一種節(jié)能增能裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明所述的一種節(jié)能增能裝置，涉及四個發(fā)電系統(tǒng)，用于交通運輸領域。
【背景技術】
[0002]隨著能源的日漸枯竭，世界性的能源危機已成事實。火車、汽車是交通運輸?shù)闹饕哪芄ぞ摺Ｓ绕涫请S著人們生活質量的不斷提高，汽車數(shù)量猛增更使能源危機加劇。僅中國就有419751列火車，1.37億輛汽車，中國每年要進口石油幾千萬噸，而中國目前小轎車的消費能力還只是當今世界小轎車的消費能力的1/10，若是其消費能力相當時，中國每年將進口石油幾億噸，如此巨大的石油需求量，是無論如何都難以解決的?？梢?，火車、汽車節(jié)能迫在眉睫。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供一種節(jié)能增能裝置，目的是挖掘火車和汽車輪子或傳動軸潛在的動能轉變?yōu)殡娔艿木薮鬂撡|，實現(xiàn)火車節(jié)能、增能和汽車節(jié)能，解決能源危機問題。
[0004]本發(fā)明的技術方案是:一種節(jié)能增能裝置，該裝置包括四個分別以火車輪、汽車輪轂、火車傳動軸、汽車傳動軸為動力源的發(fā)電系統(tǒng)，第一、第二、第三發(fā)電系統(tǒng)的連接方式為:皮帶輪緊固在火車輪或傳動軸、汽車輪轂或傳動軸上，發(fā)電機機座緊固在火車、汽車的大梁下或傳動軸上，發(fā)電機安裝在發(fā)電機機座上，皮帶安裝在皮帶輪和發(fā)電機皮帶輪上，第四發(fā)電系統(tǒng)的連接方式為:無皮帶輪的異型發(fā)電機直接安裝在火車或汽車的傳動軸上。
[0005]所述第一發(fā)電系統(tǒng)由火車傳動軸、火車輪、皮帶輪、內六角螺栓、傳感速度控制切換器、皮帶、發(fā)電機皮帶輪、發(fā)電機、電機螺栓、發(fā)電機機座、傳感控制數(shù)控系統(tǒng)構成；具體結構和連接方式為:皮帶輪用內六角螺絲固定在火車輪上，發(fā)電機機座用螺栓固定或焊接在火車大梁下或用螺絲固定在火車傳動軸上，帶有傳感速度控制切換器并受傳感控制數(shù)控系統(tǒng)控制的發(fā)電機用電機螺栓固定在發(fā)電機機座上，皮帶安在皮帶輪和發(fā)電機皮帶輪上；
[0006]所述第二發(fā)電系統(tǒng)由皮帶輪、內六角螺栓、傳感速度控制切換器、發(fā)電機皮帶輪、發(fā)電機、電機螺栓、發(fā)電機機座、傳感控制數(shù)控系統(tǒng)、汽車傳動軸以及汽車輪轂構成；具體結構和連接方式為:汽車輪轂安裝在汽車傳動軸上，皮帶輪用內六角螺栓安裝在汽車輪轂上，發(fā)電機皮帶輪上安裝有受傳感控制數(shù)控系統(tǒng)控制的傳感速度控制切換器，發(fā)電機機座用螺栓固定或焊接在汽車大梁下，或用螺絲固定在傳動軸上方，發(fā)電機用電機螺栓固定在發(fā)電機機座上，皮帶安在皮帶輪和發(fā)電機皮帶輪上；
[0007]所述第三發(fā)電系統(tǒng)由火車傳動軸或汽車傳動軸、皮帶輪、皮帶、發(fā)電機皮帶輪、發(fā)電機、電機螺栓、發(fā)電機機座、鍵、速度控制離合器以及速度數(shù)控系統(tǒng)構成；具體連接方式為:鍵安裝在火車傳動軸或汽車傳動軸上的鍵槽中，皮帶輪安裝在火車傳動軸或汽車傳動軸上有鍵的位置上，速度控制離合器安裝在發(fā)電機的機殼與發(fā)電機皮帶輪之間的電機傳動軸上，速度控制離合器與速度數(shù)控系統(tǒng)連接并受其控制，發(fā)電機機座用螺栓固定或焊接在火車或汽車大梁下或用螺絲固定在兩傳動軸上方，發(fā)電機用電機螺栓固定在發(fā)電機機座上，皮帶安在皮帶輪和發(fā)電機皮帶輪上；
[0008]所述第四發(fā)電系統(tǒng)由異型發(fā)電機的電機螺栓、發(fā)電機機座、傳感控制數(shù)控系統(tǒng)、轉子、定子、發(fā)電機殼、數(shù)控速度控制離合器、前端蓋、端蓋螺釘以及后端蓋構成，具體連接方式為:鍵安裝在火車傳動軸或汽車傳動軸上的鍵槽中，異型發(fā)電機的轉子安裝在火車傳動軸或汽車傳動軸上裝有鍵的位置上，前端蓋套在火車傳動軸或汽車傳動軸安裝有轉子靠里一點的位置上，發(fā)電機機座用螺栓固定或焊接在火車或汽車大梁下或用螺栓固定在兩傳動軸上，安裝有定子18和受傳感控制數(shù)控系統(tǒng)11控制的數(shù)控速度控制離合器的發(fā)電機殼，套住已安裝好的轉子并用電機螺栓固定在發(fā)電機機座上，后端蓋放在發(fā)電機殼的安裝位上，用端蓋螺釘固定前端蓋和后端蓋。
[0009]所述皮帶輪的尺寸以變速后能達到所裝配發(fā)電機的額定轉速為準。
[0010]所述異型發(fā)電機是指直接安裝在火車傳動軸或汽車傳動軸上的無皮帶輪的發(fā)電機。
[0011]所述發(fā)電機的安裝方式有順置和倒置安裝兩種，順置安裝方式為發(fā)電機機座安裝在火車、汽車的兩傳動軸上方，發(fā)電機安裝在發(fā)電機機座上；倒置安裝方式為發(fā)電機機座安裝在火車或汽車的大梁下，發(fā)電機安裝在發(fā)電機機座下。
[0012]所述四個發(fā)電系統(tǒng)的動力源分別是:第一發(fā)電系統(tǒng)以安在火車傳動軸上的火車輪為動力源，第二發(fā)電系統(tǒng)以安裝在汽車傳動軸上的汽車輪轂為動力源，第三發(fā)電系統(tǒng)和第四發(fā)電系統(tǒng)以火車傳動軸或汽車傳動軸為動力源。
[0013]所述發(fā)電機機座和皮帶輪的安裝在安裝條件受限制時，可通過調整火車、汽車的原設計來獲取適合的安裝條件。
[0014]所述傳感速度控制切換器、速度控制離合器、傳感控制數(shù)控系統(tǒng)、速度數(shù)控系統(tǒng)根據控制對象的不同而有異，故根據實際情況而設計。
[0015]所述第一、第三、第四任一發(fā)電系統(tǒng)安裝在火車非電機車上可節(jié)能，安裝在火車電機車上可增能。第二、第三、第四任一發(fā)電系統(tǒng)安裝在汽車非電瓶車上可節(jié)能，安裝在汽車電瓶車上可實現(xiàn)零能耗運行。
[0016]所述的第一、第三、第四任一發(fā)電系統(tǒng)安裝在火車非電機車上可節(jié)能，是指安裝有本發(fā)明發(fā)電系統(tǒng)的火車非電機車，在該車由原來的一個火車頭驅動改為降低額定功率的前拉后推兩個火車頭驅動，且本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電用于帶動起后推作用的火車頭時，該車可節(jié)能；所述的第一、第三、第四任一發(fā)電系統(tǒng)安裝在火車電機車上可增能，是指安裝有本發(fā)明發(fā)電系統(tǒng)的火車電機車，在本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電增壓后能以單相交流電或整流后以直流電反輸給電網時，該車可增能。
[0017]所述的第二、第三、第四任一發(fā)電系統(tǒng)安裝在汽車非電瓶車上可節(jié)能，是指安裝有本發(fā)明發(fā)電系統(tǒng)的汽車非電瓶車，在降低原車部分功率，同時利用雙驅動技術和輪邊電機技術增加安裝馬達，而本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電用于帶動所增加的馬達，由單驅動變?yōu)殡p驅動或多驅動時，該車可節(jié)能；所述的第二、第三、第四任一發(fā)電系統(tǒng)安裝在汽車電瓶車上可實現(xiàn)零能耗運行，是指安裝有本發(fā)明發(fā)電系統(tǒng)的汽車電瓶車，在本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電整流后能夠滿足電瓶飽和充電需要時，該車可實現(xiàn)零能耗運行。
[0018]本發(fā)明的技術原理是:
[0019]1.皮帶輪大輪帶小輪轉速提升原理:
[0020]火車貨車、客車的慢車傳動軸的轉速不及常規(guī)二級發(fā)電機的轉速3000轉/分，所有的汽車因被限速其傳動軸的轉速也不及常規(guī)二級發(fā)電機的轉速3000轉/分，因此，所有這些車輛要安裝本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)都要提高系統(tǒng)中相關部件的轉速，而提高該轉速的方法之一是皮帶輪大輪帶小輪轉速提升法。大輪帶小輪能提升轉速，是眾所周知的原理。根據這一原理，要求安裝在動力源上的皮帶輪要比發(fā)電機的皮帶輪大，至于大多少以能確保變速后其轉速能達到所安裝的發(fā)電機額定轉速為準。
[0021]2.輸出扭矩富余原理
[0022](I)火車電機車輸出扭矩富余原理
[0023]火車電機車輸出扭矩通過以下公式計算:
[0024]Τ = 9.549ΧΡ + η
[0025]T---額定轉矩，即輸出扭矩，單位N.m ;
[0026]P---額定功率，單位w ；
[0027]η---額定轉速，單位rpm。
[0028]以掛有20節(jié)車廂、額定功率5400kw/h、額定轉速100rpm的火車電機車為例，其輸出扭矩為:
[0029]T = 9.549X5400000 + 1000 = 51565 (N.m)
[0030]每節(jié)車廂有4個輪對，每一輪對有2個輪子，2個輪子之間由傳動軸連接，因此，總扭矩分配到每一輪對的扭矩，即為每一輪子的扭矩:
[0031]51565 + 20 + 4 = 645 (N.m)
[0032]若是在該車的每一輪子安裝一套本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電機額定功率lOOkw/h、轉速3000rpm，則僅需扭矩T = 9.549X100000 + 3000 = 318 (N.m)即可帶動該發(fā)電機發(fā)電。假如該車每節(jié)車廂載重30噸，則該車起動時輪子需要的扭矩即滾動助力矩=k(滾動系數(shù))XN(-額定轉速)= 0.05 + 1000X30X1000X9.8 =