專利名稱:水力與風(fēng)力的新式利用的制作方法
該發(fā)明屬機、電科技領(lǐng)域。
該發(fā)明是機械學(xué)上的重大突破。自此以后可以將多個動力機械軸上力集中在同一條軸上作功，從而為大幅度的和較充分的利用緩流、急流等水力資源以及利用風(fēng)力資源創(chuàng)造了新方法，并具有一定的機械學(xué)的意義。其參考資料據(jù)國家經(jīng)濟委員會一九八五年四月五日所供資料，我國以流速乘流量的水力資源蘊藏量用于發(fā)電每年可發(fā)6.7億千瓦，可開發(fā)量3.7億千瓦，全國利用率為百分之三，西南地區(qū)的蘊藏量占全國百分之五十，但很大的緩流急流等水力資源未估計在內(nèi);又據(jù)中國科學(xué)院能源研究所一九八五年四月五日提供的風(fēng)力資源材料和全國對風(fēng)力資源利用情況材料中看出，我國風(fēng)力資源很豐富，但目前利用甚微，除少數(shù)地區(qū)用小型風(fēng)力機發(fā)電和提水與風(fēng)帆船等作用外，并未作大規(guī)模的利用風(fēng)力，而風(fēng)力機的形式多為翼式水平軸風(fēng)力機和風(fēng)帆式垂直軸風(fēng)力機，各風(fēng)機均單獨作功并無串聯(lián)作功?，F(xiàn)有資料《我國風(fēng)能的開發(fā)利用》王長貴編由國家經(jīng)濟委員會和中國科學(xué)院能源研究所情報室一九八四年四月印發(fā);又據(jù)我國水利電力部三零二室一九八五年四月六日提供的材料，現(xiàn)今國內(nèi)外水力發(fā)電形式是筑壩攔水及建水庫蓄水，造成流水落差，流水沖轉(zhuǎn)水輪帶動機組發(fā)電，近來在方法上未有新的突破。
研究該項發(fā)明的目的，意在充分利用水力資源和風(fēng)力資源，解決祖國四化建設(shè)進程中工業(yè)和農(nóng)業(yè)及人民在生活上對能源的需要，減少資金和燃料的消耗，減少公害，造福人類。
水力的新式利用，是利用大流量低壓頭的緩流與急流發(fā)電及作其他機械能。如此利用是在改進了傳動件之后可以將若干條動力機械軸上的力集中在同一條總軸上作功，而各個動力軸之間以及各個動力軸與總軸之間既不會發(fā)生機械絞死或咬死現(xiàn)象，又不會發(fā)生力的相互抵消，該新傳動件是具有兩個齒廓完全相同并聯(lián)在一起齒間只保持一定間隙的棘鏈輪，稱為“全同雙齒廓棘鏈輪”。在水流方向相同流速相等或相近的水域上，用金屬薄板或相當(dāng)?shù)牟牧线B同支持物構(gòu)成水輪的葉片，在水平軸上均布六個以上水輪葉片組成水輪，水輪的葉片方形或長方形或其他形狀，在水輪軸的一端裝有全同雙齒廓棘鏈輪，相鄰兩軸用鏈條串聯(lián)，這樣可以串聯(lián)若干個水輪而成水輪組，若干個并立的水輪組其最前或最末的水輪軸利用全同雙齒廓棘鏈輪與一條總軸并聯(lián)而成水輪群，各個水輪軸上的全同雙齒廓棘鏈輪要完全相同，總軸上裝全同雙齒廓棘鏈輪也可以裝單齒廓棘鏈輪但要全同，水輪組與總軸作并聯(lián)的鏈輪其滾子直徑相等及鏈節(jié)距相等，其他可以異徑，總軸上的力可以直接作功或經(jīng)變速后發(fā)電?？傒S既可與前一個水輪群的各個水輪組的最末的軸作并聯(lián)，同時又可以與另一個水輪群各個水輪組的最前的軸作并聯(lián)而成為串聯(lián)兩個及兩個以上水輪群的過橋軸，積力就更大，此總軸上力可以直接作功或經(jīng)變速后發(fā)電?？傒S在不超負荷的情況下，一個水輪或若干個水輪或若干個水輪組因故停轉(zhuǎn)或檢修時力的傳導(dǎo)不受影響，整個機組照常運轉(zhuǎn)，僅是總的力相應(yīng)減少一些。在水輪群中每一個動力軸都能起到總軸的作用。關(guān)于水輪及機組的支持體和基座應(yīng)視水域情況和投資大小而作具體設(shè)計，最好是用特制駁船它可以隨水位的變化而自動調(diào)節(jié)。根據(jù)上述利用水力的傳動原理來利用風(fēng)力，對一種新式垂直軸風(fēng)力機和改革水平軸風(fēng)力機作說明垂直軸風(fēng)門多葉式風(fēng)力機，其垂直軸的基底部與機座固著，軸的外周有套管以軸承和軸相銜接，在套管外壁上均布風(fēng)門框多個，框方形或長方形，上下邊均為水平方向，兩側(cè)邊與軸平行，一框內(nèi)有數(shù)檔，每檔有風(fēng)門一個，風(fēng)門轉(zhuǎn)軸在外側(cè)，風(fēng)門開放時與上下框邊最大夾角為九十度，與相鄰的葉無抵觸，當(dāng)一側(cè)風(fēng)門關(guān)閉捕風(fēng)時相對應(yīng)的一側(cè)風(fēng)門開放讓風(fēng)逃逸以減少阻力，框檔與風(fēng)門組成風(fēng)力機的葉，各葉固著在套管上，葉的外周上、下各用金屬環(huán)固著，不論風(fēng)向如何，該風(fēng)力機始終定向旋轉(zhuǎn)，在套管下端適當(dāng)位置裝全同雙齒廓棘鏈輪，可以將相鄰的多個風(fēng)力機用鏈條串聯(lián)起來，再選擇其中位置適當(dāng)?shù)囊慌_在套管下端另裝有軸夾角為九十度的圓錐齒輪(傘齒輪)將垂直軸上的力轉(zhuǎn)換在水平軸上作功或經(jīng)過變速后發(fā)電或作功，也可以將各個垂直軸風(fēng)機力轉(zhuǎn)換在水平軸上使用或再作串聯(lián)后集中使用，其原理如上所述。也可以將風(fēng)葉固著在垂軸上，傳動原理同上。風(fēng)力機的機座可以建立在平地、山區(qū)、房屋上及船艙上。根據(jù)上述原理既可改革現(xiàn)有水平軸風(fēng)力機使之串聯(lián)起來作功或發(fā)電，又可將若干個轉(zhuǎn)速相同功率不等的其他動力機械串聯(lián)或并聯(lián)起來使用。也可以用單個水輪及單個風(fēng)力機作功或發(fā)電后將電力并入電網(wǎng)使用。
該項發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點和積極效果是把機械科學(xué)的發(fā)展由簡單到復(fù)雜又由復(fù)雜到簡單的更高級的過程縮短了一步，而為人類更廣泛更大幅度的利用水力資源和風(fēng)力資源解決了技術(shù)難關(guān)，是繼瓦特發(fā)明蒸汽機和法拉弟發(fā)明電動機之后又一次大幅度的解放生產(chǎn)力，并有助于解決全球性的能源危機。預(yù)計我國只用長江一水就足夠解決全國用電問題，況且還有珠江、雅魯藏布江等等，再加風(fēng)力和現(xiàn)有發(fā)電基礎(chǔ)，電力定會豐足。
我認為實現(xiàn)我發(fā)明創(chuàng)造的最好方式是國營企業(yè)電力修造廠生產(chǎn)大、中、小、微各型的水力和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備供應(yīng)國營、集體單位和個人使用，全國或分區(qū)組成電網(wǎng)，將水力、風(fēng)力和火力所發(fā)出的電并入電網(wǎng)，這樣就可以克服水流的季節(jié)差異和風(fēng)的地區(qū)差異及風(fēng)的時有時無時強時弱的差異，國家和發(fā)電單位同時都能受益，雖然發(fā)電而未并電網(wǎng)的單位和個人也可直接供本單位及自家使用或作其他能量使用，這樣一來我的發(fā)明創(chuàng)造很快就會在全國范圍內(nèi)普遍實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.水力與風(fēng)力的新式利用，是用全同雙齒廓棘鏈輪作傳動件，以鏈條串聯(lián)或并聯(lián)兩個及若干個機械軸，以及在帶輪與齒輪中裝有棘輪后也能起到全同雙齒廓棘鏈輪的類似的作用，其特征在于a、全同雙齒廓棘鏈輪是雙齒廓鑄造在一起，之間保持一定間隙，共用同一個棘輪；b、全同單齒廓棘鏈輪以齒廓并聯(lián)后也能起到全同雙齒廓棘鏈輪的作用；c、用全同雙齒廓棘鏈輪作傳動件以鏈條串聯(lián)或并聯(lián)若干個水輪軸及串聯(lián)或并聯(lián)若干個風(fēng)力機軸均無滑系數(shù)。在串聯(lián)成組、成群的水輪及風(fēng)力機中若有一個軸或若干個軸的轉(zhuǎn)速減慢或停轉(zhuǎn)時該軸上的全同雙全齒廓棘鏈輪中的棘輪能讓齒廓滑動過去而起到介輪的作用，其他各軸力的傳導(dǎo)不受影響；d、在帶輪及齒輪中裝有棘輪，在適當(dāng)?shù)臈l件下也可以串聯(lián)或并聯(lián)水輪及風(fēng)力機，雖然不如全同雙齒廓棘鏈輪優(yōu)越，可用于其他多種機械。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，用全同雙齒廓棘鏈輪作傳動件，以鏈條串聯(lián)或并聯(lián)若干個水輪軸及風(fēng)力機軸，能分別將各個軸上的力集中在同一條總軸上使用，而被串聯(lián)的每一條軸都能起到總軸的作用。
3.水輪的葉片長方形或方形的平面，截水流而隨水流轉(zhuǎn)動時在距離適當(dāng)而不超負荷的情況下對水的流速及能量的再生沒有什么影響。
4.垂直軸風(fēng)門多葉式風(fēng)力機其特征在于a、風(fēng)機的葉是平面，每個葉是由數(shù)個平面的風(fēng)門組成。風(fēng)門的軸裝在外側(cè)與風(fēng)力機的軸平行;b、風(fēng)力機的葉受風(fēng)力作用旋轉(zhuǎn)時當(dāng)葉與風(fēng)向平行時該葉上的風(fēng)門受風(fēng)力的作用全部自動關(guān)閉而成一個平面，再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時便截風(fēng)產(chǎn)生力使風(fēng)機轉(zhuǎn)動，相對應(yīng)的一側(cè)葉上的風(fēng)門卻受風(fēng)力作用而自動開放讓風(fēng)逃逸，以減少旋轉(zhuǎn)的阻力。
5.水平軸風(fēng)力機通過園錐齒輪(直角齒輪、傘齒輪)的作用將水平軸上的力轉(zhuǎn)換在垂直軸上，再通過全同雙齒廓棘鏈輪的作用以鏈條將若干個風(fēng)力機串聯(lián)成組、成群后把力集中起來使用，也可以并聯(lián)起來使用。
專利摘要
該發(fā)明屬機、電科技領(lǐng)域。
文檔編號F03C99/00GK85102969SQ85102969
公開日1986年7月2日 申請日期1985年4月22日
發(fā)明者吳義坤 申請人:吳義坤導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan