专利名称：一种可用于推进或发电的装置的制作方法
一种可用于推进或发电的装置-.技术领域
本发明属机电工程技术领域，特别是涉及可用于推进或发电的装置的设计和制造。二.背景技术
自然界的流体中(空气和水)具有大量的绿色能源，人类尽量利用自然界的绿色 能源，对环境保护具有重要的意义。目前在自然界流体中如水中的螺旋推进装置，大多是采 用动力机械带动螺旋桨进行推进，这种形式的推进装置结构复杂，制造难度大，叶片容易变 形，同时由于动力机械设置在流体外，因此噪声大，难于消除。目前利用水能的的发电装置， 普遍具有独立的采集能量的叶轮机、中轴与叶轮机能量输出轴相连的发电机，发电机的结 构都是采取带有绕组的转子固定在中轴上并在定子的磁场中旋转，从而产生感生电动势的 形式进行发电。基于上述结构形式下的流体发电装置，结构不紧凑，特别是要实现多个流体 发电装置进行并行发电时，结构复杂、阻力大，难以方便地实现多个流体发电机进行并行发 电，以便更好地利用各种流体特别是低位能流体的能量。实用新型专利200720302231. 3，名 称为“一种流体发电机”、发明专利申请200710165770. 1，名称为“一种流体发电机”，提出了 一种新的流体发电机，结构为包括外筒体，具有多个固定在外筒体内的单个流体发电机， 单个流体发电机具有定子、轴套、转子、内筒、多块叶片。实用新型专利200720302231. 3，名 称为“一种流体发电机”、发明专利申请200710165770. 1，名称为“一种流体发电机”虽然集 流体能量采集器叶轮机和发电机于一体，结构紧凑，可以方便地实现多个流体发电机进行 并行发电，能更好地利用各种流体特别是低位能流体的能量，但也有不足之处，即是上述新 的流体发电机，叶片在流体中比较容易变形，因而在使用过程中维修的工作量大。三.发明内容
本发明的目的是设计制造一种可用于推进和发电的装置，以克服目前流体推进装 置结构复杂，制造难度大、叶片容易变形、噪声大以及流体发电装置结构不紧凑、叶片在流 体中容易变形、使用过程中要经常维修的缺点，以便更好地利用各种流体特别是低位能流 体的能量。
本发明的目的是这样实现的一种可用于推进和发电的装置，其特征在于具有 固定于管轴4内壁的螺旋1、内壁固定有螺旋1且外壁绕有线圈2并两端紧套轴承6的轴孔 的管轴4、绕设于管轴4外壁上并置于磁体定子3内壁和管轴4外壁之间的线圈2、内壁包 围着线圈2并两端与端盖5连接固定的磁体定子3、中部穿过管轴4的分别固定于磁体定子 3左右两端面并紧套有轴承6的二个端盖5、分别固定于左右两端的端盖5并轴孔紧套管轴 4的二个轴承6。螺旋1的旋片的截面为矩形或三角形或椭圆形。管轴4左右两端连接有 进水管7，所述的进水管7尾端封闭并紧固有紧套管轴4的进水管轴承8。
采取以上措施的本发明，结构紧凑，制造容易，成本低廉。在流体中如在水中，可用 于推进和发电，作为船舶推进装置时噪声小，作流体发电装置时结构紧凑、螺旋在流体中不容易变形、使用过程中不必经常维修，能更好地利用各种流体特别是低位能流体的能量。四.
附图1是本发明实施例一的部份竖直剖的结构示意附图2是附图1的A——A剖视附图3是本发明实施例二的部份竖直剖的结构示意图。
以下再结合附图和实施例对本发明作进一步的详述。五.具体实施方式
本发明的基本结构是具有固定于管轴4内壁的螺旋1、内壁固定有螺旋1且外壁 绕有线圈2并两端紧套轴承6的轴孔的管轴4、绕设于管轴4外壁上并置于磁体定子3内 壁和管轴4外壁之间的线圈2、内壁包围着线圈2并两端与端盖5连接固定的磁体定子3、 分别设置于磁体定子3左右两端与磁体定子3 —端面连接固定并紧套有轴承6的二个端盖 5、分别固定于左右两端的端盖5并轴孔穿过管轴4的二个轴承6。螺旋1的旋片的截面为 矩形或三角形或椭圆形。
管轴4用钢管做成。螺旋1用钢做成，螺旋1的截面为矩形或三角形或椭圆形，即 是用长条的截面为矩形或三角形或椭圆形的钢条卷成直径相等间隔等距的螺旋。管轴4内 壁与螺旋1的圆周外壁的固定成一体可以钣金焊接加工，也可以铸造而成，当然也可以用 机床将圆钢加工成管轴4与螺旋1成一体。螺旋1的圆周外壁与管轴4的内壁紧密固定， 二者同一条轴心线。
附图1给出了本发明实施例一的部份竖直剖的结构示意图，附图2是附图1的 A——A剖视图，结合附图2可以更清晰了解实施例一的具体结构。参考以上附图。
实施例一的管轴4用45号钢做成。螺旋1也用45号钢做成。螺旋1的截面为矩 形，形状如截面为矩形的钢板卷成直径相等间隔等距的螺旋。
绕设于管轴4外壁上并置于磁体定子3内壁和管轴4外壁之间的线圈2用高强度 漆包线绕设，管轴4外壁上套绝缘纸或套线圈框架，线圈2和管轴4作好绝缘浸漆干燥处 理。加工好的管轴4和线圈2后，再为线圈2和管轴4设置好电刷并作好防水引出处理，就 成为一个二极直流电动机或二极直流发电机的转子。
内壁包围着线圈2并两端与端盖5连接固定的磁体定子3有二个，二个磁体定子3 上下极性相反。磁体定子3用钕铁硼或其他永磁材料制成的强力磁铁做成半圆瓦状，上下 两个磁体定子3合成一个有微小缝隙的空心圆柱体，每个磁体定子3 二个端面上都有2个 螺纹孔，以便用螺栓9将磁体定子3与端盖5连接固定。磁体定子3的内壁与线圈2的外 壁要有适当的间隔，以使线圈2能处于尽可能强的磁场中，而又不产生与磁体定子3的内壁 摩擦碰撞。
端盖5为中部可穿过管轴4的扁圆柱环状，共二个，为防止二个磁体定子3磁短 路，要用非导磁金属材料做成，例如铜或铝做成，分别设置于磁体定子3左右两端，两端面 边缘处有4个孔，用于与二个磁体定子3两端面相应位置的4个螺纹孔用螺栓9连接固定 成一体。端盖5中部嵌入固定有可穿过管轴4的轴承6 (水封)。
二个轴承6使用防水轴承(水封)，分别嵌入端盖5中部固定。左右二个轴承6的轴孔与管轴4的两端分别紧密固定。防水轴承(水封)现时已在各种水中电机得到了广泛 的应用，有很多防水轴承(水封)商品可以选择使用，可以用密封的塑料轴承或陶瓷轴承， 例如淅江海宁康耐特轴承制造有限公司生产的各种规格的防水轴承。
管轴4、磁体定子3、线圈2、端盖5、轴承6 (水封)各个部件的轴心应在一直线上， 以保证线圈2的外壁和磁体定子3内壁不产生摩擦碰撞，提高电机的效率。
实施例一的安装固定，可以使用铝板做成的外罩10包裹磁体定子3，再在外罩10 上设固件与固定于船舶底部或有水头落差的江河中的固件连接固定。
现时本领域的一般技术人员，都可对电机进行设计和制造。本发明的各部件参数 可依据电工原理按使用要求进行设计，再实验得出科学工艺参数。作推进器使用时，螺旋1 的受水面积可以相应增大些。作发电装置使用时，螺旋1的受水面积可以依据水头的能量 设定，而磁体定子3的体积和磁感应强度可以相应增大，并和线圈2的电气参数有合理的匹 配。本发明的实施例为二极直流电动机或二极直流发电机的工程实施例。在工程实践和产 业活动中，根据用途要求和流体条件，还可将本发明设计制造成多极直流电动机或多极直 流发电机，此时就要采取多个磁体定子3和作多极的排列设置，并要设置与之匹配的线圈 和电刷。
这样当将实施例一的线圈2接通直流电时，即可作为一个推进器使用，将其固定 于船舶底部，即可推动船舶运动。这样的推进器噪音小，最适宜为泛舟赏景的娱乐游艇使 用。如果将实施例一设置在有水头落差的水流中，使水流冲击管轴4，即可使螺旋1带动管 轴4和线圈2转动，即带动线圈2在磁体定子3的磁场内旋转，从而产生感应电动势发电荷 载。由于本发明成本低，容易制造，并工作可靠，不须经常维护，最适宜多个本发明设置于水 头落差的水流中进行并行发电荷载。
附图3给出了本发明实施例二的部份竖直剖的结构示意图。实施例二和实施例一 主要结构是一样的，同样具有固定于管轴4内壁的螺旋1、内壁固定有螺旋1且外壁绕有线 圈2并两端紧套轴承6的轴孔的管轴4、绕设于管轴4外壁上并置于磁体定子3内壁和管 轴4外壁之间的线圈2、内壁包围着线圈2并两端与端盖5连接固定的磁体定子3、分别设 置于磁体定子3左右两端与磁体定子3 —端面连接固定并紧套有轴承6的端盖5、分别固定 于左右两端的端盖5并轴孔穿过管轴4的轴承6。
实施例二和实施例一不相同的是实施例二的管轴4左右两端还连接有进水管7， 进水管7的内径比管轴4的内径大，进水管7的尾端封闭并紧固有进水管轴承8，进水管轴 承8的轴孔紧套管轴4的尾端。这样，左右两端的固定好的进水管7，一方面可以收集水能， 使管轴4内的螺旋1接受到更大的水能。另一方面可作为支承座使用。进水管7的长度可 依据水流的具体情况设置。
权利要求
1.一种可用于推进和发电的装置，其特征在于具有固定于管轴内壁的螺旋(1)、 内壁固定有螺旋(1)且外壁绕有线圈(2)并两端紧套轴承(6)的轴孔的管轴G)、绕设于管 轴(4)外壁上并置于磁体定子(3)内壁和管轴(4)外壁之间的线圈O)、内壁包围着线圈(2)并两端与端盖( 连接固定的磁体定子(3)、中部穿过管轴(4)的分别固定于磁体定子(3)左右两端面并紧套有轴承(6)的端盖(5)、分别固定于左右两端的端盖(5)并轴孔紧套 管轴(4)的轴承(6)。
2.根据权利要求1所述的可用于推进和发电的装置，其特征为螺旋(1)的旋片的截 面为矩形或三角形或椭圆形。
3.根据权利要求1所述的可用于推进和发电的装置，其特征为管轴(4)左右两端连 接有进水管(7)，所述的进水管(7)尾端封闭并紧固有紧套管轴的进水管轴承8。
全文摘要
一种可用于推进和发电的装置，其特征在于具有螺旋、管轴、线圈、磁体定子、端盖、轴承。本发明结构紧凑，制造容易，成本低廉。在流体中如在水中，可用于推进和发电，噪声小、结构紧凑、螺旋在流体中不容易变形、使用过程中不必经常维修，能更好地利用各种流体特别是低位能流体的能量。
文档编号H02K7/14GK102035296SQ20091011444
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者冯岩, 陈美虞 申请人:冯岩, 陈美虞