液体离心水轮发动机.pdf

本发明涉及一种液体离心动能对外做功的液体离心水轮发动机。
    在目前普遍使用的动力机中，都是依靠外力对外做功的能量转换方式，存在效率低等缺点。

    本发明的目的在于克服上述不足之处而提出了一种在运动中产生液体离心动能，利用液体离心动能转换的机械能对外做功的液体离心水轮发动机。

    本发明的技术解决方案是：蓄电池的直流电源使直流电动机驱动中心水轮机转动产生强大的液体离心动能冲动卫星水轮机叶片转动，把液体离心动能转换成机械能传给中心水轮机，使中心水轮机同时受到电动机和卫星水轮机的共同作用，当卫星水轮机传给中心轴的转速低于电动机转速时，电动机是主动机，当卫星水轮机传给中心轴的转速高于电动机转速时，电动机变成发电机给蓄电池充电。其中中心水轮机是产生液体动压力和液体离心力的二级泵轮，产生液体离心动压力的轮体外表为圆柱型，轮体全身潜入水中，中空内腔分两部分，一部分为进水端，中空内腔为低压水道，低压水道的水不能随轮体转动。轮内缘环形空腔设有与转向相反的三条斜螺旋隔板，隔板方向倾斜30°，螺旋升角45°。一部分为上水端，中空内腔为分流台，分流台为圆柱型，两端设盖板，盖板中心开孔，与延伸出两端盖板孔的中心轴焊接，分流台外直径是轮内缘环形空腔直径的 1/3 ，在分流台与轮内缘环形空腔处设有三条与转向相反的斜螺旋隔板，倾斜角度与螺旋升角与进水端相同。上水端轮体潜入水中，转动以后水从下部进水端沿斜螺旋隔板经上水端流入产生液体离心动能的轮内，经过离心加速后沿轮边切线方向冲向卫星水轮机叶片，推动卫星水轮机转动。产生液体离心动能的泵轮外表为空心圆盘型，中空内腔为夹心，里面没有水，夹心外圆周处与分流台上端部边缘连接，空心圆轮下盖板内圆与圆柱型泵轮上端部圆周处连接，空心圆轮上盖板中心开孔，与延伸出中心孔的中心轴焊接，上下盖板中间，从夹心圆周到轮边设十二条有与转向相同弯度的离心加速隔板，卫星水轮机均布在中心水轮机圆周处，有四轮、六轮、八轮等，均系冲击式水轮机，分卧式和立式两种，卧式由齿轮传动中心水轮机轴转动，立式用皮带传动中心水轮机轴转动。在电动机驱动中心水轮机转动时，卫星水轮机不能转动，在液体离心动能推动卫星水轮机转动时，中心水轮机必须跟上转动，解决的技术方案是：在中心水轮机上轴头上装有一个单向转动皮带轮，单向转动皮带轮的内圈中心孔与轴通过键槽内的键条固定，与轴同步转动，单向转动皮带轮的外圈与皮带轮和齿轮地内孔固定，外圈和内圈中间有钢珠和弹簧千斤顶，在内圈随轴转动时外圈不能转动，在外圈转动时内圈必须跟上转动。在四轮皮带传动中心水轮机转动中的卫星水轮机，分为ABCD水轮机组，在液体离心动能作用下同速同向转动，由AB两个水轮机通过皮带（15-1）驱动中心水轮机皮带轮下槽转动，由CD两个水轮机通过皮带（15-2）驱动中心水轮机皮带轮下槽转动，把液体离心动能转换成中心水轮机，直流电动机、变速器、传动轴和车轮的转动。机壳下部 4/6 高度为正方型的立方体蓄水池，液面为蓄水池的 4/6 高度，机壳上部 2/6 为四角梅花型、六角梅花型、八角梅花型，每一个梅花型壳体内为一个卫星水轮机转动的空间，每一个梅花型壳角壁处为回收做功后的水，使水顺利流入蓄水池，以备二次再用。在中心水轮机下轴头相贯一个变向齿轮，分别与输入轴头的变向齿轮和输出轴头的变向齿轮啮合，电动机驱动输入轴转动时，中心水轮机和输出轴同时转动，卫星水轮机驱动中心水轮机超速转动时，输出轴和输入轴同时超速转动，车轮受到的作用力由电动机转变为卫星水轮机，当车轮负荷大于卫星水轮机的驱动力矩时，中心水轮机的转速要降低，当中心水轮机的转速低于电动机转速时，电动机在蓄电池电压作用下，又有电流进入电动机线圈，这时就由电动机和卫星水轮机共同克服车轮负荷增大后的反抗力矩，使车向前运行。

    本发明与现有机动车相比有以下优点：

    1.本发明用的直流电动机在车轮反抗力矩大时是主动机，在车轮负荷减轻时是被动机，可在一般运行中给蓄电池补充电源。

    2.本发明用的中心水轮机是利用液体与轮体同速转动时的离心运动和螺旋运动产生螺旋离心动压力提高水位的，是利用液体离心加速度产生液体离心动能的。

    3.本发明用的卫星冲击式水轮机是利用中心水轮机产生出来的液体离心动能对中心水轮机拖动负荷转动做功的。

    附图说明：

    图1是液体离心水轮发动机结构原理正视图。

    图2是液体离心水轮发动机结构原理俯视图。

    图3是中心水轮机结构示意图。

    其中1是蓄电池，2是直流电动机，3是输入轴，4是输出轴，5是中心水轮机下轴头的变向齿轮，6是中心水轮机中心轴，7是中心水轮机，8是中心水轮机上轴头双槽单向转动皮带轮，9是十字形轴承架中间轴承套及轴承，10是机壳底板中心的轴承套及轴承，11是机壳，12是ABCD卫星水轮机，13是ABCD卫星水轮机输出单槽皮带轮，14是ABCD卫星水轮机支架及轴承套和轴承，15是传动皮带1-2，16是设在中心水轮机四周的排水口。

    以下结合实施例对本发明进一步描述：用蓄电池（1）的直流电源驱动直流电动机（2）通过驱动联轴器驱动输入轴（3）和输出轴（4）及中心水轮机下轴头变向齿轮（5）使中心水轮机中心轴（6）与中心水轮机（7）转动，在中心水轮机（7）转动时，上轴头的双槽单向转动皮带轮（8）的内圈随轴转动，外圈不能随轴转动。中心水轮机（7）在高速转动中，潜入蓄水池内 4/5 的轮体在斜螺旋隔板作用下，使轮内缘环形空腔内的液体作螺旋离心运动，产生液体螺旋离心轴向动压力，把水推入在液面上边空间转动的产生离心加速度的圆盘形空心轮内，在十二条有弯度的与转向相同的离心加速隔板作用下，使水以极大的速度冲向ABCD卫星水轮机（12）的叶片上。ABCD卫星水轮机（12）受到强大的液体离心动能作用后，由皮带轮（13）的AB通过传动皮带（15-1）驱动中心水轮机轴头双槽单向转动皮带轮（8）的下槽转动，由皮带轮（13）的CD通过传动皮带（15-2）驱动中心皮带轮（8）的上槽转动，把液体离心动能转换成中心水轮机（7）电动机（2）和车轮的转动能。在车辆正常运行中，由液体离心动能单独克服车轮的反抗转矩，在爬坡运行中由蓄电池的电能和液体离心动能共同克服车轮的反抗转矩，在设计制造中尽量以产生强大的液动能为主要动力，以蓄电池的电池为起动发动机达到一定转速的动力，不到紧要关头不动用蓄电池动力。