水浮力工作機的製作方法

2023-12-10 03:07:56 2

專利名稱：水浮力工作機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用液體浮力能的裝置，特別是一種將水的浮力轉換成機械動力源的水浮力工作機。
背景技術：
能源是人類實現現代化生活的支柱，不斷開發新能源是科研人員始終追尋的目標。現階段，隨著煤炭、石油等原材料的持續漲價，人們對於可持續能源的研發更是變得異常活躍，繼水力，風力，波浪發電之後，有許多人在探索採用浮力作為動力源來發電，經檢索中國專利資料庫即可見到不同形式的浮力發電設備，如《世界發明》雜誌1991年13卷第I期登載「浮球式動力機」及申請號為90103641的「重力能機」等，在開發新型發電動力源的 過程中，科研人員為了將新動力來源、能量轉換效率、設備實用性及可靠性等方面進行持續地改善，所付出的艱辛勞動是本領域技術人員之外的其他人所想像不到的。在本實用新型之前，《世界發明》雜誌1991年13卷第I期公開的「浮球式動力機」採用了鏈帶、滑道組成的浮球動力機，該浮力機的關鍵部位是採用輸氣機把水面上的氣球內的氣體輸壓入水底的氣球內，使其產生浮力，該設計有巧妙的部件，如輸氣機等，但不足是採用了一種軟質的氣球體，在沉下的一方造成氣球縮小，在向下運動時會產生很大的阻力，同時也抵耗了一大部份另一方形成的浮力能，另外輸氣機在工作時又需要抵耗相當大一部份的浮力能，即耗浮力能大於產浮力能。申請號為90103641的「重力能機」的缺點是伸縮管在液體中上升運動的阻力相當大，基本抵消了產生的浮力源，即使伸縮管左右兩部份的浮力差使轉動裝置發生了轉動，但是上下兩方的重錘的作用會阻礙它的轉動，結果到某一個位置時，這兩個相反的作用力恰好抵消，其組塊鏈帶就平衡不動了。本實用新型為了克服現有技術存在的缺點，提供一種可有效利用水資源的浮力工作機。其利用水的浮力將具有重量的浮墜體從低處送至高處，並使其脫離水面，再利用此浮墜體下墜的重力帶動傳動杆轉動，以產生向外輸出的機械動力，本實用新型免除了浮墜體下沉一方與液體摩擦的阻力，克服了浮墜體在液體中浮升與沉下時不斷運動易於損壞的缺點，並實現了浮墜體所受浮力及重力產生勢能大於阻力能和摩擦能，從而將剩餘能量輸出以帶動發電機和其他機械運轉。

實用新型內容本實用新型採用的技術方案是一種水浮力工作機，其包括浮力驅動裝置、重力驅動裝置、動力傳輸裝置及環形球鏈；所述浮力驅動裝置設置於水池中，其包括設置在水池底部的蘑菇形輪盤及設置在水面以上的上升輔助輪；所述重力驅動裝置設置在水池外，其包括制動輪、下降輔助輪、傳動杆及扶正輪；動力傳輸裝置位於水浮力工作機底部，其包括與浮力驅動裝置及重力驅動裝置下端相連的傳動輪及傳動鏈；環形球鏈為閉環式，其一部分位於浮力驅動裝置中，另一部分則位於重力驅動裝置中，環形球鏈由多個球形浮墜體穿在一起形成，所述浮墜體比重小於水的比重。[0006]進一步的，所述浮力驅動裝置的蘑菇形輪盤包括蘑菇形輪盤外筒、蘑菇形輪盤內筒、防漏水管、擋板、雙鏈條固定裝置、牽動輪、推動輪和上升扶助輪，其中，防漏水管位於蘑菇型輪盤底部，其下端開口設置於蘑菇型輪盤的軸線上，中間部分呈螺旋上升狀；擋板位於防漏水管的上端開口處，其作用是使浮墜體保持在雙鏈條固定裝置內；雙鏈條固定裝置由兩根固定間距的鏈條組成，其可使浮墜體沿預定軌道進入牽動輪；牽動輪由上牽動輪、下滾動固定齒盤及牽動輪輪軸組成，牽動輪輪軸按設定距離連接上牽動輪及下滾動固定齒盤，並且上牽動輪及下滾動固定齒盤的周邊均勻分布有齒；推動輪由十字形推動輪齒、下滾動固定齒盤及推動輪輪軸組成，推動輪輪軸按設定距離連接十字形推動輪齒及下滾動固定齒盤，並且下滾動固定齒盤的周邊均勻分布有齒，浮墜體與十字形推動輪齒接觸，在浮墜體的帶動下，推動輪發生自轉，同時帶動蘑菇形輪盤內筒發生反方向的轉動；上升扶助輪設置在蘑菇型輪盤上部，其可使浮墜體沿規定方向從蘑菇型輪盤中排出；防漏水管、擋板、雙鏈條固定裝置、牽動輪、推動輪和上升扶助輪都固定在蘑菇形輪盤內筒上，且各裝置之間有定位固定裝置相連；蘑菇形輪盤內筒套接於蘑菇形輪盤外筒之中。浮力驅動裝置的上升輔助輪位於浮力驅動裝置上部，可保證浮墜體沿預設軌道進行移動。 進一步的，所述重力驅動裝置的制動輪設置於水池邊緣，其上設置多個葉片，葉片可卡住浮墜體，並在浮墜體的帶動下發生轉動；制動輪下端連接傳動杆，在制動輪的帶動下，傳動杆也發生旋轉，並通過其下端的傳動輪將動力輸出；下降輔助輪位於重力驅動裝置上端，扶正輪位於重力驅動裝置下端，兩者可保證浮墜體沿預設軌道進行移動。進一步的，所述環形球鏈的浮墜體由空心球製作而成。水浮力工作機運行時，左側的浮墜體上浮，驅動推動輪轉動，進而驅使內筒自轉，並帶動內筒中的部件公轉和/或自轉；右側的浮墜體下降時，拉動頂部的浮墜體，頂部的浮墜體驅動制動輪轉動，進而驅動傳動杆轉動，一部分能量通過傳動杆底部的鏈輪、鏈條等傳遞給蘑菇形內筒，用於驅使蘑菇形內筒轉動，另一部分能量則以機械能的方式對外輸出，帶動發電機或其他機械運轉。本實用新型的水浮力工作機利用下述三個工作原理使之循環運轉其一利用地球的引力和水的浮力，首先建造一個又高又長的水池，一部分浮墜體處於該水池中，隨後使另一部分浮墜體懸空於水池外部，從而形成了上浮與下降的基本工作條件；其二利用固定力來對抗水池中水的巨大壓阻力，製造一個蘑菇形輪盤，在該輪盤內部安裝防水水管，牽制輪，推動輪，上升輔助輪等部件，以保證浮墜體可以順利、流暢地在水池中循環上升；其三利用蘑菇形輪盤的運轉和內環阻擋齒的作用，改變了浮墜體進入水池的形式，從而有效避免了水池中的巨大壓阻力對浮墜體的阻擋作用。上述三大原理的結合使用有效保障了水浮力工作機的順利運行，浮墜體在水池中和出水池後產生的動力，百分之三十可以帶動水浮力工作機自身循環運轉，剩餘的百分之七十即可可以帶動發電機和其他機械持續運轉。綜上所述，本實用新型的有益效果在於I、充分利用了浮墜體上浮與下降所產生的能量，並通過巧妙的設計使浮墜體順暢地通過水池底部；2、本實用新型不但可以應用於海洋、湖泊、水庫、江河中，也可用於自建的水池、缸體容器等小規模區域；[0016]3、本實用新型受自然條件的影響很小，可在操作人員的控制下實現持續不斷動力輸出，從而確保了發電工作的需要。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是蘑菇形輪盤的側視圖；圖3是蘑菇形輪盤的俯視圖；圖4是制動輪的俯視圖。
具體實施方式
·圖I是本實用新型的結構示意圖，圖中左側為位於水池5中的浮力驅動裝置1，右側是位於水池5外的重力驅動裝置2，在兩者的下端連接有動力輸出裝置3，由浮墜體15組成的環形球鏈4閉合於浮力驅動裝置I和重力驅動裝置2之中，其在左側的浮力和右側的重力作用下，使圖I中制動輪8轉動產生動能，並由傳動杆10傳遞給下方的動力輸出裝置3，一部分能量傳到蘑菇形輪盤6上幫助其轉動，另一部分則作為動力源向外輸出。圖2、3是蘑菇形輪盤6的側視圖及俯視圖，從圖3中可知，浮墜體15通過防漏水管18時，由於防漏水管18的管體和浮墜體15半徑相當，前面的浮墜體15出去的同時，後面浮墜體15可以立刻將管體堵住，從而有效防止池水漏出。浮墜體15從防漏水管18中出來後，進入到雙鏈條固定裝置20中，浮墜體15通過雙鏈條固定裝置20，在擋板19的作用下，依次沿設定軌道移動，在經過牽動輪21時，牽動輪21把浮墜體15扣留住，使浮墜體15沿固定線路在磨菇形輪盤6內前行，最後浮墜體15經過推動輪22和上升扶助輪23後從內筒17中出來，從此在浮力作用下開始上升，此時浮力帶動了推動輪22的轉動，在推動輪22的帶動下，輪盤內部的所有裝置在不改變彼此相對位移的情況下隨蘑菇形輪盤6逆向轉動。下面詳細描述蘑菇形輪盤的運行過程如圖3所示，蘑菇形輪盤6運行時，左側浮墜體15受水浮力上升，驅使推動輪22順時針自轉，由於推動輪22的輪齒與外筒16的內壁上的齒相哨合,且外筒16(即內環固定阻擋齒)固定不動，因此推動輪22的自轉帶動其同時沿著外筒16內壁進行公轉，公轉方向是逆時針；由於內筒17與推動輪22固定在一起，因此，推動輪22的公轉進一步驅使內筒17進行逆時針的自轉；同時，由於牽動輪21、擋板19、防漏水管18都是固定在內筒17上，因此它們也都隨著內筒17的自轉而各自進行同步的逆時針公轉；具體的，牽動輪21在公轉的同時，由於其與外筒16外壁相嚙合，因此同時還進行順時針自轉，進而驅使與其固接的雙鏈條固定裝置20同步自轉，即順時針自轉，雙鏈條固定裝置20對浮墜體15起到引導的作用；此外，擋板19對浮墜體15也起到撥動的作用；具體的，防漏水管18的逆時針公轉剛好與浮墜體15的前行方向相反，可相互促進。圖4為重力驅動裝置2的制動輪8的結構示意圖，其上分布有十字形葉片31，該葉片31可卡住浮墜體15，並在浮墜體15的帶動下發生轉動。最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等 同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種水浮力工作機，其包括浮力驅動裝置(I)、重力驅動裝置(2)、動力傳輸裝置(3)及環形球鏈(4);所述浮力驅動裝置(I)設置於水池(5)中，其包括設置在水池(5)底部的蘑菇形輪盤(6)及設置在水面以上的上升輔助輪(7);所述重力驅動裝置(2)設置在水池(5)外，其包括制動輪(8)、下降輔助輪(9)、傳動杆(10)及扶正輪(11);動力傳輸裝置(3)位於水浮力工作機底部，其包括與浮力驅動裝置(I)及重力驅動裝置(2)下端相連的傳動輪(12)及傳動鏈(13);環形球鏈(14)為閉環式，其一部分位於浮力驅動裝置(I)中，另一部分則位於重力驅動裝置(2)中，環形球鏈(4)由多個球形浮墜體(15)穿在一起形成，所述浮墜體(15)比重小於水的比重。
2.根據權利要求I所述的水浮力工作機，其特徵在於蘑菇型輪盤(6)包括蘑菇形輪盤外筒(16)、蘑菇形輪盤內筒(17)、防漏水管(18)、擋板(19)、雙鏈條固定裝置(20)、牽動輪(21)、推動輪(22)和上升扶助輪(23);其中，防漏水管(18)位於蘑菇型輪盤(6)底部，其下端開口設置於蘑菇型輪盤(6)的軸線上，中間部分呈螺旋上升狀；擋板(19)位於防漏水管(18)的上端開口處，其作用是使浮墜體(15)保持在雙鏈條固定裝置(20)內；雙鏈條固定裝置(20)由兩根固定間距的鏈條組成，其可使浮墜體(15)沿預定軌道進入牽動輪(21);牽動輪(21)把浮墜體(15)扣留住，使浮墜體(15)沿固定線路在磨菇形輪盤(6)內前行；在浮墜體(15)的帶動下，推動輪(22)發生自轉，同時帶動蘑菇形輪盤內筒(17)發生反方向的轉動；上升扶助輪(23 )設置在蘑菇型輪盤(6 )上部，其可使浮墜體(15 )沿規定方向從蘑菇型輪盤(6)中排出；防漏水管(18)、擋板(19)、雙鏈條固定裝置(20)、牽動輪(21)、推動輪(22)和上升扶助輪(23)都固定在蘑菇形輪盤內筒(17)上，且各裝置之間有定位固定裝置相連。
3.根據權利要求I所述的水浮力工作機，其特徵在於所述重力驅動裝置(2)的制動輪(8)設置於水池(5)邊緣，其上設置多個葉片(31)，葉片(31)可卡住浮墜體(15)，並在浮墜體(15)的帶動下發生轉動；制動輪(8)下端連接傳動杆(10)，在制動輪(8)的帶動下，傳動杆(10)也發生旋轉，並通過其下端的傳動輪(12)將動力輸出；下降輔助輪(9)位於重力驅動裝置(I)上端，扶正輪(11)位於重力驅動裝置(I)下端，兩者可保證浮墜體(15)沿預設軌道進行移動。
4.根據權利要求I所述的水浮力工作機，其特徵在於所述環形球鏈(4)的浮墜體(15)由空心球製作而成。
專利摘要一種水浮力工作機，其包括浮力驅動裝置(1)、重力驅動裝置(2)、動力傳輸裝置(3)及環形球鏈(4)。該水浮力工作機充分利用了浮墜體(15)上浮與下降所產生的能量，不但可以應用於海洋、湖泊、水庫、江河中，也可用於自建的水池、缸體容器等小規模區域，可在操作人員的控制下實現持續不斷動力輸出，從而確保了發電工作的需要。
文檔編號F03B17/02GK202628377SQ201220155879
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者孫長俠 申請人:孫長俠