CN109038944B - 离心式自动变速发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了离心式自动变速发电装置,包括定子，与定子转动连接的转轴，以及可旋转地套设在所述转轴上的转子；所述转轴旋转时，设置在所述转轴上的传动机构拨动所述转子旋转；所述传动机构包括固定地套设在所述转轴上的离心架和与所述离心架枢接的离心摩擦轮；所述转子的侧面设有环形的第一轨道槽；所述转轴旋转时，所述离心摩擦轮沿所述第一轨道槽滚动、且所述离心摩擦轮在离心力的作用下偏摆，改变所离心摩擦轮带动所述转轴旋转的传动比。

Description

离心式自动变速发电装置
技术领域
本发明涉及发电机领域，具体涉及离心式自动变速发电装置。
背景技术
发电机是由转子和定子组成，通过转转子旋转，从而产生电流。目前的发电机主要分为火力发电，内燃机发电，水利发电和风力发电；然而，对于水利发电和风力发电而言；由于风力和水利是大自然的能源，并且会时大时小；因此对发电机产生的动力也时大时小；然而目前的发电机转子与动力输入的传动比一致；在水利或者风力的对发电机的叶轮的作用力大于叶轮达到最高转速所需要的力时，因此会造成能源的利用率低。鉴于以上缺陷，实有必要设计离心式自动变速发电装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供离心式自动变速发电装置，来解决目前的水利和风力发电机能源利用率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：离心式自动变速发电装置；包括定子，与定子转动连接的转轴，以及可旋转地套设在所述转轴上的转子；所述转轴旋转时，设置在所述转轴上的传动机构拨动所述转子旋转；所述传动机构包括固定地套设在所述转轴上的离心架和与所述离心架枢接的离心摩擦轮；所述转子的侧面设有环形的第一轨道槽；所述转轴旋转时，所述离心摩擦轮沿所述第一轨道槽滚动、且所述离心摩擦轮在离心力的作用下偏摆，改变所离心摩擦轮带动所述转轴旋转的传动比。
进一步，所述传动机构位于所述定子与所述转子之间；所述定子与所述转子的相对侧设有环形的第二轨道槽；所述第一轨道槽与所述第二轨道槽组成一横截面为圆形的环形轨道。
进一步，所述离心架包括与所述转轴固定连接的环形套和均匀分布在所述环形套外侧的三个向外延伸的连接支撑部；三个所述离心摩擦轮分别枢接在与其对应的所述连接支撑部的端部。
进一步，所述离心摩擦轮包括与所述连接支撑部枢接的摩擦轮本体和套设在所述摩擦轮本体外圈的滚轮；所述摩擦轮本体于所述连接支撑部枢接的枢轴上套设有推动所述摩擦轮复位的弹簧。
进一步，所述连接支撑部的端部设有限位所述离心摩擦轮往所述定子方向摆动的限位台阶；所述限位台阶的端部设有导向孔，所述导向孔内设有直径小于所述导向孔孔径的推销。
进一步，所述定子包括外壳，固定在外壳内侧的固定盘和设置在所述固定盘内侧的发电线圈；所述固定盘上设有安装孔，第一轴承的内圈紧套于所述转轴上，外圈与所述安装孔紧配连接；所述第二轨道槽设于所述固定盘的内侧。
进一步，所述转子包括旋转盘，固定连接在所述旋转盘外圈的磁铁安装载体，以及均匀地设置在磁铁安装载体内圈的多个磁铁；所述发电线圈位于所述磁铁安装载体的内圈；所述旋转盘上设有第二安装孔，第二轴承的内圈紧套于所述转轴上，外圈与所述第二安装孔紧配连接。
与现有技术相比，该离心式自动变速发电装置具有以下有益效果：
该发电装置的转轴可与风力发电的叶轮或者水利发电的叶轮传动连接；因此在叶轮受到作用力时，使得转轴旋转，从而通过传动机构带动转子旋转，在旋转的离心作用力下，使得摩擦轮摆动，从而改变转子与转轴的转动比；在驱动转轴旋转的作用力越大，转轴旋转的速度越快，从而产生的离心力也就越大，因此，摩擦轮摆动的幅度也越大，使得摩擦轮推动转子旋转的力矩越短，从而带动转子旋转的速度越快，从而增加了发电量，达到增加大自然中能量的利用率。
附图说明
图1是本发明离心式自动变速发电装置的剖视图；
图2是本发明离心式自动变速发电装置的运动状态的剖视图；
图3是本发明离心式自动变速发电装置的局部放大视图；
图4是本发明离心式自动变速发电装置的分解图；
图5是本发明离心式自动变速发电装置所述传动机构的分解图。
具体实施方式
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。
在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解。然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践。在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。
如图1-3所示，离心式自动变速发电装置；包括定子1，与定子1转动连接的转轴2，以及可旋转地套设在所述转轴2上的转子3；所述转轴2旋转时，设置在所述转轴2上的传动机构4拨动所述转子3旋转。所述传动机构4包括固定地套设在所述转轴2上的离心架40和与所述离心架40枢接的离心摩擦轮41；所述转子3的侧面设有环形的第一轨道槽300；所述转轴2旋转时，所述离心摩擦轮41沿所述第一轨道槽300滚动、且所述离心摩擦轮41在离心力的作用下偏摆，改变所离心摩擦轮41带动所述转轴2旋转的传动比。转轴2与水利或者风力发电的叶轮连接。通过水利势能或者风力势能驱动转轴2旋转。转轴2旋转时产生一定的离心力；使得离心摩擦轮41往转子3方向摆动；因此离心摩擦轮41与第一轨道槽300接触的公转半径减小，同时力矩缩短；使得带动转3旋转的转速加快。并且在转轴2从静止到转动的瞬间，需要较大的力才能带动转子旋转，然而本发电装置，是在离心摩擦轮41处于初始状态，因此离心摩擦轮41带动转子3旋转的力矩长，所以带动转轴2旋转的力较小时，也能带动转子3旋转。实际中，大自然中的水利的势能和风力的势能是不定的，当势能大于推动转轴2最高转速所需要的动力时，离心摩擦轮41是处于最大的偏摆角度，因此带动转子3旋转的转速最高，因此代替了传统的发电机当势能足够大时转子的转速与转轴的转速相等，所以本发电装置，相对于传统的发电机，能量的利用率更高，产生的电能也越多。
进一步，参照图1-3，所述传动机构4位于所述定子1与所述转子3之间；所述定子1与所述转子3的相对侧设有环形的第二轨道槽100；所述第一轨道槽100与所述第二轨道槽300组成一横截面为圆形的环形轨道。在离心摩擦轮41公转的同时，沿着圆形的环形轨道内壁滚动，从而能对转子3产生较大的推力，便于推动转子3旋转。
进一步，参照图5，所述离心架40包括与所述转轴2固定连接的环形套400和均匀分布在所述环形套400外侧的三个向外延伸的连接支撑部401；三个所述离心摩擦轮41分别枢接在与其对应的所述连接支撑部401的端部。具体地，在转轴2上和环形套400内均设置有键槽，因此通过平键将环形套400和转轴2固定连接；连接支撑板401与环形套400采用机械加工一体成型。
进一步，所述离心摩擦轮41包括与所述连接支撑部401枢接的摩擦轮本体410和套设在所述摩擦轮本体410外圈的滚轮411。具体地，摩擦轮本体410包括上盖410a好下盖410b，下盖410b套在连接支撑部401的端部后，枢轴可以转动地穿过连接支撑部401的端部，使得下盖410b限位在枢轴的底部，再将上盖410a与下盖410b盖和，并将枢轴的两端夹紧。摩擦滚轮411紧套在摩擦轮本体410的外圈上。所述摩擦轮本体410于所述连接支撑部401枢接的枢轴上套设有推动所述摩擦轮411复位的弹簧412。在转轴2的转速较低的情况下，离心摩擦轮41的摆动离心力也随之减小，因此通过弹簧412对离心摩擦轮41起到复位作用。
进一步，所述连接支撑部401的端部设有限位所述离心摩擦轮41往所述定子1方向摆动的限位台阶41a；所述限位台阶41a的端部设有导向孔(附图未标注)，所述导向孔内设有直径小于所述导向孔孔径的推销41b。因此在离心摩擦轮41受到离心力作用时，避免反向摆动。并且在离心力作用下，通过推销41b推动离心摩擦轮41往转子3方向摆动。
进一步，参照图1-4，所述定子1包括外壳10，固定在外壳10内侧的固定盘11和设置在所述固定盘11内侧的发电线圈12，具体地，通过螺栓穿过外壳10，固定盘11和发电线圈12的绕行架固定连接。所述固定盘11上设有安装孔，第一轴承13的内圈紧套于所述转轴2上，外圈与所述安装孔紧配连接。所述第二轨道槽100设于所述固定盘11的内侧。
进一步，参照图1-4，所述转子3包括旋转盘30，固定连接在所述旋转盘30外圈的磁铁安装载体31，以及均匀地设置在磁铁安装载体31内圈的多个磁铁32；具体地，磁铁安装载体31通过螺栓锁紧在旋转盘30上，磁铁32通过胶粘结在磁铁安装载体31的内圈。所述发电线圈12位于所述磁铁安装载体31的内圈；所述旋转盘30上设有第二安装孔，第二轴承33的内圈紧套于所述转轴2上，外圈与所述第二安装孔紧配连接。
进一步地，在转轴2上还套设有止推轴承20，止推轴承20外圈与旋转盘30的安装孔紧配连接，止推轴承20的一侧限位于固定盘11的内侧。
进一步地，转参照图1-4，轴2靠近转子3的一端还设有连接组件5。连接组件5包括固定地套设在所述转轴2端部的连接座50，和固定连接在连接座50端部的安装座51。具体地，安装座51内设有轴承孔，轴承孔内设有第三轴承52。转轴2的内部设有通孔，通孔靠近转子1的一端设有圆锥滚珠轴承21。一安装轴穿过第三轴承52和圆锥滚珠轴承21后，两端连接在发电机的外主体(附图未显示)上。连接座50与叶轮连接，因此通过水利或者风力的势能，能推动叶轮旋转，从而带动转轴2旋转。
具体地，在转轴2和连接座50上设置有键槽，通过键将转轴2与连接座50连接。
进一步地，定子1的外壳10与发电机的主体固定连接，还可是，定子1能绕转轴2旋转。在定子1能绕转轴2旋转的实施例中。转轴2旋转时，通过离心摩擦轮41可同时带动定子1和转子3相向旋转。在势能足够大的环境下，使得该发电机能产生更多的电能。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.离心式自动变速发电装置；包括定子，与定子转动连接的转轴，以及可旋转地套设在所述转轴上的转子；所述转轴旋转时，设置在所述转轴上的传动机构拨动所述转子旋转；其特征在于，所述传动机构包括固定地套设在所述转轴上的离心架和与所述离心架枢接的离心摩擦轮；所述转子的侧面设有环形的第一轨道槽；所述转轴旋转时，所述离心摩擦轮沿所述第一轨道槽滚动、且所述离心摩擦轮在离心力的作用下偏摆，改变所离心摩擦轮带动所述转轴旋转的传动比。
2.如权利要求1所述的离心式自动变速发电装置，其特征在于，所述传动机构位于所述定子与所述转子之间；所述定子与所述转子的相对侧设有环形的第二轨道槽；所述第一轨道槽与所述第二轨道槽组成一横截面为圆形的环形轨道。
3.如权利要求2所述的离心式自动变速发电装置，其特征在于，所述离心架包括与所述转轴固定连接的环形套和均匀分布在所述环形套外侧的三个向外延伸的连接支撑部；三个所述离心摩擦轮分别枢接在与其对应的所述连接支撑部的端部。
4.如权利要求3所述的离心式自动变速发电装置，其特征在于，所述离心摩擦轮包括与所述连接支撑部枢接的摩擦轮本体和套设在所述摩擦轮本体外圈的滚轮；所述摩擦轮本体于所述连接支撑部枢接的枢轴上套设有推动所述摩擦轮复位的弹簧。
5.如权利要求4所述的离心式自动变速发电装置，其特征在于，所述连接支撑部的端部设有限位所述离心摩擦轮往所述定子方向摆动的限位台阶；所述限位台阶的端部设有导向孔，所述导向孔内设有直径小于所述导向孔孔径的推销。
6.如权利要求2所述的离心式自动变速发电装置，其特征在于，所述定子包括外壳，固定在外壳内侧的固定盘和设置在所述固定盘内侧的发电线圈；所述固定盘上设有安装孔，第一轴承的内圈紧套于所述转轴上，外圈与所述安装孔紧配连接；所述第二轨道槽设于所述固定盘的内侧。
7.如权利要求6所述的离心式自动变速发电装置，其特征在于，所述转子包括旋转盘，固定连接在所述旋转盘外圈的磁铁安装载体，以及均匀地设置在磁铁安装载体内圈的多个磁铁；所述发电线圈位于所述磁铁安装载体的内圈；所述旋转盘上设有第二安装孔，第二轴承的内圈紧套于所述转轴上，外圈与所述第二安装孔紧配连接。
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