一种环绕式流动装置的制作方法

本发明涉及用来驱动机器运转的动力部件，更确切更具体地讲是借助该装置在运转中所形成的动力促使机器的工作部件运转而做功。

背景技术：

众所周知，机器在运转中由动力带动，其动力有电动机、内燃机及大自然中的水力、风力等，其带动方式不外乎为直接与间接两种，依据现有技术，不管是直接还是间接，也不管是增速还是减速，都不可避免地存在一定的阻力，由此必须以消耗一定的能源作为代价。比如抽水蓄能用于发电，至少要损失四分之一。

当今世界各地的发电厂有水力、火力、风力、地热、太阳能、原子能即核电等。最为常见的要数水力、火力与风力，其不足之处在于：尽管借助自然界里的水力发电运行成本低，但建水电站受着诸多条件的制约，首先必须要有一定的流差与流量，为了提高水位务必修建大坝和船闸，并且大小船只在通过船闸时是要浪费时间的；水位提高之后难免会淹没田地、房屋及森林等，因此不少在修建水电站时需要移民；江河中的水流其流量时多时少而相差悬殊，对发电造成影响；此外建水电站投资多并时间长；风力与太阳能更是靠天吃饭而受制于大自然。

火电厂是当今世界最为普遍即为人类提供电量最多的一种，其发电原理是利用燃料的燃烧将水加热变成蒸气，由高温高压的水蒸气推动汽轮机旋转即将热能（化学能）转换成机械能，再由汽轮机在运转中带动发电机即将机械能再转换为电能，因此不仅浪费了大量的有限资源比如煤炭，还给环境带来了污染。此外火电厂的生产流程所需设备繁多，结构复杂，只要其中一个环节出了问题就会影响全局。由于电是不能储存的，必须发电与用电同时进行，在一天24小时中，用电量很不均衡，而频繁地开机停机及增减负荷不利于火电厂和核电厂的经济性和安全性。

各种交通工具从发明至今都是依靠内燃机或电动机作为动力，尽管发动机的功能与经济性越来越好，但迄今为止不管如何优良的发动机都存在以下不足：一是必须依靠燃料在燃烧中所形成的化学能来驱动而运转；二是结构复杂而造价高；三是或多或少会排放有害气体而对环境造成污染；四是使用寿命短和维修费用高；五是安全性差，由于有燃料的存在一旦碰撞或翻车，起火烧毁的现象在所难免；六是温度高即大热天驾驶不利于驾驶员的身体健康；七是不少发动机需加水降温而太麻烦；八是或多或少存在噪音等弊端。

由于借助发动机驱动的交通工具存在上述诸多不足才有电动车的问世，尽管电动车具有易启动、无污染、无噪音，并无须燃料，然而多年来电动车仍无法与燃料车相抗衡，其原由不外乎以下几点：一是充电时间长，并且必须由发电厂提供电源；二是单次充电行驶路程短；三是成本略高和使用寿命短；四是自身装备质量大而影响车速的提高和减少装载量等不足。

技术实现要素：

本发明为克服上述不足，旨在提供一种投资少，运行成本低和无噪音，结构简单，既无资源消耗、又无环境污染，既可以用来发电、也可以用来推动各种机器和驱动交通工具行驶的动力装置，采用以下技术方案予以实现。

依据“帕斯卡”定律，将同一根管子的中间某一处或多处放低，并从其中一端顶头注入液体比如水，当水停止流动时，必然是两头水位处于持平状态，若将出水一头放低、进水一头提高并不断注入，结果定然是低的一头不断排出，只要通道断面一致，其进水量与出水量完全相等和流速相同。即不管中途转弯多少都不会改变其流量和流速。在无入口和无出口的环形管道中安装水轮机和吸排泵单个、双个或多个，每单个水轮机在运转中可带动一台发电机，只要将水轮机中心的主轴其中一头一定长度伸出管道外并加装传动轮用于输出动力即可，传动轮的两头相互隔开一定尺寸各安装一个内含轴承的轴承座用于主轴的定位，并在管道内外之间的主轴位套上水封以防漏水。

具体做法为：当使用螺旋式水轮机时，位于正中心的主轴一定长度上的外缘套装有两头密封的筒管称为螺旋管，若干片螺旋叶片彼此相连其内缘安装在螺旋管的外围，其外缘与管道内壁保持较小的间隙，以在转动中互不相贴为准，水流在流动中从螺旋管外缘之外每相邻的两螺旋叶片间距中通过，水流为主动、叶片为被动促其运转，同样多的水在通过中距旋转中心越远其推力相应越大，其原由是借助了省力杠杆之力。以单个水轮机为单位将管道相应处的横断面其中內部一部分和外围占周线少量角度断开一定长度，用于未安装螺旋管和螺旋叶片的主轴伸出管道之外，在露出段的上下或称前后分别套装轴承和轴承座用于定位，两轴承座之间相互隔开处的主轴上加装传动轮用于输出动力，此处段的管道由内外双层组合，内层与中心主轴保持一定距离，水流从內外双层管壁之间通过。螺旋叶连及螺旋管与中心主轴在运转中让位于水流通过并超越，使水流减少转弯，叶片转动或不转动其通道既不会减小、也不会增大，因此水轮机的存在对水流不会造成任何影响。

水流在快速流动中势必形成带动水轮机做同方向移位的趋势，但由于有径向轴承和推力轴承的存在、使其移位成为不可能即阻止了其移位，依据水流推力的大小其轴承会相应形成磨擦阻力，必须以损失一定能量做为代价，为减轻其磨擦阻力，依据磁铁在水中其磁性不变原理，而在螺旋管的两端顶头平面与支承盘之间彼此加装一动一静（支承盘为静）相互排斥的磁铁用于定位，由此阻止了螺旋叶及螺旋管和主轴的纵向移位趋势，并克服了在水中安装轴承易被腐蚀和不便更換的不足。

为了提高水流的推力，依据螺旋式水轮机的大小，将单线螺旋叶片改为双线或三线或三线以上，其安装起点和终点在周线上为等距离排列，由此达到更大和更为平衡的推力，其原由是不会因水轮机过大而相邻两螺旋叶片距离也相应增大，即双线较单线减少一倍，三线较单线减少三分之二，以此类推。

综上所述，本发明所采用的技术方案其要点是：在无入口和无出口的环形管道中注入液体比如水并安装水轮机和吸排泵双个或多个。以单个水轮机为单位将管道相应处的横断面其中內部中心一部分和外围占周线少量角度断开一定长度，用于未安装螺旋管和叶片的主轴伸出管道之外，在露出段的上下或称前后分别套装轴承和轴承座，两轴承座之间相互隔开处的主轴上加装有传动轮，此处段的管道除缺口外由内外双层组合。螺旋管的两端顶头平面与支承盘之间彼此加装有一动一静（支承盘为静）相互排斥的磁铁。将单线螺旋叶片改为双线或三线或三线以上，其安装起点和终点在周线上为等距离排列。

本发明的有益效果为：减少资源消耗自然降低环境污染，在双减的条件下用来带动发电机所导出的结果一是建厂投资少，因为它既不像江河上水电站那样需要修筑大垻和移民，更不像火电站那样必须安装锅炉和储水箱等诸多设备。二是运行成本极低，仅为运转中的机器磨损。三是建厂地址易选，高山、平地、地下室、水面都行，并且可大可小，不受因小而运行成本高的制约。四是可用来直接或间接驱动交通工具如汽车、火车、飞机、轮船等，只要没有离开地球引力即只要有重力的存在并将由电能提供动力的储电池充满电就可以实现较长时间地无燃料运行，因为它所需要的电量并不多。

附图说明

图1是本发明其结构与做功原理示意图；

图2是图1中的轴承和传动轮安装位置断面剖视图；

图3和图4是以直角连接的环形管道排列位置展示图；

图5是支承盘平面展示图；

图6是安装在管道中的单线左旋螺旋叶片水轮机及有关部件其结构与做功原理展示图。

具体实施方式

下面结合附图做更进一步的阐明。

参照图1至图4，螺旋式水轮机由中心主轴3和套装在主轴外围的螺旋管4及螺旋管外围的螺旋叶片5所组合而成，若干个水轮机安装在同一根环形管道1中，为便于在水轮机主轴3的前端一定长度的前后安装內含轴承的轴承座10用于水轮机的定位，以及在两轴承座之间的主轴上安装传动轮7用于借助传动带9输出动力或输入动力，因为螺旋式水轮机具备两种用途，即既可以由水流推动作为水轮机，又可以由动力驱动成为吸排泵，以单个水轮机为单位将管道相应处的横断面其中內部中心一部分和外围周线少量角度断开一定长度使其形成缺口、用于传动带9的安装，以及用于未安装螺旋管和叶片的主轴段伸出管道外，在露出段的上下套装轴承和轴承座10与传动轮7，此处段的管道由内外双层组合成带缺口的双层环形筒管6，水流从內外双层管壁之间18通过。为减轻因水轮机随水流的流动方向移位所加重轴承在运转中的磨擦阻力，而在每个水轮机其螺旋管的后端平面与静止的后支承盘2中部相应处分别加装相互排斥的动磁铁14和静磁铁15、及前端平面与前支承盘分别加装相互排斥的静磁铁12和动磁铁13，支承盘2的中部平面为磁铁安放位17，当用于螺旋管4前端顶头外边时、正中心留有圆孔11用于主轴3的通过，其后平面围绕中心主轴安放有磁铁13，前平面围绕主轴外缘安装有内含轴承的轴承座10。其做功原理为：吸排泵在运转中由于螺旋叶片所起的作用促使环形管道中的水快速流动，在快速流动中推动由螺旋叶片5和螺旋管4及中心主轴3所组成的水轮机运转，从而带动安装在主轴上的传动轮7做同步运转，借助传动带9将主轴上的传动轮7和发电机中轴上的传动轮8环绕套合，由此带动发电机（图中未示出）运转而做功。

参照图5和图6，由多组直、横管道连通而成的环形管道1其内部所安装的螺旋式水轮机其伸出管道之外的主轴段并不通水，而是选用支架20用于安装內含轴承的轴承座用于水轮机中心主轴的定位。