CN108798968B - 带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机 - Google Patents

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Abstract

带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机，灯泡体的尾部伸出一个主轴，主轴的另一端连接到轴承座，轴承座的外部与支撑连接，灯泡体的外部与支撑连接，定轮的外部与支撑连接，支撑与外壳连接；两个转轮的右边有一对右离合器，左边有一对左离合器，两边靠外的一半离合器与主轴连接在一起，可带动主轴同步转动，传动比为1比1；中间有定轮，定轮的两边各有一半不能转动的离合器，定轮中的主轴可作相对转动；有两个转轮，转轮的两端面都有一半离合器是与转轮同步。转轮上连接了带牙嵌离合器，能根据水流方向使导轮与转轮自动转换。

Description

带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机
技术领域
本发明涉及贯流式水轮机，尤其是“带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机”，属于流体机械，是一种双向贯流式水轮机，主要用潮汐发电。
背景技术
中国专利申请号：200610057125.3 ，“可双向发电的对旋贯流式水轮机”，它含有两套沿水轮机中轴反向安装的转轮，所述两个转轮装有相同叶片数的S型叶片。本专利申请巧妙的使用了两个旋转方向相反的转轮，无需导叶，要安装S型叶片，但是总有一个转轮与主轴的旋转方向相反，会消耗掉一部分能量，发电的效率受到一定影响，如果作为导叶的轮子能静止效果会更好。中国专利申请号：2017102396399，“自动转换的双向灯泡贯流式水轮机”，利用了行星轮增速在理论上非常好，行星轮增速虽然能减小发电机部分的体积，但是这种设计使得电机部分都需要作相应的设计，模具成本都会增加，目前常用的贯流式水轮机是电机的主轴直接与转轮连接，如何采用离合器换向，仍让主轴与转轮按1比1的转速比方案，电机部分还用现有的产品，可节省设计与模具等成本。
发明内容
为了完善贯流式水轮机系列，本发明力图提供一种带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机，水分别从正反两个方向流入都能获得较高的发电效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机，灯泡体的尾部伸出一个主轴，主轴的另一端连接到轴承座，轴承座的外部与支撑连接，灯泡体的外部与支撑连接，定轮的外部与支撑连接，支撑与外壳连接；两个转轮的右边有一对右离合器，左边有一对左离合器，两边靠外的一半离合器与主轴连接在一起，可带动主轴同步转动，传动比为1比1；中间有定轮，定轮的两边各有一半不能转动的离合器，定轮中的主轴可作相对转动；有两个转轮，转轮的两端面都有一半离合器是与转轮同步转动；转轮中间有与主轴配合的圆孔，转轮能绕主轴转动，能沿主轴的轴线滑动。转轮的外圆绕轴线均布有螺旋叶片，一个转轮上是右螺旋叶片，一个转轮上是左螺旋叶片；螺旋叶片均布在转轮的圆周，螺旋叶片的数量大于1个，螺旋叶片以转轮的轴线为中心圆周均布。
带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机工作方法是，第一种流水方向，当外壳内的水从左边向右边流动时，作用在螺旋叶片上轴向分力推动二个转轮，沿主轴向右边滑动，使得左边的转轮与定轮右边的离合器啮合，使得右边的转轮与右边的一对离合器啮合；这时左转轮上靠左边的离合器与灯泡体右边的一对离合器是分离的，右边转轮上靠左边的离合器与定轮上靠右边的一对离合器是分离的；同时，流水在螺旋叶片上的切向分力推动转轮旋转，而左边的转轮是与定轮啮合被限定只能停止，右边的转轮与右边离合器啮合能够旋转；旋转的转轮通过离合器带动主轴转动，主轴带动灯泡体内的发电机；此时，左边的转轮起到不能转动的导轮作用，右边的转轮起驱动主轴的作用；第二种流水方向，当外壳内的水从右边向左边流动时，作用在螺旋叶片上轴向分力推动两个转轮，沿主轴向左边滑动，由于定轮、转轮、离合器都是对称结构，所以第二种流水方向的工作方法同第一种流水方向的工作方法相同，只是水的换向使导轮与转轮自动的转换了，变成右边的转轮与定轮连接起到不能转动的导轮作用，左边的转轮起到驱动主轴的作用。
本发明的有益效果是，带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机，能获得较好的水力性能，适合综合开发利用潮汐的低水头水力资源。转轮上连接了离合器，能根据水流方向使导轮与转轮可自动转换。双向的、对称性的、相对静止的导轮，能较好的引导水流进入转轮，能让转轮获得较大的环量，提高发电的效率。电机的主轴直接与转轮连接，主轴与转轮按1比1的转速比，电机部分可用现有的产品，保留简单的传动结构，可节省设计，模具等成本。
附图说明
图1带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机示意图。
图2转轮及两端面的嵌离合器的示意图。
图3除去转轮后传动方式示意图。
在图中，1.转轮、2.螺旋叶片、3.右离合器、4.左离合器、5.灯泡体、6.轴承座、7.支撑、8.外壳、9.定轮。
具体实施方式
在图中，带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机，灯泡体5的尾部伸出一个主轴，主轴的另一端连接到轴承座6，轴承座6的外部与支撑7连接，灯泡体5的外部与支撑7连接，定轮9的外部与支撑7连接，支撑7与外壳8连接；两个转轮1的右边有一对右离合器3，左边有一对左离合器4，两边靠外的一半离合器与主轴连接在一起，可带动主轴同步转动，传动比为1比1；中间有定轮9，定轮9的两边各有一半不能转动的离合器，定轮9中的主轴可作相对转动；有两个转轮1，转轮1的两端面都有一半离合器是与转轮1同步转动；转轮1中间有与主轴配合的圆孔，转轮1能绕主轴转动，能沿主轴的轴线滑动。转轮1的外圆绕轴线均布有螺旋叶片2，一个转轮1上是右螺旋叶片2，一个转轮1上是左螺旋叶片2；螺旋叶片2均布在转轮1的圆周，螺旋叶片2的数量大于1个，螺旋叶片2以转轮1的轴线为中心圆周均布。
带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机工作方法，第一种流水方向，当外壳8内的水从左边向右边流动时，作用在螺旋叶片2上轴向分力推动二个转轮1，沿主轴向右边滑动，使得左边的转轮1与定轮9右边的离合器啮合，使得右边的转轮1与右边的一对离合器啮合；这时左转轮1上靠左边的离合器与灯泡体5右边的一对离合器是分离的，右边转轮1上靠左边的离合器与定轮9上靠右边的一对离合器是分离的；同时，流水在螺旋叶片2上的切向分力推动转轮1旋转，而左边的转轮1是与定轮9啮合被限定只能停止，右边的转轮1与右边离合器啮合能够旋转；旋转的转轮1通过离合器带动主轴转动，主轴带动灯泡体5内的发电机；此时，左边的转轮1起到不能转动的导轮作用，右边的转轮1起驱动主轴的作用；第二种流水方向，当外壳8内的水从右边向左边流动时，作用在螺旋叶片2上轴向分力推动两个转轮1，沿主轴向左边滑动，由于定轮9、转轮1、离合器都是对称结构，所以第二种流水方向的工作方法同第一种流水方向的工作方法相同，只是水的换向使导轮与转轮1自动的转换了，变成右边的转轮1与定轮9连接起到不能转动的导轮作用，左边的转轮1起到驱动主轴的作用。

Claims (1)

1.带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机，有转轮，其特征是：灯泡体的尾部伸出一个主轴，主轴的另一端连接到轴承座，轴承座的外部与支撑连接，灯泡体的外部与支撑连接，定轮的外部与支撑连接，支撑与外壳连接；两个转轮的右边有一对右离合器，左边有一对左离合器，两边靠外的一半离合器与主轴连接在一起，可带动主轴同步转动，传动比为1比1；两个转轮的中间有定轮，定轮的两边各有一半不能转动的离合器，定轮中的主轴可作相对转动；有两个转轮，转轮的两端面都有一半离合器是与转轮同步转动；转轮中间有与主轴配合的圆孔，转轮能绕主轴转动，能沿主轴的轴线滑动；
转轮的外圆绕轴线均布有螺旋叶片，一个转轮上是右螺旋叶片，一个转轮上是左螺旋叶片；螺旋叶片均布在转轮的圆周，螺旋叶片的数量大于1个，螺旋叶片以转轮的轴线为中心圆周均布；
带牙嵌离合器的双向灯泡贯流式水轮机工作方法是：第一种流水方向，当外壳内的水从左边向右边流动时，作用在螺旋叶片上轴向分力推动二个转轮，沿主轴向右边滑动，使得左边的转轮与定轮左边的离合器啮合，使得右边的转轮与右边的一对离合器啮合；这时左转轮上靠左边的离合器与灯泡体右边的一对离合器是分离的，右边转轮上靠左边的离合器与定轮上靠右边的一对离合器是分离的；同时，流水在螺旋叶片上的切向分力推动转轮旋转，而左边的转轮是与定轮啮合被限定只能停止，右边的转轮与右边离合器啮合能够旋转；旋转的转轮通过离合器带动主轴转动，主轴带动灯泡体内的发电机；此时，左边的转轮起到不能转动的导轮作用，右边的转轮起驱动主轴的作用；第二种流水方向，当外壳内的水从右边向左边流动时，作用在螺旋叶片上轴向分力推动两个转轮，沿主轴向左边滑动，由于定轮、转轮、离合器都是对称结构，所以第二种流水方向的工作方法同第一种流水方向的工作方法相同，只是水的换向使导轮与转轮自动的转换了，变成右边的转轮与定轮连接起到不能转动的导轮作用，左边的转轮起到驱动主轴的作用。
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