帆式流體發動機的製作方法

2023-05-10 20:39:51 3

專利名稱：帆式流體發動機的製作方法
技術領域：
一種帆式流體發動機是屬流體發動機領域。FO3B和FO3D目前常用的風動機多為螺旋漿式，存在著空間利用率低，能量轉換率低的問題，而常用的水力發動機多為衝擊式水輪機，它要求的工程浩大，並在低水頭下無法正常工作。
本實用新型的目的就是為解決現有技術中風動機空間利用率低，能量轉換率低和水輪機在低水頭下無法正常工作的不足，而提供一種高效益的且在一般水流下正常工作的發動機。
該帆式流體發動機包括固定方向帆式流體發動機與自動定向帆式流體發動機兩種方式。
固定方向的帆式流體發動機是由帆(1)和行星傳動裝置組成。其中行星傳動裝置包括有恆星輪(2)、行星輪(3)、支架、傳動部件等，n個行星輪(3)對稱於支架上的中心軸分布且與n個帆(1)對應，套裝在支架邊緣的孔中，保證了支架在轉動中的平衡，在固定流向情況下，取帆(1)在公轉軌跡上的順流位置，並在該位置將薄片形狀的n個帆(1)的受力面依次調準到垂直流向(其中n＝1，2，3)，而後再與n個相應的行星輪(3)固定套合。所採用的傳動部件是齒形同步帶或傳動齒輪，除此外，還可用鏈輪傳動。行星輪(3)與恆星輪(2)的齒數比為21，由行星輪(3)的公轉將帆面受到的流體動力轉化成轉矩經中心軸輸出，行星輪(3)的自轉便可自動調整帆(1)的旋轉角度，這樣，當帆面面逆流移動時，受到最小阻力；1當帆在垂直於流向位置移動時，帆面與流向成一斜角，流體動力在帆移動方向上產生的分力推動帆繼續移動。
自動定向帆式流體發動機是上述兩個固定方向的帆式流體發動機及轉動支架(11)，立軸(12)，重力鉈(13)，同步傳動連接另件組成。兩臺固定方向帆式流體發動機是對稱安裝在轉動支架(11)上並由立軸(12)支承，用套在轉動支架(11)上的重力鉈(13)調節重力平衡，同步傳動另件可用聯軸器或齒輪。對稱的帆受到動力場作用後對立軸(12)產生的力矩，迫使該機以立軸(12)為中心轉動，直到合力矩為零，此時所輸出的機械功為最大。即採用了自動定向獲得了最大的機械功。
本實用新型輕便靈巧，便於運輸，安裝簡便，它既可作為風力發動機又可作為水力發動機，潮汐發動機。對於流體方向固定時，可使用固定方向的帆式流體發動機，而在流體方向不定時，便可採用自動定向帆式流體發動機。它是一項經濟實用便於廣泛使用的能源裝備。


圖1是固定方向帆式流體發動機實施例1。
圖2是固定方向帆式流體發動機實施例2。
圖3是固定方向帆式流體發動機原理圖。其中箭頭方向為流體方向a、b、c、d分別為帆與行星輪的初始。45°，90°，135°的轉動位置。
圖4是自動定向臥式流體發動機。
圖5是自動定向立式流體發動機。
圖1示出了固定方向帆式流體發動機的一種實施例。在固定流向情況下首先由恆星輪(2)支承著支架(4)上的中心軸(5)，其次將3個帆(1)分別插入均勻分布在支架(4)園周上的孔(7)中，取帆(1)在公轉軌道上的順流位置，在該位置，將3個帆(1)的受力面依次調準到與流向垂直，再與3個相應的行星齒輪(3)固定套合。各行星輪(3)與恆星輪(2)間用齒形同步帶(6)連接。行星輪(3)與恆星輪(2)的齒數比為21，當帆(1)受到流體動力時便圍繞中心軸(5)公轉，便將流體動力轉化為機械功由中心軸(5)輸出，而行星輪(3)在自轉過程中便可自動調整帆(1)的旋轉角度，使得帆(1)在順流移動時，帆(1)的正面迎向主流方向，帆(1)吸收到最大的動能；而帆(1)在逆流移動時，帆(1)依靠行星輪(3)的傳動，自動轉動90°，受阻力減至最小；帆(1)面與流向成一斜角，流體動力在帆移動方向上產生的分力，推動帆繼續移動，不論是空間利用率和能量轉換率均得到提高。
圖2示出了固定方向帆式流體發動機的第2種實施例，在恆星輪(2)與行星輪(3)之間採用傳動齒輪(10)傳動。傳動齒輪(10)與支架(8)上的軸(9)套合。
圖4示出了自動定向流體發動機的臥式結構，它是將兩臺固定方向的帆式流體發動機的中心軸(5)對稱地套裝在轉動支架(11)的孔(14)中。轉動支架(11)在立軸(12)支承下可自由旋轉，移動轉動支架(11)上的重力鉈(13)以調節整體的平衡。用聯軸器(15)連接兩個中心軸(5)。當相互對稱的帆面在流體動力作用下對立軸(12)產生一個力矩。整機便以立軸(12)為中心轉動起來，直到合力矩為零，此時產生最大的機械功便由聯軸器(15)輸出。箭頭所指方向為流體方向。
圖5示出了自動定向帆式流體發動機的立式結構。其轉動支架(11)為一平面，在兩個中心軸(5)間，採用兩對同步轉動齒輪(16)(17)連接，使兩臺發動機反向、同步旋轉，避免了擺動。這樣整體結構處在最大輸出的狀態。
權利要求1.一種固定方向的帆式流體發動機，其特徵由帆(1)和行星傳動裝置組成，行星傳動裝置包括恆星輪(2)、行星輪(3)支架(4)(8)、及傳動部件等，n個行星輪(3)分別與n個帆(1)對應並套裝在支架(4)或支架(8)邊緣上的n個孔(7)中，n個孔(7)均勻分布在以支架(4)或支架(8)的中心軸(5)為中心的園周上，行星輪(3)與恆星輪(2)的齒數比為2∶1。(n=1，2，3)
2.一種自動定向帆式流體發動機，其特徵由兩組固定方向帆式流體發動機及轉動支架(11)、立軸(12)、重力砣(13)和同步傳動零件組成，兩組固定方向帆式流體發動機對稱地安裝在由立軸(12)支撐的轉動支架(11)上，同步傳動零件連接兩組固定方向帆式流體發動機的中心軸(5)，構成立式和臥式兩種形式，轉動支架(11)上裝有一重力鉈(13)。
3.根據權利要求1所述的帆式流體發動機，其特徵傳動部件是齒形同步帶(6)。
4.根據權利要求1所述的帆式流體發動機，其特徵傳動部件是傳動齒輪(10)。
5.根據權利要求2所述的帆式流體發動機，其特徵所說的立式流體發動機採用的同步連接零件為聯軸器(15)。
6.根據權利要求2所述的帆式流體發動機，其特徵所說的臥式流體發動機採用的同步連接零件為同步傳動齒輪(16)(17)。
專利摘要一種帆式流體發動機，屬發動機領域，它是由帆和行星傳動裝置組成。通過行星輪調整帆的角度，並利用風力或水力自動調節轉動支架的角度，使發動機自動處於最大輸出功率的狀態。本新型的能量轉換率高於現有的風力發動機，同時在作為水力發動機時，一般水流下就能正常工作，是一種結構簡單成本低廉、便於移動的發動機，特別是用在多機組合形式下，佔用空間最小。
文檔編號F03B13/00GK2038558SQ88206730
公開日1989年5月31日 申請日期1988年6月13日 優先權日1988年6月13日
發明者華新吉 申請人:華新吉