一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于水輪機(jī)的設(shè)計(jì)與制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，包括密閉隔開的進(jìn)水艙和出水艙，進(jìn)水艙與出水艙之間設(shè)置著連接二者的導(dǎo)水圓盤，導(dǎo)水圓盤表面上縱向均布設(shè)置著導(dǎo)水通孔；在進(jìn)水艙內(nèi)的主軸上水平設(shè)置著受水圓盤，在受水圓盤的圓周上均布設(shè)置著碗型受水器；主軸深入至出水艙內(nèi)的噴水盤筒狀儲(chǔ)水腔室的中上部，導(dǎo)水圓盤下端通過軸承水平安裝著噴水盤，噴水盤具有螺旋槳型中空的旋翼，在旋翼的翼尖處分別設(shè)置著噴水口；水流從進(jìn)水艙經(jīng)導(dǎo)水圓盤進(jìn)入噴水盤內(nèi)，再由所述的噴水口噴出；在出水艙的底部外側(cè)壁上設(shè)置著出水口。本發(fā)明構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)相對低廉，所用水流可以重復(fù)循環(huán)利用，能夠節(jié)省水力資源，易于推廣。
【專利說明】 一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水輪機(jī)的設(shè)計(jì)與制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著石油、天然氣、煤炭等不可再生能源的日益減少以及能源需求的越來越大，利用水力發(fā)電必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是，現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置一般都是安裝在大江大河之上，利用水流落差進(jìn)行發(fā)電，雖然能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的電能，但是應(yīng)用面不夠廣，很多缺水地區(qū)無法進(jìn)行水力發(fā)電,制約著水力發(fā)電技術(shù)向民間推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，無需安裝在江河上即可利用水流推力進(jìn)行發(fā)電，易于推廣。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，包括豎直設(shè)置著主軸的密閉隔開的進(jìn)水艙和出水艙，進(jìn)水艙與出水艙之間設(shè)置著連接二者的導(dǎo)水圓盤，導(dǎo)水圓盤表面上縱向均布設(shè)置著導(dǎo)水通孔；在進(jìn)水艙內(nèi)的主軸上水平設(shè)置著受水圓盤，在受水圓盤的圓周上均布設(shè)置著碗型受水器；主軸深入至出水艙內(nèi)的噴水盤筒狀儲(chǔ)水腔室的中上部，導(dǎo)水圓盤下端通過軸承水平安裝著噴水盤，噴水盤由具有螺旋槳型中空的旋翼及筒狀儲(chǔ)水腔室組成，在旋翼的翼尖處分別設(shè)置著噴水口 ；筒狀儲(chǔ)水腔室與中空的旋翼具有一體相通的腔室，水流從進(jìn)水艙經(jīng)導(dǎo)水圓盤上的導(dǎo)水通孔進(jìn)入噴水盤的筒狀儲(chǔ)水腔室內(nèi)，再由所述的噴水口噴出；在出水艙的底部外側(cè)壁上設(shè)置著出水口。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在所述的出水艙內(nèi)噴水盤正下方相鄰設(shè)置著受水圓盤，受水圓盤下方再通過軸連接著一個(gè)或多個(gè)噴水盤。
[0006]在所述的進(jìn)水艙內(nèi)的受水圓盤下方連接兩個(gè)或多個(gè)噴水盤,噴水盤同艙室內(nèi)相鄰設(shè)置著受水圓盤，受水圓盤通過軸連接兩個(gè)或多個(gè)噴水盤。
[0007]所述噴水盤旋翼至少為兩個(gè)。起固定作用的拉桿一端固結(jié)在旋翼上，另一端則固結(jié)在筒狀儲(chǔ)水腔室的外壁上。在受水圓盤的軸孔處四周設(shè)置著減重孔。在進(jìn)水艙和/或出水艙側(cè)壁上設(shè)置著加氣閥。主軸從上而下或從下而上深入至出水艙內(nèi)的噴水盤筒狀儲(chǔ)水腔室的中上部或出水艙底部。
[0008]本發(fā)明水輪機(jī)在使用時(shí)，將進(jìn)水管與水源相連，從進(jìn)水管進(jìn)入的水流沖擊受水圓盤上的碗型受水器時(shí)，便帶動(dòng)受水圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)由于進(jìn)水艙內(nèi)的空氣與外界相通，屬于自然空氣壓強(qiáng)，故水流沿導(dǎo)水圓盤上的導(dǎo)水通孔緩慢流入出水艙內(nèi)的噴水盤上的筒狀儲(chǔ)水腔室內(nèi)，其流出進(jìn)水艙的流速小于流入噴水盤內(nèi)的流速，所以進(jìn)水艙內(nèi)的水位會(huì)很快上升，加之導(dǎo)水通孔被水淹沒后，封住了外部空氣的進(jìn)入，被封留在進(jìn)水艙內(nèi)的空氣隨著水位的上升而不斷被壓縮，艙內(nèi)壓強(qiáng)隨之上升，直至升高到使出水艙噴水盤旋翼上的噴水口噴出的流速與進(jìn)水口噴入進(jìn)水艙的流速相同。噴水盤距離出水艙底部留有一定的空間，保證噴水盤不在水里旋轉(zhuǎn)，使得出水艙內(nèi)的水向上運(yùn)動(dòng)擠壓出水艙內(nèi)的空氣，此時(shí)進(jìn)水艙內(nèi)的空氣壓強(qiáng)和水位均保持相對穩(wěn)定；受水圓盤旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)噴水盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，噴水口噴出的水流形成與受水圓盤相應(yīng)的反推力直接作用于主軸，使主軸輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速加大，同理，當(dāng)出水艙噴水盤噴出的水流沖擊同艙內(nèi)的受水圓盤時(shí)，使之反向轉(zhuǎn)動(dòng)，出水艙的氣壓也可以上述相同的規(guī)律升高，其形成的反推力與出水艙受水圓盤所轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)動(dòng)能量共同作用于下部的輸出軸(下軸)上，這樣極大的提高了水能的轉(zhuǎn)化效率。如果內(nèi)部水流壓力不足時(shí)，可以通過設(shè)置在出水艙或者進(jìn)水艙側(cè)壁上的加氣閥，主動(dòng)從外向內(nèi)施加一個(gè)外部壓力，保證水輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0009]本發(fā)明構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)相對低廉，占地面積小，不受安裝場地限制，可以安裝在任何有水的地方，甚至可以串聯(lián)在自來水管路上，而無需安裝在江河上即可利用水流推力進(jìn)行發(fā)電，所用水流可以重復(fù)循環(huán)利用，能夠節(jié)省水力資源，易于推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為發(fā)明噴水盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為發(fā)明受水圓盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為噴水盤的主視剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1 一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，如圖1、圖4、圖5及圖6所示，包括豎直設(shè)置著主軸I的密閉隔開的進(jìn)水艙5和出水艙6，進(jìn)水艙5與出水艙6之間設(shè)置著連接二者的導(dǎo)水圓盤7，導(dǎo)水圓盤7表面上縱向均布設(shè)置著導(dǎo)水通孔12 ;在進(jìn)水艙5內(nèi)的主軸I上水平設(shè)置著受水圓盤3，在受水圓盤3的圓周上均布設(shè)置著碗型受水器2 ;主軸I深入至出水艙6內(nèi)的噴水盤筒狀儲(chǔ)水腔室8的中上部,導(dǎo)水圓盤7下端通過軸承水平安裝著噴水盤9，噴水盤9由具有螺旋槳型中空的旋翼14及筒狀儲(chǔ)水腔室8組成，在旋翼14的翼尖處分別設(shè)置著噴水口 10 ;筒狀儲(chǔ)水腔室8與中空的旋翼14具有一體相通的腔室，水流從進(jìn)水艙5經(jīng)導(dǎo)水圓盤7上的導(dǎo)水通孔12進(jìn)入噴水盤9的筒狀儲(chǔ)水腔室8內(nèi)，再由所述的噴水口 10噴出；在出水艙6的底部外側(cè)壁上設(shè)置著出水口 11。
[0013]如圖2的實(shí)施例2所示，在所述的出水艙6內(nèi)噴水盤9正下方相鄰設(shè)置著受水圓盤3，受水圓盤3下方再通過軸連接著一個(gè)或多個(gè)噴水盤9。
[0014]如圖3的實(shí)施例3所示，在所述的進(jìn)水艙5內(nèi)的受水圓盤3下方連接兩個(gè)或多個(gè)噴水盤9,噴水盤9同艙室內(nèi)相鄰設(shè)置著受水圓盤3,受水圓盤3通過軸連接兩個(gè)或多個(gè)噴水盤9。
[0015]所述噴水盤旋翼14至少為兩個(gè)。起固定作用的拉桿13 —端固結(jié)在旋翼14上，另一端則固結(jié)在筒狀儲(chǔ)水腔室8的外壁上。在受水圓盤3的軸孔處四周設(shè)置著減重孔16。在進(jìn)水艙5和/或出水艙6側(cè)壁上設(shè)置著加氣閥17。主軸I從上而下或從下而上深入至出水艙6內(nèi)的噴水盤筒狀儲(chǔ)水腔室8的中上部或出水艙6底部。
[0016]如圖6所示，在進(jìn)水艙5以及出水艙6的隔板上水平設(shè)置著推力軸承以及水密封圈20，噴水盤9的頂端外周緣擋肩位于推力軸承22上方，推力軸承頂面與隔板頂面之間由蓋板21分隔成潤滑油倉，中心軸I下端伸至噴水盤9中部的軸座內(nèi)。
[0017]本發(fā)明水輪機(jī)在使用時(shí)，將進(jìn)水管與水源相連，從進(jìn)水管進(jìn)入的水流沖擊受水圓盤上的碗型受水器時(shí)，便帶動(dòng)受水圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)由于進(jìn)水艙內(nèi)的空氣與外界相通，屬于自然空氣壓強(qiáng)，故水流沿導(dǎo)水圓盤上的導(dǎo)水通孔緩慢流入出水艙內(nèi)的噴水盤上的筒狀儲(chǔ)水腔室內(nèi)，其流出進(jìn)水艙的流速小于流入噴水盤內(nèi)的流速，所以進(jìn)水艙內(nèi)的水位會(huì)很快上升，加之導(dǎo)水通孔被水淹沒后，封住了外部空氣的進(jìn)入，被封留在進(jìn)水艙內(nèi)的空氣隨著水位的上升而不斷被壓縮，艙內(nèi)壓強(qiáng)隨之上升，直至升高到使出水艙噴水盤旋翼上的噴水口噴出的流速與進(jìn)水口噴入進(jìn)水艙的流速相同。噴水盤距離出水艙底部留有一定的空間，保證噴水盤不在水里旋轉(zhuǎn)，使得出水艙內(nèi)的水向上運(yùn)動(dòng)擠壓出水艙內(nèi)的空氣，此時(shí)進(jìn)水艙內(nèi)的空氣壓強(qiáng)和水位均保持相對穩(wěn)定；受水圓盤旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)噴水盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，噴水口噴出的水流形成與受水圓盤相應(yīng)的反推力直接作用于主軸，使主軸輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速加大。在進(jìn)水艙以及出水艙的隔板上水平設(shè)置著推力軸承以及水密封圈，噴水盤的頂端外周緣擋肩位于推力軸承上方，推力軸承頂面與隔板頂面之間由蓋板分隔成潤滑油倉，中心軸下端伸至噴水盤中部的軸座內(nèi)。同理，當(dāng)出水艙噴水盤噴出的水流沖擊同艙內(nèi)的受水圓盤時(shí)，使之反向轉(zhuǎn)動(dòng)，出水艙的氣壓也可以上述相同的規(guī)律升高，其形成的反推力與出水艙受水圓盤所轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)動(dòng)能量共同作用于下部的輸出軸(下軸)上，這樣極大的提高了水能的轉(zhuǎn)化效率。如果內(nèi)部水流壓力不足時(shí)，可以通過設(shè)置在出水艙或者進(jìn)水艙側(cè)壁上的加氣閥，主動(dòng)從外向內(nèi)施加一個(gè)外部壓力，保證水輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，包括豎直設(shè)置著主軸的密閉隔開的進(jìn)水艙和出水艙，其特征在于:進(jìn)水艙與出水艙之間設(shè)置著連接二者的導(dǎo)水圓盤，導(dǎo)水圓盤表面上縱向均布設(shè)置著導(dǎo)水通孔；在進(jìn)水艙內(nèi)的主軸上水平設(shè)置著受水圓盤，在受水圓盤的圓周上均布設(shè)置著碗型受水器；主軸深入至出水艙內(nèi)的噴水盤筒狀儲(chǔ)水腔室的中上部，導(dǎo)水圓盤下端通過軸承水平安裝著噴水盤，噴水盤由具有螺旋槳型中空的旋翼及筒狀儲(chǔ)水腔室組成，在旋翼的翼尖處分別設(shè)置著噴水口 ；筒狀儲(chǔ)水腔室與中空的旋翼具有一體相通的腔室，水流從進(jìn)水艙經(jīng)導(dǎo)水圓盤上的導(dǎo)水通孔進(jìn)入噴水盤的筒狀儲(chǔ)水腔室內(nèi)，再由所述的噴水口噴出；在出水艙的底部外側(cè)壁上設(shè)置著出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，其特征在于:在所述的出水艙內(nèi)噴水盤正下方相鄰設(shè)置著受水圓盤，受水圓盤下方再通過軸連接著一個(gè)或多個(gè)噴水盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，其特征在于:在所述的進(jìn)水艙內(nèi)的受水圓盤下方連接兩個(gè)或多個(gè)噴水盤，噴水盤同艙室內(nèi)相鄰設(shè)置著受水圓盤，受水圓盤通過軸連接兩個(gè)或多個(gè)噴水盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，其特征在于:所述噴水盤旋翼至少為兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，其特征在于:起固定作用的拉桿一端固結(jié)在旋翼上，另一端則固結(jié)在筒狀儲(chǔ)水腔室的外壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，其特征在于:在受水圓盤的軸孔處四周設(shè)置著減重孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，其特征在于:在進(jìn)水艙和/或出水艙側(cè)壁上設(shè)置著加氣閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)封壓旋噴復(fù)能水輪機(jī)，其特征在于:主軸從上而下或從下而上深入至出水艙內(nèi)的噴水盤筒狀儲(chǔ)水腔室的中上部或出水艙底部。
【文檔編號(hào)】F03B3/00GK103696894SQ201310704398
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】王治岳 申請人:王治岳