CN101509463A - 门框式水(风)轮机 - Google Patents

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门框式水(风)轮机设计新颖，轮机的叶片设计得像门一样，分很多组安装在工作臂上，可关闭和开启。从而使水(风)轮机的叶片能在顺水旋转的半圈，门叶处于关闭状态，对水(风)的利用率最大；而在逆水旋转的半圈门叶开启。水(风)可以顺利通过，阻力最小。成功地解决了轮轴两边门叶同时受力不能旋转的矛盾。还提高了工作效率。对功率的设计可大可小，实用性强。可用于捕捉河流，海流的水力资源。也可用于捕捉风能资源。无论水(风)的方向如何改变，都能被机器捕捉利用。该机结构简单，重量轻。适用范围广。在能源需求量大的今天，门框式水(风)轮机前景广阔。

Description

门框式水(风)轮机
所属技术领域：
本发明设计是利用水(风)流动时的冲击力做功的能量转换装置。
背景技术：
传统的水轮机工作臂与叶片是固定的，属于轴对称图形设计。要想利用水能资源，必须把半边叶片置于水流中，另一半叶片置于水流以外。还要修建水坝，水库。受地理条件限制较多。所以对水力资源利用率不高。
发明内容：
河流、海流、风力它们都蕴藏着巨大的能量。但是人们对它们的利用率却不高。为此，设计发明门框式水(风)轮机。它能最大程度地利用这些能量。为人们提供充足的源动力。
实施方式：
门框式水(风)轮机的零部件：(请参看图1和图2)
1轮轴、2工作臂(2.1门页，2.2工作臂框架，2.3门框轴，2.4活页，2.5门槛，2.6门锁)、3承重轮、4传动轮、5轴承、6调控装置。
门框式水(风)轮机结构：(请参看图3)四个工作臂与轮轴固定，工作臂之间互成90度角排列。
工作臂划分成多个门框单元，联合组成。每个门框单元由门框轴，门槛，活页，门锁组成。联结门叶，门槛的活页都装在门轴上，可绕轴旋转。门锁安装在工作臂上，用来控制门槛的开与关。工作时门槛被门锁锁定，不能旋转。它的作用是限制门叶只能做180度角旋转。同时配合门叶一起承受水(风)的冲击力。另一个作用是在停机时，通过传动杆，滑块拨动门锁，打开门槛，使门槛可绕门框轴旋转360度角。门叶也可旋转360度角。
轮轴的一端安装传动轮。动力通过传动轮带动负荷做功。传动轮可设计成皮带轮，也可设计为齿轮形式。
轮轴的末端通过轴承与基座联结。基座可以是地面平台，也可以是浮体平台。视该机使用场合而定。如果该机用于捕捉河流，海流的能量，基座可以设在浮体平台的底部。如果该机用于捕捉风能，则基座设计在地面。
承重轮安装在工作臂的中间或者三分之二处。它的作用是分担工作臂的重量，将重量传递到工作平台，同时轮子还可以在平台的轨道上灵活的滚动。使机器运转平稳。
工作原理：无论是哪个方向来的水(风)流冲击到轮机。由于四个工作臂呈十字架形式，所以总有两个工作臂平面正对水(风)流来的方向，受到水(风)的冲击力。另两个工作臂与水(风)流动方向同向。不阻挡水(风)流通过。(请参看工作原理图5)假定轮机的工作臂2处在0度角位置。工作臂4处在180度角位置。两个工作臂门叶的平面与水(风)流方向一致，不阻挡水(风)流通过。
工作臂1处在90度角位置，工作臂3在270度角位置上。它两个工作臂上的门叶平面正对着水(风)流动的方向。与水(风)流方向垂直。由于轮轴两边的工作臂门叶安装位置不同，左边工作臂的门叶安装在门框的前面，受门槛的限制，在水(风)的冲击下，处于关闭状态。工作臂上的所有门叶的平面与水(风)流方向垂直，阻挡水(风)流的通过；轮轴右面的门叶安装在工作臂的背面。门叶可绕门框轴作180度角旋转，不受门槛的限制，门叶是打开的，工作臂上所有门叶平面与水(风)流同一方向，水(风)流可以顺利通过。轮轴上左右两工作臂，只有工作臂1受到冲击力。从而失去平衡，轮子开始绕轴转动。当工作臂1转到180度角的时候，门叶平面变成和水(风)流动方向一致，不再受门槛的制约。在水(风)力量的作用下，自动将门叶打开，水(风)流可以顺利通过。从180度到360度角这段逆水旋转行程中，门叶都是开放的，不对水(风)流产生阻力，这一点是该机的关键。当工作臂1转到0度角的位置时，门叶在水(风)力作用下重新开始关闭，阻挡水(风)流通过。直到90度角时完成一个循环周期。从0度角到180度角这段行程中，门叶都是关闭的，接受水(风)的冲击力，是作功行程。
由于四个工作臂互成90度角排列，交替工作，轮机在水(风)力的作用下，就会不停地转动，我们通过传动轮，将动力传到配套的变速装置上，再带动各种负荷，为人们做工。
停车装置：(请参看图4)传动杆安装在工作臂上，传动杆上设计有滑槽，在滑槽的导引下可作直线运动。传动杆的另一端是带斜面的，与滑块联结。滑块上面也有滑槽，一端也是带有斜面的，也可做直线运动，滑块的斜面与门锁的销钉联结。需要停机时，可对传动杆施力，让传动杆作直线运动，靠斜面运动去推动滑块移动，滑块又通过斜面推动门锁上的销钉从门槛上的插孔中拔出。从而使工作臂1和工作臂2门锁上的插销全部退出，释放对门槛的限制。使门槛可绕门框轴作360度角旋转。门叶不再受门槛限制。原来门叶只能做180度角旋转，现在也能转动360度角。与水(风)流方向一致，水(风)流可以顺利通过。这样一来，四个工作臂上的门叶都是被打开的，机器就停止了转动。
开机时，通过传动杆释放对门锁上销钉的控制，销钉靠弹簧的力自动弹起。在外力的帮助下，使轮机旋转一周，门槛就会碰触销钉，销钉就像一把碰锁一样，重新把门槛与框架锁定。门叶又受门槛的限制，只作180度角旋转。门叶平面又开始阻挡水(风)流的通过，轮机就会在水(风)力的推动下旋转起来。
门框式水(风)轮机可以把四个工作臂的门叶面积设计的足够大，水轮机门叶可用薄铁皮材质做，风轮门叶还可用布材料做。最大限度减轻重量，使收集捕捉水(风)能量工效最高。因为工作臂是由多组门框构成，所以可向大功率发展而且不修水库，不修拦水坝。适合于流速不高的河流，海流之中。也可用于陆地上捕获风能。也可设计成浮体底部安装水轮机，捕捉海流能，浮体上部安装风轮机，捕捉海风能。河水中可设计成中小型机，把流淌的河水利用起来。在当前能源需求量大的今天。门框式水(风)轮机的前景是无限广阔的。
由于门框式水(风)轮机的门叶可在工作臂上旋转，使得轮轴两边的门叶虽然同处水(风)力的冲击下，半边门叶关闭，另半边门叶敞开，轮机可以旋转做功。成功的解决了过去水(风)轮机同处在相同的环境中，难以克服的轮轴两边门叶同时受力，动力和阻力相互抵消不能旋转的难题。使得人们充分利用水(风)能做功有了便捷的道路。
门框式水(风)轮机对工作环境要求相对较低。因此灵活性大，如果机群集中可架设电缆线与电网联结。如果分散，可设想电解水制氢，再把氢集中起来做机器燃料。
附图说明书
图1为门框式水(风)轮机立体示意图1轮轴，2工作臂(2.1门页，2.2工作臂框架，2.3门框轴，2.4活页，2.5门槛)，3承重轮，4传动轮，5轴承。
图2为门框式水(风)轮机正面示意图
1轮轴，2工作臂(2.1门页，2.2工作臂框架，2.3门框轴，2.4活页，2.5门槛，2.6门锁)，3承重轮，4传动轮，5轴承，6调控装置。
图3为门框式水(风)轮机俯视局部示意图
1轮轴，2工作臂，2.1门页，2.3门框轴，2.5门槛，2.6门锁，4传动轮。
图4为门框式水(风)轮机门框单元结构示意图
2.1门页，2.2工作臂框架，2.3门框轴，2.4活页，2.5门槛，6.1传动杆，6.2滑块，6.3弹簧，6.4门锁销钉
图5为门框式水(风)轮机工作原理图
轮轴2①第一工作臂，2②第二工作臂，2③第三工作臂，2④第四工作臂，2.1门叶，2.3门框轴，2.5门槛，4传动轮。

Claims (1)

  1. 门框式水(风)轮机的门叶与工作臂的联结是活动的，门叶可绕门框架轴旋转，可自如地开与关。使得轮轴两边的叶片成为不对称状态。运转时半边门叶处于关闭状态，拦阻水(风)流通过。利用水(风)的冲力，推动机器运转。顺水(风)旋转的半圈最大程度地利用了水(风)能量，是做功行程。
    同时，轮轴另半边门叶处于敞开状态，水(风)流可以顺利通过。逆水(风)旋转的半圈最大程度地减小了阻力。从而提高了机器的工作效率。由于门叶半边敞开，半边关闭有机的配合，避免了轮轴两边门叶都受水(风)的冲力，始终只有半边受到冲击力，可以使两边的门叶都置于水(风)中，不论哪个方向的水(风)流，都可以推动轮机运转。
    水(风)轮机的工作臂是由多个门框单元组合构成。我们可以根据需要灵活设计门叶面积的大小，功率可大可小。虽然各组门框产生的推力集合后合力很大。但就每单元门框而言，受力相对较小。所以门叶的制作可以选用轻薄材料。如：铁皮，布类，塑料板等。
    在大型轮机工作臂上安装承重轮(中小型机可以不装)。轮子可在轨道上滚动运行，分担工作臂的重量。同时可以使机器运行平稳。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865086A (zh) * 2010-05-28 2010-10-20 阎波 拉门式垂直轴风力发电机
CN101943113A (zh) * 2010-09-30 2011-01-12 喻体刚 一种风力发电风帆
CN102155347A (zh) * 2011-03-10 2011-08-17 王献民 活板箱式平流水轮发电装置
CN102410143A (zh) * 2011-12-16 2012-04-11 彭再军 轨道风帆发电装置
CN102418671A (zh) * 2011-12-05 2012-04-18 苏州方暨圆节能科技有限公司 垂直风力发电机
CN102444547A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 孟英志 一种垂直轴风机或风力发电机
US20130017083A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Graham John F Excessive Wind Portal for Wind Turbines
CN102953935A (zh) * 2012-08-07 2013-03-06 黄广仁 聚风塔式风力发电系统
CN103696896A (zh) * 2013-03-01 2014-04-02 张儒海 自然能源动力多功能发电装置
CN104265544A (zh) * 2014-09-18 2015-01-07 程永科 页面轮
CN104747352A (zh) * 2014-12-22 2015-07-01 孙恒杰 开合帆片水风动力机
CN105134507A (zh) * 2015-08-07 2015-12-09 郭鹏 一种微风风力发电机叶片结构
FR3027069A1 (fr) * 2014-10-13 2016-04-15 Vincent Frederic Knaub Eolienne a axe vertical en forme d'arbre s'integrant dans les paysages, et qui produit de l'electricite
CN106907287A (zh) * 2016-09-27 2017-06-30 李贯武 一种水力发电船
WO2017117698A1 (zh) * 2016-01-05 2017-07-13 阎波 能引用无功风的风力机
CN107091190A (zh) * 2016-05-28 2017-08-25 谢志勤 流水无坝环保高效发电装置
CN107435609A (zh) * 2016-05-28 2017-12-05 吴世明 流水高效拾能装置
CN107642449A (zh) * 2016-07-20 2018-01-30 吴世明 无坝流水蜘网聚能装置
CN108798972A (zh) * 2017-05-05 2018-11-13 吴世明 低成本高效环保分流水能发电装置
CN110374780A (zh) * 2019-08-15 2019-10-25 候年进 一种扭力输出装置
CN114017249A (zh) * 2021-10-28 2022-02-08 陈明兴 一种水利发电装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1484250A (en) * 1922-08-15 1924-02-19 James L Barnes Water wheel
GB2051252A (en) * 1979-06-19 1981-01-14 Jordan C G Apparatus for Extracting Energy from a Fluid Current
DE4223971A1 (de) * 1992-07-21 1994-01-27 Hanns W Luecke Schaufelblatt-System zur Nutzung kinetischer Wind- und Wasser-Energien
CN2199322Y (zh) * 1994-05-31 1995-05-31 吕国森 波浪传动叶轮
GB2304826B (en) * 1995-08-26 1999-10-06 Louis William Sanderson Wind- or water-powered machine
SE516652C2 (sv) * 1999-11-01 2002-02-05 Waterwing Power System Ab Turbin för strömmande medier
DE10022117A1 (de) * 2000-05-06 2001-12-13 Andreas Reinauer Strömungsmaschine
CN101196159A (zh) * 2006-12-06 2008-06-11 万春雷 流体叶轮装置
CN101526066A (zh) * 2008-03-03 2009-09-09 郜好帅 海流、风力两用发电机

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865086A (zh) * 2010-05-28 2010-10-20 阎波 拉门式垂直轴风力发电机
CN101865086B (zh) * 2010-05-28 2013-04-10 阎波 拉门式垂直轴风力发电机
CN101943113B (zh) * 2010-09-30 2012-07-25 喻体刚 一种风力发电风帆
CN101943113A (zh) * 2010-09-30 2011-01-12 喻体刚 一种风力发电风帆
CN102444547A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 孟英志 一种垂直轴风机或风力发电机
CN102155347A (zh) * 2011-03-10 2011-08-17 王献民 活板箱式平流水轮发电装置
CN102155347B (zh) * 2011-03-10 2014-07-02 王献民 活板箱式平流水轮发电装置
US20130017083A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Graham John F Excessive Wind Portal for Wind Turbines
US8899937B2 (en) * 2011-07-11 2014-12-02 Building Turbines, Inc. Excessive wind portal for wind turbines
CN102418671A (zh) * 2011-12-05 2012-04-18 苏州方暨圆节能科技有限公司 垂直风力发电机
CN102410143A (zh) * 2011-12-16 2012-04-11 彭再军 轨道风帆发电装置
CN102410143B (zh) * 2011-12-16 2013-06-12 彭再军 轨道风帆发电装置
CN102953935A (zh) * 2012-08-07 2013-03-06 黄广仁 聚风塔式风力发电系统
CN103696896A (zh) * 2013-03-01 2014-04-02 张儒海 自然能源动力多功能发电装置
CN104265544A (zh) * 2014-09-18 2015-01-07 程永科 页面轮
FR3027069A1 (fr) * 2014-10-13 2016-04-15 Vincent Frederic Knaub Eolienne a axe vertical en forme d'arbre s'integrant dans les paysages, et qui produit de l'electricite
CN104747352A (zh) * 2014-12-22 2015-07-01 孙恒杰 开合帆片水风动力机
CN105134507B (zh) * 2015-08-07 2018-02-06 郭鹏 一种微风风力发电机叶片结构
CN105134507A (zh) * 2015-08-07 2015-12-09 郭鹏 一种微风风力发电机叶片结构
WO2017117698A1 (zh) * 2016-01-05 2017-07-13 阎波 能引用无功风的风力机
CN107091190A (zh) * 2016-05-28 2017-08-25 谢志勤 流水无坝环保高效发电装置
CN107435609A (zh) * 2016-05-28 2017-12-05 吴世明 流水高效拾能装置
CN107642449A (zh) * 2016-07-20 2018-01-30 吴世明 无坝流水蜘网聚能装置
CN106907287A (zh) * 2016-09-27 2017-06-30 李贯武 一种水力发电船
CN108798972A (zh) * 2017-05-05 2018-11-13 吴世明 低成本高效环保分流水能发电装置
CN110374780A (zh) * 2019-08-15 2019-10-25 候年进 一种扭力输出装置
CN114017249A (zh) * 2021-10-28 2022-02-08 陈明兴 一种水利发电装置
CN114017249B (zh) * 2021-10-28 2023-09-22 陈明兴 一种水利发电装置

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Document name: Notification of Termination of Patent Right

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110330

Termination date: 20140330