专利名称：流体发动机的制作方法
技术领域：
本发明属于一种水能和风能发动机，具体来说涉及一种潮 汐能低落差水头的江流和洋流以及风能发动机。
背景技术：
地球上流体能量形式有三种势能、动能和压力能，三者也互 相转换。由于它们状态不一样，有时势能大，其他能少，高坝水能就是一 种；有时压力能大，其他能少，像海啸、潮汐.、江流和洋流等，海啸经过 的地方很多建筑物被摧毁，像潮纷能，用现有高坝用水轮机就很难捕捉到。又比如专利申请号200510074833.3 "可调双叶片斗传动链式水轮机"和专 利申请号95119306.6 "单履式轮机"。它们虽然也用于潮汐能中，都着重 使用叶片技术和挡水板技术，但它们都有共同的缺点，造价高结构复杂， 更无法用于风能发电。发明目的潮汐能，江流能既然具有明显的压力能，特点是压力大流速慢。本发明目的是发明一种流体发动机使潮汐能进行有效发电并能自动跟踪。
发明内容
本发明流体发动机分两部分结构内容，两者互为依托，即基础结构特征和机身结构特征。基础结构特征为了抵御强大的潮汐能推力，对于本发明的机台由5个至io个等组成的水墙(或风墙)放在潮汐水中(或放在风区中)使用，必须采用打桩机打造成四根以上的框架形式的主体结构钢筋水泥地桩7有 关地桩大小与深度应当由潮汐流量，流速，地质情况以及安排发动机旋转 活动体的个数来确定。另外钢筋水泥地桩在离水底地表以上部位除了能够 安放多个发动机及其部件之外，在最顶层应做成公路桥，便于机台的安装 和维修。并且在水底地表面上用水泥或不锈钢等处理平整并安装部分发动机零部件。在安放风墙地方也要求采用类似办法进行处理。本发明的机身结构特征其特征是由两部分组成，即旋转活动体和可 自动移动跟踪的挡水板系统。旋转活动体结构特征是旋转活动体上下设有上下端盖和端盖轴,-上 下端盖和端盖轴是分别铆合在一起。旋转活动体上下端盖之间是以中心轴
线为中心向外辐射形状，相等角度间隔排列着若干个活叶， 一般数量6片至10片，每个活叶上又分别有主活叶和副活叶，使用螺钉和螺母把若千个主活叶和副活叶与上下端盖紧固在一起。副活叶铆合在主活叶中间部位并延伸到外沿部分。副活叶外沿部分与主活叶外沿部分相对中心轴线来讲半 径是一样的。旋转活动体中间部分不设中心轴，是空的，便于通水用，把交换完压力能的水体在中心轴部位排出一部分。在主活叶和副活叶受水力 冲击的一面装有流体滑动阻泥的纵横隔板，在主活叶和副活叶的另一面是 光滑的。在主活叶和副活叶外沿边上装有带弹性的软条边。对于装有纵横 隔板的一面在有水力冲击下相当于装有很多水斗，使具有压力能的水体不 会在水斗中很快滑走，有利于具有压力能的水体与主副活叶之间交换压力 能。然后在运转中再把水体放掉。在以上活叶运转过程，副活叶受到水力冲击时对主活叶有个拔动拉力作用，副活叶另一个作用是不lh没有交换压力能的水体直接迅速地通过空心轴部位放掉(即直线走水)起遮盖作用。 旋转活动体的上端盖轴接到增速器上，增速器安装在框架结构的横粱钢板 上7增速器通过链条再与发动机连结。旋转活动体的下端盖轴与水底地表 面上的轴套连结。本发明流体发动机在结构与功能的另一个特征是在旋转活动体的外 周部位安装有可自动移动跟踪的挡水板系统。 一个具有旋转中心轴的旋转 体直立地放在潮沙水中，以旋转活动体中心轴为中心线顺着潮汐水中来水 方向划一个旋转活动体剖面，把旋转活动体分成两部分，把主.、副活叶上带 有流体阻泥隔板的一面对准潮汐来水的水流方向定义为顺水方向(或称为 迎水面)。反之，把主.、副活叶上的光滑一面对准潮汐来水的水流方向定义 为逆水方向(或称逆水面)。直立地放在潮汐水中的旋转活动体一般是不会 转动的。因为在潮沙水中相对旋转活动体中心轴而言，迎水面和逆水面所受潮汐水冲击的压力大小相当，方向相反。两边的角动量是一样的，但方向相反。旋转活动体转动不起来。要lh旋转活动体旋转起来，必须Lh两个方向相反的角动量造成不平衡才能做到v为此，本发明技术方案中特别设 立一套可自动移动跟踪的挡水板系统。挡水板是由一定厚度的钢板(其他
材料也可以)经过巻板机巻板成圆柱形，圆柱形是圆弧半径等于旋转活动 体的外圆周半径，周长为旋转活动体外圆周周长的四份之一周长。将挡水 板的内侧紧贴在旋转活动体在潮汐水体中的逆水面上，在此同时要求挡水板内侧面是光滑的。这时挡水板的内侧面与旋转活动体上主、副活叶外沿 边上弹性软条边应实现滑动性接触。在挡水板的下部装有若干个滑轮脚，使挡水板的重量通过若干个滑轮脚落到水底地表面上。挡水板上部通过支 撑板与套在旋转活动体上端盖轴上的铜套下端旋转盘相连结。上端盖轴上的铜套上端再套上一个轴承再安装到框架结构横梁钢板上。上端盖轴上的 铜套下纟薪旋转盘经过链条与另一个半径相同的启动旋转盘相连结，在启动 旋转盘的上表面贴有环状导电铜泊，环状导电铜泊上有个缺口是绝缘不导 电的。启动旋转盘的下面套一个空心管，空心管通过支架固定在水泥地桩 上7空心管中心部分有个杆，可以转动。杆的上端装一个导电带弹性的指 针，指针靠它弹性紧压在环状导电铜泊上面。导电指针和环状导电铜泊用导线分别接到带动启动旋转盘转动的徵型电机和电源上，微型电机装在横 梁钢板上作为旋转盘启动电机。杆穿过空心管，在杆的下端装有水向标(或风向标)。在水向(或风向)改变时，通过水向标(或风向标)转动使杆产 生扭力，带动杆上端导电指针的转动。当徵型电机启动两个旋转盘转动时7 通过支撑板带动挡水板移动，这吋启动旋转盘上面的环状导电铜泊和绝缘 缺口也跟着转动。这样，表盘上指针和环状铜泊及缺口分别受到水向标(或 风向标)的扭力和徵型电机的启动而转动。指针在环状铜泊上滑动过程， 当指针滑到绝缘缺口时，两者失去通电，徵型电机就停止动作，挡水板也停止移动。经过调试把挡水板和水向标(或风向标)以及环状导电铜泊上 的绝缘缺口三者调到同方向。当水向标(或风向标)改变方向时，挡水板在徵型电机驱动下能够去寻找水向标(或风向标)的方向，当找到同方向 (即缺口)后即停止下来。把具有以上结构特征的流体发动机放在潮沙水体中，在水流冲击下，在旋转活动体逆水面的一边由于有挡水板把逆水面的逆水冲击压力通过支撑板、旋转盘、铜套及轴承等传到框架结构横粱钢板上，挡水板水流压力的另一部分通过挡水板下面支撑板和旋转活动体下端盖轴上铜套及轴承把水流冲击压力也传到水底地表面上。本发明的有益效果是由于本发明流体发动机结构特征中使用了自动 移动跟踪的挡水板系统，挡水板的移动位置受控于微型电机和水向标(或 风向标)。由此，来自各方向的潮汐能和风能，本发明流体发动机都能运转， 不用去搬动整个设备。由于本发明流体发动机结构简单投资省安装方便， 完全可以与筑高坝水闸引流的水轮机相比美。在一条江河的河床中很多地 方无法筑高坝发电，或暂时无法筑高坝地方都可以用本发明机台进行发电。
图1多台流体发动机组成水墙以及公路桥的整体结构 图2多台流体发动机组成的风墙图3旋转活动体正视图 图4流体发动机两端盖上主、副活叶分布图 图5主、副活叶上流体阻泥隔板分布图 图6流体发动机正视7图8挡水板受控于水向、风向标以及由微型电机启动而跟踪的图 图中1上端盖轴，2下端盖轴，3上下端盖，4增速器，5发电机，6 弹性软条边，7挡水板，8空心管，9水向标(或风向标)，10杆，11启动 旋转盘，12弹性导电指针，13旋转盘，14支撑板，15练条，16滑轮脚， 17主活叶，18副活叶，19累丁孔，20累母套环，21累丁， 22阻泥隔板， 23皮带，24环状导电铜泊，25绝缘缺口， 26微型电机，27、 28导线，29 轴套，30轴承，31支撑板，32铜套，33铜套，34轴承，AA， BB' CC' DD，钢筋水泥地桩ABCD公路桥A， B， C， D' F地表面(或水底地表面)NMHK 上横梁钢板EF下横梁钢板EFA' B'劲风吹沙窗口。
具体实施方式
-以下结合附图和实施例对本发明技术方案作祥细描述。 实施例1:从图1多台流体发动机组成水墙以及公路桥的整体结构图来看，本发 明流体发动机主要使用在潮汐水中发电，多台流体发动机可以组成一排或
多排水墙7 —排或多排水墙必须用打桩机打造成框架结构钢筋水泥地桩M， BB， CC， DD，，框架结构上部做成公路桥ABCD，便于安装和维护 之用.，更有利于抵御巨大的潮汐能冲力。从图G看出流体发动机由两大部 份组成，即旋转活动体和可自动移动跟踪的挡水板系统。其中图3旋转活 动体结构特征是旋转活动体上下设有端盖3，上端盖3和上端轴1铆合固 定在一起，下端盖3和下端盖轴2铆合固定在一起。从图4看出上下端盖 3和3之间是以中心轴线为中心向外辐射形状，以相等角度间隔排列着若 干个活叶， 一般数量6片至10片，使用螺钉螺母把若干个活叶与上下端盖 紧固在一起。从图5看出每个活叶上又分别有主活叶17和副活叶18。副 活叶18铆合在主活叶17背面中间至外沿部分。从图4看出副活叶18外沿 部分与主活叶17外沿部分相对于中心轴的车径是一样的，旋转活动体中心 部分不设中心轴，是空的，便于通水用，把交换完压力能的水体在中心部 位排出一部分。从图5看出在主活叶17和副活叶18受水力冲击的一面装 有流体阻泥隔板22,在主活叶17和副活叶18的另一面是光滑的，在主活 叶17和副活叶18外沿边上分别铆合有弹性软条边G，对于装有阻泥隔板 22的一面，在水力冲出下相当于装有很多水斗，。使具有压力能的水体不 会在水斗中很快滑走，有利于具有压力能水体与活叶之间交换压力能。副 活叶18的作用在于当副活叶18受到水力冲击时对主活叶17有个拨动拉 力。副活叶18另一个作用是不lh没有交换压力能的水体直接迅速地通过中 心轴部位放掉(即直线走水)起遮盖作用。从图l看出在旋转活动体上端 盖轴1接有增速器4，增速器4是装在框架结构的横梁钢板NM服之上，增 速器4通过皮带23带动发电机5。从图6看出下端盖轴2接到水底地表面 的轴套29。从图7和图8看出本发明流体发动机在结构与功能另一个特征是，在旋转活动体外周部分安装有可自动移动跟踪的挡水板系统。 一 个具 有旋转中心轴的旋转体直立地放在潮沙水中一般是不会转动的。在潮汐水中相对于中心旋转轴而言，所受正反两方向而大小相当的压力水的冲击， 两边角动量是一样的，而方向相反，旋转体不旋转。要让旋转体转动起来， 必须lt两个相反的角动量造成不平衡，才能做到。本发明技术方案中特设 一张可自动移动跟踪的挡水板7，挡水板7是由一定厚度的钢板(其他材 料也可用)经过巻板机巻板成圆柱形，圆柱形圆弧半径等于旋转活动体的外圆周半径，周长为旋转活动体外圆周周长的四分之一周长，挡水板7紧贴在旋转活动体外面，紧贴的位置是当旋转活动体在潮汐水中逆水面的地方，并且挡水板的内侧与旋转活动体的主活叶17和副活叶18外沿边上弹 性软条边6实现滑动性接触。从图6看出挡水板7的下部装有若干个滑轮 脚16，使挡水板7重量通过若干个滑轮脚1G落到水底地表面上。挡水板7 的上部通过支撑板14与套在旋转活动体上端盖轴1上的锏套33下端旋车t 盘13相连结，铜套33上端装有轴承34，再把轴承3'4装到横梁钢板NMHK 之上。带动挡水板7移动的旋转盘13经过练条15连结到另一个丰径相同 的启动旋转盘11上。从图7和图8看出启动旋转盘11的上表面贴有环状 导电铜泊24，环状导电铜泊24上有一个缺口是绝缘不导电，即绝缘缺口 25，启动旋转盘11的下面套一个空心管8，空心管8中心穿一个杆10， 杆10的上端接一个弹性导电指针12，指针12靠弹性力紧压在环状导电铜 泊24上7弹性导电指针12和环状导电铜泊24用导线27和28分别接到使 启动旋转盘11转动的微型电机26和电源上，徵型电机26固定在横梁钢板 NMHK之上，杆10下端装有水向标9。 一旦水向改变方向，通过水向标9 对杆10产生扭力，从而驱动杆10上端弹性导电指针12转动。有关挡水板 7如何自动跟踪，也就是挡水板7如何受控于水向标9，其具体动作如下， 在图7中看出当水向标9改变方向时对空心管8中的标10产生扭力，使 表盘上弹性导电指针12离开绝缘缺口 25，跑到环状导电铜泊24之上，这 时微型电机26通电，开始启动两个旋转盘。挡木板7开始移动位置，启动 旋转盘11之上的环状导电铜泊24和绝缘缺口 25同时转动。如图8看出一 旦绝缘缺口 25又对准弹性导电指针12;徵型电机26又失去通电而停止下 来，由于两个旋转盘半径是一样的，运行的角速度一样，停的角度也一样， 因此挡水板7与水向标9停的角度也一样，由此挡水板7达到跟踪目的。 在本实施例中使甩钢板等必须经过防腐蚀处理。流体发动机的高度决定于 水的深度，但是发电机5与微型电机26增速器4等必须放在水面上并保护
起来。 实施例2:从图2多台流体发动机组成的风墻来看，本实施例与实施例1在结构 上完全一棒，在这里不重复了，所不同的地方有三； 一把水字改为"风" 字；二把实施例l上部发电机输出改放在下部发电机输出，把上部表盘控 制改在下部表盘控制；三在多台流体发动机风墙下部横粱钢板EF下方开一 个横向偏形劲风吹沙窗口EF A' B 在高级别强季风中经常夹带有风沙， 这些风沙在遇到风墙之后，沙子会落下来，在下落过程到达EF A' B'窗 口时，在劲风吹动下通过EFA' B'窗口跑掉7不会把风墙底部埋没。
权利要求
1、 一种流体发动机放在潮汐水中(或放在季风区中)在顺水地方(或顺 风方向)安装很多活叶和挡板，利用潮汐水流压力(或风力)来推动转轴 的旋转并进行发电，其特征是由多台流体发动机联合组成水墙或风墙， 夷直地放在潮汐水流之中(或季风区中)，为了抵御强大潮汐水流压力(或 风力)，安装多台流体发动机的骨架是钢筋水泥组成框架结构，装配在框 架结构之上的流体发动机是由旋转活动体和可自动移动跟踪的挡水板系 统组成。
2、 根据权利要求1所述的流体发动机，其特征是放在潮汐水流中(或 季风区中)安装多台流体发动机联合组成的水墙(或风墙)使用打桩 机打造成四根以上框架结构钢筋水泥地桩，以抵御潮汐中(或季风区 中)强大的冲击压力，框架结构的横梁钢板及水底地表面(或地面) 之间安装多台流体发动机。
3、 根据权利要求1所述的流体发动机有上下端盖，上下端盖之间是以 中心轴线向外辐射形状，相等角度间隔平均分布着主活叶和副活叶，主 活叶和副活ff与上下端盖铆合固定在一起，在主活叶和副活叶的迎水 面安装有纵横流体阻泥隔板，在主活叶和副活叶外沿边上铆合有带弹 性的软条边，在主活叶和副活叶的另一面是光滑的，在活动体中心轴 线部位是空的，不设中心轴，便于通水(或通风)之用。
4、 根据权利要求1所述的流体发动机，其特征是可自动移动跟踪的 挡水板系统中，挡水板是圆柱形，紧贴于旋转活动体在潮汐水体中(或 风区中)逆水面(或逆风面)的一边外周表面上，内侧面是光滑的， 与主活叶和副活叶外沿边上弹性软条边实现滑动性接触，挡^<板下部 装有若干个滑轮脚，通过滑轮脚，把自身重量传到水底地表面(或地 面)上，挡水板在活动体外周边上移动位置是受控于水向标(或风向 标)的动作，当水向标(或风向标)改变方向时，空心管中的杆产生 扭力，表盘上弹性导电指针也跟着移动位置，这时导电指针就离开表 盘绝缘缺口，滑动到环状导电铜泊之上，这时微型电机就开始通电， 在微型电机启动下，两个旋转盘也跟着转动，牆转盘通过支撑板，挡 水板也转动起来，由于两个旋转盘半径是一样的，这时启动旋转盘上 绝缘缺口转动角度和挡水板转动的角度也一样，在表盘转动过程,当绝 缘缺口又对准了导电指针的方向时，微型电机又停止通电，挡板也停 止转动，这时挡水板对水向标(或风向标)的跟踪就算完成了。
5. 根据权利要求1所述的流体发动机，其特征是在季风区中联合组 成的风墙底部横向地设置一个劲风吹沙窗口，便利于在风墙中下落的 风沙不致于把风墙底部埋没。
全文摘要
一种能在潮汐水(季风区)中转动并发电的流体发动机，其特点是考虑了潮汐水流的冲击力大速度慢，其中旋转活动体具有较大面积承受水流冲击压力。但作为一个旋转活动体直立地放在潮汐水中，如果不加适当措施是转动不起来的。为此本发明特设立一个挡水板把潮汐水中的旋转活动体逆水面遮盖起来，并把遮盖力分别传到框架结构以及水底地表面上。同时设立一套跟踪系统，随时都能够跟踪水向标(或风向标)来移动挡水板的位置，使流体发动机转动并进行发电。
文档编号F03D9/00GK101122276SQ20071000905
公开日2008年2月13日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者杨伦华 申请人:杨伦华