浮桶式水輪機的製作方法

2023-06-08 03:19:56 2

專利名稱：浮桶式水輪機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水輪機械，特別是一種適應已有水壩利用的水輪做功機械。
現有的水輪機主要有衝擊式、軸流式、反擊式等。它們都是水流對葉片的直接作用使水輪軸旋轉而做功，這種水輪機必須安裝在大壩的底部，在造大壩時就必須將水輪機裝置安裝在內，製造成本和經濟投資較大，對一些已有的反水壩、小溪壩和山涯瀑布都很難利用。
本發明的目的是設計一種結構簡單、易裝拆，能夠直接安裝在水壩外側，從水壩頂部引水而無需對水壩改造就可做功的浮桶式水輪機。
本發明是以如下方式完成的在水壩的外側裝一水箱，高度和水位相近，寬可根據水的流量和實際壩寬而定，在水箱的上下各裝一個轉輪，將一串串聯的柱狀浮體環套裝在上下轉輪上，浮體環的一半在水桶的內部，一半在水箱的外側，水箱內部的浮體由於受到水的浮力作用將上升運動，從而拉動下轉輪旋轉，同時通過下轉輪將水箱外的浮體送入水箱，浮體已此循環。此機構在下轉輪的二個弧面上有二塊隔水板，一是起平衡下轉輪齒隔片的受力;二是浮體在進入水箱底部時，不受單向水壓作用，而只受浮力作用;三是起浮體上升一個，使水箱排出等浮體體積的水。
本發明同現有水輪機械比較，由於採用了浮力作功原理，所做功的大小和水箱流出的流量成正比，而現有水輪機則主要決定於進出水輪機的水壓差。在安裝上採用了水箱式結構，可直接安裝在水壩的外側，從水壩頂部引水之水箱做功，而不需在水壩底部接壓力管道和對已有水壩進行改動。


圖1為本發明原理示意縱向剖面圖。
下面結合圖1說明本發明的具體細節。
該裝置的主體是一個水箱(2)，在水箱(2)的上下裝有上下轉輪(1)、(5)，一串定節距串聯起來的浮體(3)套在上下轉輪(1)、(5)上。浮體(3)的柱狀橫面可以為圓形、梯形及扇形。由於浮體(3)環套在上轉輪(1)的兩邊，兩邊的重力相對是平衡的，所以對浮體(3)的材質要求以加工方便，尺寸穩定性好，有一定強度就可以。以工程塑料及合金鋁為好。下轉輪(5)是有轉輪軸和齒隔片組成，每塊齒隔片長度方向上都有二道槽，並在槽內裝有隔水用彈性橡皮(此部分圖中未標)。供浮體(3)的聯接件進出。在下轉輪(5)的上下弧面，有二塊和下轉輪(5)等弧面的隔水板(4)、(6)，上隔水板(4)的弧長投影(包括水箱壁厚)應略小於下轉輪(5)的齒隔片根經圓直徑但弧面長應不小於下轉輪(5)一隔齒隔片頂圓弧長，以便定量控制下轉輪(5)的齒隔排水體積。下隔水板(6)的弧長約等於下轉輪(5)的四分之一齒隔頂圓弧長，在下隔板(6)的中部有一和水箱接通的等壓孔，主要是使浮體(3)進入水箱(2)時受力平穩。對於下轉輪(5)在和上下隔水板(4)、(6)、下轉輪(5)的兩端面及齒隔片槽的運動過程中，都允許有一定的滲漏。浮體(3)在聯接成環時，每個浮體(3)都用活動鋼片聯接或用鋼絲繩聯接。下轉輪(5)在運動時，水壓對齒隔片作用的力矩對轉輪軸來說是平衡的，而浮體(3)在進入下轉輪(5)的齒隔片，到下隔水板(6)位置時，等壓孔對齒隔片內衝水，使浮體(3)以等壓狀進入水箱(2)。而對下轉輪(5)來說只受浮體(3)的向上拉力才旋轉轉動。
權利要求
1.一個由水箱(2)、浮體(3)、上轉輪(1)、下轉輪(5)、上隔水板(4)及下隔水板(6)組成的水輪機械裝置，其特徵是浮體(3)定節距地串聯成環，並套裝在水箱(2)的上下轉輪(1)、(5)上，浮體(3)從水箱(2)底的下轉輪(5)進入，經水箱(2)內上浮至上轉輪(1)再轉到水箱(2)外側；下轉輪(5)的上下有二塊上下隔水板(4)、(6)。
2.按權利要求1所述裝置，其特徵是上轉輪(1)安裝在水箱(2)的頂部，下轉輪(5)安裝在水箱(2)的下部。
3.按權利要求1所述裝置，其特徵是上隔水(4)的弧長大於一隔下轉輪(5)齒隔片頂弧長，下隔水(6)的弧長等於四分之一下轉輪(5)齒隔片頂弧長。
全文摘要
本發明是一種新型的水力做功機械。它以浮力作為做功動力，和進入該裝置水的壓強無關，解決了現有水輪機械依賴進入水輪裝置的壓強做功的問題。它廣泛適應於一些山區溪壩，反水壩和山間水庫，即有一定流量和低落差的水能就能利用。該裝置安裝和使用方便，無需對現有反水壩、山區溪壩進行改動，只要直接將該裝置安裝在水壩外側，即可做功；多餘溢壩水仍可通過該裝置外溢。
文檔編號F03B13/06GK1036436SQ88101980
公開日1989年10月18日 申請日期1988年4月5日 優先權日1988年4月5日
發明者華林 申請人:華林