[发明专利]一种风力驱动的离心式人工造浪装置及方法

权利要求书

1.一种风力驱动的离心式人工造浪方法，利用一种风力驱动的离心式人工造浪装置，其特征在于：该装置包括：水池、风车（1）、减速机（2）、连接盘（3）、扭簧（4）、力矩离合器（5）、套筒（6）、叶片（7）和固定立柱（8）；风车（1）的转轴连接减速机（2）输入轴，通过减速机降速并提高扭矩，减速机输出轴和连接盘（3）连接，连接盘（3）转动为扭簧蓄能，力矩离合器（5）限制了扭簧储能的上限，当扭簧储能达到设计值时，力矩离合器（5）动作使套筒（6）和固定立柱脱开，套筒带动叶片爆发式高速转动，推动池水高速径向运动，形成一道浪，扭簧释放能量后，力矩离合器（5）重新将套筒（6）和固定立柱（8）锁定，风车（1）继续为扭簧蓄能；

叶片（7）环绕圆周均匀分布，叶片（7）为平行于固定立柱（8）轴线的平板，与套筒（6）固定在一起，套筒（6）相对于固定立柱（8）在力矩离合器（5）解锁的情况下可以转动，在力矩离合器（5）将套筒（6）和固定立柱（8）锁定的情况下不能相互转动；

风车桨叶用高强度复合材料或者金属箔材裁制，紧固在骨架和轴上，风车轴通过联轴器连接在减速机（2）的输入轴上，减速机（2）为机械式，外壳固定在固定立柱上，用以降低转速的同时提高输出力矩，风车（1）为立轴式，减速机的输入轴和输出轴平行，风车为横轴式，减速机（2）的输入和输出轴互相垂直，减速机（2）的输出轴通过联轴器与连接盘（3）连接，扭簧（4）上端固定在连接盘（3）上，扭簧（4）的下端固定在力矩离合器（5）上，开始力矩离合器（5）将套筒（6）和固定立柱（8）锁住，风车通过减速机带动连接盘转动，将扭簧越绞越紧，也就是为扭簧蓄能，同时扭簧施加在力矩离合器上力矩也就越来越大，当力矩值达到设定值时，力矩离合器的内端从固定立柱上抽出，套筒和固定立柱解锁，扭簧带动套筒及上面的叶片加速转动释放能量，叶片带动池水随之转动，因离心力的作用，最后池水向四周径向高速涌出，形成一道浪，叶片与固定立柱平行圆周向均匀固定在套筒上，叶片固定立柱下端固定在池底的地基上，扭簧的能量释放以后，力矩离合器再次将套筒和固定立柱锁紧，系统进入下一个蓄能造浪周期，蓄能的过程中水池中的水也会重新恢复平静状态，造浪频率和风力有直接关系，风力大风车输出功率高，扭簧蓄能速度快，造浪频率就高，反之就低；

叶片（7）是平行于轴线的平板，或者是平行于轴线渐开式的曲面板；

风车（1）是立轴风车，或者是横轴风车；

风车（1）可以由电机、内燃机取代；

该方法包括：可以用风力为源动力，通过减速和储能，驱动离心式叶片进行造浪，风车（1）的转轴连接减速机（2）输入轴，减速机（2）外壳固定在固定立柱（8）上，减速机（2）输出轴与连接盘（3）连接固定，连接盘（3）连接扭簧（4）的上端，扭簧（4）的下端固定在力矩离合器（5）上，固定立柱（8）固定在地面上；叶片（7）竖直圆周方向均匀分布固定在套筒（6）上，全部或者部分地浸在水中；当扭簧（4）不受力或受力未达到设定值时，力矩离合器（5）将套筒（6）和固定立柱（8）锁定在一起，当扭簧（4）受力达到设定值时，力矩离合器（5）解锁，将套筒（6）和固定立柱（8）脱开，同时带动套筒（6）转动，叶片（7）安装在套筒（6）上；在风力的驱动下，风车（1）通过减速机（2）带动连接盘（3），卷动扭簧（4）储存能量，当扭簧（4）储能量达到设定值时，力矩离合器（5）从固定立柱（8）上脱开解锁，扭簧（4）带动套筒（6）及叶片（7）爆发式高速转动，叶片（7）部分或全部浸在水池的水中，高速带动池水，池水在离心力作用下沿径向高速向外运动，在水池中形成一道浪；扭簧（4）能量释放完毕后，力矩离合器（5）将套筒与固定立柱（8）再次锁定，风车（1）重新通过减速机（2）和连接盘（3）为扭簧（4）蓄能，装置进入下一个造浪周期；风车（1）可以是立轴风车，这种情况下，减速机（2）输入轴和输出轴平行或者同轴，立轴风车（1）可由任何来向的风驱动，适用于风向多变的环境；风车（1）也可以是横轴桨叶式风车，这种情况下，减速机（2）的输出轴和输出轴垂直，横轴风车适用于当地风向固定的环境。