專利名稱：基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及微型水利發(fā)電裝置，具體涉及將水池中的水經(jīng)過液壓裝置和能量轉(zhuǎn) 化器進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化后供給與水輪機(jī)葉輪同軸的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組。
技術(shù)背景目前的水利發(fā)電系統(tǒng)利用水的落差發(fā)電，存在水能的轉(zhuǎn)換效率低、耗費(fèi)大量鋼材和 水泥、泥沙淤積等問題，并且水利發(fā)電裝置的水都是在發(fā)電利用以后直接排掉，于是水 資源在發(fā)電之后只能作其他方式利用，多通過江、河、湖、海等其他方式利用進(jìn)行，最 后雖間接經(jīng)過大氣循環(huán)能夠形成再發(fā)電利用，但在時(shí)間季節(jié)與年份上，由于氣候在多數(shù) 地區(qū)的變化非常大，經(jīng)常出現(xiàn)雨水年份不均的情況，特別對(duì)微型水利發(fā)電裝置形成靠天 吃飯的狀況， 一定程度上還影響到國(guó)家電網(wǎng)電力的供應(yīng)，往往造成我國(guó)農(nóng)村地區(qū)缺電。 在我國(guó)一些地方的水資源可能比較豐富，但我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的12個(gè)國(guó)家和地區(qū) 之一，人均擁有淡水量居世界第88位，全國(guó)600多座城市缺水，日缺水量達(dá)1600萬(wàn)立 方米，年缺水量近60億立方米。因此，微型水利發(fā)電裝置技術(shù)在我國(guó)難以普及，特別 是我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)，盡管有便利的自然條件，不缺少建造微型水利發(fā)電裝置空間，但 缺少能夠普及的微型水利發(fā)電裝置技術(shù)。申請(qǐng)日2003年6月8日，專利號(hào)CN03140791. 9的中國(guó)發(fā)明專利《旋流式水輪機(jī)》， 對(duì)微型水利發(fā)電裝置提出了設(shè)想，所述的微型水利發(fā)電裝置技術(shù)包括蓄水池或水壩中 的水在壓力的作用下從進(jìn)水口①導(dǎo)入"P"形漏斗⑤中，地轉(zhuǎn)偏向力又使得水在"P"形 漏斗⑤中高速旋轉(zhuǎn)，葉輪②在水的沖擊力，地轉(zhuǎn)偏向力使水產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的作用下高速旋 轉(zhuǎn)，將其它形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，軸③輸出帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，最后水從出水口⑦導(dǎo)出。 盡管前述技術(shù)方案旋流式水輪機(jī)是較為先進(jìn)的動(dòng)力設(shè)備，其主要特征是能將地轉(zhuǎn)偏向 力使水產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力有效的利用起來(lái)，大大提高了其工作效率。但是，推廣將由于水源 的限制而難以普及。申請(qǐng)日2005年6月8閂，專利號(hào)CN200510021047. 7的中國(guó)發(fā)明專 利《水利發(fā)電裝置》對(duì)微型水利發(fā)電裝置進(jìn)一歩提出了設(shè)想，也公開了一種水利發(fā)電裝 置并包括進(jìn)水涵洞、水輪機(jī)渦殼、水輪機(jī)葉輪、發(fā)電機(jī)組、出水涵洞，水輪機(jī)葉輪軸 帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，其特征在于，水輪機(jī)渦殼分為上下兩層，上下兩層之間的隔離層之 間有圓形開口，水輪機(jī)葉輪下端置于其中；水輪機(jī)葉輪的葉片呈柱狀，其橫截面為弧形， 水輪機(jī)葉輪的葉片安裝水輪機(jī)葉輪的葉根上，且方向一致；水輪機(jī)葉輪外是動(dòng)力水渦， 為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，其柱面上開有多個(gè)方向一致的斜口，動(dòng)力水渦安裝在水輪機(jī)渦殼上 下兩層之間的隔離層之間的圓形開口邊緣，動(dòng)力水渦與水輪機(jī)渦殼側(cè)壁之間有一定的間 距；水輪機(jī)渦殼上層有進(jìn)水開口，與進(jìn)水涵洞連接；下層與進(jìn)水開口先對(duì)方向有出水開 口，與出水涵洞相連接。水流從進(jìn)水涵洞進(jìn)入動(dòng)力水渦與水輪機(jī)渦殼側(cè)壁之間，然后從 動(dòng)力水渦柱面上的斜口流入水輪機(jī)葉輪，沖擊水輪機(jī)葉輪的葉片后，從圓形開口流到水 輪機(jī)渦殼下層流出。由于水流對(duì)水輪機(jī)葉輪的葉片沖擊力均勻的來(lái)自四面八方，這就使
葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能保持平穩(wěn)的狀態(tài)，而不再出現(xiàn)振動(dòng)和擺動(dòng)現(xiàn)象。前述技術(shù)方案雖能使葉 輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保持平穩(wěn)的狀態(tài)，而不再出現(xiàn)振動(dòng)和擺動(dòng)現(xiàn)象，大大提高了其工作的可靠性。 但是，同樣推廣將由于水源的限制而難以普及。因此，兩技術(shù)方案均沒有擺脫水利發(fā)電 裝置必須依靠豐富的水利資源進(jìn)行發(fā)電的狀況，并時(shí)常受到季節(jié)與氣候變化的極大影 響，且在缺電嚴(yán)重時(shí)幾乎沒有其他辦法。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述不足，而提供一種對(duì)水利資源要求低， 受季節(jié)與氣候變化的影響小，能夠循環(huán)利用水資源應(yīng)急發(fā)電的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電 機(jī)組。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī) 組，包括貯存水的水池，采取的措施包括水池內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機(jī)組組件，發(fā)電機(jī)組組件由相并聯(lián)的水能裝置、水能轉(zhuǎn)換器、提 速器及發(fā)電機(jī)自下而上依次安裝組成；水能裝置包括有液壓組件、齒輪傳動(dòng)軸、收緊盤中心軸、活塞收緊器、活塞缸體、 水壓組件、水能裝置底座；水能轉(zhuǎn)換器包括有葉輪、主轉(zhuǎn)動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、底座、立柱；提速器包括有傳動(dòng)軸、上齒輪、下齒輪、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器、飛輪；發(fā)電機(jī)包括有傳動(dòng)連接器、發(fā)電裝置和車腳。采取的措施還包括液壓組件由液壓缸、液壓軸、齒條固定體、齒條、小齒輪、 油活塞桿配裝所組成；齒輪傳動(dòng)軸由分齒輪、傳動(dòng)軸與固定板三部件組成，齒輪與齒條相結(jié)合，傳動(dòng)軸安 裝在固定板上，與連接器相連接，將齒條力矩傳遞到傳動(dòng)連接器；傳動(dòng)連接器連接齒輪 傳動(dòng)與活塞收緊器收緊盤中心軸；收緊盤中心軸由齒輪與齒輪軸配裝所組成；活塞收緊器由中心軸、收緊盤、鋼絲繩、殼體等部件組成，位于進(jìn)水壓力倉(cāng)外外側(cè)， 用于安裝壓力軸；活塞缸體由水缸體和活塞兩部件組成；水缸體位于兩個(gè)進(jìn)水壓力倉(cāng)之間，并與其兩 側(cè)進(jìn)水壓力倉(cāng)相連接；活塞置于缸體內(nèi)，兩頭連接鋼絲繩，并在缸體內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)溶入進(jìn) 水或壓縮容積，產(chǎn)生高水壓。水壓組件由進(jìn)水壓力倉(cāng)、高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}、高壓水壓力缸、高壓調(diào)節(jié)閥、高壓噴管、 高壓噴頭、高壓安全閥所組成。液壓缸位于四根活塞缸體正中央的前后齒條的中間，通過油活塞桿與前后齒條連為 一體，兩端連接固定在支撐板上，并且中間有油活塞桿進(jìn)出前后移動(dòng)的空間；液壓軸在 液壓缸體內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動(dòng)齒輪； 液壓軸在液壓缸體內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳 動(dòng)齒輪；齒條固定體與液壓軸相連接，用于安裝固定齒條；齒條安裝固定在齒條固定體 上，在液壓軸作用下，作平面直線運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)活塞拉力器齒輪；油活塞桿位于上、下小
齒輪與兩側(cè)支撐板圍成的空間內(nèi)，并嵌位限制在兩側(cè)支撐板中間相對(duì)的凸緣內(nèi)；水缸體位于前后兩個(gè)進(jìn)水倉(cāng)之間，水缸體與前后兩個(gè)進(jìn)水倉(cāng)中間貫穿有位于兩端的 齒條，兩端的齒條還貫穿在水活塞收緊器中間。液壓組件經(jīng)過液壓油液壓傳動(dòng)，并順序傳動(dòng)配合有齒條、小齒輪、齒輪傳動(dòng)軸、鋼 絲繩和活塞，活塞內(nèi)的高壓水進(jìn)行液力傳動(dòng)配合水能轉(zhuǎn)換器。為了提高能量轉(zhuǎn)換的效率，水能轉(zhuǎn)換器中的葉輪均布有片葉片，以接受來(lái)自周向切 線方向高壓噴頭中高壓水的沖擊。高壓噴頭有個(gè)噴口；葉輪任一葉片均與對(duì)應(yīng)的噴口相 配合，并受到強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器共同作用調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。水能轉(zhuǎn)換器的葉輪接受高壓水沖擊旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主轉(zhuǎn)動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪到提速器上， 將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；并且提速器通過主傳動(dòng)軸、上齒輪、下齒輪、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器、 飛輪進(jìn)行增強(qiáng)力矩，控制轉(zhuǎn)速。進(jìn)水壓力倉(cāng)由倉(cāng)體和單向進(jìn)水閥組成，并接高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}，連接活塞缸體；高壓水 儲(chǔ)存?zhèn)}，由高壓水倉(cāng)體和單向出水閥組成，與進(jìn)水倉(cāng)連拼，連接高壓水壓力缸；高壓水 壓力缸，連接高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}，將高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)的高壓水經(jīng)過高壓調(diào)節(jié)閥傳送至高壓噴 管；高壓調(diào)節(jié)閥，安裝在高壓水壓力缸上方，連接高壓噴管，電動(dòng)自動(dòng)調(diào)整高壓噴頭流 量；高壓噴管連接高壓調(diào)節(jié)閥與高壓噴頭，將壓力缸中高壓水傳送到高壓噴頭；高壓噴 頭分布于水能轉(zhuǎn)換器周圍，固定在水池板面上，連接高壓噴管，用于噴射高壓水；高壓 安全閥位于高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}鞍部位置，當(dāng)高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}水壓超過安全系數(shù)后，自動(dòng)打開閥 門，將高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}的高壓水排出倉(cāng)外。傳動(dòng)軸位于主動(dòng)齒輪兩側(cè)，固定在池面板與發(fā)電機(jī)車腳上，將上齒輪、下齒輪、飛 輪安裝在軸身上；上齒輪固定在傳動(dòng)軸上部，與發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連接器相結(jié)合，將傳動(dòng)軸帶 來(lái)的機(jī)械能傳送到發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連接器；下齒輪固定在傳動(dòng)軸下部，與主動(dòng)齒輪結(jié)合，承 接主動(dòng)齒輪上的力矩；強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器安裝固定在提速器飛輪上，與提速器飛輪共同作 用，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速；飛輪位于提速器傳動(dòng)軸中間位置，作為強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器底座，與 強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器合一作功，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)連接器安裝在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸頭上，與提速器上齒輪相連，承接提速器上齒輪力 矩；發(fā)電裝置裝在發(fā)電機(jī)車腳上，是發(fā)電機(jī)終端，產(chǎn)生兩次能源的發(fā)電裝置；車腳置于 提速器上側(cè)，安裝固定發(fā)電機(jī)裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用水池內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機(jī)組組件，發(fā)電機(jī)組組件由相 并聯(lián)的水能裝置、水能轉(zhuǎn)換器、提速器及發(fā)電機(jī)自下而上依次安裝組成；水能裝置包括 有液壓組件、齒輪傳動(dòng)軸、收緊盤中心軸、活塞收緊器、活塞缸體、水壓組件、水能裝 置底座；水能轉(zhuǎn)換器包括有葉輪、主轉(zhuǎn)動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、底座、立柱；提速器包括有傳 動(dòng)軸、上齒輪、下齒輪、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器、飛輪；發(fā)電機(jī)包括有傳動(dòng)連接器、發(fā)電裝置 和車腳。當(dāng)液壓傳動(dòng)與液力傳動(dòng)采用同一種介質(zhì)時(shí)水能裝置可簡(jiǎn)化為液壓裝置或液力裝 置進(jìn)行應(yīng)急發(fā)電。其對(duì)水利資源要求低，受季節(jié)與氣候變化的影響小，能夠循環(huán)利用水 資源的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，施工簡(jiǎn)便、總成本低、實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣。發(fā) 電機(jī)組組件由相并聯(lián)的機(jī)組構(gòu)成，在一組需維修或停機(jī)時(shí)，另一組仍可正常工作。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的總裝結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2是圖1中水能裝置、水能轉(zhuǎn)換器、提速器配裝結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖3是圖2中水能裝置的水缸部分裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2中水能裝置的液壓缸端部裝配結(jié)構(gòu)裝示意圖；圖5是圖2中水能裝置的齒條端部裝配結(jié)構(gòu)裝示意圖；圖6是圖2中水能裝置的液壓缸端部與齒條端部裝配結(jié)構(gòu)裝示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)見圖1至圖6所示。基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，包括貯存水的水池1由池底11、池壁12、池面13等組成；水池1內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機(jī)組組件，發(fā)電機(jī)組組件由相并聯(lián)的水能裝置2、水能轉(zhuǎn)換器 3、提速器4及發(fā)電機(jī)5自下而上依次安裝組成；水能裝置2包括有液壓組件21、齒輪傳動(dòng)軸22、收緊盤中心軸23、活塞收緊器24、 活塞缸體25、水壓組件26、水能裝置底座27;水能轉(zhuǎn)換器3包括有葉輪31、主轉(zhuǎn)動(dòng)軸32、主動(dòng)齒輪33、底座34、立柱35;提速器4包括有傳動(dòng)軸41、上齒輪42、下齒輪43、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器44、飛輪45;發(fā)電機(jī)5包括有傳動(dòng)連接器51、發(fā)電裝置52和車腳53。
液壓組件21由液壓缸211、液壓軸212、齒條固定體213、齒條214 、小齒輪215、 油活塞桿216配裝所組成；齒輪傳動(dòng)軸22由分齒輪、傳動(dòng)軸與固定板三部件組成，齒輪與齒條相結(jié)合，傳動(dòng) 軸安裝在固定板上，與連接器相連接，將齒條力矩傳遞到傳動(dòng)連接器51;傳動(dòng)連接器 51連接齒輪傳動(dòng)與活塞收緊器24收緊盤中心軸23;收緊盤中心軸23由齒輪與齒輪軸配裝所組成；活塞收緊器24由中心軸、收緊盤、鋼絲繩、殼體等部件組成，'位于進(jìn)水壓力倉(cāng)外 外側(cè)，用于安裝壓力軸；活塞缸體25由水缸體251和活塞252兩部件組成；水缸體251位于兩個(gè)進(jìn)水壓力 倉(cāng)261之間，并與其兩側(cè)進(jìn)水壓力倉(cāng)相連接；活塞252置于缸體內(nèi)，兩頭連接鋼絲繩，并在缸體內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)溶入進(jìn)水或壓縮容積，產(chǎn)生高水壓。水壓組件26由進(jìn)水壓力倉(cāng)261、高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}262、高壓水壓力缸263、高壓調(diào)節(jié) 閥264、高壓噴管265、高壓噴頭266、高壓安全閥266所組成。
液壓缸211位于四根活塞缸體正中央的前后齒條214的中間，通過油活塞桿216與 前后齒條214連為一體，兩端連接固定在支撐板2131上，并且中間有油活塞桿216進(jìn) 出前后移動(dòng)的空間；液壓軸212在液壓缸體211內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體， 傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動(dòng)齒輪；液壓軸212在液壓缸體內(nèi)，分別連接液壓活塞、 齒條固定體213，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動(dòng)齒輪；齒條固定體213與液壓軸212 相連接，用于安裝固定齒條214;齒條214安裝固定在齒條固定體213上，在液壓軸212
作用下，作平面直線運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)活塞拉力器齒輪；油活塞桿216位于上、下小齒輪215 與兩側(cè)支撐板2131圍成的空間內(nèi)，并嵌位限制在兩側(cè)支撐板2131中間相對(duì)的凸緣內(nèi)；水缸體251位于前后兩個(gè)進(jìn)水倉(cāng)261之間，水缸體251與前后兩個(gè)進(jìn)水倉(cāng)261中間 貫穿有位于兩端的齒條214，兩端的齒條214還貫穿在水活塞收緊器24中間。液壓組件21經(jīng)過液壓油液壓傳動(dòng)，并順序傳動(dòng)配合有齒條214、小齒輪215、齒輪 傳動(dòng)軸22、鋼絲繩和活塞252，活塞252內(nèi)的高壓水進(jìn)行液力傳動(dòng)配合水能轉(zhuǎn)換器3。為了提高能量轉(zhuǎn)換的效率，水能轉(zhuǎn)換器3中的葉輪31均布有24片葉片，以接受來(lái) 自周向切線方向高壓噴頭266中高壓水的沖擊。高壓噴頭266有8個(gè)噴口；葉輪31任 一葉片均與對(duì)應(yīng)的噴口相配合，并受到強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器44共同作用調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。水能轉(zhuǎn)換器3的葉輪31接受高壓水沖擊旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主轉(zhuǎn)動(dòng)軸32、主動(dòng)齒輪33到 提速器4上，將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；并且提速器4通過主傳動(dòng)軸32、上齒輪42、下齒 輪43、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器44、飛輪45進(jìn)行增強(qiáng)力矩，控制轉(zhuǎn)速。進(jìn)水壓力倉(cāng)261由倉(cāng)體和單向進(jìn)水閥組成，并接高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}，連接活塞缸體；高 壓水儲(chǔ)存?zhèn)}262，由高壓水倉(cāng)體和單向出水閥組成，與進(jìn)水倉(cāng)連拼，連接高壓水壓力缸 263;高壓水壓力缸263，連接高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}262，將高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}262內(nèi)的高壓水經(jīng)過 高壓調(diào)節(jié)閥傳送至高壓噴管；高壓調(diào)節(jié)閥264，安裝在高壓水壓力缸上方，連接高壓噴 管265，電動(dòng)自動(dòng)調(diào)整高壓噴頭流量；高壓噴管265連接高壓調(diào)節(jié)閥與高壓噴頭，將壓 力缸中高壓水傳送到高壓噴頭；高壓噴頭266分布于水能轉(zhuǎn)換器周圍，固定在水池板面 上，連接高壓噴管，用于噴射高壓水；高壓安全閥267位于高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}262鞍部位置， 當(dāng)高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}262水壓超過安全系數(shù)后，自動(dòng)打開閥門，將高壓永儲(chǔ)存?zhèn)}262的高壓 水排出倉(cāng)外。傳動(dòng)軸41位于主動(dòng)齒輪33兩側(cè)，固定在池面板13與發(fā)電機(jī)車腳53上，將上齒輪 42、下齒輪43、飛輪45安裝在軸身上；上齒輪42固定在傳動(dòng)軸41上部，與發(fā)電機(jī)傳 動(dòng)連接器51相結(jié)合，將傳動(dòng)軸41帶來(lái)的機(jī)械能傳送到發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連接器51;下齒輪 43固定在傳動(dòng)軸41下部，與主動(dòng)齒輪33結(jié)合，承接主動(dòng)齒輪33上的力矩；強(qiáng)磁力矩 調(diào)節(jié)器44安裝固定在提速器飛輪45上，與提速器飛輪45共同作用，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速; 飛輪45位于提速器傳動(dòng)軸41中間位置，作為強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器底座，與強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器 44合一作功，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)5轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)連接器51安裝在發(fā)電機(jī)5轉(zhuǎn)子軸頭上，與提速器4上齒輪42相連，承接提速 器上齒輪42力矩；發(fā)電裝置52裝在發(fā)電機(jī)車腳53上，是發(fā)電機(jī)終端，產(chǎn)生兩次能源 的發(fā)電裝置；車腳53置于提速器4上側(cè)，安裝固定發(fā)電機(jī)裝置。為了簡(jiǎn)化動(dòng)力傳遞，水池l中的水包括淡水、海水以作為能量傳遞的介質(zhì)，當(dāng)液壓 傳動(dòng)與液力傳動(dòng)采用同一種介質(zhì)時(shí)水能裝置2可簡(jiǎn)化為液壓裝置或液力裝置進(jìn)行應(yīng)急發(fā) 電。為了充分利用電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)并克服其難儲(chǔ)存的不足，水池l以液壓油作為能量傳遞的 介質(zhì)并選擇液壓傳動(dòng)時(shí)，可采用相反的動(dòng)力傳遞方式利用峰谷電。參照?qǐng)Dl可知外部結(jié)構(gòu)，基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組由水池1 、水能裝置2、水 能轉(zhuǎn)換器3、提速器4及發(fā)電機(jī)5組成。其中水池l用于盛裝、蓄集水，可以有各種各 樣不同形狀，具體安裝在地下少占空間為好，無(wú)論盛裝的水是淡水、海水都是作為能量 傳遞的介質(zhì)，如果密閉作為高壓容器，自然不能使用土木結(jié)構(gòu)而用金屬結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D2可知內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特別是水能轉(zhuǎn)換器3、提速器4部分。其中水能轉(zhuǎn)換器3、 由葉輪31、主轉(zhuǎn)動(dòng)軸32、主動(dòng)齒輪33、底座34及立柱35等部件所組成，具體安裝在 池面板上，將水能等能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能到提速器4上；提速器4則由傳遞軸41、上齒輪 42、下齒輪43、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器44及飛輪45等組成，具體安置在發(fā)電機(jī)5的車腳53 和池面13上，以增強(qiáng)力矩、控制轉(zhuǎn)速。參照?qǐng)D3、圖4、圖5、圖6可知內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特別是水能裝置2的結(jié)構(gòu)。從圖3中可 知，水缸體251位于前后兩個(gè)進(jìn)水倉(cāng)261之間，水缸體251與前后兩個(gè)進(jìn)水倉(cāng)261中間 貫穿有位于兩端的齒條214，同時(shí)兩端的齒條214還貫穿水活塞收緊器24中間；從圖4 中可知，液壓缸211兩端的連接固定在機(jī)殼支撐架上，并且中間有油活塞桿進(jìn)出前后移 動(dòng)的空間；從圖5中可知，液壓缸211的油活塞桿216通過一體的齒條214另一端進(jìn)出 移動(dòng)的空間位置，就是上下小齒輪215與兩側(cè)支撐板圍成的內(nèi)空間，并受到中間相對(duì)的 凸緣的限制；從圖6中可知，具有進(jìn)出油口的液壓缸211位于前后齒條214的中間，并 通過油活塞桿216與前后齒條214連為一體。實(shí)施例一工作過程參照?qǐng)D6至圖1可知，當(dāng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓泵工作產(chǎn)生高壓油，在 換向閥的控制下從高壓油箱至液壓缸211油活塞一端時(shí)，將驅(qū)動(dòng)油活塞移動(dòng)并從油活塞 另一端到低壓油箱回油，同時(shí)油活塞帶動(dòng)連在一起的齒條214前后移動(dòng)，接著帶動(dòng)與齒 條214嚙合的小齒輪215以不同的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)齒輪軸22轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過鋼 絲繩傳到活塞收緊器24及水活塞252 —起進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)，水活塞252的一端體積增大 從水池l中吸進(jìn)低壓水，另一端體積縮小在水缸體251內(nèi)形成高壓水，并進(jìn)行液力傳動(dòng) 至高壓噴頭266，通過高壓水形成的集中流量噴射沖擊葉輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，直至驅(qū)動(dòng)連接的發(fā) 電機(jī)5發(fā)電。噴射之后的水落入水池l中進(jìn)行不斷循環(huán)利用。實(shí)施例二工作過程參照?qǐng)D6、圖2可知，當(dāng)水池l中的水以液壓油作為能量傳遞 的介質(zhì)時(shí)，液壓傳動(dòng)與液力傳動(dòng)就采用同一種介質(zhì)，其水能裝置2無(wú)須機(jī)械傳動(dòng)，可簡(jiǎn) 化為液壓裝置或液力裝置進(jìn)行應(yīng)急發(fā)電，由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓泵工作產(chǎn)生高壓油，在換向閥 的控制下從高壓油箱直接進(jìn)行液力傳動(dòng)至高壓噴頭266，用形成的集中流量噴射沖擊葉 輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，通過高壓水形成的集中流量噴射沖擊葉輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，直至驅(qū)動(dòng)連接的發(fā)電機(jī) 5發(fā)電。噴射之后的液壓油落入水池l中進(jìn)行不斷循環(huán)利用。此時(shí)水池l與低壓油箱可 為一體。實(shí)施例三工作過程參照?qǐng)D6、圖1可知，當(dāng)利用電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)并克服其不足進(jìn)行電 能儲(chǔ)存，水池1以液壓油作為能量傳遞的介質(zhì)并選擇液壓傳動(dòng)時(shí)，可采用與實(shí)施例二相 反的動(dòng)力傳遞方式，只須增大高壓油箱的儲(chǔ)存能力即可利用峰谷電提高效益。本實(shí)用新型最好在工廠內(nèi)建設(shè)，在用電量大電網(wǎng)供應(yīng)不足影響生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)自然 條件選擇合適的發(fā)電或受電結(jié)構(gòu)，以解決工廠所面臨的具體問題。也比較適合于在船舶 上安裝，用金屬結(jié)構(gòu)的水池。如此節(jié)約資源，使用方便，是工廠或傳播等可有效利用基 于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組。
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)多樣、使用廣泛、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)計(jì)靈活、安裝方便、 維護(hù)容易、體積小、易安裝，易于推廣應(yīng)用，能夠解決多種實(shí)際問題。其市場(chǎng)前景廣闊， 投資設(shè)備少，僅需購(gòu)置需要的部件即可安裝使用。雖然本實(shí)用新型已通過參考優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本專業(yè)普通技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在不背離后附的權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍的情況 下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種各樣的變化。
權(quán)利要求1、基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，包括貯存水的水池(1)，其特征是所述的水池(1)內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機(jī)組組件，發(fā)電機(jī)組組件由相并聯(lián)的水能裝置(2)、水能轉(zhuǎn)換器(3)、提速器(4)及發(fā)電機(jī)(5)自下而上依次安裝組成；所述的水能裝置(2)包括有液壓組件(21)、齒輪傳動(dòng)軸(22)、收緊盤中心軸(23)、活塞收緊器(24)、活塞缸體(25)、水壓組件(26)、水能裝置底座(27)；所述的水能轉(zhuǎn)換器(3)包括有葉輪(31)、主轉(zhuǎn)動(dòng)軸(32)、主動(dòng)齒輪(33)、底座(34)、立柱(35)；所述的提速器(4)包括有傳動(dòng)軸(41)、上齒輪(42)、下齒輪(43)、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器(44)、飛輪(45)；所述的發(fā)電機(jī)(5)包括有傳動(dòng)連接器(51)、發(fā)電裝置(52)和車腳(53)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其特征是所述的液壓 組件(21)由液壓缸(211)、液壓軸(212)、齒條固定體(213)、齒條(2M)、小齒輪(215)、 油活塞桿(216)配裝所組成；所述的齒輪傳動(dòng)軸(22)由分齒輪、傳動(dòng)軸與固定板三部件組成,齒輪與齒條相結(jié)合， 傳動(dòng)軸安裝在固定板上，與連接器相連接，將齒條力矩傳遞到傳動(dòng)連接器(51);所述的 傳動(dòng)連接器(51)連接齒輪傳動(dòng)與活塞收緊器(24)收緊盤中心軸(23);所述的收緊盤中心軸(23)由齒輪與齒輪軸配裝所組成；所述的活塞收緊器(24)由中心軸、收緊盤、鋼絲繩、殼體等部件組成，位于進(jìn)水壓 力倉(cāng)外外側(cè)，用于安裝壓力軸；所述的活塞缸體(25)由水缸體(251)和活塞(252)兩部件組成；所述的水缸體(251) 位于兩個(gè)進(jìn)水壓力倉(cāng)(261)之間，并與其兩側(cè)進(jìn)水壓力倉(cāng)相連接；所述的活塞(252)置于 缸體內(nèi)，兩頭連接鋼絲繩，并在缸體內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)溶入進(jìn)水或壓縮容積，產(chǎn)生高水壓。所述的水壓組件(26)由進(jìn)水壓力倉(cāng)(261)、高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}(262)、高壓水壓力缸 (263)、高壓調(diào)節(jié)閥(264)、高壓噴管(265)、高壓噴頭(266)、高壓安全閥(266)所組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其特征是所述的液壓 缸(211)位于四根活塞缸體正中央的前后齒條(214)的中間，通過油活塞桿(216)與前后 齒條(214)連為一體，兩端連接固定在支撐板(2131)上，并且中間有油活塞桿(216)進(jìn)出 前后移動(dòng)的空間；所述的液壓軸(212)在液壓缸體(211)內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固 定體，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動(dòng)齒輪；所述的液壓軸(212)在液壓缸體內(nèi)，分別 連接液壓活塞、齒條固定體(2i3)，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動(dòng)齒輪；所述的齒條 固定體(213)與液壓軸(212)相連接，用于安裝固定齒條(214);所述的齒條(214)安裝固 定在齒條固定體(213)上，在液壓軸(212)作用下，作平面直線運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)活塞拉力器齒 輪；所述的油活塞桿(216)位于上、下小齒輪(215)與兩側(cè)支撐板(2131)圍成的空間內(nèi)， 并嵌位限制在兩側(cè)支撐板(2131)中間相對(duì)的凸緣內(nèi)；所述的水缸體(251)位于前后兩個(gè)進(jìn)水倉(cāng)(261)之間，水缸體(251)與前后兩個(gè)進(jìn)水 倉(cāng)(261)中間貫穿有位于兩端的齒條(214),所述的兩端的齒條(214)還貫穿在水活塞收 緊器(24)中間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其特征是所述的 液壓組件(21)經(jīng)過液壓油液壓傳動(dòng)，并順序傳動(dòng)配合有齒條(214)、小齒輪(215)、齒輪 傳動(dòng)軸(22)、鋼絲繩和活塞(252),所述的活塞(252)內(nèi)的高壓水進(jìn)行液力傳動(dòng)配合所述 的水能轉(zhuǎn)換器(3)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其特征是所述的水能 轉(zhuǎn)換器(3)中的葉輪(31)均布有24片葉片，高壓噴頭(266)有8個(gè)噴口 ；所述的葉輪(31) 任一葉片均與對(duì)應(yīng)的噴口相配合，并受到所述的強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器(44)共同作用調(diào)節(jié)發(fā)電 機(jī)的轉(zhuǎn)速。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其牿征是所述的水能 轉(zhuǎn)換器(3)的葉輪(31)接受高壓水沖擊旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主轉(zhuǎn)動(dòng)軸(32)、主動(dòng)齒輪(33)到提速 器(4)上，將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；并且所述的提速器(4)通過主傳動(dòng)軸(32)、上齒輪(42)、 下齒輪(43)、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器(44)、飛輪(45)進(jìn)行增強(qiáng)力矩，控制轉(zhuǎn)速。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其特征是所述的進(jìn)水 壓力倉(cāng)(261)由倉(cāng)體和單向進(jìn)水閥組成，并接高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}，連接活塞缸體；所述的高 壓水儲(chǔ)存?zhèn)}(262)，由高壓水倉(cāng)體和單向出水閥組成，與進(jìn)水倉(cāng)連拼，連接高壓水壓力 缸(263);所述的高壓水壓力缸(263)，連接高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}(262),將高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}(262) 內(nèi)的高壓水經(jīng)過高壓調(diào)節(jié)閥傳送至高壓噴管；所述的高壓調(diào)節(jié)閥(264)，安裝在高壓水 壓力缸上方，連接高壓噴管(265)，電動(dòng)自動(dòng)調(diào)整高壓噴頭流量；所述的高壓噴管(265) 連接高壓調(diào)節(jié)閥與高壓噴頭，將壓力缸中高壓水傳送到高壓噴頭；所述的高壓噴頭(266) 分布于水能轉(zhuǎn)換器周圍，固定在水池板面上，連接高壓噴管，用于噴射高壓水；所述的 高壓安全閥(267)位于高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}(262)鞍部位置，當(dāng)高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}(262)水壓超過安 全系數(shù)后，自動(dòng)打開閥門，將高壓水儲(chǔ)存?zhèn)}(262)的高壓水排出倉(cāng)外。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其特征是所述的傳動(dòng) 軸(41)位于主動(dòng)齒輪(33)兩側(cè)，固定在池面板(13)與發(fā)電機(jī)車腳(53)上，將上齒輪(42)、 下齒輪(43)、飛輪(45)安裝在軸身上；所述的上齒輪(42)固定在傳動(dòng)軸(41)上部，與發(fā) 電機(jī)傳動(dòng)連接器(51)相結(jié)合，將傳動(dòng)軸(41)帶來(lái)的機(jī)械能傳送到發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連接器 (51);所述的下齒輪(43)固定在傳動(dòng)軸(41)下部，與主動(dòng)齒輪(33)結(jié)合，承接主動(dòng)齒輪 (33)上的力矩；所述的強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器(44)安裝固定在提速器飛輪(45)上，與提速器飛 輪(45)共同作用，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速；所述的飛輪(45)位于提速器傳動(dòng)軸(41)中間位置， 作為強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器底座，與強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器(44)合一作功，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)(5)轉(zhuǎn)速。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其特征是所述的傳動(dòng) 連接器(51)安裝在發(fā)電機(jī)(5)轉(zhuǎn)子軸頭上，與提速器(4)上齒輪(42)相連，承接提速器上 齒輪(42)力矩；所述的發(fā)電裝置(52)裝在發(fā)電機(jī)車腳(53)上，是發(fā)電機(jī)終端，產(chǎn)生兩次 能源的發(fā)電裝置；所述的車腳(53)置于提速器(4)上側(cè)，安裝固定發(fā)電機(jī)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，包括貯存水的水池，水池內(nèi)設(shè)置的發(fā)電機(jī)組組件由相并聯(lián)的水能裝置、水能轉(zhuǎn)換器、提速器及發(fā)電機(jī)自下而上依次安裝組成；水能裝置包括有液壓組件、齒輪傳動(dòng)軸、收緊盤中心軸、活塞收緊器、活塞缸體、水壓組件、水能裝置底座；水能轉(zhuǎn)換器包括有葉輪、主轉(zhuǎn)動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、底座、立柱；提速器包括有傳動(dòng)軸、上齒輪、下齒輪、強(qiáng)磁力矩調(diào)節(jié)器、飛輪；發(fā)電機(jī)包括有傳動(dòng)連接器、發(fā)電裝置和車腳。當(dāng)液壓傳動(dòng)與液力傳動(dòng)采用同一種介質(zhì)時(shí)水能裝置可簡(jiǎn)化為液壓裝置或液力裝置進(jìn)行應(yīng)急發(fā)電。其對(duì)水利資源要求低，能夠循環(huán)利用水資源應(yīng)急發(fā)電，其施工簡(jiǎn)便、總成本低、實(shí)用性強(qiáng)；相并聯(lián)的機(jī)組，便于維修和保養(yǎng)。
文檔編號(hào)F03B13/00GK201025225SQ20062010898
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月26日
發(fā)明者王曙光, 計(jì)小朋, 金建岳, 陳志芳 申請(qǐng)人:王曙光