[发明专利]斜面旋转活塞水轮机

说明书

一、斜面旋转活塞水轮机的主要部件及名称：

主要部件有：1、进水口；  2、主体；3、斜面活塞(凸轮)；；4、主体盖；5、出水口；6、隔板；7、、滚轮条组；8、隔板弹簧等主要部件组成。(如图1)

二、工作原理：

1、当活塞(与飞轮融为一体)顺时针旋转一周处于(如图2)所示的位置时，进水口进入的高压水作用在斜面和隔板上，斜面上产生较大的向心力压向轴心和较小的圆切线推力，推动活塞顺时针旋转。同时水压在隔板上，隔板固定在隔板槽里，对于上下运动的隔板只产生摩擦力，隔板的另一端装有滚轮条组，使上下滑动的隔板摩擦为较小的滚动摩擦力。

2、当活塞由(图2)旋转到(图3)位置时，隔板顺着活塞的流线斜面(斜面设计为4β＝180°余弦线)在弹簧(也可以加上控制杆)的作用下往下滑，与活塞的斜面紧密接触。当隔板下到斜面活塞的中点，隔板这时由均加速下行变成均减速下行运动。水压在隔板上的受力面积逐渐增大，作用在斜面活塞上的圆切线推力也逐渐增大，迫使活塞转动做功(如果不考虑其它因素，根据作用力与反作用力定律，隔板上所受的压力等于水对斜面活塞的圆切线推力)。

3、当活塞由(图3)旋转到(图4)位置时，隔板下到最低位置，此时的活塞获得最大受力面积，水压对斜面活塞产生的圆切线推力F等于隔板的受力面积S乘以水的深度H乘以水的比重ρ(F＝S·H·ρ)。

4、当活塞由(图四)在恒定力F的作用下顺时针运转到(图5)位置时，活塞绕轴旋转了约300°。此时另一斜面(斜面设计为3β＝180°余弦线)开始向上顶起隔板。

5、当活塞运转到(图6)位置时，顶起隔板的斜面也受到水压力的作用，对顺时针旋转的活塞产生了反作用力，隔板顶起越高，反作用力越大。

6、当活塞运行至(图7)位置时，水压对活塞的推力和反推力相等，此时，活塞靠飞轮的惯性(或者不同相位的其它活塞推动)运转到(图2)的位置，完成一个周期的做功，开始下一个周期的循环。

为了平衡单缸斜面活塞(凸轮)产生的偏转力，可并联双数缸(180°相位并联2个缸，90°相位并联4个缸，60°相位并联6个缸，依此类推)。

三、附图说明：“图1”为水轮机(单缸)样机结构要图；

“图2——图7”为水轮机原理草图，其中图2的数字标示：①进水口；②环形缸；③活塞；④出水口；⑤隔板。

“图8”为水轮机(四缸)外部视图；

“图9——图11”为水轮机(四缸)内部结构图。