專利名稱：蝶翼葉潛水輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水輪機，特別是使用自然流水力驅(qū)動的蝶翼葉潛水輪機，將該機裝在桁架連接起來的兩只船體間，錨定在有流水的水域，建成漂浮水力發(fā)電站。
背景技術(shù)：
在公知公用的水輪機應(yīng)用技術(shù)中，水碓、水磨、水碾、水筒車、水渦輪機都有共同的技術(shù)方案一是水輪機的葉片都固定安裝在一根主軸上，或是水輪機的葉片安裝在軸的垂直輻射面上；二是水輪機都必須固定在河床、岸上、欄河大壩上；三是必須提高水位，增加水流速。特別是現(xiàn)代使用水渦輪機發(fā)電，更需要解決精確的地質(zhì)堪探，水文資料搜集研究、抵御自然災(zāi)害、防止戰(zhàn)爭破壞、移民搬遷安置、大壩構(gòu)筑、航運通道等等技術(shù)問題。需要巨大的資金投入和數(shù)年時間建筑，而且在平原和地質(zhì)條件差的地方，只能讓蘊藏著巨大流水力的流水空自流去。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是一根主軸上裝兩組蝶翼葉輪，每只蝶翼葉輪上的蝶翼葉在自然流水中靈活展開閉合，蝶翼葉輪作雙向旋轉(zhuǎn)，主軸則沿一個方向旋轉(zhuǎn)，建成漂浮于水面上的水力發(fā)電站。
為了解決其技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是主軸上間隔安裝兩組蝶翼葉輪，一組蝶翼葉輪用軸導(dǎo)鍵與主軸連接，螺桿固定；一組蝶翼葉輪用向心滑動軸承與主軸連接，確保蝶翼葉輪靈活繞主軸旋轉(zhuǎn)，蝶翼葉輪心管的兩個端面成圓錐齒盤，兩只蝶翼葉輪之間安裝改變旋轉(zhuǎn)方向的圓錐齒柱環(huán)架，用向心球軸承與主軸連接，圓錐齒盤和圓錐齒柱的圓錐齒模數(shù)一致，裝在主軸上后圓錐齒互相嚙合。
蝶翼葉輪的管上垂直于管中心線的一個平面內(nèi)輻射安裝六根蝶翼葉軸，蝶翼葉軸兩端為螺紋，一端與輪心管上螺孔堅固連接，另一端之間用橢圓型條相連接，螺母緊固，形成正六邊形。每根蝶翼葉軸上安裝兩組蝶翼葉柄環(huán)，用向心滑動軸承與蝶翼葉軸連接，確保蝶翼葉柄環(huán)靈活轉(zhuǎn)動，柄環(huán)上設(shè)置限位檔塊和柄把。兩只蝶翼葉柄環(huán)之間裝一只蝶翼葉限位環(huán)，環(huán)上設(shè)置冒頭檔塊，用軸導(dǎo)鍵與蝶翼葉軸連接，螺桿固定，每組蝶翼葉柄把上裝一張蝶翼葉。每根蝶翼葉軸上的左右兩張蝶翼葉展開時，在限位檔塊的限制下，展開角度小于180°。兩張蝶翼葉閉合時，把橢圓條夾在中間，形成一個人字形開口，以保障蝶翼葉在流水沖激中展開。
在主軸的兩端安裝單蝶翼葉的蝶翼葉輪，單蝶翼葉輪是在每根蝶翼葉軸上裝一組蝶翼柄環(huán)，在柄把上裝一張蝶翼葉，未裝蝶翼葉柄環(huán)的位置，裝加長蝶翼葉限位環(huán)。輪心管一端為圓錐齒盤，一端為平滑面。
當(dāng)主軸上部件安裝完整后，在主軸一端安裝一只傳動齒輪，用軸導(dǎo)鍵與主軸連接固定，在主軸兩端安裝向心球軸承，軸承裝入方形軸承套，軸承套與升降桿連接，軸承套裝入漂浮船體外側(cè)的凹形槽內(nèi)。在升降桿的控制下升降，完全降下時，水輪機整體潛入流水中，與船體內(nèi)變速齒輪組穿出的齒輪配合。
漂浮船體是用桁架牢固連接在一起的兩只船體形成，兩只船頭之間設(shè)置攔渣柵，船體內(nèi)安裝發(fā)電機與變速齒輪組匹配，設(shè)置變電配電輸電設(shè)備，將漂浮船體錨定在河床或岸上，即可在自然流水力沖激下，蝶翼葉潛水輪機開始運行發(fā)電。
也可將裝配完整的蝶翼葉潛水輪機垂直于河床。安裝在漂浮物體上，錨定使用。
蝶翼葉潛水輪機漂浮發(fā)電，與現(xiàn)有水渦輪機發(fā)電相對照，具有不可替代的有益效果(1)、結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備制造方便；(2)、在平原、在地質(zhì)條件差等一切不能建筑欄水大壩的江河、湖泊、海洋中，只需選擇水域無渦流、河床較平坦、有固定流向、有流水力的一段較長距離水面，就可連續(xù)錨定若干只安裝有2臺以上水輪機的漂浮船體，形成規(guī)模性漂浮發(fā)電站，給自然流水力的廣泛應(yīng)用開辟了一種途徑；(3)、該水輪機部件間均是動配合裝配，控制維修方便，船體內(nèi)安裝其他需要動力的設(shè)備，可改變使用范圍；(4)、只需掌握流水水域枯水季節(jié)的流水深度、寬度、流速，就可以設(shè)計出適合該水域的漂浮發(fā)電站規(guī)格，在投資小、時間短的情況下，獲得使用流水力的巨大經(jīng)濟效益。


本實用新型有附圖10幅，現(xiàn)作簡略說明如下圖1為本實用新型橫剖面圖。它包括主軸1、蝶翼葉輪2、蝶翼葉輪3、圓錐齒柱環(huán)架4、展開的雙蝶翼葉5、閉合雙蝶翼葉6、展開單蝶翼葉7、傳動齒輪8、變速齒輪組9、發(fā)電機10、輸電線路11、漂浮船體12、升降裝置13。
圖2為本實用新型中蝶翼葉輪2的俯視圖，它包括輪心管兩端的圓錐齒盤14、導(dǎo)鍵槽15、逐漸展開蝶翼葉5a、全展開蝶翼葉5a1、5a2，逐漸閉合蝶翼葉6a、全閉合蝶翼葉6a1、6a2、橢圓條17、軸上流水面19、軸下流水面20。
圖3為本實用新型中蝶翼葉輪3的俯視圖，它包括輪心管兩端的圓錐齒盤14a、向心滑動軸承16、橢圓條18、逐漸展開蝶翼葉5b、全展開蝶翼葉5b1、5b2，逐漸閉合蝶翼葉6b，全閉合蝶翼葉6b1、6b2，軸上流水面19a，軸下流水面20a。
圖4為本實用新型中圓錐齒柱環(huán)架4的俯視圖，它包括四只圓錐齒柱4a、圓錐齒柱軸4a、外環(huán)架4a2、內(nèi)環(huán)架4a3、向心球軸承4b。
圖5為本實用新型中蝶翼葉軸上結(jié)構(gòu)部件示意圖，它包括蝶翼葉軸21、蝶翼葉柄環(huán)22、限位環(huán)23。
圖6為本實用新型中限位環(huán)23的俯視圖，它設(shè)置有冒頭限位檔塊23a，導(dǎo)鍵槽23b。
圖7為本實用新型中蝶翼葉柄環(huán)22的俯視圖，它設(shè)置有限位檔塊22a1，柄把22a2，向心滑動軸承22a3。
圖8為本實用新型中蝶翼葉俯視圖。
圖9為本實用新型中橢圓條17、18的俯視圖，兩端設(shè)置鉆孔24。
圖10為本實用新型中升降裝置示意圖，它包括升降桿13a、方型軸承套13b、向心球軸承1a。
具體實施方式
當(dāng)漂浮船體錨定在水面上，蝶翼葉潛水輪機裝配完整后，由升降裝置13控制，方形軸承套13b沿漂浮船體外的凹形槽完全潛入流水中，主軸1將流水面分為軸上流水面19和19a，軸下流水面20和20a，現(xiàn)以一瞬時狀態(tài)說明蝶翼葉潛水輪機的工作過程在軸上流水面19的不斷沖激中，蝶翼葉輪2上的蝶翼葉6a逐漸閉合，蝶翼葉6a1、6a2完全閉合，并把橢圓條夾在兩蝶翼葉間，使兩張蝶翼葉形成一個人字形開口；同時也是在軸上流水面19a的不斷沖激中，蝶翼葉輪3上的蝶翼葉5b逐漸展開，蝶翼葉5b1、5b2完全展開，兩只蝶翼葉輪上的蝶翼葉完全展開時不緊靠在一起，而是留有一個距離，這個距離就是完全閉合蝶翼葉人字形開口的寬度。同時，主軸下流水面20也不斷沖激蝶翼葉輪2上的蝶翼葉5a逐漸展開，蝶翼葉5a1、5a2完全展開，也是在軸下流水面20a的不斷沖激中，蝶翼葉輪3上的蝶翼葉6b逐漸閉合，蝶翼葉6b1、6b2完全閉合。因為展開蝶翼葉的面積大于閉合蝶翼葉的面積若干倍，所以展開蝶翼葉受到的流水沖激力也大于閉合蝶翼葉受到的流水沖激力若干倍。這就迫使蝶翼葉2作順時針方向旋轉(zhuǎn)，蝶翼葉輪3作反時針方向旋轉(zhuǎn)。又因為蝶翼葉輪2與主軸1是通過軸導(dǎo)鍵連接螺桿緊固的，蝶翼葉輪2作順時針方向旋轉(zhuǎn)時，主軸1也同步作順時針方向旋轉(zhuǎn)。再因為蝶翼葉輪3與主軸1是用向心滑動軸承靈活連接的，所以蝶翼葉輪3作反時針方向旋轉(zhuǎn)時，對主軸1作順時針方向旋轉(zhuǎn)沒有任何障礙。這時，蝶翼葉輪2和蝶翼葉輪3之間安裝的改變旋轉(zhuǎn)方向的圓錐齒柱環(huán)架4上的圓錐齒4a與嚙合的蝶翼葉輪2和蝶翼葉輪3輪心管兩端圓錐齒盤14、14a動作，蝶翼葉輪3作反時針方向旋轉(zhuǎn)時，圓錐齒柱也作反時針方向旋轉(zhuǎn)，把蝶翼葉輪3上展開蝶翼葉受到的流水沖激力傳遞給蝶翼葉輪2輪心管兩端的圓錐齒盤，使蝶翼葉輪2在驅(qū)動主軸1作順時針方向旋轉(zhuǎn)時又使用了蝶翼葉輪3的驅(qū)動力。實現(xiàn)蝶翼葉潛水輪機潛入流水中后，主軸上下流水面的沖激力都作用于展開的全部蝶翼葉，總面積上，使主軸獲得極大的驅(qū)動力驅(qū)動傳動齒輪8與船體內(nèi)變速齒輪組穿出的齒輪嚙合，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。或與其他需要動力的設(shè)備配合，改變蝶翼葉潛水輪機的使用范圍。
權(quán)利要求1.一種蝶翼葉潛水輪機，它包括主軸及主軸上間隔安裝兩組蝶翼葉輪，一組蝶翼葉輪用軸導(dǎo)鍵與主軸連接；一組蝶翼葉輪用向心滑動軸承與主軸連接；主軸兩端安裝單蝶翼葉輪；兩只蝶翼葉輪間裝用向心球軸承與主軸連接的改變旋轉(zhuǎn)方向的圓錐齒柱環(huán)架；主軸一端裝傳動齒輪，其特征是蝶翼葉輪心管兩個端面、單蝶翼葉輪心管一個端面，制成圓錐齒盤，圓錐齒盤和圓錐齒柱的圓錐齒摸數(shù)一致，裝在主軸上后圓錐齒互相嚙合；蝶翼葉輪心管上有垂直于輪中心線的一個平面內(nèi)6根輻射蝶翼葉軸，蝶翼葉軸兩端為螺紋，一端與輪心管上螺孔配合，用橢圓條連接相鄰兩根軸的另一端，用螺母緊固，蝶翼葉輪成正六邊形；蝶翼葉軸上安裝兩組蝶翼葉柄環(huán)，用向心滑動軸承與蝶翼葉軸連接，蝶翼葉柄環(huán)上設(shè)置限位檔塊和柄把；柄環(huán)之間設(shè)置限位環(huán)，限位環(huán)上設(shè)置冒頭檔塊，限位環(huán)用軸導(dǎo)鍵連接螺桿固定；每組蝶翼葉柄把上裝蝶翼葉一張；兩張蝶翼葉閉合時把橢圓條夾在中間，形成一個人字型開口，兩張蝶翼葉展開時，在限位檔塊限制下，展開角小于180°。
專利摘要本實用新型公開一種蝶翼葉潛水輪機，該機主軸上間隔裝有用軸導(dǎo)鍵和軸承連接的兩組蝶翼葉輪、蝶翼葉輪的每根輻射軸上安裝兩張靈活展開閉合的蝶翼葉，輻射軸端有橢圓條連接成正六邊形，蝶翼葉輪心管兩端設(shè)置圓錐齒盤，兩只蝶翼葉輪間有圓錐齒模數(shù)一致，互相嚙合的改變旋轉(zhuǎn)方向的圓錐齒柱，在流水力沖激中，兩組蝶翼葉輪作逆向旋轉(zhuǎn)，主軸則在兩組蝶翼葉展開總面積流水力沖激中沿一個方向旋轉(zhuǎn)，該機安裝在漂浮船體上，錨定在有固定流向流水力的江河、湖泊、海洋中，通過傳動齒輪與發(fā)電機匹配發(fā)電，可經(jīng)濟、快捷地建立規(guī)模性的漂浮水力發(fā)電站。
文檔編號F03B3/12GK2781025SQ0325011
公開日2006年5月17日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月28日
發(fā)明者楊洪烈 申請人:楊洪烈