專利名稱：輥筒式勢(shì)能發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及流體勢(shì)能的收集利用裝置，特別涉及水能收集利用裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，水具有勢(shì)能，水的勢(shì)能是由于高度落差產(chǎn)生的，水總是由高處向低處流 動(dòng)，水流中蘊(yùn)藏著巨大的能量，利用水能的方式是多種多樣的，最常見(jiàn)的方式是讓水流帶動(dòng) 葉輪旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)葉輪帶動(dòng)發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電，現(xiàn)有的各類水能發(fā)電裝置的葉輪都采用固 定的葉片結(jié)構(gòu)，迎水一側(cè)的葉片和背水一側(cè)的葉片都是一樣的，迎水一側(cè)的葉片產(chǎn)生動(dòng)力， 背水一側(cè)的葉片產(chǎn)生阻力，動(dòng)力和阻力之差產(chǎn)生推力，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，由于葉輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程 中，總有一部分葉片是逆水流方向運(yùn)動(dòng)，掃水面積很大，因而會(huì)損耗一部分水能，從而導(dǎo)致 發(fā)電裝置的水能電能的轉(zhuǎn)化率下降。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種輥筒式勢(shì)能發(fā)生器，采用可變?nèi)~ 片的結(jié)構(gòu)，葉片在重力和凸輪的作用下自動(dòng)開(kāi)合，迎水一側(cè)的葉片總是呈打開(kāi)狀態(tài)，而背水 一側(cè)的葉片總是呈關(guān)閉狀態(tài)，從而可以充分地利用水能來(lái)發(fā)電，水能電能的轉(zhuǎn)化率極高。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 —種輥筒式勢(shì)能發(fā)生器，其特征是該發(fā)生器由輥筒、凸輪以及多個(gè)葉片組成，這 些葉片環(huán)向均勻布置在輥筒的外部，每個(gè)葉片由子、母槳葉組成，子槳葉較長(zhǎng)，母槳葉較短， 母槳葉的一端通過(guò)銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在輥筒的外壁上，母槳葉的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸鉸接在子 槳葉上，每個(gè)母槳葉的內(nèi)表面上設(shè)置有滑槽，每個(gè)母槳葉的外表面上設(shè)置有限位擋片，所述 凸輪設(shè)置在輥筒的內(nèi)部，凸輪與每個(gè)母槳葉之間通過(guò)頂桿機(jī)構(gòu)連接，頂桿機(jī)構(gòu)的數(shù)量與母 槳葉的數(shù)量對(duì)應(yīng)一致，每個(gè)頂桿機(jī)構(gòu)由頂桿、復(fù)位彈簧組成，復(fù)位彈簧套接在頂桿上，復(fù)位 彈簧的內(nèi)端抵靠在頂桿的凸肩上，復(fù)位彈簧的外端抵靠在輥筒內(nèi)壁的彈簧座中，所述頂桿 的內(nèi)端連接有滾輪，該滾輪抵靠在凸輪上，頂桿的外端設(shè)置有橫軸，該橫軸嵌裝在所述母槳 葉內(nèi)表面上的滑槽中，與滑槽成滑動(dòng)配合。 所述輥筒由左、右半筒殼對(duì)拼構(gòu)成，左半筒殼與右半筒殼之間通過(guò)螺栓連接，左半 筒殼的左側(cè)設(shè)置有左端蓋，右半筒殼的右側(cè)設(shè)置有右端蓋，左端蓋與左半筒殼之間通過(guò)螺 栓連接，右端蓋與右半筒殼之間通過(guò)螺栓連接。 本實(shí)用新型有以下積極有益效果 由于采用上述結(jié)構(gòu)，葉片在水的推力作用下會(huì)環(huán)繞凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪的外輪廓是曲 線形狀，具有凸部和凹部，凸輪的外輪廓曲線要根據(jù)葉片的數(shù)量進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，其設(shè)計(jì)和 計(jì)算公式是現(xiàn)有技術(shù)。凸輪的作用是讓占總數(shù)量一半的葉片處于打開(kāi)狀態(tài)，讓另一半的葉 片處于閉合狀態(tài)，也就是說(shuō)，葉片利用凸輪的凸部和凹部形成自由開(kāi)合，減少背水一側(cè)的阻 力，增加迎水一側(cè)的推力，值得一提的是由于每個(gè)葉片是由子、母槳葉組成，因而在重力作 用下， 一部分葉片的子槳葉會(huì)相對(duì)母槳葉關(guān)閉，另一部分葉片的子槳葉會(huì)相對(duì)母槳葉打開(kāi)，從而進(jìn)一步減少背水一側(cè)的阻力，增加迎水一側(cè)的推力，大大提高水能電能的轉(zhuǎn)化率。本發(fā) 生器在使用時(shí)，可以用連桿進(jìn)行連接，組成大葉輪，大葉輪安裝在船舶的兩邊，可以是一對(duì)， 也可以是多對(duì)，在船舶上安裝發(fā)電裝置，發(fā)電裝置與大葉輪的主軸進(jìn)行連接，船舶利用錨停 在江河湖海中，這樣就可以利用江河湖海中的水流或海浪、海潮進(jìn)行發(fā)電。

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的外形示意圖； 圖2是圖1中左端蓋去除后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是輥筒內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3的正視圖； 圖5是輥筒外部的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是葉片的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是圖5的分解圖； 圖9是用本發(fā)生器組成大葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10是圖9所示大葉輪安裝在船舶上的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖； 圖12是圖11的局部放大圖。
具體實(shí)施方式圖中標(biāo)號(hào)l葉片2葉片3葉片4葉片5葉片6葉片7輥筒8凸輪9船舶IO發(fā)生器ll子槳葉12母槳葉13銷軸14轉(zhuǎn)軸15滑槽16限位擋片17頂桿18復(fù)位彈簧19凸肩20大葉輪21彈簧座22滾輪23橫軸24左半筒殼25右半筒殼26左端蓋27右端蓋 28發(fā)生器29螺栓 30螺栓 31螺栓 32連桿 33主軸 34發(fā)電裝置 請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，本實(shí)用新型是一種輥筒式勢(shì)能發(fā) 生器10，由輥筒7、凸輪8以及六個(gè)葉片1、2、3、4、5、6組成，葉片1、2、3、4、5、6環(huán)向均勻布 置在輥筒7的外部。 每個(gè)葉片由子、母槳葉11、12組成，子槳葉ll較長(zhǎng)，母槳葉12較短， 母槳葉12的一端通過(guò)銷軸13可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在輥筒7的外壁上，母槳葉12的另一
端通過(guò)轉(zhuǎn)軸14鉸接在子槳葉11上。 每個(gè)母槳葉12的內(nèi)表面上設(shè)置有滑槽15，每個(gè)母槳葉12的外表面上設(shè)置有限位 擋片16。 凸輪8設(shè)置在輥筒7的內(nèi)部，每個(gè)母槳葉12都通過(guò)一頂桿機(jī)構(gòu)與凸輪8連接，頂 桿機(jī)構(gòu)的數(shù)量與母槳葉的數(shù)量對(duì)應(yīng)一致，也是六個(gè)，每個(gè)頂桿機(jī)構(gòu)由頂桿17、復(fù)位彈簧18組成，復(fù)位彈簧18套接在頂桿17上，復(fù)位彈簧18的內(nèi)端抵靠在頂桿17的凸肩19上，復(fù)位 彈簧18的外端抵靠在輥筒7內(nèi)壁的彈簧座21中，頂桿17的內(nèi)端連接有滾輪22，滾輪22抵 靠在凸輪8上，頂桿17的外端上設(shè)置有橫軸23，橫軸23嵌裝在母槳葉12內(nèi)表面上的滑槽 15中，與滑槽15成滑動(dòng)配合。 凸輪8的外輪廓是曲線形狀，具有凸部和凹部，凸輪8的外輪廓曲線要根據(jù)葉片的 總數(shù)量進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，其設(shè)計(jì)和計(jì)算公式是現(xiàn)有技術(shù)。凸輪8的作用是讓占總數(shù)量一半 的葉片處于打開(kāi)狀態(tài)，讓另一半的葉片處于閉合狀態(tài)，本實(shí)施例中，葉片共有六個(gè)，請(qǐng)參照 圖4，凸輪8的曲線形狀恰好是讓葉片1、2、3處于關(guān)閉狀態(tài)，而讓葉片4、5、6處于打開(kāi)狀態(tài)。 各葉片的打開(kāi)和關(guān)閉是由頂桿17、復(fù)位彈簧18共同完成的，在復(fù)位彈簧18的作用下，滾輪 22總是抵靠在凸輪8的外輪廓表面上，各葉片利用凸輪8的凸部和凹部形成自由開(kāi)合，減少 背水一側(cè)的阻力，增加迎水一側(cè)的推力。 請(qǐng)參照?qǐng)D5、圖8，輥筒7由左、右半筒殼24、25對(duì)拼構(gòu)成，左半筒殼24與右半筒殼 25之間通過(guò)螺栓29連接，左半筒殼24的左側(cè)設(shè)置有左端蓋26，右半筒殼25的右側(cè)設(shè)置有 右端蓋27，左端蓋26與左半筒殼24之間通過(guò)螺栓30連接，右端蓋27與右半筒殼25之間 通過(guò)螺栓31連接。 凸輪8是不動(dòng)的，其兩側(cè)的端頭分別固接在左、右端蓋26、27上。 請(qǐng)參照?qǐng)D9、圖10、圖11 ，本發(fā)生器應(yīng)用廣泛，使用時(shí)，可以通過(guò)連桿32將多個(gè)發(fā)生
器裝配在一起，構(gòu)成一個(gè)大葉輪20，將這個(gè)大葉輪20安裝在船舶9的兩側(cè)，可以是一對(duì)，也
可以是多對(duì)，然后用錨將船舶停在江河湖海中，利用江河湖海中的水流或海浪海潮進(jìn)行發(fā)
電，大葉輪20的主軸33通過(guò)傳動(dòng)裝置與發(fā)電裝置34的輸入軸連接。 請(qǐng)參照?qǐng)D12，假設(shè)水流的方向如圖中箭頭A所示，此時(shí)，大葉輪20底部浸入水中的 三個(gè)輥筒式發(fā)生器10都受水流作用，其中位于中間的輥筒式發(fā)生器10的葉片1、2、3在其 凸輪的作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)下，它的葉片4、5、6處于開(kāi)合狀態(tài)。 位于兩側(cè)的輥筒式發(fā)生器10的葉片1、2、3在其凸輪的作用下，基本上處于關(guān)閉狀 態(tài)下，它們的葉片4、5、6處于開(kāi)啟狀態(tài)。它們?cè)谒鞯淖饔孟聲?huì)做自適應(yīng)調(diào)整，調(diào)整的結(jié)果 是葉片在水的推力作用下會(huì)環(huán)繞凸輪8旋轉(zhuǎn)，葉片利用凸輪的凸部和凹部形成自由開(kāi)合， 減少背水一側(cè)的阻力，增加迎水一側(cè)的推力。 值得一提的是由于每個(gè)葉片是由子、母槳葉組成，因而在重力作用下， —部分葉片的子槳葉11會(huì)相對(duì)母槳葉12關(guān)閉，另一部分葉片的子槳葉11會(huì)相對(duì)
母槳葉12打開(kāi)，由于母槳葉12的背面設(shè)置有限位擋片16，因而不會(huì)出現(xiàn)子槳葉11打開(kāi)過(guò)
大，具體地說(shuō) 位于中間的輥筒式勢(shì)能發(fā)生器10的葉片1的子槳葉處于即將開(kāi)啟狀態(tài)，葉片2、3 的子槳葉在重力作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，葉片4、5、6的子槳葉處于完全開(kāi)啟狀態(tài)。 位于左側(cè)的輥筒式勢(shì)能發(fā)生器10的葉片1的子槳葉處于即將開(kāi)啟狀態(tài)，葉片2、 3的子槳葉在重力作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，葉片4的子槳葉在重力作用下處于即將關(guān)閉狀態(tài)。 葉片5、6的子槳葉處于完全開(kāi)啟狀態(tài)。 位于右側(cè)的輥筒式勢(shì)能發(fā)生器10的葉片1、2、6的子槳葉處于關(guān)閉狀態(tài)，葉片3的 子槳葉在重力作用下處于即將關(guān)閉狀態(tài)，葉片4、5的子槳葉在重力作用下處于完全開(kāi)啟狀 態(tài)。[0046] 假設(shè)水流的方向如圖中箭頭A所示，則整個(gè)大葉輪20沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，上述葉片的 子、母槳葉關(guān)閉后，可以減少這部分葉片的掃水面積，從而減少背水一側(cè)的阻力，增加迎水 一側(cè)的推力，大大提高水能電能的轉(zhuǎn)化率。
權(quán)利要求一種輥筒式勢(shì)能發(fā)生器，其特征是該發(fā)生器由輥筒、凸輪以及多個(gè)葉片組成，這些葉片環(huán)向均勻布置在輥筒的外部，每個(gè)葉片由子、母槳葉組成，子槳葉較長(zhǎng)，母槳葉較短，母槳葉的一端通過(guò)銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在輥筒的外壁上，母槳葉的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸鉸接在子槳葉上，每個(gè)母槳葉的內(nèi)表面上設(shè)置有滑槽，每個(gè)母槳葉的外表面上設(shè)置有限位擋片，所述凸輪設(shè)置在輥筒的內(nèi)部，凸輪與每個(gè)母槳葉之間通過(guò)頂桿機(jī)構(gòu)連接，頂桿機(jī)構(gòu)的數(shù)量與母槳葉的數(shù)量對(duì)應(yīng)一致，每個(gè)頂桿機(jī)構(gòu)由頂桿、復(fù)位彈簧組成，復(fù)位彈簧套接在頂桿上，復(fù)位彈簧的內(nèi)端抵靠在頂桿的凸肩上，復(fù)位彈簧的外端抵靠在輥筒內(nèi)壁的彈簧座中，所述頂桿的內(nèi)端連接有滾輪，該滾輪抵靠在凸輪上，頂桿的外端設(shè)置有橫軸，該橫軸嵌裝在所述母槳葉內(nèi)表面上的滑槽中，與滑槽成滑動(dòng)配合。
2. 如權(quán)利要求1所述的輥筒式勢(shì)能發(fā)生器，其特征是所述輥筒由左、右半筒殼對(duì)拼構(gòu) 成，左半筒殼與右半筒殼之間通過(guò)螺栓連接，左半筒殼的左側(cè)設(shè)置有左端蓋，右半筒殼的右 側(cè)設(shè)置有右端蓋，左端蓋與左半筒殼之間通過(guò)螺栓連接，右端蓋與右半筒殼之間通過(guò)螺栓 連接。
專利摘要一種輥筒式勢(shì)能發(fā)生器，由輥筒、凸輪以及多個(gè)葉片組成，這些葉片環(huán)向均勻布置在輥筒的外部，每個(gè)葉片由子、母槳葉組成，子槳葉較長(zhǎng)，母槳葉較短，母槳葉的一端通過(guò)銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在輥筒的外壁上，母槳葉的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸鉸接在子槳葉上，凸輪設(shè)置在輥筒的內(nèi)部，凸輪與每個(gè)母槳葉之間通過(guò)頂桿機(jī)構(gòu)連接，頂桿機(jī)構(gòu)的數(shù)量與母槳葉的數(shù)量對(duì)應(yīng)一致，每個(gè)頂桿機(jī)構(gòu)由頂桿、復(fù)位彈簧組成，頂桿的內(nèi)端連接有滾輪，該滾輪抵靠在凸輪上，頂桿的外端上設(shè)置有橫軸，該橫軸嵌裝在所述母槳葉內(nèi)表面上的滑槽中，與滑槽成滑動(dòng)配合。本實(shí)用新型的輥筒式勢(shì)能發(fā)生器，采用可變?nèi)~片的結(jié)構(gòu)，可以充分地利用水能來(lái)發(fā)電，水能電能的轉(zhuǎn)化率極高。
文檔編號(hào)F03B1/02GK201474823SQ20092016731
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者徐文成, 徐海義, 徐海洲, 徐海燕 申請(qǐng)人:徐文成