一种柔性弓帆式水轮机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种柔性弓帆式水轮机，属于水流发电技术领域，它包括上转动盘、下转动盘、弓帆、档杆，所述上转动盘、下转动盘上下平行，所述档杆连接在上转动盘与下转动盘之间，所述弓帆包括上横杆、下横杆、弓帆A轴、弓帆B轴、转轴、帆，所述上横杆、弓帆B轴、下横杆、弓帆A轴依次首尾连接形成框架结构，所述帆的两侧分别连接在弓帆A轴与弓帆B轴上，所述上横杆有轴孔A，所述下横杆上有轴孔B，轴孔B在下横杆的位置与轴孔A在上横杆上的位置相同，所述转轴一端连接在上转动盘上，另一端依次穿过轴孔A、轴孔B后连接下转动盘；本实用新型专利技术增加顺流转动力矩，减小逆流转动力矩，可以更好的为发电机提供动力。

A Flexible Bow and Sail Turbine

The utility model relates to a flexible bow-sail turbine, which belongs to the technical field of water flow power generation. It comprises an upper rotating disc, a lower rotating disc, a bow sail and a gear rod. The upper rotating disc and a lower rotating disc are parallel, and the gear rod is connected between the upper rotating disc and the lower rotating disc. The bow sail comprises an upper horizontal bar, a lower horizontal bar, a bow sail A axis, a bow sail B axis, a rotating shaft and a sail, and the upper horizontal bar. The two sides of the sail are respectively connected on the A-axis of the bow sail and the B-axis of the bow sail. The upper cross bar has an axle hole A. The lower cross bar has an axle hole B. The position of the axle hole B on the lower cross bar is the same as that of the axle hole A on the upper cross bar. One end of the rotating shaft is connected to the upper rotating disc, and the other end passes through the axle hole A and the axle in turn. The lower rotating disc is connected behind hole B; the utility model increases the downstream rotating moment, reduces the countercurrent rotating moment, and can better provide power for the generator.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性弓帆式水轮机
本技术涉及一种柔性弓帆式水轮机，属于水流发电技术。
技术介绍
目前国内外水轮机应用在发电中的,主要有落差发电的水轮机和海流发电中的水轮机。在落差发电和海流发电中,它们所应用的水轮机的叶片大部分是固定的,不能转动。现有的转动式水轮机，叶片是弧形且为钢性材料，其不足之处在于:这种水轮机的叶片在顺流转动时受到的力矩有限，在逆流转动时受到的水流阻力较大,而且这种叶片容易折断和受腐蚀。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术公开了一种柔性弓帆式水轮机，它包括上转动盘、下转动盘、弓帆、档杆，所述上转动盘、下转动盘上下平行安装，所述档杆安装在上转动盘与下转动盘之间，所述弓帆包括上横杆、下横杆、弓帆A轴、弓帆B轴、转轴、帆，所述上横杆、弓帆B轴、下横杆、弓帆A轴依次首尾连接形成框架结构，所述帆的一侧连接弓帆A轴，另一侧连接弓帆B轴，所述上横杆设有轴孔A，所述下横杆上设有轴孔B，所述转轴竖直设置在上、下转动盘之间,且转轴一端连接在上转动盘上，另一端依次穿过轴孔A、轴孔B后连接在下转动盘上。进一步的，帆上装置有软磁条，所述软磁条与弓帆B轴磁性连接。进一步的，软磁条沿帆到弓帆A轴的曲线距离与弓帆B轴到弓帆A轴的直线距离相等。进一步的，弓帆B轴材料为硬质磁性材料。进一步的，轴孔A到弓帆A轴的距离与轴孔A到弓帆B轴的距离比例为1：2。进一步的，帆的材料为尼龙纤维布。通过实施本技术中所提供的用于水轮机上的柔性弓帆能够获得相较于现有技术更大的顺流力矩，以获得更多的有效功率，同时还可以在逆流时将弓帆收起，减小逆流力矩，以起到降低阻力的作用，从而能够在为发电机提供更大的推动力的同时降低阻力减少不必要的能耗，进一步地，弓帆材料的选用，还可使装置耐腐蚀，抗拉伸，这对装置的稳定性与寿命都起到了积极效果。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的弓帆结构示意图；图3为本技术的工作原理示意图。图例：11.上转动盘；12.下转动盘；101.上轴孔；102.下轴孔；2.弓帆；21.上横杆；22.下横杆；23.弓帆A轴；24.弓帆B轴；25.转轴；26.帆；271.轴孔A；272.轴孔B；28.软磁条；；3档杆；4.水流；5.转动方向。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。本技术涉及一种柔性弓帆式水轮机，如图1、图2所示，它包括上转动盘11、下转动盘12，上下两个转动盘平行安装，上转动盘11和下转动盘12优选采用圆形盘体，且二者圆心在同一条轴线上，这样设置有助于水轮机在工作时，上转动盘11和下转动盘12不会产生不对称的力，从而保证了装置运转时的稳定性。上下两个转动盘中心分别设置有上轴孔101、下轴孔102，一根长轴穿过上下两个轴孔，长轴上可以同时穿过多个柔性弓帆式水轮机，这样做可以增大长轴对外的扭矩，从而更有效的推动发电机。档杆3安装在上转动盘11与下转动盘12之间，优选的，档杆3与上下两个转动盘垂直，这样做能够使水轮机整体便于安装。弓帆2包括上横杆21、弓帆B轴24、下横杆22、弓帆A轴23依次首尾连接形成框架结构，帆26的两侧分别连接在弓帆A轴23与弓帆B轴24上，优选的，上横杆21、弓帆B轴24、下横杆22、弓帆A轴23所形成的框架结构为矩形框架，这样做能够使框架的面积最大，可以使更大的面积的帆26连接在框架上，这样做还可以便于安装。在这里弓帆2是指在受力时，绷紧状态下其截面为弧线的柔性帆，其帆面的长度长于弓帆A轴23到弓帆B轴24的长度，因此在受力状态下，其柔性帆受力绷紧呈弧面，增大力矩，同时柔性帆面也能在反向回程过程中收起多余的帆面，从而降低损耗，达到增效降耗的作用。为了让装置更好的工作，上横杆21与弓帆B轴24的连接的一端有上横杆21的延伸部，下横杆22与上横杆21做同样处理，延伸部作为被档杆3阻挡的部位，这样可以使档杆3所挡住的部分不是弓帆B轴24所在轴线，不会使连接在弓帆B轴24上的帆26被档杆挡住，使帆26的受力面积更大，从而获得更大的力矩。上横杆21设有轴孔A271，轴孔A271到弓帆A轴23的距离与轴孔A271到弓帆B轴24的距离比例为1：2，这样设置可使弓帆2在水流4作用下可以翻转，在翻转的过程中，既能保证弓帆2能正常翻转，也可以保证在翻转过程中产生的阻力达到最小。下横杆22上设有轴孔B272，轴孔B272在下横杆22的位置与轴孔A271在上横杆21上的位置相对，且二者在同一轴线上，转轴25一端连接在上转动盘11上，另一端依次穿过轴孔A271、轴孔B272后连接下转动盘12，转轴25优选的垂直连接在上转动盘11与下转动盘12之间，这样做可以使弓帆2的转动顺畅，弓帆2与垂直连接在上下转动盘之间的档杆3的配合更好。另外，本装置帆26上设有软磁条28，软磁条28沿帆26到弓帆A轴23的曲线距离与弓帆B轴24到弓帆A轴23的直线距离相等，弓帆B轴24的材料是硬质的磁性材料，水轮机在沿转动方向5运转过程中，弓帆2被档杆3阻挡，弓帆2不能在沿转轴25转动，此时帆26上的软磁条28与弓帆B轴24贴合，随着水轮机的转动，在弓帆2方向沿水流4为同一方向，到弓帆2与水流4方向垂直的这一过程中，帆26受到水流的冲击力逐渐增大，在水流冲击力作用下，软磁条28与弓帆B轴24分离，帆26打开，打开后的帆26与闭合的帆26增大了受力面积，从而使弓帆2受水流4产生的力矩增大，随着水轮机继续旋转，弓帆2再次旋转到与水流4的方向相同，此时弓帆2与档杆3分离，沿转轴25转动180°，此时弓帆2在水流冲击作用下帆26收起，此时，软磁条28刚好与弓帆B轴24贴合，贴合后的帆26使弓帆2形成一个平面，在水轮机的继续运转中，弓帆2与水流4成顺流方向，由于软磁条28与弓帆B轴24贴合，帆26不会被打开，使弓帆2受水流4的冲击力最小，直至再次被档杆3挡住弓帆打开。当然，这种使弓帆2与弓帆B轴24贴合的装置可以替换为子母魔术贴，子魔术贴替换软磁条28设置在弓帆2上，母魔术贴设置在弓帆B轴24上，当弓帆2收起时，通过子母魔术贴实现与弓帆B轴24贴合；软磁条28还可以替换为粘性物体，当弓帆2收起时，可通过粘性物体与弓帆B轴24贴合，这种替换还有很多，此处不再一一列举。帆26的材料为尼龙纤维布，这种布具有耐腐蚀、柔软抗拉伸以及耐磨等特性，使用这种布，弓帆2的使用寿命更长，减少了维修次数，从而可以减轻工作人员的劳动支出，也可以节省经费。本实施例所述的作用在水轮机上的柔性弓帆工作原理见图3。1、处于水轮机右侧的弓帆2，在水流4的作用下，上横杆21、下横杆22被档杆3阻挡，这时帆26上的软磁条28与弓帆B轴24在水流4冲击下打开，打开后的帆26横截面与横杆形成弓形，这时弓帆2获得最大的顺流转动力矩，也就是说，在这个状态下，帆26横截面与横杆成抛物线状，受力面积达到最大，因而获得顺流转动力矩最大，与现有叶片相比可增加阻力系数25%-30%。2、处于水轮机左侧和下侧的弓帆2，在水流4的作用下将绕转轴25进行180°的旋转，使弓帆2处于顺流方向，这时，帆26在水流4作用下收起，贴近弓帆B轴24，在软磁条28的作用下使帆26与弓帆B轴24贴合，此时，弓帆2形成一个顺流方向的平面，逆流向力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性弓帆式水轮机，其特征在于：它包括上转动盘(11)、下转动盘(12)、弓帆(2)、档杆(3)，所述上转动盘(11)、下转动盘(12)上下平行安装，所述档杆(3)安装在上转动盘(11)与下转动盘(12)之间，所述弓帆(2)包括上横杆(21)、下横杆(22)、弓帆A轴(23)、弓帆B轴(24)、转轴(25)、帆(26)，所述上横杆(21)、弓帆B轴(24)、下横杆(22)、弓帆A轴(23)依次首尾连接形成框架结构，所述帆(26)的一侧连接弓帆A轴(23)，另一侧连接弓帆B轴(24)，所述上横杆(21)设有轴孔A(271)，所述下横杆(22)上设有轴孔B(272)，所述转轴(25)竖直设置在上转动盘(11)与下转动盘(12)之间，且转轴(25)一端连接在上转动盘(11)上，另一端依次穿过轴孔A(271)、轴孔B(272)后连接在下转动盘(12)上。

【技术特征摘要】
1.一种柔性弓帆式水轮机，其特征在于：它包括上转动盘(11)、下转动盘(12)、弓帆(2)、档杆(3)，所述上转动盘(11)、下转动盘(12)上下平行安装，所述档杆(3)安装在上转动盘(11)与下转动盘(12)之间，所述弓帆(2)包括上横杆(21)、下横杆(22)、弓帆A轴(23)、弓帆B轴(24)、转轴(25)、帆(26)，所述上横杆(21)、弓帆B轴(24)、下横杆(22)、弓帆A轴(23)依次首尾连接形成框架结构，所述帆(26)的一侧连接弓帆A轴(23)，另一侧连接弓帆B轴(24)，所述上横杆(21)设有轴孔A(271)，所述下横杆(22)上设有轴孔B(272)，所述转轴(25)竖直设置在上转动盘(11)与下转动盘(12)之间，且转轴(25)一端连接在上转动盘(11)上，另一端依次穿过轴孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志学，
申请(专利权)人：张志学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23