所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在流體狀態(tài)下通過分布懸掛在柔索上的若干帆翼把流體能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種裝置，適用風(fēng)力、潮汐、潮流、河流以及其他流動物體發(fā)電及流體能轉(zhuǎn)換機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

目前，公知的流體能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)置一般是水平軸旋槳、垂直軸葉片和各種阻力型裝置，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、單件大、安裝困難、成本高、大功率困難等，尤其不宜在復(fù)雜地形安裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是有一種閉合柔索環(huán)繞在兩個(gè)或多個(gè)輪體上，沿著閉合柔索分布鉸鏈多個(gè)帆翼，這些帆翼在流體的作用下給柔索施加動力，推動柔索繞著輪體移動帶動輪體轉(zhuǎn)動把流體能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，此柔索可以由繩索、鏈條或傳送帶組成，對應(yīng)著不同柔索，輪體可以由滑輪、鏈輪或帶輪組成。

每組環(huán)狀閉合系統(tǒng)可以有一條、兩條或多條柔索通過一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)鉸鏈來鏈接每個(gè)帆翼，在閉合柔索上分布鏈接若干個(gè)帆翼，柔索的移動帶動被環(huán)繞的輪體轉(zhuǎn)動，每個(gè)被柔索環(huán)繞的輪體都可以輸出能量，每組環(huán)狀閉合面相對地面可以任意角度。

在一個(gè)支撐系統(tǒng)中可以多組環(huán)柔索帆翼流體能轉(zhuǎn)換裝置組連，這樣可以使帆翼、柔索、輪系等電組件小型化，從而可以串并聯(lián)大功率能量輸出，每組系統(tǒng)可以容易建成小到數(shù)百瓦大到數(shù)兆瓦乃至數(shù)十兆瓦或過百兆瓦的功率輸出，此系統(tǒng)更加適合利用山澗溝壑、江河湖泊、潮流及潮汐發(fā)電，因?yàn)橄到y(tǒng)單件小，所以可以克服山區(qū)和島礁運(yùn)輸困難的問題，可以利用山體島礁做支架，使成本大幅減低。

此系統(tǒng)若用在水力發(fā)電，無需構(gòu)建壩體，對自然環(huán)境幾乎無破壞，更加有效的保護(hù)自然環(huán)境。

此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：

1、易標(biāo)準(zhǔn)化：此系統(tǒng)由于帆翼各點(diǎn)運(yùn)動速度相同，所以可以容易設(shè)計(jì)翼型；可以根據(jù)實(shí)際情況積木式的隨意搭配和組合，因?yàn)槊拷M會有多個(gè)輪體支撐，所以可以分散輸出能量，使系統(tǒng)單件小型化。

2、安全：設(shè)計(jì)合適的帆翼偏轉(zhuǎn)軸線和適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)力，可以根據(jù)流體流速情況自動偏轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)在大流速情況下帆翼大角度自動偏轉(zhuǎn)，保證系統(tǒng)安全，也可以設(shè)計(jì)成在大流速情況下依然可以輸出額定功率，不像目前發(fā)電系統(tǒng)在大流速情況下不能發(fā)電的現(xiàn)狀。

3、節(jié)約：此系統(tǒng)構(gòu)造簡單、容易安裝和維修、壽命長，多構(gòu)件結(jié)構(gòu)相同，易于標(biāo)準(zhǔn)化和批量生產(chǎn)，從而節(jié)約大量材料降低制造成本，尤其是山區(qū)安裝更加節(jié)約；由于帆翼可以帶動柔索高速移動，被柔索帶動輪系就可以高速轉(zhuǎn)動，如果用于發(fā)電可以用直驅(qū)方式帶動發(fā)電機(jī)，節(jié)約升速機(jī)，減少成本，提高機(jī)械效率。

4、應(yīng)用廣泛：此系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，可以根據(jù)不同工況和環(huán)境設(shè)計(jì)不同的機(jī)型，并能根據(jù)設(shè)計(jì)來適應(yīng)大流速和低流速的環(huán)境下工作。

5、環(huán)保：因?yàn)榇讼到y(tǒng)可以在任何大風(fēng)情況下正常運(yùn)行，在沙塵暴的氣候下運(yùn)行，能夠降低風(fēng)沙能，有效抑制沙塵暴。

6、效率高：由于帆翼各點(diǎn)的運(yùn)行相同，各點(diǎn)的流體能利用率相同，其結(jié)構(gòu)可以全覆蓋的掃過流體截面，所以會更加容易的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，提高流體能利用率。

7、易大功率建設(shè)：因?yàn)檠b置可以組連，所以可以拼接組成大功率系統(tǒng)。

附圖說明

下面結(jié)合圖1和圖2實(shí)施例對本發(fā)明的進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的原理圖：此系統(tǒng)列舉了一例由一組閉環(huán)環(huán)繞3個(gè)輪體組成的一套完整的環(huán)狀閉合面水平地面的環(huán)柔索帆翼流體能轉(zhuǎn)換裝置。1下帆翼，2鉸鏈，3上帆翼，4帆翼架，5輪軸，6輪體，7柔索，組成了一套單環(huán)柔索帆翼流體能轉(zhuǎn)換裝置完整的工作原理圖。

圖2是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的原理圖：此系統(tǒng)列舉了一例由雙閉環(huán)環(huán)繞3組輪系的6個(gè)輪體組成的一套完整的上下雙環(huán)狀閉合面水平地面的環(huán)柔索帆翼流體能轉(zhuǎn)換裝置。1中帆翼，2上鉸鏈，3上帆翼，4上帆翼架，5上輪軸，6上輪體，7上柔索，8下輪軸，9下帆翼，10下鉸鏈，11下柔索，12下帆翼架，13下輪體組成了一套雙環(huán)柔索帆翼流體能轉(zhuǎn)換裝置完整的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中，柔索7閉合環(huán)繞在三個(gè)輪體6上，通過輪軸5輸出能量，在流體的作用下，下帆翼1和上帆翼3被作用升力，下帆翼1和上帆翼3與帆翼架4連接通過鉸鏈2如圖連接在柔索7上，在沿著柔索7的運(yùn)動方向分力的作用下，柔索7環(huán)繞著輪體6運(yùn)動，帶動輪體6轉(zhuǎn)動通過輪軸5輸出能量。帆翼的偏轉(zhuǎn)角度可以由風(fēng)力通過帆翼偏心安裝在帆翼架4而形成的偏心力自動偏轉(zhuǎn)，在鉸鏈2上可以設(shè)計(jì)合適的恢復(fù)力，使得帆翼的偏轉(zhuǎn)角度按照流體流速的不同大小自動偏轉(zhuǎn)相適應(yīng)的角度，也可以設(shè)計(jì)制作有伺服功能的鉸鏈2來控制偏轉(zhuǎn)角度。

在圖2中，兩條相平行的上柔索7和下柔索11閉合環(huán)繞在三個(gè)上輪體6和三個(gè)下輪體13上，通過上輪軸5和下輪軸8輸出能量，在流體的作用下，中帆翼1、上帆翼3和下帆翼9與上帆翼架4和下帆翼架12連接通過上鉸鏈2和下鉸鏈10如圖連接在上柔索7和下柔索11上，在沿著上柔索7和下柔索11的運(yùn)動方向分力的作用下，上柔索7和下柔索11環(huán)繞著上輪體6和下輪體13運(yùn)動，帶動上輪體6和下輪體13轉(zhuǎn)動通過上輪軸5和下輪軸8輸出能量。帆翼的偏轉(zhuǎn)角度可以由風(fēng)力通過帆翼偏心安裝在上帆翼架4和下帆翼架12而形成的偏心力自動偏轉(zhuǎn)，在上鉸鏈2和下鉸鏈10上可以設(shè)計(jì)合適的恢復(fù)力，使得帆翼的偏轉(zhuǎn)角度按照流體流速的不同大小自動偏轉(zhuǎn)相適應(yīng)的角度，也可以設(shè)計(jì)制作有伺服功能的上鉸鏈2和下鉸鏈10來控制偏轉(zhuǎn)角度。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種環(huán)柔索帆翼流體能轉(zhuǎn)換裝置是有一種閉合柔索環(huán)繞在兩個(gè)或多個(gè)輪體上，沿著閉合柔索分布鉸鏈多個(gè)帆翼，這些帆翼在流體的作用下給柔索施加動力，推動柔索繞著輪體移動并帶動輪體轉(zhuǎn)動把流體能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，此柔索可以由繩索、鏈條或傳送帶組成，對應(yīng)著不同柔索，輪體可以由滑輪、鏈輪或帶輪組成，每組環(huán)狀閉合系統(tǒng)可以有一條、兩條或多條柔索通過一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)鉸鏈來鏈接每個(gè)帆翼，在閉合柔索上分布鏈接若干個(gè)帆翼，柔索的移動帶動被環(huán)繞的輪體轉(zhuǎn)動，每個(gè)被柔索環(huán)繞的輪體都可以輸出能量，每組環(huán)狀閉合面相對地面可以任意角度安裝并可以組連。

技術(shù)研發(fā)人員：劉恩均
受保護(hù)的技術(shù)使用者：劉恩均
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.09
技術(shù)公布日：2017.10.10