【技术实现步骤摘要】
一种流能泵构成法及流能泵
[0001]本专利技术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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]本专利技术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专利技术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。
[0005].本专利技术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...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种流能泵构成法，涉及到汇聚、绕射和流速、压力、流体功率密度放大法，其特征是：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；在机芯体的蘑茹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。2.根据权利要求1所述的流能泵构成法，其特征是，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。3.一种实施权利要求1所述流能泵构成法制成的流能泵，涉及流能动力机，其特征是，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)、蘑茹形整流罩(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。4.根据权利要求3所述的流能泵，其特征是，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....
【专利技术属性】
技术研发人员：邵波，邵滢，
申请(专利权)人：深圳市鑫神科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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