CN101532460A

CN101532460A - 活叶水轮

Info

Publication number: CN101532460A
Application number: CN200810086127A
Authority: CN
Inventors: 黄文明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2028-03-12
Also published as: CN101532460B

Abstract

一种能够减少半数以上阻力的活叶水轮，是电缆盘式的水轮的轮盘里，活动叶片(简称活叶)连接活叶轴，活叶轴螺帽锁定两端轮盘；水流冲击张开活叶后，活叶在轮盘里横着，其基部与轮盘内筒自动形成受水容器做功，推动轮盘旋转后泄水、复位后活叶在轮盘里顺着，减少水对活叶的阻力；活叶水轮每转动一周，轮盘内的各活叶都重复着张开、做功、泄水、复位四个行程；本活叶水轮能够在江、河、海及低水灞的水流中低速运行，不间断地输出动能。

Description

活叶水轮

技术领域：

水力动能

背景技术：

目前公知的水轮机受地理、生态、高落差、高水压以及投资诸因素的制约，难以适应社会对动能的需求，急需有一种新型的水轮来利用广阔的低落差的江河海水力资源。

发明内容：

本活叶水轮是把叶片做成可活动的，克服水流对逆向水轮叶片的阻力。本活叶水轮是在电缆盘式轮盘里安装8片(根据水量多少、水流缓急及水轮的直径大小安装片数)活叶，活叶轴在离活叶基部约2/5处穿过，把活叶分为基部和尾部，靠螺帽锁住活叶轴和两端轮盘；轮盘的内侧还装有带橡皮的活叶复原回位销。当聚流冲撞活叶基部背面时，在水流的压力下活叶开始张开，带缓冲橡皮的活叶基部顺势与转轮的内筒形成大受水容器，水压与惯性推动水轮转动，该活叶转至与河流方向一致后水自动泄走，泄水后活叶基部离开内筒，活叶尾部背面受逆水的阻力逐渐压迫活叶复原回位，紧贴复原回位橡皮。本活叶水轮旋转一圈，各活叶都重复着张开、做功、泄水、复位的行程；由于活叶复位后只有活叶的基部和小面积的活叶尾部背面迎对逆流，因此克服了50％以上的阻力，提高了活叶水轮的功效。

本活叶水轮的有益效果是结构简单，制造费用省，适用的江河海水流发电范围广。视具体水流情况，浅、平河和低河灞可以安装紧贴河面的卧式活叶水轮；河面较宽的安装长跨度的卧式活叶水轮，为了减轻叶轴的承受力，可以数部活叶水轮串式安装为活叶水轮组、每部活叶水轮的轮盘边配置轴承支撑固定架(钢架、混凝土及利用天然石料)，并错开各活叶轴的相位，以保持水轮均衡工作；并且河面可以每隔一定距离安装一台活叶水轮发电机组，并网发电。河道深的配置漏斗式导流板和蜗壳竖式安装活叶水轮，这种竖式水轮还可以倾斜安装，其中心输出轴可向水流垂直方向外倾，活叶尾部受引力作用，更容易张开；简易型的活叶水轮发电机，可以用铁索、铁链等固定于河床、河岸；还可以构筑混凝土充当水轮窝壳，并列拦河安装活叶水轮发电机组；河流较深的，可以安装中心轴同心的上、下置活叶水轮，下端活叶水轮中心输出轴套在上端活叶水轮中心输出轴的轴内，各输出轴末端接上伞型齿轮，经行星齿轮(类似汽车差速器)连接增速齿轮组共同输出动能。

制图说明：

下面结合附图和实施例对本活叶水轮进一步说明。

图1是本活叶水轮的工作原理图。

图中A、B、C、D、E、F、G、J分别是八片活叶，L活叶基部，Q基部橡皮，W活叶尾部，Y活叶轴，X镶橡皮的复原回位销，P轮盘，T轮盘内筒，Z中心输出轴。

图1中，活叶G和活叶J正处于复原回位状态，活叶A的基部L背面受水流冲压，加上活叶尾部W受倾斜重力的影响，大头的活叶尾部W就自动张开；活叶B基部L紧贴轮盘内筒T形成一个大受水容器，充满了水；水流延续对活叶C的推力，接着活叶D开始泄水，活叶E已大部份泄水，活叶F泄水毕复原回位；八片活叶A、B、C、D、E、F、G、J不断重复着张开、做功、泄水、复位的行程，推动轮盘P旋转，中心输出轴Z就不停地传送能量；活叶基部L与活叶轴Y的距离应比轮盘内筒T同活叶轴Y的距离稍长，防止活叶基部L在做功行程时被内筒T抱住。

图2是本活叶水轮的纵剖视图。

图中B活叶，L活叶基部，Q基部橡皮，W活叶尾部，Y活叶轴，X镶橡皮的复原回位销，P轮盘，T轮盘内筒，Z中心输出轴。

图3是图2中活叶和活叶轴、复原回位销的零件图。

图中L活叶基部，Q基部橡皮，W活叶尾部，Y活叶轴，X镶橡皮的复原回位销，M活叶轴固定螺帽。

图3中基部L镶橡皮Q减缓了与轮盘内筒T的撞击力，若基部L不镶橡皮Q，内筒T就应该镶上橡皮套；复原回位销X镶橡皮减缓活叶回位的撞击。

图4是多台活叶水轮组和简易型活叶水轮发电机。

图中R发电机，S增速齿轮组，K窝壳。

实施方式：

1.根据江河的水流情况，浅、平河和低河灞水面不宽的，安装紧贴河面的卧式活叶水轮，其上端可以露出部份，以减少水流的阻力。

2.河面较宽的安装长跨度的卧式活叶水轮，可以利用江河的天然石壁，装配自动升降架应对水流的涨退；为了减轻特长叶轴的承受力，可以串式安装数部活叶水轮、每部活叶水轮的轮盘旁配置轴承支架(钢架、混凝土)，设计时错开各活叶轴的相位，保持活叶水轮组均衡工作；并且河面上可以每隔一定距离安装一台活叶水轮发电机组，并网发电。

3.河道深的配置导流漏斗和蜗壳竖式安装活叶水轮，竖式活叶水轮中心输出轴可向水流垂直方向外倾，因为活叶的尾部约占3/5，质量大，引力作用强，倾斜后张开更容易；简易型的活叶水轮发电机，可用多条铁索、铁链固定于河床、河岸。

4.构筑混凝土或利用河道上的石料充当窝壳，拦河并列安装活叶水轮发电机组、水泵及加工设备。

5.较深的河流，适合安装中心轴同心的上、下置活叶水轮，下端活叶水轮中心输出轴套在上端活叶水轮中心输出轴的轴内，各输出轴的末端接上伞型齿轮，经行星齿轮(类似汽车差速器)连接升速齿轮组合共同输出动能。

6.活叶水轮的活叶轴可以与活叶连体制造，活叶轴轴承安装在轮盘上。

7.安装活叶水轮发电机应该上游设置防护网，防止废物撞击；活叶水轮制动和稳速系统后述。

Claims

1.一种旋转时能依靠叶轴进行顺横变动的叶片，其特征是：叶轴将叶片分为2/5和3/5两部份，做功时横着，复位时顺着，能减少水轮50％以上的阻力。

2.根据权利要求1所述的活叶水轮，活动叶片依附活叶轴，活叶轴又锁定电缆盘式的两端轮盘，做功行程时活叶基部紧贴轮盘内筒，活叶复原回位时逆水。

3.根据权利要求1所述的活叶基部和复原定位销，其特征是：活叶的基部(或轮盘内筒)以及复原定位销镶有缓冲减震材料。

4.根据权利要求1所述的卧式活叶水轮组，其特征是：同轴多台水轮的各活叶轴按不同相位组装。

5.根据权利要求1所述的竖式活叶水轮，其特征是：窝壳紧连前端漏斗式导流板聚集水流冲击活叶；活叶水轮的中心输出轴向水流垂直方向外倾技术。

6.根据权利要求1所述的竖式活叶水轮组，其特征是：上、下水轮机中心输出轴同心，下端水轮机中心输出轴套在上端水轮机中心输出轴内，连接升速差速器共同输出动力。