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一种流能泵构成法及流能泵

文献发布时间:2023-06-19 16:04:54



技术领域

本发明流能泵构成法及流能泵归属于可再生能源开发利用领域和减少人类活动中的碳排放的环保领域,具体讲,它是一种完全利用大自然本身的能量形式驱动抽水机械的制造方法,是一种完全不需要人工动力驱动的流能泵技术。

背景技术

众所周知,在地球表面,水是往低处流的。倘若要让低处的江河流水提升到能越过高高的防洪大堤是需要使用人工动力驱动抽水机械来提高水位才能实现江河流水上升到高过防洪大堤的。

在人们强烈地意识到能源安全与需求的重要性,以及环境保护的重要性,尽快达到碳中和的目的,尽量减少人工转化的能量,尽量减少消耗人工转化来的能量,尽量开发利用天然能量,尽量开发利用可再生能源,力争采用大自然本来的能源形式为人类服务,解决能源需求的问题。

发明内容

本发明解决问题的技术方案是清楚表述流能泵构成法和按照流能泵构成法发明一种采用大自然本来的能源形式来驱动的流能泵为人类需求服务。

.本发明所制定的构成法技术方案涉及到汇聚、绕射和流速、压力、流体功率密度放大法,按照流过安装在机架中流能泵的主体之水流流程来表述流能泵的构成特征:当带渣的流体,带渣的空气、带渣的水体,具体选择表述带渣的水体,在带渣的水体流进泵体之前,必须采用的多重传送带式拦截法和自动传送带式拦截网清渣法,必须阻止杂物堵塞泵体的流道和喷射口环的各个喷射口,同时自动清理拦截网上累积的杂物;当无杂水流流过采用喇叭形管构件构成的汇聚罩时,在汇聚罩出水口后形成了高动能的水流,当高动能的水流流过汇聚罩与其连通的绕流器以及水流将从绕流器内侧的喷射装置之喷射口环的各个喷射口同时喷出后,便形成的动能更高的喷射水柱,直接喷射到叶片轮的叶片上而在叶片轮上众多的叶片中形成动态的稳定的流速均匀的流体动能环,从根本上消除了叶片与叶片之间的动能差所引起的流体力学阻力;当水流充盈泵体时,泵体必须采用密封法,泵体上只在技术要求指定的一则留一个入水口和泵体顶部的出水口之外,其它部分一律密封;密封之前,将机芯体安置于泵体中心轴线位置,机芯体中包括上中下三个关联部分,上半部分呈蘑菇形整流罩,中间部分设置的是增速器,下半部分为圆柱体侧表面固定连接叶片的叶片轮,蘑菇形整流罩的输入轴通过联轴器B与增速器的输出轴连接,增速器的输入轴通过联轴器A与叶片轮的输出轴连接,机芯体的叶片轮叶片接受来自于喷射口算出的喷射水柱的冲击作用而令机芯体旋转;安装时,机芯体中的蘑菇形整流罩端在上,机芯体中叶片轮的平底端在下,由通过增速器安装横梁安装在泵体上罩的下部,叶片轮的输出轴通过联轴器B连接增速器的输入轴固定连接;增速器的输出轴通过联轴器B与蘑菇形整流罩的输入轴运动连接;机芯体中心线上设有上下两根转轴,上转轴的上端穿过转轴密封器之后,通过可控联轴器与发电机组输入轴连接/断开的可控联轴器连接,上转轴的下端穿过上转轴轴承座后,固定连接蘑菇形整流罩,成为蘑菇形整流罩的中心线转轴,转轴的端部固定连接与增速器运动连接的齿轮副后再通过所固定连接一个联轴器B与增速器的输出轴连接;在机芯体的蘑菇形整流罩沿边相结合处的上方整流罩沿边安装若干离心力加力翼,以及在蘑菇形整流罩上方外表面安装若干流体加力片;当水流流到绕流器中后,通过空心环形的绕流器内侧所设定的特定喷射入射角度法令喷射水柱冲击叶片轮叶片,所形成的力矩之力学效果是作用在叶片轮叶片上的作用力矩无分力矩地旋转起来;当喷射水柱冲击叶片轮叶片后必须流出喷射水柱作用的区域,此时须采用泵体排流流道管制法,即将叶片受喷射水柱作用的区域的下方的排流流道封死,当叶片轮叶片受到喷射水柱冲击后,强制水体从叶片轮叶片上方的流道流出叶片受喷射水柱作用的区域;当水体从叶片受喷射水柱作用的区域流出之后,将接受水体离心力加力法的加力,提高水体的速度,水体的速度越高,水体受到的离心力越大,离开泵体的水压越大,其扬程越高,同时,在叶片的上方流道中形成负压区域,该负压区域加力加速水体从叶片轮叶片上方的流道流走;当水体流到蘑菇形整流罩上方所设置若干流体加力片的加力作用,在旋转过程中流体加力片促使水流向上流动;当由蘑菇形整流罩与圆柱侧面安装的叶片所构成的叶片轮在汇聚罩加上喷射口环的喷射口喷出的高动能水柱的作用下旋转后,在发挥泵水的功能之同时还能向泵体之外以转轴的方式输出转动动能,转动动能的输出轴将带动发电机发电;泵体安装在水流区域内,安装方式有两种形式:一种是偏离河道中的主航线,将泵机安装在堤坡轨道上,另一种是将泵机安装在偏离河道中的主航线河底所设置一个桩柱固定的平台上;安装位置有两种形式:一种是将泵机安装在水流河道之中合适的区域,另一种是在水流河道合适的旁边,开挖一条人工河岔,将泵机安装在河岔中,并在原来河道安装一道拦水截渣、改变及分流水流的可控水闸;无论是安装方式,还是安装位置条件都是无需筑坝的。

本发明所制定的构成法技术方案是在泵体的进水口口平面法线指向的前方,即来水方向上设置由粗孔、中孔和细孔之分别构成各自独立运转的无人工动力驱动的动态杂物拦截网带式清渣装置,每一个动态杂物拦截网带式清渣装置中,均在拦截网带入水时的迎水面和背水面都安装了宽于传送带式拦截网带宽度的排刷,形成拦截网带的迎水面和背水面两面能够同时刷掉拦截网带上积渣的自动动态清渣功能,传送带式拦截网带装置中的动力辊和导向辊的共同作用下,每一个传送带式拦截网带装置中的迎水拦截网带向上运行,回程背水流时拦截网带向下运行,即回程背水流时拦截网带在下降进入水面前,都接受拦截网带各边的排刷清渣,以达到在阻止河道上游冲下来的杂物堵塞泵体的流道和喷射口的目的;汇聚高动能水流方法中要求采用喇叭形管构件担任汇聚罩,并在泵的进水口设置一个与汇聚高能水流的汇聚罩,其进水口就是泵的进水口,该进水口的平面之法线指向河道上游的来水方向,汇聚罩的出水口连通绕流器的进水口,绕流器内侧设有喷射装置,即绕流器与喷射装置共同发挥各自的功能,共同作用将水体绕流导至绕流器内侧的喷射装置之喷射口处,水体经过喷射口喷出后,所形成的喷射水柱必然按照流体力学提示的规律获得被升高的水体流速、压力和功率密度值,将喷射口喷出的高速高压高功率密度的水柱喷射在叶片轮的叶片上;其流体力学理论揭示的原理是喇叭形管构件构成了流过其中的流体之流速、压力和功率密度流体力学参数都发生了增值,正因流体流过汇聚罩的内部之后,流体的流体力学参数被放大的概念和功能,为其取名为流速放大器、流体压力放大器、流体功率密度放大器,与其相连通的喷水装置之喷射口将经过流体力学参数放大之后、水体的流动能量值被提高,当水流绕流导向至泵体内置的喷射口处,水体经过喷射口喷出后,再一次对水流的流体力学参数进行放大,所形成的喷射水柱必然具有更集中的水体流能值,将喷射口喷出的喷射水柱以技术要求限定的喷射角度喷射到叶片轮叶片上的垂直于叶片轮半径的中心线区域而产生针对机芯体转轴的力矩,该力矩令机芯体形成转动的力学效果;采用密封法,将按照流体力学原理设计的长半轴竖直向上的半个椭圆体的泵体,只留泵体一则水平水流入水口和泵体顶部的水流出水口之外,其它部分一律密封,密封之前,将机芯体的上半部分为蘑菇形整流罩、机芯体的下半部为圆柱体,圆柱体的上端与蘑菇形整流罩的底部边缘密封连接而构成机芯体的主体,圆柱体的下端端面是平面的,也就是机芯体的平底,圆柱体的圆周外侧上安装若干半圆柱槽形的叶片,即在机芯体的下部构成了叶片轮,在叶片轮与蘑菇形整流罩的连接处即在蘑菇形整流罩的下部沿边对应叶片轮的叶片数安装了离心力加力翼,水体离心力加力翼的转动将加强对流离叶片受喷射水柱作用区域上端的水体的所受离心力,被加力了的离心力之水体在流道的导流下,提高了水体在流道里的流速和压力;水体所受的离心力越大,其水压越大,同时,水体离心力加力翼的转动过程中在其作用空间形成局部的负压区域,该负压区域加速水体从叶片上端的空间流离叶片受喷射水柱作用区域流离;在蘑菇形整流罩外表面对应叶片轮的叶片数安装了流体加力片,在旋转过程中流体加力片迫使水流向上流动;将叶片轮、离心力加力翼、流体加力片和蘑菇形整流罩集成为一体的机芯体安装在泵体内中心线位置上,安装方向是机芯体的蘑菇形整流罩在上方,机芯体的叶片轮在下方;机芯体通过固定连接在机芯体中的转轴之上轴承和下轴承对应安装在泵体的中心线上的上下轴承座之中,上轴承座安装在设置在泵体上方的轴承座横梁的中间,下轴承座安装在泵体底盘的中间;采用叶片轮叶片接受高动能量的喷射水柱冲击作用之特定喷射角度法,其技术要求是竖直方位的叶片中心线区域所受到的高速高压高功率密度的喷射水柱之作用力垂直指向叶片的中心线区域而在任何方向上不产生分力,作用力全部形成针对机芯体转轴的力矩,所形成的力矩之力学效果是作用在叶片轮叶片上的作用力矩毫无分力矩地令机芯体旋转起来;采用泵体排流流道管制法,接受高动能量的水流冲击作用叶片轮叶片上的水体通常可以从叶片的上端和下端两个方向流离叶片受高动能量作用区域,但泵体排流流道管制法强制地将受高动能量作用区域下端的流道封死,只允许叶片受到喷射水柱冲击作用进入旋转运动状态之后,只允许水体从叶片上端的流道流离叶片受喷射水柱冲击作用区域;当水体流到蘑菇形整流罩上方时,将采用流体加力片的加力法,在蘑菇形整流罩外表面设置若干流体加力片,在旋转过程中,流体加力片迫使水流向上流动。

本发明所制定的制造技术方案是流能泵按其主转轴运行方位分成垂直轴式流能泵和水平轴式流能泵;垂直轴式流能泵的特征在于机芯体(7)以其上转轴(6.1)垂直于水流流线地安装在机架中的,机架包括机架上横梁(1.1)、机架中横梁(1.2)、机架下横梁(1.3)、起重吊环(1.4)、河道底座(15H),即其上转轴(6.1)垂直于机架下横梁(1.3)所构成的平面之型式,机架是流能泵的安装基架,按照流能泵的安装地形又分为两种主要形式,一类是河坡轨道滚轮滚动升降跟踪水面式,它包括用于扬程管(30.1)与泵体整机的泵体上罩(3)连通的管接头法兰(2)、上轴承与轴承座(4)、泵体浮体(5)、上转轴(6.1)、下转轴(6.2)、机芯体(7)、蘑菇形整流罩(7.1)、叶片轮(7.2)、叶片(7.3)、流体加力片(8)、离心力加力翼(9)、增速器(50)、增速器安装横梁(51)、联轴器A(53)、联轴器B(52)、喷射口(11)、喷射口环(11.2)、绕流器(12)、泵体底盘(13)、行走轮(13.1)、轨道(15)、配重槽(18)、配重物进口(18.1)、配重物进口(18.2)、汇聚罩(17)、汇聚罩入水口(17.1)、汇聚罩出水口(17.2)、汇聚罩浮体(17.3),随着水面的升降,泵体整机的行走轮(13.1)在轨道(15)上下滚动的动力来自于泵体浮体(5)的自动跟踪河道水面层面的水流;另一类是河道底座浮体跟踪水面式的,它包括四根河道底座(15H)、四根立柱(14.1)、四根上横梁(1.1)、四根下横梁(1.2)和八个滑环(14.2)及固定在滑环(14.2)上的管接头法兰(2),其中立柱(14.1)的四个下端固定于河道底座(15H)上的,河道底座(15H)上指向下方设有若干尖形的固定爪,四个滑环(14.2)与四根下横梁(1.2)固定连接后,套装于四根立柱(14.1)之中,另外四个滑环(14.2)与近似方形管接头法兰(2)的四个角尖部位固定连接后,也套装于四根立柱(14.1)之中,最上层就是四根上横梁(1.1)将四根立柱(14.1)固定连接成机架框,机架框的中部设置有四根机架中横梁(1.2),将由泵体浮体(5)、立柱(14.1)上的滑环(14.2)带着泵体在机架中横梁(1.2)至机架下横梁(1.3)之间的立柱(14.1)上下滑动来自动跟踪河道水面;泵体中包括用于扬程管(30.1)与泵体整机的泵体上罩(3)连通的管接头法兰(2)、上轴承与轴承座(4)、泵体浮体(5)、转轴(6)、机芯体(7)、流体加力片(8)、离心力加力翼(9)、叶片(7.3)、喷射口(11)、绕流器(12)、配重槽(18)、配重物进口(18.1)、配重物进口(18.2)、汇聚罩(17)、汇聚罩入水口(17.1)、汇聚罩出水口(17.2)、汇聚罩浮体(17.3)所构成的泵体安装在机架下横梁(1.3)上,四根立柱(14.1)的顶端各设有一个起重环(1.4);两类机架构成,由专利技术运用者根据河道实际情况选用其中一种。

本发明所制定的制造技术方案是在泵机的入水口前方附近,在泵机的进水口口平面的法线指向,即在来水方向上设置由粗孔、中孔和细孔之分别构成传送带式拦截网所构成的各自独立运转的动态杂物拦截网带式清渣装置,由于动态垃圾杂物拦截网带式清渣装置的机架必须根据安装现场实际情况来设计,否则不适用,不能用,故在专利文件中无法绘制需要在千变万化的江河水域中的动态杂物拦截网带式清渣装置的机箱;动态垃圾杂物拦截网带式清渣装置包括拦截网带(20.1)、导向辊(20.2)、动力辊(20.3)、排刷(20.4)、渣箱(20.5),流体动力机(21),正是因为流体动力机(21)利用了水体流动的动能而由小转轴(21.8)向与其连接的动力辊(20.3)输出转动动能,动力辊(20.3)的转动驱动了拦截网带(20.1)的传动,拦截网带(20.1)在导向辊(20.2)导向运行过程中,将拦截网带(20.1)上所拦截的杂物传送到倾倒杂物的渣箱(20.5)上方倒掉杂物后,拦截网带(20.1)在导向辊(20.2)的导向作用下转向进入水面之下,就在进入水面下之前,接受排刷(20.4)的清渣;每一个动态杂物拦截网带式清渣装置中,均在拦截网带的迎水面和被水面都安装了宽于传送带式拦截网宽度的排刷(20.4),形成拦截网带(20.1)的双面动态清理粘在拦截网带上渣子的自动动态清渣功能,传送带式拦截网带在其主动动力辊(20.3)和导向辊(20.3)的共同作用下,每一个动态拦截杂物装置中的迎水拦截网带(20.1)呈现出水面运行形态,拦截网带(20.1)回程时,呈现入水面运行形态,即在迎水面拦渣的拦截网带(20.1)上升离开水面后将拦截网面上的所拦截的渣子利用渣子重力作用将渣子卸于拦截网带(20.1)回程导向辊的前下方的渣箱(20.5)内,卸渣之后,入水面之前,拦截网带(20.1)的双面都要接受处于拦截网带(20.1)两边的排刷(20.4)之清渣,以达到在阻止河道上游冲下来的杂物堵塞泵机的流道和喷射口(11)的目的;动力辊(20.3)的动力来自于流体动力机(21);驱动流体动力机(21)运行的能源是水流,它输出的能量形式是转轴机械转动动能,驱动的是与其转轴相联的动力辊(20.3),由动力辊(20.3)带动拦截网带(20.1)运行;在流体动力机(21)中包括小汇聚罩(17)(21.0)、小绕流器(21.1)、小喷射口(21.2)、小叶片(21.3)、小辐条(21.4)、上小排水通道(21.5)、下小排水通道(21.6)、小轴承及轴承座(21.7)、小转轴(21.8)、小机架(21.9),水流流进小汇聚罩(17)(21.0)经过小绕流器(21.1)到达小喷射口(21.2),从小喷射口(21.2)喷射出的喷射水柱作用于小叶片(21.3)上,小叶片(21.3)通过小辐条(21.4)与小转轴(21.8)固定连接的,小转轴(21.8)的两端安装有小轴承(21.7),小轴承座(21.7)安装在小机架(21.9)的几何中心垂直线位置上,小叶片(21.3)在喷射水柱的冲击下呈现转动现象,冲击小叶片(21.3)后的水体从上小排水通道(21.5)和下小排水通道(21.6)流出小叶片(21.3)运行区域,上小排水通道(21.5)和下小排水通道(21.6)均为多孔形式的;在流通泵进水口的前方满足技术要求处设置喇叭形管构件担任汇聚罩(17),汇聚罩(17)的进水口就是流能泵的进水口,该进水口的平面之法线指向河道上游的来水方向,汇聚罩(17)的出水口(19.1)连通绕流器(12)的进水口,因俯视绕流器(12)时,它呈现蜗牛圆形,故其内部截面几何形状为逐渐变小的矩形,它的内侧侧面上设有具有特定角度的喷射装置,喷射口环(11.2)的各个喷射口(11)的射流中心线与叶片中心线连接虚线圆(10.2)相切,即绕流器(12)与喷射口(11)共同发挥各自的功能和作用,将水体绕流至绕流器(12)内侧喷射装置之喷射口(11)处,水体经过喷射口环(11.2)的各个喷射口(11)同时喷出后,形成的动能更高的喷射水柱,直接喷射到叶片轮的叶片(7.3)上而在叶片轮上众多的叶片(7.3)中形成动态的稳定的流速均匀的流体动能环(11.2),从根本上消除了叶片(7.3)与叶片(7.3)之间的动能差所引起的流体力学阻力,正因水流流过汇聚罩(17)之后,水流的形体随着由喇叭形管构件构成的汇聚罩(17)的几何形状变化而迫使水流的流体力学参数被放大的概念和事实,故由喇叭形管构件构成的汇聚罩(17)有相应的名称:流体流速放大器、流体压强放大器、流体功率密度放大器,汇聚罩(17)的出水口(17.1)与绕流器(12)相连通后,喷水装置之喷射口(11)再次将流经喷射口(11)的水流之流体力学参数放大,水流的流动能量再次被提高,所形成的喷射水柱必然具有更高的水体流能值,将喷射口(11)喷出的喷射水柱以技术要求限定的喷射角度喷射到叶片轮叶片(7.3)上的垂直于叶片轮半径的中心线区域而产生针对机芯体(7)转轴(6)的力矩,该力矩令机芯体(7)形成针对机芯体(7)转轴(6)转动的力学效果,其中,喷射口环(11.2)上同按照流能泵的标称功率和标称流量技术要求设定的多个喷射口(11)构成的,其俯视由喷射口(11)构成喷射口环(11.2)的几何形状呈现出一种圆盘锯齿状,逆水一边的锯齿高,顺水一边的锯齿低;当喷射水柱冲击叶片(7.3)的水体充盈泵机内部后,泵机的泵体是不允许漏水的,泵体是由泵体上罩(3)与泵体底盘(13)密封连接构成,必将按照流体力学原理设计的长半轴竖直向上的半个椭圆体的泵体,泵体上只允许设置与汇聚罩(17)出水口(17.2)相连通的泵体入水口(16),以及在泵体上罩(3)通过管接头法兰(2)与扬程管(30.1)一端连通的出水口之外,其它部分一律密封;密封之前,将机芯体(7)的上半部分为空心的蘑菇形整流罩(7.1)、下半部分为圆柱体侧表面固定连接叶片(7.3)的叶片轮,设置在中间部分的是增速器(50);安装时,机芯体(7)中的蘑菇形整流罩(7.1)在上,机芯体(7)中叶片轮(7.2)的平底端在下,增速器(50)安装在泵体上罩(3)下部的安装横梁(51)、叶片轮(7.2)的上方且通过齿轮副(52)将增速器(50)的输出轴之端部与蘑菇形整流罩(7.1)的输入轴运动连接;增速器(50)的输入轴与叶轮机的输出轴通过联轴器固定连接;机芯体(7)中心线上设有上下两根转轴(6),上部分的转轴(6.1)的上端穿过扬程管竖直中心线上的、弯头(30.2)顶部设置的转轴密封器(30.3)后,通过可控联轴器(30.4)与发电机组(40)输入轴连接/断开的可控联轴,上部分的转轴(6)的下端穿过上转轴轴承座(4)后与蘑菇形整流罩(7.1)固定连接,成为蘑菇形整流罩(7.1)的中心线转轴,上转轴(6.1)的端部固定连接与增速器(50)运动连接的联轴器(52)后再通过所固定连接联轴器(53)与增速器(50)的输出轴连接;下半部的下转轴(6.2)就是叶片轮(7.2)的转轴;在机芯体(7)的蘑菇形整流罩(7.1)沿边相结合处的上方的蘑菇形整流罩(7.1)的表面上安装若干离心力加力翼(9),以及在蘑菇形整流罩(7.1)上表面安装若干流体加力片(8);当水流流到绕流器(12)中后,通过空心环形的绕流器(12)内侧所设置的喷射口(11)按照特定喷射入射角度令其喷射水柱冲击叶片轮(7.2)叶片(7.3),所形成的力矩之力学效果是作用在叶片轮(7.2)叶片(7.3)上的作用力矩无分力矩地旋转起来;

本发明所制定的制造技术方案是机芯体(7)的下半部为空心的圆柱体,空心的圆柱体的上端边沿与空心的蘑菇形整流罩(7.1)的底部边沿密封连接而构成机芯体(7)的主体,圆柱体的下端端面是平板密封构成的,也就是机芯体(7)下端的平板底,空心圆柱体的圆柱外侧上安装若干半圆柱槽形的叶片(7.3),即在机芯体(7)的下部圆柱段构成了叶片轮(7.2),叶片轮(7.2)的叶片(7.3)外侧设有叶片篐索(10.3),叶片篐索(10.3)的篐索头由紧索器(10.1)连接后锁紧,在构成叶片轮(7.2)的空心圆柱段的上沿边与空心蘑菇形整流罩(7.1)的下沿边连接处,即在蘑菇形整流罩(7.1)的下沿边依照叶片轮(7.2)的叶片数量安装了对应数量的离心力加力翼(9),离心力加力翼(9)的转动将加强对流出叶片(7.3)受喷射水柱作用区域上端的水体的所受离心力,水体所受离心力被加强之后,且在流道的作用下,提高了水体在流道里的流速和压强;水体所受到的离心力越大,其水压强越大,同时,离心力加力翼(9)的转动过程中在其作用空间里形成局部负压区域,该负压区域加速水体从叶片(7.3)上端的流道流离叶片受喷射水柱作用区域;在蘑菇形整流罩(7.1)外表面对应叶片轮的叶片数量安装了流体加力片(8),在旋转过程中,流体加力片(8)迫使水体向上流动;将叶片轮、离心力加力翼(9)、流体加力片(8)和蘑菇形整流罩(7.1)集成为一体的机芯体(7)安装在泵体内中心线位置上,安装方向是机芯体(7)的蘑菇形整流罩(7.1)在上方,机芯体(7)的叶片轮在下方;转轴(6)固定连接在机芯体(7)中心位置,转轴(6)两端安装了上轴承(4)和下轴承(4),上轴承座(4)安装在设置在泵体上方的轴承座横梁(6.1)的中间,轴承座横梁(6.1)安装在泵体上罩(3)的内壁上,下轴承座安装在泵体底盘(13)的中间;按照特定喷射角度安装的喷射口喷射出的高动能量的喷射水柱垂直作用于叶片(7.3)上的竖直中心线区域而在任何方向上不产生分力,作用力全部形成针对机芯体(7)的转轴(6)的力矩,所形成的力矩之力学效果是作用在叶片(7.3)上的作用力矩毫无分力矩地令机芯体(7)旋转起来;高动能量的水流冲击叶片(7.3)之后,水体通常可以从叶片(7.3)的上方和下方两个方向流离,但按照泵体排流流道管制法、技术要求和发明目的,强制地将叶片(7.3)下方的流道封死,叶片(7.3)受到喷射水柱冲击作用进入旋转运动状态之后,只允许水体从叶片(7.3)上端的流道流离叶片(7.3)受喷射水柱冲击叶片(7.3)的区域;从叶片(7.3)上端的流道流出水体受到离心力加力翼(9)的加力,加速流入泵体上罩(3)的上方,便进入了蘑菇形整流罩(7.1)作用区域;蘑菇形整流罩(7.1)外表面上方安装了若干个流体加力片(8),流体加力片(8)随着蘑菇形整流罩(7.1)旋转的过程中针对其上的水体加力旋转搅动,便迫使水流向上流动;同时,离心力加力翼(9)在水体中转动过程中驱使水体流离之后,便在作用空间形成局部的负压区域,该负压区域迫使水体从叶片(7.3)上方的流道流离流进泵体上罩(3);当水体离开泵体而进入由管接头法兰(2)连通的扬程管(30.1),形成水体输出,与水体输出的同时,从机芯体(7)中心线处长出来的转轴(6)直至弯头(30.2)上方通过转轴轴承座密封器(30.3)直接由联轴器与发电机组(40)的输入转轴相连接。

本发明所制定的制造技术方案是连接机芯体(7)的蘑菇形整流罩(7.1)和叶轮机(7.2)的增速器(50),增速器(50)由安装横梁(51)安装于泵体之内,以及蘑菇形整流罩(7.1)与叶轮机(7.2)之间,在具体安装的结构中运用了联轴器A(53)和联轴器B(52),它们分别通过成对的联轴器A副和联轴器B副与下转轴(6.2)和上转轴(6.1)联接;增速器(50)包括安装环(50.1)、箱体(50.2)、联轴器A(52)、联轴器B(53)、一级齿轮组(54)、输入轴(54.1)、输出轴(54.2)、轴承(54.3)、轴承防水罩(54.4)、二级齿轮组(55)、增速器转轴(56);箱体(50.2)是一个具有防水安装功能的、具有足够刚性强度的、可安装高速旋转齿轮的长方形的盒子,增速器(50)的输入轴(54.1)通过联轴器A(53)与叶片轮(7.2)的输出轴联轴,接受叶片轮(7.2)的旋转动能;增速器(50)的输入轴(54.1)通过一级齿轮组(54)带动齿轮组转轴(56)转动,齿轮组转轴(56)的转动又驱动二级齿轮组(55)转动;二级齿轮组(55)的转动又通过联轴器B(52)驱动蘑菇形整流罩(7.1)的上转轴(6.1),无论是构成一级齿轮组(54)的齿轮,还是构成二级齿轮组(55)的齿轮都是齿数、直径不同的齿轮,按照机械学揭示的原理和公式,可以根据实际情况与技术要求准确地计算出增速器(50)配置不同的n级齿轮组及可以准确地计算需求的增速倍数。

本发明所制定的另一套制造技术方案是流能泵的泵体以其转轴(6)的轴线与水流流线保持一致地安装在机架中的,即其转轴(6)平行于机架的上纵梁(14.3)所构成的平面的方式,分类总称为水平轴式流能泵,其安装技术特征分类归属于河道底座汇聚罩汇聚水流机架类,适用于水深较浅的水流流域利用水流动能;它包括水平轴式泵体机架的四根立柱(14.6)、水平轴式泵体机架的四根上纵梁(14.3)和四根前横梁(14.4)和四根后横梁(14.4)、其中水平轴式泵体机架的立柱(14.1)的四个下端分别固定于河道底的地爪(14.7);泵体中包括用于扬程管(30.1)与泵体整机的泵体上罩(3)连通的管接头法兰(2)、上轴承与轴承座(4)、泵体浮体(5)、转轴(6)、机芯体(7)、流体加力片(8)、离心力加力翼(9)、叶片(7.3)、喷射口(11)、喷射口环(11.2)、汇聚罩与绕流器的整合体(17+12),水平轴式泵体通常设置多个汇聚罩与绕流器的整合体(17+12),每一个汇聚罩与绕流器的整合体(17+12)的喷射口环(11.2)不是一个闭合完整的环,而只是运用了喷射口环(11.2)中的一段,正是这一段喷射口环(11.2)上的喷射口(11)所对准的机芯体(7)中叶片轮的一部分叶片(7.3),典型设计的技术特征是在一种规格确定的产品中设有四个汇聚罩与绕流器的整合体(17+12),即每一个汇聚罩与绕流器的整合体(17+12)的喷射工作面对应的就是叶片轮90度所对应的那一部分中的叶片(7.3);而设计另外一种规格确定的产品,要求设计十二个汇聚罩与绕流器的整合体(17+12)时,即每一个汇聚罩与绕流器的整合体(17+12)的喷射工作面对应的就是叶片轮30度所对应的那一部分的叶片(7.3);在一台规格确定的产品中所设置的汇聚罩与绕流器的整合体(17+12)个数越多,产品的运转动力差越小,运转技术特性越稳定,但制造成本越高;水平轴式泵体与垂直轴式泵体性能与用途倾向相比,其技术特征不同的在于:泵体转轴(6)的运行方位不同,水平轴式泵的转轴(6)轴线与水平面保持一致,垂直轴式泵体的转轴(6)轴线垂直于水平面;水平轴式泵的汇聚罩(17)与绕流器(12)的喷射口环(11.2)的喷射口(11)之间的流程比垂直轴式泵的汇聚罩(17)与绕流器(12)的喷射口环(11.2)的喷射口(11)之间的流程短了一些,流体力学阻力小一些,各个喷射口的喷压差减小了,喷射水柱所具有的动能差减小了,机芯体旋转更加稳定了,更适用于水深浅的水流区域;转轴(6)穿出蘑菇形整流罩(7.1)顶之后,固定连接一个伞齿轮组,伞齿轮组构成转动动能输出总成(30.0),伞齿轮组的被动伞齿轮的输出轴将与发电机组的输入轴相联接;转轴(6)穿过伞齿轮组的主动伞齿轮之后,通过上轴承与轴承座(4)安装于上轴承座横梁中心区域;除这些技术特征之外,机芯体(7)内部的结构技术特征完全一致。

附图说明

附图1为无人工动力驱动的动态的垃圾杂物拦截网带式清渣装置的结构图。

附图2为以江河流水为驱动力的动态的垃圾杂物拦截网带式清渣装置中的流体动力机的主侧视结构图。

附图3为河底固定式浮体自动跟踪型的垂直轴式流能泵的主侧视结构图。

附图4为河坡滚动式浮体自动跟踪型的垂直轴式流能泵的主侧视结构图。

附图5为垂直轴式流能泵与水平轴式流能泵通用的叶片轮的俯视结构图。

附图6为垂直轴式流能泵的汇聚罩、绕流器和喷射口环及喷射口的俯视结构图。

附图7为水平轴式流能泵汇聚罩、绕流器和喷射口环的迎水面图。

附图8为河底固定式浮体自动跟踪型的水平轴式流能泵的俯视结构图。

附图9为流能泵的增速器之侧视结构图。

具体实施方式

结合说明书附图和具体实施范例对本发明中的各工艺零部件进行实施说明。特别提示,所有说明书附图不是实际的加工图和装配图,不能当作加工图和装配图来使用。

附图1为无人工动力驱动的动态的垃圾杂物拦截网带式清渣装置的示意结构图。图中以工业语言记载了流体动力机、拦截网带、导向辊、动力辊、清渣排刷及渣箱的技术特征之间的关系,同时还记载了清渣装置与流能泵主体的汇聚罩之间的安装方位。实施时应据实确定或调整安装方位和安装尺寸。然而,因动态垃圾杂物拦截网带式清渣装置的机架必须根据安装现场实际情况来设计,否则不适用,不能用,故根据千变万化的江河水域中的实际情况来设计动态杂物拦截网带式清渣装置的机箱。

附图2为以江河流水为驱动力的动态的垃圾杂物拦截网带式清渣装置中的流体动力机的主侧视结构图。因为流能泵的实施一定要据实设计,因此,动态杂物拦截网带式清渣装置中的流体动力机必须据实设计。

附图3为河底固定式浮体自动跟踪型的垂直轴式流能泵的主侧视结构图。在实施中,特别要注意机架中横梁的安装位置的确定。它在立柱上的安装位置确定,实际上是决定了以它为界所划分的两个空间,确定的两个空间大小比例,决定了泵体跟踪江河水流水面的跟踪范围之大小,同时特别注意汇聚罩与绕流器的活动连通不能漏水。

附图4为河坡滚动式浮体自动跟踪型的垂直轴式流能泵的主侧视结构图。在实施中,特别要注意泵体的配重与浮体的协调搭配,否则整个流能泵无法上下行进的和翻车的。

附图5为垂直轴式流能泵与水平轴式流能泵通用的叶片轮的俯视结构图。在实施中,特别要注意叶片与机芯体的固定连接,以及针对叶片的篐索。这是保证叶片轮性能,减小叶片轮在运行过程中的流体力学阻力,降低叶片轮重量,提高叶片轮强度和运行稳定度的重要措施。

附图6为垂直轴式流能泵的汇聚罩、绕流器和喷射口环及喷射口的俯视结构图。在实施中,特别要注意喷射口环中的放大图上所记载的喷射口的结构以及喷射口的中心线与叶片中心线连接虚线的位置关系。

附图7为水平轴式流能泵汇聚罩、绕流器和喷射口环的迎水面图。在实施中,特别要注意汇聚罩与绕流器及喷射口环的组合体的固定工艺。

附图8为河底固定式浮体自动跟踪型的水平轴式流能泵的俯视结构图。在实施中,特别要注意泵体与机架之间固定连接,其固定连接一定要达到技术要求。

附图9为流能泵的增速器之侧视结构图。在实施中,要注意转轴出增速器箱体的密封和轴承的密封罩的密封性,必须做到长期在水中运行过程中不漏水。

技术分类

06120114692544