CN103291525A - 省力水轮发电机 - Google Patents

Abstract

本发明一种(活塞型)省力水轮发电机，它包括壳体、孔、轴、轴承、缸体、活塞、杠杆、密封环、飞轮、进水口、出水口、环齿轮、杠杆齿轮、连接齿轮、定子、线圈、转子、风扇等。发电时，打开阀门，水源从进水口压活塞，活塞推动杠杆，杠杆撬动飞轮转动，飞轮转动带动主轴与环齿轮与杠杆齿轮与连接齿轮与发电机主轴齿轮高速转动，尾水从出水口排出，再用抽水机抽入进水口。它不需要燃料，不耗能源，无污染，零排放，绿色环保，不受天气影响，不存在枯水期，可工厂式生产，可循环使用水源永久发电，造福人类。它结构更简单、更科学、省力更大、功率更大、速度更快、效率更高、维修操作更简单、坚固耐用、成本低、使用广，有巨大的商业开发价值，是目前世界上独创的高速省力水轮发电机。

Description

省力水轮发电机

技术领域

本发明涉及一种高速省力水轮发电机(活塞型)。

背景技术

目前市场上出现的水轮发电机，全部都是涡轮或水斗式水轮发电机，没有省力变速机装置及杠杆型省力结构，不省力、不节能(水源)，全靠直接用大量的水源来带动水轮发电机来发电的，消耗了巨大的水能，也浪费了巨大的水源，并且不可以循环使用水源，因转矩小，又没有省力变速功能，所以发电效率低，只有大力发展省力新机器，节省水源(能源)或不耗水源(能源)，循环使用水源(能源)，保护自然环境才是硬道理。从前，我们的古人，就知道用杠杆省力的原理来撬动巨石，用河流流水推动水车来抽水灌溉稻田，今天我利用了这两个原理，发明了一种省力水轮发电机，它不消耗燃料，它不耗水源(能源)，可循环使用水源(能源)，可工厂式生产发电，不受天气气候影响，不存在(干旱)枯水期，可永久发电，造福人类。它不消耗燃料，不需要开采和运输燃料所投入的大量人力和物力，设备简单，安全可靠，使用寿命长，运行维修费用低，成本低，使用广。因转矩大，又有省力变速功能，所以水源利用效率高，最低可达到200％、300％等以上效率。同是1吨水源(水能)如转矩越大，杠杆齿轮越大，效率越高，1吨水源可变二吨力、三吨力等效率(功率)。而火电燃煤热能效率只有40％左右。而涡轮或水斗式水轮发电机水源的水能效率只有50％左右。电能不能储存，生产和消耗是同时完成的。而省力水轮发电机可以借助水库储蓄水能代替储蓄电能，有利于增强电力系统对负荷的调节能力，提高供电质量和经济效益。也可以不用借助水库储蓄水能，可直接循环使用水源(水能)，可直接用省力电动抽水机来抽出水口尾水供省力水轮发电机进水口用。它只需要在地面有一个储水池(储水池的大小应是省力水轮机消耗水源的10倍即可，也可更大)，再用省力电动抽水机抽水直接供省力水轮机进水口的水源(也可以在进水口的上面建一个储水池，储水池的大小应是省力水轮机消耗水源的2倍即可，也可更大)，并且可以实现(如火电厂一样)工厂式生产发电，不受天气气候影响，不存在(干旱)枯水期，可以实现循环使用水源，不耗水源，永久发电，造福人类。如把现有的水电站(如三峡水电站等)都挽装上省力水轮发电机，可以提高效率2倍、3倍等以上，它能用一吨水(重力)可以发出二吨力、三吨力等以上的功率，在(干旱)枯水期，可以用发电量的10％以下的电力来抽下游的水灌上游水位，循环使用水源，可保水源连续运行永久发电，并且90％以上的电力可输出供外部使用，自身(因用省力电动机抽水)只需要10％以下的电力来抽水就足够了。本省力水轮发电机，可以循环使用水源来发电，永久发电，是完全利用了水能资源的位能、压能、动能和重能(重力)，再利用了飞轮与杠杆与活塞及省力变速机，它能一斤水发出二斤力、三斤力等水能的功率，所以省力巨大、变速巨大、输出功率巨大、节能(水源)巨大、效率更高。生产制作省力水轮发电机，它是由三部分组合成一体的：一部分是省力水轮机，一部分是省力变速机，一部分是发电机。发电机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、定子、线圈、转子、风扇；省力变速机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、环齿轮、杠杆齿轮、连接齿轮、主轴齿轮；省力水轮机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、缸体、活塞、杠杆(连杆)、密封环、飞轮(转轮)、进水口、出水口、丝杆罗帽、密封圈等。创造了新颖省力水轮发电机及核心技术——省力变速机，它攻破了“省力不省工，省工不省力”的这个世界性难题，它即省力又省工。本发明的省力水轮发电机，因利用了省力变速机及杠杆型省力结构，转矩大，所以它只需要用很小的能耗(水源)，就能发出巨大的功率，它省力巨大、变速巨大、输出功率巨大、节省水源巨大，是目前世界上没有什么水轮机能比省力水轮发电机更省力、更变速、更节能(水源)，发出功率更大。所以省力水轮发电机的发明，必将对涡轮或水斗式水轮发电机产业带来了一场革命，它可实现工厂式生产，循环使用水源来发电，无能耗，无污染，零排放，低噪声，高效率，高可靠性，运转性能良好的绿色环保省力水轮发电机，它结构更简单、更科学，因有省力变速机及杠杆型省力结构，转矩大，所以水源能耗更低、发出功率更大，成本更低，维修操作更简单、坚固耐用、实用广，它有巨大的商业开发价值，必将为人类节省能源(水源)或不耗能源(水源)，循环使用能源(水源)，保护自然环境做出巨大的贡献。

发明内容

本发明省力水轮发电机的目的就是要发明省力新机器，节省能源(水源)或不耗能源(水源)，循环使用能源(水源)，用小的(水源)能耗来发出大的功率，经济又环保。从前，我们的古人就知道用杠杆省力的原理来撬动巨石，用河流流水推动水车转动来抽水灌溉稻田，今天我利用了这两个原理，来生产制作省力水轮发电机，它是由三部分组合成一体的：一部分是省力水轮机，一部分是省力变速机，一部分是发电机，发电机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、定子、线圈、转子、风扇；省力变速机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、环齿轮、杠杆齿轮、连接齿轮、主轴齿轮；省力水轮机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、缸体、活塞、杠杆(连杆)、密封环、飞轮(转轮)、进水口、出水口、丝杆罗帽、密封圈等。它比现在的涡轮或水斗式水轮发电机结构更简单、更科学。因有省力变速机及杠杆型省力结构，转矩大，省力更大，功率更大，速度更快，能耗更低，成本更低，维修操作更简单，坚固耐用，使用广，它可实现工厂式生产，循环使用水源来发电，不耗能(水源)，无污染，零排放，低噪声，高效率，高可靠性，运转性能良好的绿色环保省力水轮发电机。

本发明的技术方案是这样实现的：一种高速省力水轮发电机图1(活塞型)，它是由三部分组合成一体的：一部分是省力水轮机，一部分是省力变速机，一部分是发电机，发电机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、定子、线圈、转子、风扇；省力变速机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、环齿轮(环齿轮可变速，可以是杠杆齿轮、大齿轮直径的2倍、3倍等，杠杆齿轮小齿轮不变，大齿轮越大越省力)，杠杆齿轮(杠杆齿轮是由大齿轮和小齿轮组成的)，连接齿轮(连接齿轮可大可小，如不要，主轴齿轮要加大，但速度变慢，动力变大)，主轴齿轮。省力水轮机部分：它包括壳体、孔、轴、轴承、缸体(缸体也可以制作成方形，本圆形缸体内侧开有口，用来安装密封环的，密封环两边开有凸形齿与开口内侧两边相对开有凹形槽，凹形槽内装有密封圈，凸形齿与凹形槽相配是用来密封水的，缸体内装有活塞与杠杆)活塞、杠杆(连杆)、密封环、飞轮(转轮)、进水口、出水口、丝杆罗帽、密封圈等。如图1所示：在缸体内装有活塞与杠杆(连杆)，在中心部位装有轴与轴承与飞轮(转轮)与密封环，如进水口(上面装有阀门，用来调节水量的)进水时，水能资源在位能、压能、动能和重能(重力)等形式存在于水体中的能量水能将推动活塞，活塞推动杠杆、杠杆推动密封环与飞轮转动，飞轮转动带动轴转动，轴转动带动环齿轮转动，环齿轮转动带动杠杆齿轮转动，杠杆齿轮转动带动连接齿轮与发电机主轴齿轮一起高速转动运行发电。

如图2所示，省力水轮机缸体是一个大环形缸体(φ6000mm)、缸体(内φ500mm，厚100mm，内侧开有80mm宽的口，外侧应增加厚度加大强度)、活塞(φ500mm)、杠杆(长350mm，宽80mm)、密封环(内φ5300mm、外φ5500mm，宽80mm)、飞轮(φ5300mm)，也就是飞轮(φ5300mm)+密封环(厚200mm)+活塞(φ500mm)，共计是(φ6000mm)，也就是转矩(φ6000mm)，主轴(φ100mm)，加上省力变速机，环齿轮(φ3000mm270齿)、杠杆齿轮大齿轮(φ1000mm90齿)、小齿轮(φ300mm30齿)、连接齿轮(φ300mm30齿)、发电机主轴齿轮(φ300mm30齿)。如图2的示，2吨重的水能来压活塞、活塞压杠杆与密封环，杠杆与密封环来撬动飞轮转动，飞轮转动带动主轴转动，主轴转动带动环齿轮转动，环齿轮转动带动杠杆齿轮转动，杠杆齿轮转动带动连接齿轮与发电机主轴齿轮高速转动。如图1、2所示，2吨重的水能来压活塞与杠杆与密封环与飞轮转动，飞轮转动带动主轴转动(这时主轴将产生10吨的力)，主轴转动带动环齿轮转动(这时环齿轮能变速，环齿轮转一周，杠杆齿轮要转三周)、环齿轮转动带动杠杆齿轮转动(这时杠杆齿轮将产生30吨的力)、杠杆齿轮转动带动连接齿轮与发电机(300KW)主轴齿轮高速转动，运行发电。

本发明的高速省力水轮发电机，它可多个水轮机组合，它可卧式、斜式安装，如图2所示是立式，立式安装水能多，效率高、功率大。它可实现有压进水口或无压进水口两种功能都能工作，如用有压进水口工作，省力水轮发电机速度更快、功率更大。它功率的大小，转速的快慢都不受局限，根据需要，都可以生产制造。

本发明的优点：发明新颖，实用性强，利用了活塞能节水能、杠杆能省力、飞轮结构转矩大能释放能量，环齿轮能变速的原理，创造了省力水轮发电机，它不需要燃料，不耗能源(水源)，无污染，零排放，绿色环保，不受天气影响，不存在(干旱)枯水期，可工厂式生产，可循环使用水源来发电，永久发电，造福人类，它结构更简单、更科学、省力更大、功率更大、速度更快、效率更高、维修操作更简单、坚固耐用、成本低，使用广，有巨大的商业开发价值，是目前世界上独创的高速省力水轮发电机。

附图说明：

图1是本发明的高速省力水轮发电机(活塞型)的结构示意图；

图2是图1的左视结构示意图；

图3是图1中的右视结构示意图；

具体实施方式：

如图1、2、3所示，一种高速省力水轮发电机(活塞型)，它是由三部分组合成一体的：一部分是省力水轮机，一部分是省力变速机，一部分是发电机，发电机部分：它包括壳体1、孔10、轴8、轴承9、定子19、线圈、转子18、风扇21；省力变速机部分：它包括壳体1、孔10、轴8、轴承9、环齿轮14(环齿轮14可变速，可以是杠杆齿轮15、16、大齿轮15直径的2倍、3倍等，杠杆齿轮15、16小齿轮16不变，大齿轮15越大越省力)，杠杆齿轮15、16(杠杆齿轮15、16是由大齿轮15和小齿轮16组成的)，连接齿轮17(连接齿轮17可大可小，如不要，主轴齿轮20要加大，但速度变慢，动力变大)，主轴齿轮20。省力水轮机部分：它包括壳体1、孔10、轴8、轴承9、缸体2(缸体2也可以制作成方形，本圆形缸体2内侧开有口，用来安装密封环5的，密封环5两边开有凸形齿与开口内侧两边相对开有凹形槽13，凹形槽13内装有密封圈，凸形齿与凹形槽相配是用来密封水的，缸体2内装有活塞3与杠杆4)活塞3、杠杆4(连杆)、密封环5、飞轮6(转轮)、进水口7、出水口11、丝杆罗帽12、密封圈等。如图1所示：在缸体2内装有活塞3与杠杆4(连杆)，在中心部位装有轴8与轴承9与飞轮6(转轮)与密封环5，如进水口7(上面装有阀门，用来调节水量的)进水时，水能资源在位能、压能、动能和重能(重力)等形式存在于水体中的能量水能将推动活塞3，活塞3推动杠杆4、杠杆4推动密封环5与飞轮6转动，飞轮6转动带动轴8转动，轴8转动带动环齿轮14转动，环齿轮14转动带动杠杆齿轮15、16转动，杠杆齿轮15、16转动带动连接齿轮17与发电机主轴齿轮20一起高速转动运行发电。

Claims (1)

1.一种高速省力水轮发电机(图1)(活塞型)，它是由三部分组合成一体的：一部分是省力水轮机，一部分是省力变速机，一部分是发电机，发电机部分：它包括壳体(1)、孔(10)、轴(8)、轴承(9)、定子(19)、线圈、转子(18)、风扇(21)；省力变速机部分：它包括壳体(1)、孔(10)、轴(8)、轴承(9)、环齿轮(14)(环齿轮(14)可变速，可以是杠杆齿轮(15、16)、大齿轮(15)直径的2倍、3倍等，杠杆齿轮(15、16)小齿轮(16)不变，大齿轮(15)越大越省力)，杠杆齿轮(15、16)(杠杆齿轮(15、16)是由大齿轮(15)和小齿轮(16)组成的)，连接齿轮(17)(连接齿轮(17)可大可小，如不要，主轴齿轮(20)要加大，但速度变慢，动力变大)，主轴齿轮(20)。省力水轮机部分：它包括壳体(1)、孔(10)、轴(8)、轴承(9)、缸体(2)(缸体(2)也可以制作成方形，本圆形缸体(2)内侧开有口，用来安装密封环(5)的，密封环(5)两边开有凸形齿与开口内侧两边相对开有凹形槽(13)，凹形槽(13)内装有密封圈，凸形齿与凹形槽相配是用来密封水的，缸体(2)内装有活塞(3)与杠杆(4)活塞(3)、杠杆(4)(连杆)、密封环(5)、飞轮(6)(转轮)、进水口(7)、出水口(11)、丝杆罗帽(12)、密封圈等。其特征是：在缸体(2)内装有活塞(3)与杠杆(4)(连杆)，在中心部位装有轴(8)与轴承(9)与飞轮(6)(转轮)与密封环(5)，如进水口(7)(上面装有阀门，用来调节水量的)进水时，水能资源在位能、压能、动能和重能(重力)等形式存在于水体中的能量水能将推动活塞(3)，活塞(3)推动杠杆(4)、杠杆(4)推动密封环(5)与飞轮(6)转动，飞轮(6)转动带动轴(8)转动，轴(8)转动带动环齿轮(14)转动，环齿轮(14)转动带动杠杆齿轮(15、16)转动，杠杆齿轮(15、16)转动带动连接齿轮(17)与发电机主轴齿轮(20)一起高速转动运行发电。

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