(jīng)錐齒輪換向傳給立軸，經(jīng)立軸上端的錐齒輪，將機(jī)械能傳遞下去，將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再經(jīng)配套的設(shè)施，將機(jī)械能再轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。采用這種動(dòng)力機(jī)，可直接將流動(dòng)的江、河、溪之水的水力轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而再轉(zhuǎn)換為電能，不需構(gòu)筑水壩，只需在流水中設(shè)立船舶或支架即可。因此，發(fā)電十分方便，并節(jié)約大量投資，特別適合農(nóng)村小水電站的建設(shè)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例加以進(jìn)一步描述，但不僅限于此。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(A)為正面視圖，(B)為側(cè)視圖，(C)為葉片A-A剖面圖；圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用于發(fā)電時(shí)的系統(tǒng)示意圖。
如圖中所示，本實(shí)用新型包括有葉輪1，與葉輪1相配裝的主軸5，支承主軸5的主軸箱2，與主軸箱2通過螺釘結(jié)構(gòu)15相裝聯(lián)的立軸箱9，裝于立軸箱9內(nèi)的立軸12，立軸12兩端上分別裝有轉(zhuǎn)換方向的錐齒輪10和13，其下端錐齒輪13與裝于主軸5從動(dòng)端上的錐齒輪14相嚙合，換向。為了防止流水浸主軸5、立軸12和錐齒輪13、14，這些結(jié)構(gòu)應(yīng)被密封裝于主軸箱2和立軸箱9內(nèi)。葉輪1由葉片座1d，通過加強(qiáng)筋1b裝于葉片座1d的圓盤1c上的奇數(shù)個(gè)葉片1a組成，圓盤1c的軸孔外設(shè)計(jì)有分水加強(qiáng)筋1e，圓盤1c受流水沖擊面設(shè)計(jì)有裝于主軸箱2上的錐殼體分流器3，減小流水對(duì)葉輪1中心的阻力，提高葉輪1傳動(dòng)能力和轉(zhuǎn)速，制造時(shí)，要求該錐殼體的錐底的半徑應(yīng)大于葉輪的圓盤1c的半徑的1.2-1.5倍，以充分達(dá)到分流，使水流不致于直接沖擊圓盤1c。葉輪1的每個(gè)葉片1a的形狀類似于臺(tái)風(fēng)扇扇葉的形狀(見附圖2)，葉片軸線1f垂直于葉輪1的軸線1g，即垂直于葉片座1d或主軸5的軸心線，葉片1a彎成弧形水槽1h，水槽1h的最低弧面中心線1k與葉片軸線1f的空間夾角β為30°-60°，每葉片的水槽1h的內(nèi)端口1m依次高于另一相鄰葉片1a的水槽1h的槽緣邊1n，一般設(shè)計(jì)為高20-30毫米，水槽1h的弧半徑與葉片座1d的圓盤1c的半徑相一致。當(dāng)自然流水沖擊葉片1a時(shí)，水流經(jīng)某一水槽的內(nèi)端口1m流向相鄰另一葉片的水槽內(nèi)，按設(shè)定的某一方向，依次流下去，其水力使葉輪1沿設(shè)定的方向作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，圖中系順時(shí)針旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)。主軸5通過雙向設(shè)置的軸承結(jié)構(gòu)6、7、墊片16支承于主軸箱2的軸孔內(nèi)，主軸5上裝有襯套4，主軸5主動(dòng)端與葉片座1d相裝配，，并用螺母結(jié)構(gòu)緊固，將端蓋18，柔性密封圈17通過螺栓結(jié)構(gòu)19裝于軸孔前端口上，密封軸孔道，使水流不致于進(jìn)入軸孔內(nèi)。立軸12是通過軸承結(jié)構(gòu)11支承于立軸箱9內(nèi)孔中。主軸箱2和立軸箱9之間裝有間隙墊片8，并通過螺釘結(jié)構(gòu)15緊固聯(lián)接。
使用該動(dòng)力機(jī)時(shí)，在立軸12上端的錐齒輪10與發(fā)電配套系統(tǒng)的錐齒輪嚙合，換向，再經(jīng)增速器20，離合器21，調(diào)速器22，連軸器23，發(fā)電機(jī)24，實(shí)現(xiàn)自然流水發(fā)電。該系統(tǒng)可裝于船舶上或直接在流水中設(shè)立支架進(jìn)行發(fā)電，不需構(gòu)筑水壩，從而大大節(jié)約電站費(fèi)用。對(duì)于流水速度達(dá)到1米/秒、水深為1米以上的江、河、溪中均能實(shí)現(xiàn)發(fā)電。
權(quán)利要求1.一種用于自然流水發(fā)電的流水動(dòng)力機(jī)，其特征在于包括葉輪(1)，與葉輪(1)相配裝的主軸(5)，支承主軸(5)的主軸箱(2)，與主軸箱(2)相裝聯(lián)的立軸箱(9)，裝于立軸箱(9)內(nèi)的立軸(12)，立軸(12)兩端上分別裝有錐齒輪(10)和(13)，其下端錐齒輪(13)與裝子主軸(5)從動(dòng)端上的錐齒輪(14)相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流水動(dòng)力機(jī)，其特征在于葉輪(1)由葉片座(1d)，通過加強(qiáng)筋(1b)裝于葉片座(1d)的圓盤(1c)上的奇數(shù)個(gè)葉片(1a)組成，圓盤(1c)的軸孔外設(shè)計(jì)有分水加強(qiáng)筋(1e)，圓盤(1c)受水力沖擊面設(shè)計(jì)有裝于主軸箱(2)上的錐殼體分流器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的流水動(dòng)力機(jī)，其特征在于葉輪(1)的每個(gè)葉片(1a)的形狀類似于臺(tái)風(fēng)扇扇葉的形狀，葉片軸線(1f)垂直于葉輪(1)的軸線(1g)，葉片(1a)彎成弧形水槽(1h)，水槽(1h)最低弧面中心線(1k)與葉片軸線(1f)的空間夾角β為30°-60°，每葉片的水槽(1h)的內(nèi)端口(1m)依次高于另一相鄰葉片(1a)的水槽(1h)槽緣邊(1n)，水槽(1h)的弧半徑與葉片座(1d)的圓盤(1c)的半徑相一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流水動(dòng)力機(jī)，其特征在于主軸(5)通過雙向軸承結(jié)構(gòu)(6)、(7)、墊片(16)支承于主軸箱(2)的軸孔內(nèi)，主軸(5)上裝有襯套(4)，軸孔前端口通過螺栓結(jié)構(gòu)(19)、柔性密封圈(17)和端蓋(18)呈密封裝配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流水動(dòng)力機(jī)，其特征在于立軸(12)通過軸承結(jié)構(gòu)(11)支承于立軸箱(9)內(nèi)孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4、5所述的流水動(dòng)力機(jī)，其特征在于主軸箱(2)和立軸箱(9)之間裝有間隙墊片(8)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用自然流水進(jìn)行發(fā)電用的流水動(dòng)力機(jī),包括有葉輪,與葉輪配裝的主軸,支承主軸的主軸箱,與主軸箱相裝聯(lián)的立軸箱,裝于立軸箱內(nèi)的立軸,立軸兩端上分別裝有錐齒輪,其下端的錐齒輪與裝于主軸從動(dòng)端的錐齒輪嚙合。該動(dòng)力機(jī),適用于水流速度1米/秒、水深1米以上的江、河、溪進(jìn)行自然流水發(fā)電,不需構(gòu)筑水壩。
文檔編號(hào)F03B3/00GK2288290SQ96233848
公開日1998年8月19日 申請(qǐng)日期1996年10月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月3日
發(fā)明者李茂彬, 范會(huì)榮, 胡永德 申請(qǐng)人:李茂彬