專利名稱：聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)、機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出的“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)、機(jī)組”屬風(fēng)力提水機(jī)械成套裝備技術(shù)領(lǐng)域。
利用自然界的風(fēng)能廣泛進(jìn)行大規(guī)模的提調(diào)水作業(yè)可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。我國東南沿海地區(qū)風(fēng)能資源較豐富，年平均風(fēng)速為4m/s。這些地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展迅速，用電量較大，常規(guī)能源貧乏，部分電網(wǎng)通達(dá)的地方缺電也較嚴(yán)重。用風(fēng)力提水可滿足農(nóng)田灌溉(包括為微灌、滴灌提供需要的壓力水)、水產(chǎn)養(yǎng)殖和鹽場制鹽等低揚(yáng)程大流量提水作業(yè)的需要，也可利用風(fēng)力提水排咸和育苗。另一方面，我國內(nèi)陸風(fēng)能資源較好的區(qū)域，如內(nèi)蒙古北部、甘肅和青海等地的年平均風(fēng)速為4-6m/s，3-20m/s的風(fēng)速累計(jì)4000-5000h/年。這里是廣大的草原特區(qū)，人口分散，難通電網(wǎng)。利用深井風(fēng)力提水機(jī)組為牧民和牲畜提供飲水或進(jìn)行小面積草場灌溉，對(duì)于改善當(dāng)?shù)啬撩竦纳?、生產(chǎn)條件具有明顯的社會(huì)效益。此外，甘肅、新疆北部及松花江下游也屬于風(fēng)能豐富區(qū)，適合發(fā)展風(fēng)力提水，風(fēng)力提水在世界許多國家和地區(qū)的需求市場也同樣十分巨大。
但是通過實(shí)際證明，只有大量提水才有可能形成更大的規(guī)模效應(yīng)和實(shí)用效果，否則為其配套的可形成更廣泛應(yīng)用效益與價(jià)值的輸水、蓄水等輔助工程設(shè)施的投入，在少量提水的情況下就顯得得不償失。但實(shí)現(xiàn)大量提水還不能單純采用無限增加小提水能力的風(fēng)力提水機(jī)數(shù)量的方式來實(shí)現(xiàn)，否則設(shè)備投入巨大，建設(shè)占地也很大。因此可以說實(shí)現(xiàn)風(fēng)力提水更加經(jīng)濟(jì)性的前提是使風(fēng)力提水機(jī)實(shí)現(xiàn)單機(jī)大功率能力。
風(fēng)力提水在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中已有小范圍的應(yīng)用，目前多是采用葉槳迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)式的風(fēng)力機(jī)作為動(dòng)力源，并與之配合螺旋泵或配合往復(fù)活塞式水泵等形式的提水機(jī)具，從而形成葉槳迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)式螺旋泵或往復(fù)式泵形式的風(fēng)力提水機(jī)。但提水高度只能實(shí)現(xiàn)較高揚(yáng)程的小流量，或低揚(yáng)程的較大流量，小時(shí)流量還不能過大；追究本因是因?yàn)槟壳斑€沒有更適合于大功率能力提水需要的大功率風(fēng)力機(jī)型來提供提水動(dòng)力源，風(fēng)力機(jī)總體動(dòng)力不足，小時(shí)提水量自然不會(huì)多，揚(yáng)程也不會(huì)高；此外，另外一個(gè)產(chǎn)生不多與不高的重要原因是在葉槳迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)式風(fēng)力機(jī)上還難于配合安裝與運(yùn)行“制造成本最廉價(jià)、機(jī)械效率最高、運(yùn)行穩(wěn)定性最好、運(yùn)行快、慢、停都可適應(yīng)、裝卸維護(hù)均簡單方便、可適當(dāng)遠(yuǎn)離水源進(jìn)行長短任意距離、高低任意揚(yáng)程、大小任意流量提水、還可方便地在提水機(jī)具上隨時(shí)增減其運(yùn)載負(fù)荷能力，實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)力不同能力的隨時(shí)變化(即可根據(jù)風(fēng)力變化的情況隨時(shí)方便進(jìn)行增減安裝水箱的數(shù)量)、并可形成多點(diǎn)多次連續(xù)傳遞運(yùn)行方式的提水機(jī)具，即——在傳動(dòng)鏈條上間接設(shè)置串聯(lián)水箱的提水機(jī)具(本發(fā)明可將其簡稱為鏈箱提水機(jī)具)；應(yīng)該說，鏈箱提水機(jī)具與螺旋泵或往復(fù)活塞式水泵提水機(jī)具比較，前者更加適合于大規(guī)模、高揚(yáng)程、大流量、長距離、多能力變化、適應(yīng)性更為廣泛的提水需求。
因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電與風(fēng)力提水采用的風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)與原理是基本相似相通的，因此日前“聚風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電法及其大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”(中國專利申請(qǐng)2003101000227)和“聚風(fēng)式更大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”(中國專利申請(qǐng)2004100337651)發(fā)明專利提出的“大及更大功率風(fēng)力機(jī)”設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和作用方法的創(chuàng)新發(fā)明，也將使風(fēng)力提水機(jī)在實(shí)現(xiàn)大功率的技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)本質(zhì)性的突破，而且聚風(fēng)式大(更大)功率風(fēng)力機(jī)的機(jī)組結(jié)構(gòu)還天然適合上述“鏈箱提水機(jī)具”與其以多種方式進(jìn)行配合安裝和協(xié)調(diào)運(yùn)行；其同時(shí)也適合與現(xiàn)有的螺旋泵或往復(fù)活塞式水泵進(jìn)行配合，或帶動(dòng)氣舉式提水機(jī)具提水。
本發(fā)明的目的是將聚風(fēng)式大(更大)功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組專利方案上應(yīng)用的“大及更大功率風(fēng)力機(jī)”兩種機(jī)型的創(chuàng)新優(yōu)勢與根據(jù)需要設(shè)計(jì)可與其形成多種安裝配合形式的“鏈箱提水機(jī)具”的諸多提水輸水優(yōu)勢性能進(jìn)行集成，提出一種“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)、機(jī)組”技術(shù)方案，其可使風(fēng)力提水機(jī)形成大及更大功率的單機(jī)出力能力和形成上述諸多應(yīng)用性能的優(yōu)勢，并可使其在大風(fēng)力的條件下多提水，又可在小風(fēng)力條件下持續(xù)運(yùn)行少量提水，并可使其形成由多個(gè)聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)與一個(gè)或同時(shí)與兩(或多)個(gè)鏈箱提水機(jī)具結(jié)合聯(lián)合構(gòu)成為相互串聯(lián)運(yùn)行形態(tài)的“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)組”的設(shè)備形式；本發(fā)明提供的一些機(jī)型還可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成為將風(fēng)力提水與風(fēng)電發(fā)電兩種用途進(jìn)行交替運(yùn)行的“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水、發(fā)電機(jī)”一體化的機(jī)組形式；如上所述，本發(fā)明提出的聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)也不排斥采用螺旋泵或往復(fù)活塞式水泵與其進(jìn)行配合，從而也可形成螺旋泵或往復(fù)活塞泵式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)及或氣舉式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)。
本發(fā)明提出的聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)是由“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)”和“鏈箱提水機(jī)具”兩大功能部分相互結(jié)合構(gòu)成。
大功率風(fēng)力機(jī)功能部分是由與“聚風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電法及其大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”和“聚風(fēng)式更大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”專利上采用的“大及更大功率風(fēng)力機(jī)”兩種設(shè)計(jì)機(jī)型結(jié)構(gòu)與作用方法大致相似的風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，本發(fā)明將其統(tǒng)稱為大功率風(fēng)力機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)包括①X型聚風(fēng)機(jī)架——X形聚風(fēng)機(jī)架就如同一個(gè)平置X形的結(jié)構(gòu)體(即使X形體平置后俯視)，其上有四個(gè)斜置框架，在其迎風(fēng)面上設(shè)置有可起到聚風(fēng)作用的擋風(fēng)板，平置X形機(jī)架可為在其中部設(shè)置的立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)雙向V型敞口大面積聚風(fēng)；在聚風(fēng)機(jī)架的兩側(cè)中部設(shè)置可各遮擋半個(gè)，更大功率型則是遮擋多半個(gè)立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)體；在X形框架兩側(cè)非迎風(fēng)面的斜置框架之間還可設(shè)置起加固作用的連接桿。
作為聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)來講，平置X形聚風(fēng)機(jī)架的頂部或中段還可同時(shí)起到支撐與托舉鏈箱提水機(jī)具提高水后卸水與輸水的更多作用，即在其上設(shè)置形成卸水平臺(tái)，其可作為提水機(jī)具水箱運(yùn)動(dòng)到高點(diǎn)后進(jìn)行卸水、儲(chǔ)水和壓力輸水的平臺(tái)。
在四個(gè)斜置框架上，或是在雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)上可設(shè)置采用稱重彈簧等控制方式與結(jié)構(gòu)的、可通過其實(shí)現(xiàn)泄風(fēng)作用的若干個(gè)風(fēng)壓調(diào)控門，其可依受自然界瞬間風(fēng)壓強(qiáng)度的不同，自動(dòng)調(diào)節(jié)控制風(fēng)壓調(diào)控門的開閉及其開閉大小的程度，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)控制自然界瞬間巨大風(fēng)力強(qiáng)度對(duì)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生的影響；②立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)——本發(fā)明提出的立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)包括“大功率”和“更大功率”兩個(gè)專利中提出的兩種風(fēng)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)需求情況任選其一。
“大功率”立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)是由立式并排設(shè)立的兩個(gè)翻轉(zhuǎn)槳輪構(gòu)成，在翻轉(zhuǎn)槳輪的中部設(shè)有槳輪輪軸，在槳輪輪軸上以縱向間隔角度均勻地分布設(shè)有3-6個(gè)(常用的是3-5個(gè))面積與規(guī)格完全相同的“丫”、“×”字形態(tài)的翻轉(zhuǎn)槳輪板構(gòu)成，翻轉(zhuǎn)槳輪板的形狀可為平板形狀，也可制造成為弧面形、L、T等形狀(如

圖1所示)；而“更大功率”型立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是其中部為大直徑圓柱形的輥面設(shè)計(jì)，在圓柱形輥面的周邊設(shè)有超過4個(gè)至更多個(gè)翻轉(zhuǎn)槳輪板(或稱為槳輪板)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加適合于更大直徑型、更大功率的風(fēng)動(dòng)機(jī)上采用。
在兩個(gè)槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)上設(shè)置的翻轉(zhuǎn)槳輪板的數(shù)量、形狀相同，在風(fēng)動(dòng)機(jī)的槳輪軸上一般設(shè)有可使兩個(gè)并排設(shè)立的槳輪上產(chǎn)生的動(dòng)力進(jìn)行相互傳遞并使之形成合力的兩個(gè)傳動(dòng)齒輪，或是由多個(gè)齒輪構(gòu)成的傳動(dòng)齒輪組，通過其作用還可使立式雙槳輪以同速轉(zhuǎn)動(dòng)，且還可通過傳動(dòng)齒輪的固定，可使兩個(gè)翻轉(zhuǎn)槳輪板在相向(反向)旋轉(zhuǎn)過程中，在雙輪軸的連線位置上，實(shí)現(xiàn)槳輪板的動(dòng)態(tài)對(duì)接并聯(lián)與對(duì)接并聯(lián)后的立刻分離；(但為了適合更多需要也可采用兩個(gè)槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)分別單獨(dú)運(yùn)行的方式，這就無須設(shè)置傳動(dòng)齒輪，但是這就需要同時(shí)為一個(gè)風(fēng)力機(jī)提供兩套鏈箱提水機(jī)具分別與兩個(gè)雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)配合安裝，其對(duì)于長距離的提水作業(yè)來講，采用傳動(dòng)齒輪固定形成合力的設(shè)計(jì)方式就顯得更加經(jīng)濟(jì)，而且其還可與風(fēng)向成任意角度的提水方向設(shè)置)。
為了加強(qiáng)各個(gè)槳輪的強(qiáng)度，在翻轉(zhuǎn)槳輪板的外旋轉(zhuǎn)輪廓線上及外旋轉(zhuǎn)輪廓線以內(nèi)可設(shè)置若干個(gè)起固定連接與相互支撐作用的圓環(huán)，或在各個(gè)翻轉(zhuǎn)槳輪板之間設(shè)置固定支撐板形成圓環(huán)板；還可在其上設(shè)置機(jī)械制動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)提水機(jī)的多種控制方式。
聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)的鏈箱提水機(jī)具功能部分是由鏈箱提水機(jī)具的機(jī)架、傳動(dòng)鏈條(包括用傳動(dòng)鋼絲繩代替?zhèn)鲃?dòng)鏈條的方式)、傳動(dòng)鏈輪或傳動(dòng)圓輪、各個(gè)提水水箱、彎曲連接桿、運(yùn)行防倒退卡結(jié)構(gòu)、翻卸水箱裝置、卸水平臺(tái)、輸水管路等主要功能結(jié)構(gòu)構(gòu)成；與聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)最方便配合的鏈箱提水機(jī)具的設(shè)置運(yùn)行形態(tài)是使其各個(gè)傳動(dòng)鏈輪形成水平運(yùn)行的形態(tài)，形成整體水平來回旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的提水輸送方式；本發(fā)明多數(shù)更適合在其上用彎曲連接桿將水箱與鏈條(或傳動(dòng)鋼絲繩)進(jìn)行連接，即在傳動(dòng)鏈條上間接設(shè)置彎曲連接桿，在彎曲連接桿的下斷設(shè)置提水水箱(其運(yùn)行方式就如同由彎曲連接桿串聯(lián)于纜繩上的單人承座的攀山纜車的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式相似)；用彎曲連接桿與鏈條、水箱進(jìn)行連接可方便形成左右(或上下)來回運(yùn)行的輸水形式，還可在其取水與卸水過程中鏈條(或鋼絲繩)均不會(huì)接觸到水(在水面上)。
鏈箱提水機(jī)具的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輪是與“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)”上形成合力的一個(gè)傳動(dòng)齒輪連接配合或使之成為一體化結(jié)構(gòu)體的齒輪，從而帶動(dòng)鏈箱提水機(jī)具實(shí)現(xiàn)整體轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行，如自然界風(fēng)向相反，則鏈箱提水機(jī)具則反向運(yùn)行，同樣可達(dá)到來回旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的輸水提水目的。當(dāng)然根據(jù)特殊需要也可設(shè)計(jì)成為上下運(yùn)行的鏈箱提水機(jī)具的運(yùn)動(dòng)形態(tài)(即傳動(dòng)鏈輪輪軸與地面平行)。
本發(fā)明提出的鏈箱提水機(jī)具以多種方式與風(fēng)動(dòng)機(jī)配合是指其可采用多種不同的機(jī)械配合方式進(jìn)行傳動(dòng)配合(如斜齒輪、直齒輪或其他形式的傳動(dòng)方式等)，其可在風(fēng)動(dòng)機(jī)上的不同位置設(shè)置與鏈箱提水機(jī)具配合的傳動(dòng)連接位置點(diǎn)，如可在風(fēng)力機(jī)的上部進(jìn)行連接配合傳動(dòng)(其一般適合于將風(fēng)力機(jī)設(shè)置在山坡下，其X形機(jī)架的高度可同時(shí)起到托舉提升水并提供輸水壓力水位的作用)；可在風(fēng)力機(jī)的中部進(jìn)行傳動(dòng)連接配合(其一般適合于風(fēng)力機(jī)設(shè)在山坡中段，進(jìn)行部分高度的托舉)；可在風(fēng)力機(jī)的下部進(jìn)行傳動(dòng)連接配合(其一般適合風(fēng)力機(jī)設(shè)在山坡的頂部)，可有不同的鏈條排列方式與規(guī)格；有不同的、并可變化的提水水箱數(shù)量、容積、規(guī)格的設(shè)置，以及水箱與鏈條的不同連接與配合方式，提水機(jī)風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)可有不同的高度、長度、寬度等。在鏈箱提水機(jī)具的機(jī)架上一般還設(shè)有運(yùn)行防倒退結(jié)構(gòu)，如棘刺輪等，其可防止在風(fēng)力瞬間變小的情況下使提水水箱倒退。在冬季冰凍地區(qū)使用的提水機(jī)具，如果需要其提水機(jī)具的外面還可設(shè)置防凍作用的防護(hù)罩裝置，其提水機(jī)具的機(jī)架在下部取水點(diǎn)的位置還可形成可上下活動(dòng)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)不同的水面高度變化。因?yàn)殒溝涮崴畽C(jī)具與風(fēng)動(dòng)機(jī)的配合方式可衍生、延伸出多種不同的方式和結(jié)構(gòu)，更可根據(jù)實(shí)際情況與需要進(jìn)行確定，但是其配合與提水機(jī)具設(shè)計(jì)安裝方式的樣式改變屬一般性的延伸設(shè)計(jì)技術(shù)，其變化均不能超出本發(fā)明發(fā)明目的范疇。
本發(fā)明提出的聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)組是由在設(shè)計(jì)提水線路上由兩個(gè)及以上的“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)”間接安裝設(shè)置形式的、并與一個(gè)或兩個(gè)“鏈箱提水機(jī)具”結(jié)合聯(lián)合構(gòu)成的相互串聯(lián)運(yùn)行形態(tài)的設(shè)備形式，其可在設(shè)計(jì)提水的線路上一同形成多點(diǎn)的風(fēng)力動(dòng)力源，形成更大、更長的提水能力，更可適應(yīng)不同地形對(duì)提水機(jī)性能的適應(yīng)性需求與安排。
對(duì)本發(fā)明提出的聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)、機(jī)組工作原理和方法的描述是通過聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)上聚風(fēng)機(jī)架的大面積聚風(fēng)作用，使在其中部設(shè)置的立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)獲得足夠的能量形成大功率動(dòng)力負(fù)荷的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與其配合的鏈箱提水機(jī)具形成環(huán)繞于大功率風(fēng)力機(jī)卸水平臺(tái)之上到其與取水點(diǎn)水面之下的整體水平(或上下)來回轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行的機(jī)械運(yùn)動(dòng)形態(tài)，聚風(fēng)機(jī)架同時(shí)可起到支撐與托舉卸水平臺(tái)的作用，當(dāng)鏈箱提水機(jī)具上的各個(gè)提水水箱運(yùn)動(dòng)到取水點(diǎn)(包括河流、水井、洼地積水、水庫等)水面之下時(shí)，排列的各個(gè)水箱相繼入水使水箱水滿，當(dāng)運(yùn)行到大功率風(fēng)力機(jī)上設(shè)置的卸水平臺(tái)之上時(shí)，通過在其上設(shè)置的翻卸水箱裝置使水箱傾斜，使提升的水瀉于卸水平臺(tái)之上，通過與卸水平臺(tái)連接的輸水管路輸送到應(yīng)用地點(diǎn)，從而形成大功率風(fēng)力提水；如風(fēng)向相反則可反方向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)自然界風(fēng)力強(qiáng)度變化的時(shí)候，還可隨時(shí)方便地進(jìn)行提水水箱安裝數(shù)量的增減調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)使其在大風(fēng)力的條件下多提水，又可在小風(fēng)力條件下持續(xù)運(yùn)行少量提水的大功率與多能力變化的風(fēng)力提水目的；(一般情況其可用運(yùn)動(dòng)快慢程度自動(dòng)調(diào)節(jié)，除非風(fēng)力變化量變化很大時(shí)才需要進(jìn)行水箱懸掛量的調(diào)節(jié))；其也可采用與一個(gè)或相繼與多個(gè)往復(fù)活塞泵或螺旋泵進(jìn)行配合，從而也可實(shí)現(xiàn)在不同風(fēng)力條件下的不同提水能力及時(shí)轉(zhuǎn)換和設(shè)備形式。
本發(fā)明提出的聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水、發(fā)電機(jī)是由將具有提水功能設(shè)置和風(fēng)電功能設(shè)置一體化的聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)與鏈箱提水機(jī)具或風(fēng)力發(fā)電設(shè)備配合于一體的機(jī)組形式，其可利用發(fā)電或提水的間隙時(shí)間進(jìn)行其中的另一項(xiàng)作業(yè)。
如本發(fā)明目的所述，聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)的動(dòng)力提供方式也不排斥將其與目前廣泛采用的螺旋泵或往復(fù)活塞式壓力水泵進(jìn)行配合，從而其也可形成“螺旋泵式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)”，或形成“往復(fù)活塞泵式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)”，“氣舉式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)”，從而使其實(shí)現(xiàn)更大的提水能力，在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)相同功率的螺旋泵或往復(fù)活塞泵式等提水需求情況下，采用聚風(fēng)式風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)可大量減少原來形式風(fēng)力機(jī)設(shè)備的開支，可與一個(gè)或相繼與多個(gè)螺旋泵或往復(fù)活塞式壓力水泵等進(jìn)行配合，從而也可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)力條件下的不同提水能力及時(shí)轉(zhuǎn)換，提水機(jī)具的作用方式與現(xiàn)有的情況相同，其也均可利用與其配合的聚風(fēng)機(jī)架作為提水后壓力輸水的平臺(tái)，無須專門搭建，因?yàn)槠渌绞降奶崴畽C(jī)具均為現(xiàn)有的技術(shù)，所以其結(jié)構(gòu)與性能不再表述。
下面通過示意圖說明聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式。
圖1是聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)大功率型風(fēng)力機(jī)與其鏈箱提水機(jī)具的配合俯視圖。
圖2是聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)大功率型風(fēng)力機(jī)與其鏈箱提水機(jī)具的配合側(cè)視圖。
圖1、圖2中1.斜置框架2.立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)3.槳輪板4.提水機(jī)具鏈條和鋼絲繩5.彎曲連接桿連接點(diǎn)6.取水點(diǎn)傳動(dòng)輪 7.聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)8.斜置框架 9.輸水管路 10.坡形高地 11.卸水平臺(tái) 12.鏈箱提水機(jī)具的機(jī)架13.提水水箱 14.水面取水處；圖示中可看出通過自然界微風(fēng)的聚集(圖1中箭頭表示)形成強(qiáng)勢風(fēng)能，作用于立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)的迎風(fēng)槳輪板上，(更大功率型風(fēng)力機(jī)可以輪切向方式和位置作用于槳輪上)，使立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)形成相向轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過傳動(dòng)齒輪形成合力帶動(dòng)提水機(jī)具上的鏈條或鋼絲繩形成水平來回轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)各個(gè)提水水箱運(yùn)動(dòng)到取水點(diǎn)水面之下時(shí)，各個(gè)提水水箱入水后水滿，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到上部的卸水平臺(tái)上時(shí)，在其上設(shè)置的翻卸水箱裝置可將各個(gè)水箱翻傾，使水卸出并通過輸水管路到達(dá)應(yīng)用地，實(shí)現(xiàn)提水目的；其可根據(jù)風(fēng)力變化情況增加與減少安裝數(shù)量，實(shí)現(xiàn)輸水能力的調(diào)節(jié)控制。
該聚風(fēng)式形式的風(fēng)力機(jī)也可采用多種機(jī)械傳動(dòng)方式帶動(dòng)螺旋泵或往復(fù)活塞式泵、氣舉式提水機(jī)具實(shí)現(xiàn)提水目的，從而使其適應(yīng)性和實(shí)用性更為廣泛。
權(quán)利要求
1.一種聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)、機(jī)組的工作原理與方法，其特征在于其是通過聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)上聚風(fēng)機(jī)架的大面積聚風(fēng)作用，使在其中部設(shè)置的立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)獲得足夠的能量形成大功率動(dòng)力負(fù)荷的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與其配合的鏈箱提水機(jī)具形成環(huán)繞于大功率風(fēng)力機(jī)卸水平臺(tái)之上到其與取水點(diǎn)水面之下的整體水平(或上下)來回轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行的機(jī)械運(yùn)動(dòng)形態(tài)，聚風(fēng)機(jī)架同時(shí)可起到支撐與托舉卸水平臺(tái)的作用，當(dāng)鏈箱提水機(jī)具上的各個(gè)提水水箱運(yùn)動(dòng)到取水點(diǎn)水面以下時(shí)，排列的水箱相繼入水使水箱水滿，當(dāng)運(yùn)行到在大功率風(fēng)力機(jī)上設(shè)置的卸水平臺(tái)之上時(shí)，通過在其上設(shè)置的翻卸水箱裝置使水箱傾斜，使提升的水瀉于卸水平臺(tái)之上，通過與卸水平臺(tái)連接的輸水管路輸送到應(yīng)用地點(diǎn)，從而形成大功率風(fēng)力提水；如風(fēng)向相反則可反方向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)自然界風(fēng)力強(qiáng)度變化的時(shí)候，還可隨時(shí)方便地進(jìn)行提水水箱安裝數(shù)量的增減調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)使其在大風(fēng)力的條件下多提水，又可在小風(fēng)力條件下持續(xù)運(yùn)行少量提水的大功率與多能力變化的風(fēng)力提水目的；其也可采用與一個(gè)或相繼與多個(gè)往復(fù)活塞泵或螺旋泵進(jìn)行配合，從而也可實(shí)現(xiàn)在不同風(fēng)力條件下的不同提水能力及時(shí)轉(zhuǎn)換和設(shè)備形式。
2.一種聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)，其特征在于其是由“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)”和“鏈箱提水機(jī)具”兩大功能部分相互結(jié)合構(gòu)成；聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)主要結(jié)構(gòu)包括①X形聚風(fēng)機(jī)架——X形聚風(fēng)機(jī)架就如同一個(gè)平置X形的結(jié)構(gòu)體，其上有四個(gè)斜置框架，在其迎風(fēng)面上設(shè)置有可起到聚風(fēng)作用的擋風(fēng)板；在聚風(fēng)機(jī)架的兩側(cè)中部設(shè)置可各遮擋半個(gè)，更大功率型則是遮擋多半個(gè)立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)體；在X形框架兩側(cè)可設(shè)加固連接桿，在斜置框架或在雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)上可設(shè)若干個(gè)風(fēng)壓調(diào)控門；平置X形聚風(fēng)機(jī)架需要的不同安裝位置設(shè)置卸水平臺(tái)；②立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)——“大功率”立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)是由立式并排設(shè)立的兩個(gè)翻轉(zhuǎn)槳輪構(gòu)成，在翻轉(zhuǎn)槳輪的中部設(shè)有槳輪輪軸，在槳輪輪軸上以縱向間隔角度均勻地分布設(shè)有3-6個(gè)(常用的是3-5個(gè))面積與規(guī)格完全相同的“丫”、“×”字形態(tài)的翻轉(zhuǎn)槳輪板構(gòu)成，翻轉(zhuǎn)槳輪板的形狀可為平板形狀，也可制造成為弧面形、L、T等形狀；而“更大功率”型立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是其中部為大直徑圓柱形的輥面設(shè)計(jì)，在圓柱形輥面的周邊設(shè)有超過4個(gè)至更多個(gè)翻轉(zhuǎn)槳輪板。在兩個(gè)槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)上設(shè)置的翻轉(zhuǎn)槳輪板的數(shù)量、形狀相同，在風(fēng)動(dòng)機(jī)的槳輪軸上一般設(shè)有兩個(gè)傳動(dòng)齒輪，或由多齒輪構(gòu)成的傳動(dòng)齒輪組；在翻轉(zhuǎn)槳輪板的外旋轉(zhuǎn)輪廓線上及外旋轉(zhuǎn)輪廓線以內(nèi)可設(shè)置若干個(gè)起固定連接與相互支撐作用的圓環(huán)，或在各個(gè)翻轉(zhuǎn)槳輪板之間設(shè)置固定支撐板或形成圓環(huán)板；還可在其上設(shè)置機(jī)械制動(dòng)裝置。聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)的鏈箱提水機(jī)具功能部分包括其主要是由鏈箱提水機(jī)具的機(jī)架、傳動(dòng)鏈條或鋼絲繩、傳動(dòng)鏈輪或傳動(dòng)圓輪、各個(gè)提水水箱、彎曲連接桿、運(yùn)行防倒退卡結(jié)構(gòu)、翻卸水箱裝置、卸水平臺(tái)、輸水管路等主要功能結(jié)構(gòu)構(gòu)成；鏈箱提水機(jī)具的驅(qū)動(dòng)輪與“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)”上形成合力的一個(gè)傳動(dòng)齒輪連接配合，(或使之成為一體化結(jié)構(gòu)體的齒輪)，也可采用分別安裝于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)槳輪上的方式，其多數(shù)更適合在其上用彎曲連接桿將水箱與鏈條(或傳動(dòng)鋼絲繩)進(jìn)行連接；在鏈箱提水機(jī)具的機(jī)架上一般還設(shè)有運(yùn)行防倒退結(jié)構(gòu)，其可在風(fēng)動(dòng)機(jī)上的不同位置設(shè)置與鏈箱提水機(jī)具配合的傳動(dòng)連接位置點(diǎn)。
3.一種聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)組，其特征在于其是由在設(shè)計(jì)提水線路上由兩個(gè)及以上的“聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)”間接安裝設(shè)置形式的、并與一個(gè)或兩個(gè)“鏈箱提水機(jī)具”結(jié)合聯(lián)合構(gòu)成的相互串聯(lián)運(yùn)行形態(tài)的提水機(jī)設(shè)備形式。
4.一種聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水、發(fā)電機(jī)，其特征在于其是由將具有提水功能設(shè)置和風(fēng)電功能設(shè)置一體化的聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)與鏈箱提水機(jī)具或風(fēng)力發(fā)電設(shè)備配合于一體的機(jī)組形式，其可利用發(fā)電或提水的間隙時(shí)間進(jìn)行其中的另一項(xiàng)作業(yè)。
5.一種往復(fù)活塞泵式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)，其特征在于其是由聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)與往復(fù)活塞泵式提水機(jī)具配合形成的大功率風(fēng)力提水機(jī)組，其也可采用與一個(gè)或相繼與多個(gè)往復(fù)活塞式壓力水泵進(jìn)行配合，從而也可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)力條件下的不同提水能力的及時(shí)轉(zhuǎn)換。
6.一種螺旋泵式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)，其特征在于其是由聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)與螺旋泵式提水機(jī)具配合形成的大功率風(fēng)力提水機(jī)組，其也可采用與一個(gè)或相繼與多個(gè)螺旋泵進(jìn)行配合，從而也可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)力條件下的不同提水能力的及時(shí)轉(zhuǎn)換。
7.一種氣舉式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)，其特征在于其是由聚風(fēng)式大功率風(fēng)力機(jī)與氣舉式提水機(jī)具配合形成的大功率風(fēng)力提水機(jī)組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)、機(jī)組，其特征在于其可采用多種不同的機(jī)械配合方式進(jìn)行傳動(dòng)配合，可有不同的鏈條排列方式與規(guī)格；可有不同的、并可變化的提水水箱數(shù)量、容積、規(guī)格的設(shè)置，以及水箱與鏈條的不同連接與配合方式，提水機(jī)風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)可有不同的高度、長度、寬度等，其可在提水機(jī)具的外面設(shè)置防凍防護(hù)罩，提水機(jī)具機(jī)架下部取水點(diǎn)的位置可形成可上下活動(dòng)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)、機(jī)組，其是通過X型聚風(fēng)機(jī)架的聚風(fēng)作用，使立式雙槳輪風(fēng)動(dòng)機(jī)獲得大功率的動(dòng)力，帶動(dòng)與其配合的鏈箱提水機(jī)具的各個(gè)提水水箱形成環(huán)繞于風(fēng)力機(jī)卸水平臺(tái)之上到低位取水點(diǎn)水面之下的來回轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從低位取水到高位卸水平臺(tái)之上傾斜瀉出，通過輸水管路輸送到應(yīng)用地點(diǎn)，X型聚風(fēng)機(jī)架的不同位置同時(shí)可充當(dāng)提水需要的輸水平臺(tái)；當(dāng)自然界風(fēng)力強(qiáng)度變化的時(shí)候，還可隨時(shí)方便地進(jìn)行提水水箱安裝數(shù)量的增減操作調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)在大風(fēng)力條件下多提水，在小風(fēng)力條件下持續(xù)少量提水的大功率和多能力變化的風(fēng)力提水機(jī)設(shè)計(jì)目的；其還可形成往復(fù)泵或螺旋泵式聚風(fēng)式大功率風(fēng)力提水機(jī)的機(jī)械形式。
文檔編號(hào)F03D9/00GK1587680SQ200410080368
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者陳曉通 申請(qǐng)人:陳曉通