CN104088765A - 圆周力矩发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆周力矩发电系统，解决了现有发电系统适于范围窄，不节能环保等问题。该圆周力矩发电系统包括环形牵引轨道，设置在环形牵引轨道上并沿环形牵引轨道做圆周运动的牵引机车，位于环形牵引轨道内、通过承重柱立于地面之上并可以其圆心为转轴转动的环形轮，以及设置于环形轮内壁的内齿，牵引机车通过连接杆与该环形轮连接并用于带动环形轮转动，环形轮的圆心处设置有垂直于其所处平面的转动轴，该转动轴的上端设置有与环形轮内齿啮合并用于带动转动轴转动的带动齿轮，以及通过齿轮输出机构将转动轴的机械能转化为电能的机械发电系统。本发明结构简单、实现方便、发电量大、节能环保，尤其适用于用电高峰期的发电。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电装置，具体的说，是涉及一种圆周力矩发电系统。
背景技术
发电是指利用发电动力装置将水能、石化燃料（煤、油、天然气）的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能的生产过程。现有技术中，常采用的发电有水能发电、风能发电、太阳能发电、核能发电、热能发电等，其中，水能发电、风能发电、太阳能发电对自然环境的依耐性太高，适于范围窄，核能发电、热能发电对资源消耗及环境污染严重，与目前提倡的节能环保不符。
因此，研发一种对不依赖自然环境，且节能环保的发电装置，就成为了本领域技术人员的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、实现方便、发电量大、节能环保的圆周力矩发电系统。
为了实现上述目的，本发明采用了技术方案如下：
圆周力矩发电系统，包括环形牵引轨道，设置在环形牵引轨道上并沿环形牵引轨道做圆周运动的牵引机车，位于环形牵引轨道内、通过承重柱立于地面之上并可以其圆心为转轴转动的环形轮，以及设置于环形轮内壁的内齿，牵引机车通过连接杆与该环形轮连接并用于带动环形轮转动，环形轮的圆心处设置有垂直于其所处平面的转动轴，该转动轴的上端设置有与环形轮内齿啮合并用于带动转动轴转动的带动齿轮，以及通过齿轮输出机构将转动轴的机械能转化为电能的机械发电系统。
具体的说，所述机械发电系统包括依次连接的分离器、增速器以及发电机；其中，分离器与齿轮输出机构连接。
进一步的，所述齿轮输出机构包括安装在转动轴上位于带动齿轮下方并由转动轴带动的第一转向齿轮，以及与第一转向齿轮啮合并与分离器连接的第二转向齿轮。
再进一步的，所述连接杆数量为一个以上，且所有连接杆沿环形轮的圆周均匀分布。
在一种实施方案中，所述牵引机车数量与连接杆相同并与连接杆一一对应。
在另一种实施方案中，所述牵引机车为一个，其连接有若干被牵引机车，牵引机车和被牵引机车的总数与连接杆相同并与连接杆一一对应。
更进一步的，所述环形牵引轨道为向其圆形方向倾斜的倾斜轨道，其倾斜角度不少于15°。
作为优选，所述环形牵引轨道、环形轮的圆心同轴。环形牵引轨道、环形轮也可同心设置。
进一步的，本发明还包括润滑油供给装置和循环冷却装置。润滑油供给装置主要用于提供润滑液或油，以起到对本发明中如：环形轮、齿轮输出机构、转动轴等旋转、转动部件进行润滑，降低摩擦，减少能力损失；循环冷却装置可选风冷或水冷，用于冷却设备因工作产生的热，如：环形轮旋转产生的热、转动轴转动产生的热、齿轮输出机构转动产生的热等。
为了更好的实现本发明，所述带动齿轮数量为一个以上并沿环形轮内壁圆周均匀分布。
为了更好的实现本发明，还包括若干围绕一周构成环形的承重柱，构成环形的承重柱上端架设有供连接杆滑动的环形轨道。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
（1）本发明采用牵引机车做圆周运动，并结合环形轮、转动轴等机械装置，将牵引机车的动能通过机械发电系统转化为电能，达到发电的目的，其一方面，节能环保，不产生任何污染物，另一方面，占地面积小，能量转化效率高，极大地提供了有效发电量。
（2）本发明中环形牵引轨道向其圆心方向倾斜设置，优选的，其倾斜角度不低于15°，该设计不仅可以有效地抵充牵引机车做圆周运动时所受的离心力，而且倾斜设置的方式，可将牵引机车一部分重力转换成牵引力，达到节能的目的。
（3）本发明可设置若干组牵引机车，根据需要，用户可适当的增减，同时，配备有若干组带动齿轮和齿轮输出机构，以提高发电量。
（4）本发明与现有技术相比，具备新颖性、创造性以及极高的实用性，且结构简单、实现方便，为其大范围的推广应用，奠定了坚实的基础。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的工作原理图。
附图中对应的附图标记名称如下：1-承重柱，2-环形轮，3-牵引机车，4-连接杆，5-转动轴，6-带动齿轮，7-分离器，8- 增速器，9-发电机，10-第一转向齿轮，11-第二转向齿轮，12-环形轨道，13-环形牵引轨道，14-润滑油供给装置，15-循环冷却装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1、2所示，本实施例提供了一种圆周力矩发电系统，其工作原理为通过牵引机车做圆周运动，将牵引机车的动能通过机械发电装置转化为电能，达到发电的目的，不仅节能环保，而且发电量大，设备占地面积小。
具体的说， 该圆周力矩发电系统包括环形牵引轨道13、牵引机车3、环形轮2、转动轴5、带动齿轮6以及机械发电系统等部件。其中，牵引机车设置在环形牵引轨道上，并沿环形牵引轨道做圆周运动，为了克服牵引机车做圆周运动时所受离心力，本实施例将环形牵引轨道设置为倾斜结构，具体的，环形牵引轨道向其圆心方向倾斜设置，优选的，其倾斜角度不低于15°，该设计不仅可以有效地抵充牵引机车做圆周运动时所受的离心力，而且倾斜设置的方式，可将牵引机车一部分重力转换成牵引力，达到节能的目的。
牵引机车通过连接杆4与环形轮2连接，该环形轮可以其圆心为转轴做旋转运动。环形轮的内壁上设有一圈内齿，与此同时，环形轮内设置有若干与其内齿啮合的带动齿轮6，带动齿轮6设置在转动轴5的上端并与转动轴同步运动，带动齿轮与转动轴之间通过硬性连接件连接，以实现带动齿轮带动转动轴转动的目的，位于该带动齿轮下方的转动轴上设置有齿轮输出机构，该齿轮输出机构再与机械发电系统连接。通过上述设置，牵引机车沿环形牵引轨道做圆周运动，然后通过连接该带动环形轮旋转，与环形轮内齿啮合的带动齿轮被环形轮带动转动，由于带动齿轮安装在转动轴5上，故被环形轮带动转动的带动齿轮由带动转动轴转动，转动的转动轴通过齿轮输出机构将其动能输出至机械发电系统，最后由机械发电系统发电。
本实施例中，机械发电系统包括依次连接的分离器7、增速器8以及发电机9；其中，分离器7与齿轮输出机构连接。齿轮输出机构包括安装在转动轴5上位于带动齿轮6下方并由转动轴5带动的第一转向齿轮10，以及与第一转向齿轮10啮合并与分离器7连接的第二转向齿轮11。第一转向齿和第二转向齿轮均为直角齿，二者配合可将转动轴的转动动作输出给分离器。
连接杆4数量为一个以上，且所有连接杆4沿环形轮4的圆周均匀分布，环形轮的转动由牵引机车通过连接杆带动，环形牵引轨道、环形轮的圆心同轴，优选的，二者同心设置。
根据连接杆的数量及设置位置关系，本实施例中，牵引机车的设置方式包括两种：
其一
牵引机车数量与连接杆4相同并与连接杆4一一对应。每个牵引机车均为主动运动，并保持同步运动，然后使之带动环形轮转动。
其二
牵引机车为一个，其连接有若干被牵引机车，牵引机车和被牵引机车的总数与连接杆4相同并与连接杆4一一对应。该方案即为一个牵引机车主动，其他被牵引机车从动于该牵引机车。上述牵引机车的能量来源可以为燃煤热能、电能、太阳能或其他能源。
为了提高能量转化率，本实施例中，环形轮内的带动齿轮6数量为一个以上，且所有带动齿轮6沿环形轮2内壁圆周均匀分布。
本实施例中，环形牵引轨道、连接杆、环形轮等设备的尺寸均可根据实际需要进行调整，当其中连接杆的尺寸过长后，需要考虑到连接杆的承压问题，若没有保护措施，则连接杆极易被折断。因此，本实施例中还包括若干围绕一周构成环形的承重柱1，构成环形的承重柱1上端架设有供连接杆滑动的环形轨道12。该环形轨道可设置一圈、两圈、三圈甚至更多，根据实际工况进行选择，通过上述设置，承重柱可有效地承受连接杆的重力，避免其折断。
本发明还包括润滑油供给装置14和循环冷却装置15，润滑油供给装置和循环冷却装置均为现有设备，故在此不作赘述。其中，润滑油供给装置主要用于提供润滑液或油，以起到对本发明中如：环形轮、齿轮输出机构、转动轴等旋转、转动部件进行润滑，降低摩擦，减少能力损失；循环冷却装置可选风冷或水冷，用于冷却设备因工作产生的热，如：环形轮旋转产生的热、转动轴转动产生的热、齿轮输出机构转动产生的热等。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.圆周力矩发电系统，其特征在于，包括环形牵引轨道（13），设置在环形牵引轨道（13）上并沿环形牵引轨道做圆周运动的牵引机车（3），位于环形牵引轨道内、通过承重柱（1）立于地面之上并可以其圆心为转轴转动的环形轮（2），以及设置于环形轮（2）内壁的内齿，牵引机车（3）通过连接杆（4）与该环形轮（2）连接并用于带动环形轮（2）转动，环形轮（2）的圆心处设置有垂直于其所处平面的转动轴（5），该转动轴（5）的上端设置有与环形轮（2）内齿啮合并用于带动转动轴（5）转动的带动齿轮（6），以及通过齿轮输出机构将转动轴（5）的机械能转化为电能的机械发电系统。
2.根据权利要求1所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，所述机械发电系统包括依次连接的分离器（7）、增速器（8）以及发电机（9）；其中，分离器（7）与齿轮输出机构连接。
3.根据权利要求2所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，所述齿轮输出机构包括安装在转动轴（5）上位于带动齿轮（6）下方并由转动轴（5）带动的第一转向齿轮（10），以及与第一转向齿轮（10）啮合并与分离器（7）连接的第二转向齿轮（11）。
4.根据权利要求1至3任一项所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，所述连接杆（4）数量为一个以上，且所有连接杆（4）沿环形轮（4）的圆周均匀分布。
5.根据权利要求4所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，所述牵引机车数量与连接杆（4）相同并与连接杆（4）一一对应。
6.根据权利要求5所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，所述牵引机车为一个，其连接有若干被牵引机车，牵引机车和被牵引机车的总数与连接杆（4）相同并与连接杆（4）一一对应。
7.根据权利要求1所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，所述环形牵引轨道为向其圆形方向倾斜的倾斜轨道，其倾斜角度不少于15°。
8.根据权利要求1所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，还包括润滑油供给装置（14）和循环冷却装置（15）。
9.根据权利要求1所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，所述带动齿轮（6）数量为一个以上并沿环形轮（2）内壁圆周均匀分布。
10.根据权利要求1所述的圆周力矩发电系统，其特征在于，还包括若干围绕一周构成环形的承重柱（1），构成环形的承重柱（1）上端架设有供连接杆滑动的环形轨道（12）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410313741.5A CN104088765A (zh) | 2014-07-03 | 2014-07-03 | 圆周力矩发电系统 |
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| CN104088765A true CN104088765A (zh) | 2014-10-08 |
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| CN (1) | CN104088765A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107215340A (zh) * | 2016-03-22 | 2017-09-29 | 朱克 | 圆周式水平牵引动力提升放大技术方案 |
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2014
- 2014-07-03 CN CN201410313741.5A patent/CN104088765A/zh active Pending
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