專利名稱：輥筒式勢能發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體勢能的收集利用裝置，特別涉及水能收集利用裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，水具有勢能，水的勢能是由于高度落差產(chǎn)生的，水總是由高 處向低處流動，水流中蘊藏著巨大的能量，利用水能的方式是多種多樣的， 最常見的方式是讓水流帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，再通過葉輪帶動發(fā)電裝置進行發(fā)電， 現(xiàn)有的各類水能發(fā)電裝置的葉輪都采用固定的葉片結(jié)構(gòu)，迎水一側(cè)的葉片和 背水一側(cè)的葉片都是一樣的，迎水一側(cè)的葉片產(chǎn)生動力，背水一側(cè)的葉片產(chǎn) 生阻力，動力和阻力之差產(chǎn)生推力，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，由于葉輪在旋轉(zhuǎn)過程中, 總有一部分葉片是逆水流方向運動,掃水面積很大,因而會損耗一部分水能，從 而導(dǎo)致發(fā)電裝置的水能電能的轉(zhuǎn)化率下降。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種輥筒式勢能發(fā)生器，采用可 變?nèi)~片的結(jié)構(gòu)，葉片在重力和凸輪的作用下自動開合,迎水一側(cè)的葉片總是呈 打開狀態(tài),而背水一側(cè)的葉片總是呈關(guān)閉狀態(tài),從而可以充分地利用水能來發(fā) 電，水能電能的轉(zhuǎn)化率極高。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種輥筒式勢能發(fā)生器，其特征是該發(fā)生器由輥筒、凸輪以及多個葉 片組成，這些葉片環(huán)向均勻布置在輥筒的外部，每個葉片由子、母槳葉組成， 子槳葉較長，母槳葉較短，母槳葉的一端通過銷軸可轉(zhuǎn)動地連接在輥筒的夕卜 壁上，母槳葉的另一端通過轉(zhuǎn)軸鉸接在子槳葉上，每個母槳葉的內(nèi)表面上設(shè) 置有滑槽，每個母槳葉的外表面上設(shè)置有限位擋片,所述凸輪設(shè)置在輥筒的內(nèi) 部，凸輪與每個母槳葉之間通過頂桿機構(gòu)連接，頂桿機構(gòu)的數(shù)量與母槳葉S勺 數(shù)量對應(yīng)一致，每個頂桿機構(gòu)由頂桿、復(fù)位彈簧組成，復(fù)位彈簧套接在頂木千 上，復(fù)位彈簧的內(nèi)端抵靠在頂桿的凸肩上，復(fù)位彈簧的外端抵靠在輥筒內(nèi)壁 的彈簧座中，所述頂桿的內(nèi)端連接有滾輪，該滾輪抵靠在凸輪上，頂桿的夕卜 端設(shè)置有橫軸，該橫軸嵌裝在所述母槳葉內(nèi)表面上的滑槽中，與滑槽成滑云力 配合。
所述輥筒由左、右半筒殼對拼構(gòu)成，左半筒殼與右半筒殼之間通過螺檢 連接，左半筒殼的左側(cè)設(shè)置有左端蓋，右半筒殼的右側(cè)設(shè)置有右端蓋，左立箭蓋與左半筒殼之間通過螺栓連接，右端蓋與右半筒殼之間通過螺栓連接。 本發(fā)明有以下積極有益效果
由于采用上述結(jié)構(gòu)，葉片在水的推力作用下會環(huán)繞凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪的外 輪廓是曲線形狀，具有凸部和凹部，凸輪的外輪廓曲線要根據(jù)葉片的數(shù)量進行 設(shè)計和計算,其設(shè)計和計算公式是現(xiàn)有技術(shù)。凸輪的作用是讓占總數(shù)量一半的 葉片處于打開狀態(tài)，讓另一半的葉片處于閉合狀態(tài)，也就是說，葉片利用凸 輪的凸部和凹部形成自由開合，減少背水一側(cè)的阻力，增加迎水一側(cè)的推力， 值得一提的是由于每個葉片是由子、母槳葉組成，因而在重力作用下，一 部分葉片的子槳葉會相對母槳葉關(guān)閉，另一部分葉片的子槳葉會相對母槳葉 打開，從而進一步減少背水一側(cè)的阻力，增加迎水一側(cè)的推力，大大提高 水能電能的轉(zhuǎn)化率。本發(fā)生器在使用時,可以用連桿進行連接,組成大葉輪，大 葉輪安裝在船舶的兩邊，可以是一對，也可以是多對，在船舶上安裝發(fā)電裝 置,發(fā)電裝置與大葉輪的主軸進行連接,船舶利用錨停在江河湖海中,這樣就可 以利用江河湖海中的水流或海浪、海潮進行發(fā)電。


圖1是本發(fā)明一實施例的外形示意圖2是圖1中左端蓋去除后的結(jié)構(gòu)示意圖3是輥筒內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖4是圖3的正視圖5是輥筒外部的結(jié)構(gòu)示意圖6是葉片的結(jié)構(gòu)示意圖7是頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖8是圖5的分解圖9是用本發(fā)生器組成大葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖IO是圖9所示大葉輪安裝在船舶上的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖12是圖11的局部放大圖。
具體實施例方式
圖中標(biāo)號
1葉片2葉片3葉片4葉片 5葉片
6葉片7輥筒8凸輪9船舶
IO發(fā)生器11子槳葉12母槳葉13銷軸 14轉(zhuǎn)軸
15滑槽16限位擋片17頂桿18復(fù)位彈簧 19凸肩
20大葉輪21彈簧座22滾輪23橫軸
24左半筒殼25右半筒殼 26左端蓋 27右端蓋428發(fā)生器 29螺栓 30螺栓 31螺栓
32連桿 33主軸 34發(fā)電裝置
請參照圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，本發(fā)明是一種 輥筒式勢能發(fā)生器IO，由輥筒7、凸輪8以及六個葉片1、 2、 3、 4、 5、 6組 成，葉片l、 2、 3、 4、 5、 6環(huán)向均勻布置在輥筒7的外部。
每個葉片由子、母槳葉ll、 12組成，子槳葉ll較長，母槳葉12較短，
母槳葉12的一端通過銷軸13可轉(zhuǎn)動地連接在輥筒7的外壁上，母槳葉 12的另一端通過轉(zhuǎn)軸14鉸接在子槳葉11上。
每個母槳葉12的內(nèi)表面上設(shè)置有滑槽15，每個母槳葉12的外表面上設(shè) 置有限位擋片16。
凸輪8設(shè)置在輥筒7的內(nèi)部，每個母槳葉12都通過一頂桿機構(gòu)與凸輪8 連接，頂桿機構(gòu)的數(shù)量與母槳葉的數(shù)量對應(yīng)一致，也是六個，每個頂桿機構(gòu) 由頂桿17、復(fù)位彈簧18組成，復(fù)位彈簧18套接在頂桿17上，復(fù)位彈簧18 的內(nèi)端抵靠在頂桿17的凸肩19上，復(fù)位彈簧18的外端抵靠在輥筒7內(nèi)壁的 彈簧座21中，頂桿17的內(nèi)端連接有滾輪22，滾輪22抵靠在凸輪8上，頂桿 17的外端上設(shè)置有橫軸23，橫軸23嵌裝在母槳葉12內(nèi)表面上的滑槽15中， 與滑槽15成滑動配合。
凸輪8的外輪廓是曲線形狀,具有凸部和凹部,凸輪8的外輪廓曲線要根據(jù) 葉片的總數(shù)量進行設(shè)計和計算，其設(shè)計和計算公式是現(xiàn)有技術(shù)。凸輪8的作用 是讓占總數(shù)量一半的葉片處于打開狀態(tài)，讓另一半的葉片處于閉合狀態(tài)，本 實施例中，葉片共有六個，請參照圖4，凸輪8的曲線形狀恰好是讓葉片1、 2、 3處于關(guān)閉狀態(tài)，而讓葉片4、 5、 6處于打開狀態(tài)。各葉片的打開和關(guān)閉 是由頂桿17、復(fù)位彈簧18共同完成的，在復(fù)位彈簧18的作用下，滾輪22總 是抵靠在凸輪8的外輪廓表面上，各葉片利用凸輪8的凸部和凹部形成自由 開合，減少背水一側(cè)的阻力，增加迎水一側(cè)的推力。
請參照圖5、圖8，輥筒7由左、右半筒殼24、 25對拼構(gòu)成，左半筒殼 24與右半筒殼25之間通過螺栓29連接，左半筒殼24的左側(cè)設(shè)置有左端蓋 26，右半筒殼25的右側(cè)設(shè)置有右端蓋27，左端蓋26與左半筒殼24之間通過 螺栓30連接，右端蓋27與右半筒殼25之間通過螺栓31連接。
凸輪8是不動的，其兩側(cè)的端頭分別固接在左、右端蓋26、 27上。
請參照圖9、圖10、圖ll，本發(fā)生器應(yīng)用廣泛，使用時，可以通過連桿 32將多個發(fā)生器裝配在一起，構(gòu)成一個大葉輪20，將這個大葉輪20安裝在 船舶9的兩側(cè)，可以是一對，也可以是多對，然后用錨將船舶停在江河湖海 中，利用江河湖海中的水流或海浪海潮進行發(fā)電，大葉輪20的主軸33通過 傳動裝置與發(fā)電裝置34的輸入軸連接。
請參照圖12，假設(shè)水流的方向如圖中箭頭A所示，此時，大葉輪20底 部浸入水中的三個輥筒式發(fā)生器IO都受水流作用，其中位于中間的輥筒式發(fā) 生器10的葉片1、 2、 3在其凸輪的作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)下，它的葉片4、 5、6處于開合狀態(tài)。
位于兩側(cè)的輥筒式發(fā)生器10的葉片1、 2、 3在其凸輪的作用下，基本上 處于關(guān)閉狀態(tài)下，它們的葉片4、 5、 6處于開啟狀態(tài)。它們在水流的作用下 會做自適應(yīng)調(diào)整，調(diào)整的結(jié)果是葉片在水的推力作用下會環(huán)繞凸輪8旋轉(zhuǎn)， 葉片利用凸輪的凸部和凹部形成自由開合，減少背水一側(cè)的阻力，增加迎水
一側(cè)的推為。
值得一提的是由于每個葉片是由子、母槳葉組成，因而在重力作用下， 一部分葉片的子槳葉11會相對母槳葉12關(guān)閉，另一部分葉片的子槳葉
11會相對母槳葉12打開，由于母槳葉12的背面設(shè)置有限位擋片16，因而不
會出現(xiàn)子槳葉11打開過大，具體地說
位于中間的輥筒式勢能發(fā)生器10的葉片1的子槳葉處于即將開啟狀態(tài)， 葉片2、 3的子槳葉在重力作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，葉片4、 5、 6的子槳葉處于
完全開啟狀態(tài)。
位于左側(cè)的輥筒式勢能發(fā)生器10的葉片1的子槳葉處于即將開啟狀態(tài)， 葉片2、 3的子槳葉在重力作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，葉片4的子槳葉在重力作用 下處于即將關(guān)閉狀態(tài)。葉片5、 6的子槳葉處于完全開啟狀態(tài)。
位于右側(cè)的輥筒式勢能發(fā)生器10的葉片1、 2、 6的子槳葉處于關(guān)閉狀態(tài)， 葉片3的子槳葉在重力作用下處于即將關(guān)閉狀態(tài)，葉片4、 5的子槳葉在重力 作用下處于完全開啟狀態(tài)。
假設(shè)水流的方向如圖中箭頭A所示，則整個大葉輪20沿逆時針轉(zhuǎn)動，上 述葉片的子、母槳葉關(guān)閉后，可以減少這部分葉片的掃水面積，從而減少背 水一側(cè)的阻力，增加迎水一側(cè)的推力，大大提高水能電能的轉(zhuǎn)化率。
權(quán)利要求
1.一種輥筒式勢能發(fā)生器，其特征是該發(fā)生器由輥筒、凸輪以及多個葉片組成，這些葉片環(huán)向均勻布置在輥筒的外部，每個葉片由子、母槳葉組成，子槳葉較長，母槳葉較短，母槳葉的一端通過銷軸可轉(zhuǎn)動地連接在輥筒的外壁上，母槳葉的另一端通過轉(zhuǎn)軸鉸接在子槳葉上，每個母槳葉的內(nèi)表面上設(shè)置有滑槽，每個母槳葉的外表面上設(shè)置有限位擋片，所述凸輪設(shè)置在輥筒的內(nèi)部，凸輪與每個母槳葉之間通過頂桿機構(gòu)連接，頂桿機構(gòu)的數(shù)量與母槳葉的數(shù)量對應(yīng)一致，每個頂桿機構(gòu)由頂桿、復(fù)位彈簧組成，復(fù)位彈簧套接在頂桿上，復(fù)位彈簧的內(nèi)端抵靠在頂桿的凸肩上，復(fù)位彈簧的外端抵靠在輥筒內(nèi)壁的彈簧座中，所述頂桿的內(nèi)端連接有滾輪，該滾輪抵靠在凸輪上，頂桿的外端設(shè)置有橫軸，該橫軸嵌裝在所述母槳葉內(nèi)表面上的滑槽中，與滑槽成滑動配合。
2. 如權(quán)利要求1所述的輥筒式勢能發(fā)生器，其特征是所述輥筒由左、 右半筒殼對拼構(gòu)成，左半筒殼與右半筒殼之間通過螺栓連接，左半筒殼的左 側(cè)設(shè)置有左端蓋，右半筒殼的右側(cè)設(shè)置有右端蓋，左端蓋與左半筒殼之間通 過螺栓連接，右端蓋與右半筒殼之間通過螺栓連接。
全文摘要
一種輥筒式勢能發(fā)生器，由輥筒、凸輪以及多個葉片組成，這些葉片環(huán)向均勻布置在輥筒的外部，每個葉片由子、母槳葉組成，子槳葉較長，母槳葉較短，母槳葉的一端通過銷軸可轉(zhuǎn)動地連接在輥筒的外壁上，母槳葉的另一端通過轉(zhuǎn)軸鉸接在子槳葉上，凸輪設(shè)置在輥筒的內(nèi)部，凸輪與每個母槳葉之間通過頂桿機構(gòu)連接，頂桿機構(gòu)的數(shù)量與母槳葉的數(shù)量對應(yīng)一致，每個頂桿機構(gòu)由頂桿、復(fù)位彈簧組成，頂桿的內(nèi)端連接有滾輪，該滾輪抵靠在凸輪上，頂桿的外端上設(shè)置有橫軸，該橫軸嵌裝在所述母槳葉內(nèi)表面上的滑槽中，與滑槽成滑動配合。本發(fā)明的輥筒式勢能發(fā)生器，采用可變?nèi)~片的結(jié)構(gòu)，可以充分地利用水能來發(fā)電，水能電能的轉(zhuǎn)化率極高。
文檔編號F03B1/00GK101603491SQ20091015735
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者徐文成, 徐海義, 徐海洲, 徐海燕 申請人:徐文成