專利名稱：管道流體動力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力裝置，特別是一種管道流體動力裝置。能將自然界的、人工的流體(水、汽等)的動能變?yōu)闄C械能。
眾所周知，水往低處流，管道內(nèi)的流體沿壓力方向運動，就能將能量釋放出來?，F(xiàn)有的流體動力裝置(如水輪機、水車、水磨等)都是以提高攔水面取得較大的落差，水從側(cè)面沖擊使動力裝置轉(zhuǎn)動而獲得動力的。這些動力裝置要求高筑堤壩，水庫容量大，選點條件苛刻，工程量大。部分落差小，無庫容的地方無法利用這些動力裝置，導致一定程度上的資源浪費。同時，在許多人工廢水、廢汽的排放中所存在的動能無法由這些動力裝置回收以取得一定的再利用價值。
本發(fā)明的目的，是提供一種能充分利用各種水力資源和人工廢水、廢汽的管道流體動力裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有兩種實施方案。
第一種實施方案的管道流體動力裝置，其特征在于它由直管道、用帶軸承的上、下定位圈定位在管道內(nèi)的轉(zhuǎn)軸，裝在轉(zhuǎn)軸上的葉片以及裝在轉(zhuǎn)軸一端且露出管道外的外環(huán)齒輪組成。外環(huán)齒輪與傳動系統(tǒng)連接，帶動其它設備直接作功或?qū)幽苻D(zhuǎn)化為其它能。
外環(huán)齒輪的齒可以是直齒，也可以是傘形斜齒，只要便于與傳動系統(tǒng)連接即可。
第一種實施方案可用于因條件限制只能單級取能的地方。
第二種實施方案的管道流體動力裝置，其特征在于它由彎角管道，用帶軸承的上、下定位圈定位在管道彎角一邊的轉(zhuǎn)軸，裝在轉(zhuǎn)軸上的葉片組成，轉(zhuǎn)軸一端伸出管道彎角的外邊。轉(zhuǎn)軸與傳動系統(tǒng)連接，帶動其它設備直接作功或?qū)幽苻D(zhuǎn)變?yōu)槠渌堋?br> 彎角管道的彎角最好采用80°--140°。
為了防止在轉(zhuǎn)軸穿出管道處泄漏，在轉(zhuǎn)軸伸出管道處可增設防止流體泄漏的凸圈和膠封。
第二種實施方案可用于流量大，壓力大，安裝條件許可，可多級取能的地方。
如果把現(xiàn)有水輪機提取動能稱作為水能的“急釋”形式，那么，本裝置即可稱為“緩釋”形式。同樣量的水及落差，“緩釋”裝置取得的能量的總和應不少于“急釋”，甚至比“急釋”還大。它還有其它的一些優(yōu)勢與橋梁結(jié)合，便利交通；與水利灌溉設施配合，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展；對于保持水土，美化環(huán)境起相當大的作用；為潮汐發(fā)電提供了一種簡易方式；它還便于裝拆維修等管理工作。
本發(fā)明管道流體動力裝置的具體結(jié)構(gòu)，由以下附圖和實施例給出。


圖1是本發(fā)明管道流體動力裝置第一種實施方案剖面示意圖。
圖2是定位圈示意圖。
圖3是外環(huán)齒輪示意圖。
圖4是本發(fā)明管道流體動力裝置第二種實施方案剖面示意圖。
圖中，1是管道，2是定位圈，3是轉(zhuǎn)軸，4是軸承，5是葉片，6是外環(huán)齒輪，7是凸圈，8是膠封。
下面結(jié)合附圖，詳細描述本發(fā)明管道流體動力裝置的具體結(jié)構(gòu)。
本裝置隨流體壓力的大小選用管道的材料及厚度，隨流體流量的大小選用多大的管道。小的管道可選用現(xiàn)有塑料的，中等的可用薄鐵板做成，較大的用專制鋼管或鋼筋水泥預制件做。用金屬(一般用鋼鐵)做轉(zhuǎn)軸、葉片和定位圈。葉片直徑稍小于管道內(nèi)徑，定位圈外徑正好與管內(nèi)徑一樣，并固定在其位置上，中部用軸承連接轉(zhuǎn)軸，葉片一般為3至6片，也可多片。葉片焊在轉(zhuǎn)軸上，做成螺旋形與管道垂直方向25°--65°，葉片也可焊在轉(zhuǎn)軸套管上，再把連葉片的套管和轉(zhuǎn)軸用穿銷固定下來。轉(zhuǎn)軸套管可以是直圓筒形，也可做成錐形，即進口處小，出口處大，套管與軸的空位可用塑料泡沫或其它物體填充。第一種實施方案的動力裝置，其外環(huán)齒輪可焊在多片的葉片上，也視情況而定把外環(huán)齒輪做成直齒或傘形斜齒，即便于調(diào)速以及與傳動系統(tǒng)連接即可。該動力裝置也可安裝在專制的浮塢上，讓超大流量的水從底下流過。
第二種實施方案的動力裝置安裝在能多級取能的地方(單級取能也可以)，各級裝置轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向應一致。流體入口(工作段)與流體出口(排放段)成80°--140°，而管道的轉(zhuǎn)向視條件而定，可以是任意角度的。由于轉(zhuǎn)軸軸尾穿過軸承孔長出管道橫截面外，要保證水、汽不會在軸向間隙中泄漏，故轉(zhuǎn)軸后端套一凸圈，凸圈與轉(zhuǎn)軸間應無縫隙，并用穿銷固定，再做一個膠封，以封住水或汽。膠封的一面固定在管道橫截面內(nèi)壁，另一面套壓凸圈，膠封內(nèi)壁與凸圈接觸處選用電木或其它耐磨材料，即既要保證轉(zhuǎn)軸(連凸圈)順利(少耗動能)轉(zhuǎn)動，亦要能把水、汽封住。如這個膠封不夠嚴密，在動力輸出軸(轉(zhuǎn)軸軸尾)靠管道一端再裝一個凸圈和膠封，力求把水、汽封住。當然，在大多數(shù)條件要求不嚴格的情況下，也可以完全不安裝膠封。
在一般情況下，本裝置的長度為管道直徑的兩倍多，但由于地貌位置等自然條件，或為了加大和穩(wěn)定提供動能，也為了便于安裝，轉(zhuǎn)軸可加長或做成二、三段，各段轉(zhuǎn)軸之間用萬向節(jié)相連接。這樣，每段轉(zhuǎn)軸的外圍(管道)可彎一定角度(一般40°以下)。從經(jīng)濟性方面考慮，管道的直徑應在500毫米以上。
本裝置安裝于自然流水時，入口處可做成喇叭狀，以便于進水。入口外圍應有隔渣網(wǎng)欄，入口后前段管應有閘門，以便維修。出口處一般都低于入口處，也就是說整個管道是向下傾斜的。要進行一定的蓄勢工作，一般來說，要攔截其它散流，讓全部的水都流經(jīng)管道而過，條件許可的話，攔截的堤壩要高一點，要有多一點儲量，讓壓力大些，流速穩(wěn)定些。但堤壩又不能太高，要留有超量的水流過的余地(超量水趟壩面而過或另有水閘放水)。
權(quán)利要求
1.一種管道流體動力裝置，其特征在于它由直管道1，用帶軸承4的上、下定位圈2定位在管道1內(nèi)的轉(zhuǎn)軸3，裝在轉(zhuǎn)軸3上的葉片5以及裝在轉(zhuǎn)軸3一端且露出管道1外的外環(huán)齒輪6組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道流體動力裝置，其特征在于外環(huán)齒輪6的齒是直齒或傘形斜齒。
3.一種管道流體動力裝置，其特征在于它由彎角管道1，用帶軸承4的上、下定位圈2定位在管道1彎角一邊的轉(zhuǎn)軸3，裝在轉(zhuǎn)軸3上的葉片5組成，轉(zhuǎn)軸3一端伸出管道1彎角的外邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道流體動力裝置，其特征在于彎角管道1的彎角為80°--140°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的管道流體動力裝置，其特征在于轉(zhuǎn)軸3伸出管道1處增設防止流體泄漏的凸圈7和膠封8。
全文摘要
發(fā)明一種管道流體動力裝置,其特征在于它由直管道或彎角管道1,用帶軸承4的上、下定位圈2定位在管道1內(nèi)的轉(zhuǎn)軸3,裝在轉(zhuǎn)軸3上的葉片5組成。轉(zhuǎn)軸3的一端裝有露出管道1外的外環(huán)齒輪6或直接伸出管道1外,與傳動裝置連接。本發(fā)明的管道流體動力裝置能更充分地利用水力資源,特別適用于有相當流量的不通航的小河、溪流或渠道,最大限度地獲取流體的動能,還可以用于從廢水、廢汽的排放中回收動能。
文檔編號F03B3/04GK1201110SQ9710511
公開日1998年12月9日 申請日期1997年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月29日
發(fā)明者鄭比德 申請人:鄭比德