CN109441706B - 一种浮沉动力发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水力发电技术领域，公开了一种浮沉动力装置，包括浮沉动力设备、传动机构和发电设备，所述浮沉动力设备提供动力并通过传动机构驱使发电设备工作。本发明所采取的一种浮沉动力发电装置，通过不断反复的给箱体内加水、排水使浮沉箱产生浮力与增加浮沉体的重力从而浮沉箱反复上升、下降的方式，然后通过传动机构的驱使，最终达到发电设备发电的目的，而且本发明所耗费的人力物力成本较低，并且不会破坏当地的生态环境。

Description

一种浮沉动力发电装置

技术领域

本发明属于水力发电技术领域，具体涉及一种浮沉动力发电装置。

背景技术

近年来，随着各种化石能源储量的不断减少，加之全球变暖等环境因素的不断加剧，能源替代问题以及环境问题已经引起了人们的极大关注。如今，人们已经在研究不污染环境并且能够稳定获得能源的方法。就能源领域目前的研究成果来看，清洁能源的来源主要有三种途径，即水能、太阳能和风能。

其中，水力发电是利用最高水位与最低水位之间的高度差产生势能来发电，一般需要修建大坝，其成本较高，所耗费的人力物力巨大，并且在一定程度上破坏了当地的生态环境。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种浮沉动力发电装置。

本发明所采用的技术方案为：

一种浮沉动力发电装置，包括浮沉动力设备、传动机构和发电设备；所述浮沉动力设备包括箱体、浮沉箱，所述箱体上设有第一进水管、第二进水管、第一排水管以及第二排水管，所述第一进水管和第二进水管固定在箱体顶部，所述第一排水管和第二排水管固定在箱体底部，所述第一进水管设有恒流量加水电磁阀，所述第二进水管设有快速加水电磁阀，所述第一排水管设有恒流量排水电磁阀，所述第二排水管设有快速排水电磁阀，所述浮沉箱位于箱体内部，所述浮沉箱内部为空腔，所述浮沉箱上设有用于向所述浮沉箱空腔内加水的第三进水管和用于排出浮沉箱空腔内水的第三排水管，所述第三进水管固定在浮沉箱顶部，所述第三排水管固定在浮沉箱底部，所述第三进水管设有加水电磁阀，所述第三排水管设有排水电磁阀，所述快速加水电磁阀和加水电磁阀之间连接有第一软管，所述排水电磁阀和快速排水电磁阀之间连接有第二软管；所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、链条、动力主轴、动力输出轮，所述动力主轴水平穿设箱体且靠近箱体的顶端，所述动力主轴与箱体转动连接且一端位于箱体内，另一端穿出箱体，所述动力主轴穿出箱体的一端与动力输出轮连接，所述第一齿轮位于箱体内且固定套在动力主轴上，所述第二齿轮固定设于箱体内的底端且与第一齿轮相对应，所述链条连接在第一齿轮和第二齿轮上且穿过浮沉箱；所述发电设备为发电机，所述发电机通过皮带与动力输出轮连接；所述浮沉箱上还设有在浮沉箱上下移动时驱动第一齿轮、第二齿轮和链条组合成的齿轮链条单向传动的驱动机构，所述驱动机构贯穿浮沉箱顶部和底部，所述驱动机构位于链条和浮沉箱之间且供链条穿过；在箱体顶部的内侧壁上还设有用于检测浮沉箱的位置来控制加水电磁阀、恒流量加水电磁阀以及快速加水电磁阀启闭的第一检测控制机构，在箱体底部的内侧壁上还设有用于检测浮沉箱的位置来控制排水电磁阀、恒流量排水电磁阀以及快速排水电磁阀启闭的第二检测控制机构，所述第一检测控制机构和第二检测控制机构分别与外部电源电连接，所述外部电源为可蓄电的电瓶，电瓶与发电机电连接，所述第一检测控制机构和第二检测控制机构分别与驱动机构电连接。

所述的一种浮沉动力发电装置，其进一步设计在于，所述驱动机构包括第一套管、第二套管、第一卡位组件和第二卡位组件，第一套管与第二套管贯穿浮沉箱的顶部与底部且分别供链条的两端穿过，第一卡位组件活动设于第一套管的内侧壁且可与链条卡合，第二卡位组件活动设于第二套管的内壁且可与链条卡合，所述第一检测控制机构与第一卡位组件电连接，所述第二检测控制机构与第二卡位组件电连接，第一检测控制机构与第二检测控制机构根据检测到的浮沉箱的位置控制第一卡位组件和第二卡位组件交替式与链条卡合。

所述的一种浮沉动力发电装置，其进一步设计在于，所述第一套管的两端分别套有一个第一密封圈，第一密封圈位于第一套管与浮沉箱接触处，所述第二套管的两端分别套有一个第二密封圈，第二密封圈位于第二套管与浮沉箱接触处。

所述的一种浮沉动力发电装置，其进一步设计在于，所述第一卡位组件包括第一齿结构和第一驱动装置，第一齿结构设在第一套管的内侧壁活动伸缩，第一驱动装置与第一齿结构固定连接以驱使第一齿结构伸缩和链条卡合，所述第一检测控制机构与第一驱动装置电连接；所述第二卡位组件包括第二齿结构和第二驱动装置，第二齿结构设在第二套管的内侧壁活动伸缩，第二驱动装置与第二齿结构固定连接以驱使第二齿结构伸缩和链条卡合，所述第二检测控制机构与第二驱动装置电连接。

所述的一种浮沉动力发电装置，其进一步设计在于，所述第一驱动装置为第一气缸，第二驱动装置为第二气缸。

所述的一种浮沉动力发电装置，其进一步设计在于，所述第一检测控制机构包括第一距离传感器和第一控制器，第一距离传感器与外部电源电连接，第一控制器与第一距离传感器电连接，加水电磁阀、恒流量加水电磁阀、快速加水电磁阀以及第一气缸分别与第一控制器电连接，所述第二检测控制机构包括第二距离传感器和第二控制器，第二距离传感器与外部电源电连接，第二控制器与第二距离传感器电连接，排水电磁阀、恒流量排水电磁阀、快速排水电磁阀以及第二气缸分别与第二控制器电连接。

所述的一种浮沉动力发电装置，其进一步设计在于，所述动力主轴位于箱体内部的一端和穿出箱体的一端均安装有滚珠轴承，动力主轴通过滚珠轴承与箱体转动连接。

所述的一种浮沉动力发电装置，其进一步设计在于，所述浮沉箱的侧壁上设有多个在箱体内侧壁上下滑动的单向轮。

本发明的有益效果为：本发明所采取的一种浮沉动力发电装置，通过不断反复的给箱体内加水、排水使浮沉箱产生浮力与增加浮沉体的重力从而浮沉箱反复上升、下降的方式，驱动链条单向转动，进而驱使动力主轴不断转动，最终使发电设备不断发电，本发明所耗费的人力物力成本较低，并且不会破坏当地的生态环境。

附图说明

图1是本发明一个浮沉动力设备组成的浮沉动力发电装置的正视图。

图2是本发明浮沉动力发电装置的结构示意图。

图3是本发明浮沉箱的结构示意图。

图4是本发明第一套管的剖视图。

图5是本发明第二套管的剖视图

图6是本发明四个浮沉动力设备组成的浮沉动力发电装置的正视图。

图中：1-箱体；2-浮沉箱；3-第一齿轮；4-第二齿轮；5-链条；6-动力主轴；7-动力输出轮；8-发电机；9-恒流量加水电磁阀；10-快速加水电磁阀；11-加水电磁阀；12-恒流量排水电磁阀；13-快速排水电磁阀；14-排水电磁阀；15-第一套管；16-第二套管；17-滚珠轴承；18-单向轮；19-第一齿结构；20-第一气缸；21-第二齿结构；22-第二气缸。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一

如图1-5所示，本发明为一种浮沉动力发电装置，包括浮沉动力设备、传动机构和发电设备；浮沉动力设备包括箱体1、浮沉箱2，箱体1上设有第一进水管、第二进水管、第一排水管以及第二排水管，第一进水管和第二进水管螺纹配合连接在箱体1顶部，第一排水管和第二排水管螺纹配合连接在箱体1底部，第一进水管设有恒流量加水电磁阀9，第二进水管设有快速加水电磁阀10，第一排水管设有恒流量排水电磁阀12，第二排水管设有快速排水电磁阀13，快速加水电磁阀10和加水电磁阀11之间连接有第一软管，排水电磁阀14和快速排水电磁阀13之间连接有第二软管；浮沉箱2位于箱体1内部且浮沉箱2内部为空腔，浮沉箱2上设有用于向所述浮沉箱2空腔内加水的第三进水管和用于排出浮沉箱2空腔内水的第三排水管，第三进水管固定在浮沉箱2顶部，第三排水管固定在浮沉箱2底部，第三进水管设有加水电磁阀11，第三排水管设有排水电磁阀14；传动机构包括第一齿轮3、第二齿轮4、链条5、动力主轴6、动力输出轮7，动力主轴6水平穿设箱体1且靠近箱体1的顶端，动力主轴6与箱体1转动连接且一端位于箱体1内，另一端穿出箱体1，动力主轴6穿出箱体1的一端与动力输出轮7过盈配合连接，第一齿轮3套在位于箱体1内的部分动力主轴6的中间位置，第二齿轮4通过由两个支撑块和支撑块之间架设的支撑杆组成的简单支撑装置固定设于箱体1内的底端且与第一齿轮3相对应，链条5连接在第一齿轮3和第二齿轮4上且穿过浮沉箱2；发电设备为发电机8，发电机8通过皮带与动力输出轮7连接；浮沉箱2上还设有在浮沉箱2上下移动时驱动第一齿轮3、第二齿轮4和链条5组合成的齿轮链条单向传动的驱动机构，驱动机构贯穿浮沉箱2顶部和底部，所述驱动机构位于链条5和浮沉箱2之间且供链条5穿过；在箱体1顶部的内侧壁上用螺丝固定有用于检测浮沉箱2的位置来控制加水电磁阀11、恒流量加水电磁阀9以及快速加水电磁阀10启闭的第一检测控制机构，在箱体1底部的内侧壁上用螺丝固定有用于检测浮沉箱2的位置来控制排水电磁阀14、恒流量排水电磁阀12以及快速排水电磁阀13启闭的第二检测控制机构，第一检测控制机构和第二检测控制机构分别与外部电源电连接，第一检测控制机构和第二检测控制机构分别与驱动机构电连接。本发明中的可蓄电的电瓶主要是供电于装置中的电器元件在刚开始时候的工作，之后整个浮沉动力发电装置发的电一小部分用于给电瓶充电，其余发的电用于储存或者供浮沉动力发电装置以外的装置设备工作。

在本实施例中，所述驱动机构包括第一套管15、第二套管16、第一卡位组件和第二卡位组件，第一套管15与第二套管16贯穿浮沉箱2的顶部与底部且分别供链条5的两端穿过，第一卡位组件活动设于第一套管15的内侧壁且可与链条5卡合，第二卡位组件活动设于第二套管16的内壁且可与链条5卡合，所述第一检测控制机构与第一卡位组件电连接，所述第二检测控制机构与第二卡位组件电连接，第一检测控制机构与第二检测控制机构根据检测到的浮沉箱2的位置控制第一卡位组件和第二卡位组件交替式与链条5卡合。当浮沉箱2从下止位上升到上止位时，第一卡位组件和链条5卡合，第二卡位组件缩回，当浮沉箱2从上止位下降到下止位时，第二卡位组件和链条5卡合，第一卡位组件缩回，始终只有一个卡位组件和链条5卡合，这样在链条5正转的时候不会卡住链条5使之动弹不得。

在本实施例中，所述第一套管15的两端分别套有一个第一密封圈，第一密封圈位于第一套管15与浮沉箱2接触处，所述第二套管16的两端分别套有一个第二密封圈，第二密封圈位于第二套管16与浮沉箱2接触处。由于第一套管15和第二套管16上下穿过浮沉箱2，穿过处可能会有些缝隙漏水，密封圈的存在避免了这种情况，防止浮沉箱2内腔的水不会漏。

在本实施例中，所述第一卡位组件包括第一齿结构19和第一驱动装置，第一齿结构19设在第一套管15的内侧壁活动伸缩，第一驱动装置与第一齿结构19固定连接以驱使第一齿结构19伸缩和链条5卡合，所述第一检测控制机构与第一驱动装置电连接；所述第二卡位组件包括第二齿结构21和第二驱动装置，第二齿结构21设在第二套管16的内侧壁活动伸缩，第二驱动装置与第二齿结构21固定连接以驱使第二齿结构21伸缩和链条5卡合，所述第二检测控制机构与第二驱动装置电连接，且第一驱动装置和第二驱动装置均为气缸。

在本实施例中，所述第一检测控制机构包括第一距离传感器和第一控制器，第一距离传感器与外部电源电连接，第一控制器与第一距离传感器电连接，加水电磁阀11、恒流量加水电磁阀9、快速加水电磁阀10以及第一气缸20分别与第一控制器电连接，所述第二检测控制机构包括第二距离传感器和第二控制器，第二距离传感器与外部电源电连接，第二控制器与第二距离传感器电连接，排水电磁阀14、恒流量排水电磁阀12、快速排水电磁阀13以及第二气缸22分别与第二控制器电连接。当第一距离传感器检测到浮沉箱2位于下止位时，将检测到的信号传输给第一控制器，第一控制器得到信号后，控制恒流量加水电磁阀9开启，控制快速加水电磁阀10和加水电磁阀11关闭，第二距离传感器检测到浮沉箱2位于下止位时，将检测到的信号传输给第二控制器，第二控制器得到信号后，控制恒流量排水电磁阀12关闭，控制快速排水电磁阀13和排水电磁阀14开启；当第一距离传感器检测到浮沉箱2位于上止位时，将检测到的信号传输给第一控制器，第一控制器得到信号后，控制恒流量加水电磁阀9关闭，控制快速加水电磁阀10和加水电磁阀11开启，第二距离传感器检测到浮沉箱2位于上止位时，将检测到的信号传输给第二控制器，第二控制器得到信号后，控制恒流量排水电磁阀12开启，控制快速排水电磁阀13和排水电磁阀14关闭。因为发电的过程中需要稳定，所以使用恒流量加水电磁阀9给箱体1内注入水，使用恒流量排水电磁阀12将箱体1内的水排干，浮沉箱2内的水需要快速的注入和排尽，所以将快速加水电磁阀10和加水电磁阀11组合起来给浮沉箱2内腔注水，快速加水电磁阀10和加水电磁阀11之间连接有第一软管，将排水电磁阀14和快速排水电磁阀13组合起来排尽浮沉箱2内腔的水，排水电磁阀14和快速排水电磁阀13之间连接有第二软管。

在本实施例中，所述动力主轴6位于箱体1内部的一端和穿出箱体1的一端均安装有滚珠轴承17，动力主轴6通过滚珠轴承17与箱体1转动连接。滚珠轴承17摩擦系数小，不会随着摩擦系数的变化而变化，比较稳定并且起动、运转力矩小，功率损失小，效率高。

在本实施例中，在浮沉箱2的左侧壁上四周各安装一个单向轮18，在浮沉箱2的右侧壁上四周各安装一个单向轮18，在浮沉箱2的前侧壁上中间位置，上下各安装一个单向轮18，在浮沉箱2的后侧壁上中间位置，上下各安装一个单向轮18，这样浮沉箱2在移动的时候，由于单向轮18的存在，浮沉箱2不会摇晃只能够沿着上下方向且能够减少移动过程中的摩擦力。

本实施例提供的浮沉动力发电装置，其工作状况和原理大致如下：

刚开始的时候，箱体1内没水，浮沉箱2处于下止位，此时第一距离传感器将浮沉箱2处于下止位的信号传递给第一控制器，第二距离传感器将浮沉箱2处于下止位的信号传递给第二控制器，然后在第一控制器和第二控制器的作用下，加水电磁阀11、快速加水电磁阀10、恒流量排水电磁阀12均关闭，恒流量加水电磁阀9、排水电磁阀14、快速排水电磁阀13均打开，第一套管15内壁的第一齿结构19在第一控制器控制的第一气缸20作用下伸出来卡合在链条5左侧上，第二套管16内壁的第二齿结构21缩进去，外部的水通过恒流量加水阀打开的阀口，沿着水管均匀的流入到箱体1底部，当水刚接触到浮沉箱2时，内腔室空的浮沉箱2会产生一个浮力，随着水流入的越来越多，浮沉箱2会不断的匀速上升，由于浮沉箱2上的第一套管15内壁的第一齿结构19伸出来卡合在链条5上，所以链条5随着浮沉箱2的上升而移动，链条5的移动会带着第一齿轮3、第二齿轮4的正向转动，从而带动动力主轴6的正向转动，间接的使动力输出轮7正向转动，最终带动发电机8工作发电。当浮沉箱2上升到上止位时，此时第一距离传感器将浮沉箱2处于上止位的信号传递给第一控制器，第二距离传感器将浮沉箱2处于上止位的信号传递给第二控制器，然后在第一控制器和第二控制器的作用下，加水电磁阀11、快速加水电磁阀10、恒流量排水电磁阀12均开启，恒流量加水电磁阀9、排水电磁阀14、快速排水电磁阀13均关闭，第二套管16内壁的第二齿结构21在第二控制器控制的第二气缸22作用下伸出来卡合在链条5右侧上，第一套管15内壁的第一齿结构19缩进去，此时箱体1内的水会均匀的排尽，而浮沉箱2内腔会快速的注入水，浮沉箱2的重量会突然增加到最重，因为重力大于浮力且恒定，浮沉箱2会不断的匀速下降，由于浮沉箱2上的第二套管16内壁的第二齿结构21伸出来卡合在链条5上，所以链条5随着浮沉箱2的下降而移动，链条5的移动会带着第一齿轮3、第二齿轮4的正向转动，从而带动动力主轴6的正向转动，间接的使动力输出轮7正向转动，最终带动发电机8工作，如此循环往复，只要水源不断，就可以不停的发电。

实施例二

如图2-6所示，本发明为一种浮沉动力发电装置，包括四个浮沉动力设备、四个传动机构和发电设备，将四个浮沉动力设备并列组成浮沉动力发电装置，每个浮沉动力设备都配有一个传动机构；浮沉动力设备包括箱体1、浮沉箱2，箱体1上设有第一进水管、第二进水管、第一排水管以及第二排水管，第一进水管和第二进水管螺纹配合连接在箱体1顶部，第一排水管和第二排水管螺纹配合连接在箱体1底部，第一进水管设有恒流量加水电磁阀9，第二进水管设有快速加水电磁阀10，第一排水管设有恒流量排水电磁阀12，第二排水管设有快速排水电磁阀13，快速加水电磁阀10和加水电磁阀11之间连接有第一软管，排水电磁阀14和快速排水电磁阀13之间连接有第二软管；浮沉箱2位于箱体1内部且浮沉箱2内部为空腔，浮沉箱2上设有用于向所述浮沉箱2空腔内加水的第三进水管和用于排出浮沉箱2空腔内水的第三排水管，第三进水管固定在浮沉箱2顶部，第三排水管固定在浮沉箱2底部，第三进水管设有加水电磁阀11，第三排水管设有排水电磁阀14；传动机构包括第一齿轮3、第二齿轮4、链条5、动力主轴6、动力输出轮7，动力主轴6水平穿设箱体1且靠近箱体1的顶端，动力主轴6与箱体1转动连接且一端位于箱体1内，另一端穿出箱体1，动力主轴6穿出箱体1的一端与动力输出轮7过盈配合连接，第一齿轮3套在位于箱体1内的部分动力主轴6的中间位置，第二齿轮4通过由两个支撑块和支撑块之间架设的支撑杆组成的简单支撑装置固定设于箱体1内的底端且与第一齿轮3相对应，链条5连接在第一齿轮3和第二齿轮4上且穿过浮沉箱2；发电设备为发电机8，发电机8通过皮带与动力输出轮7连接；浮沉箱2上还设有在浮沉箱2上下移动时驱动第一齿轮3、第二齿轮4和链条5组合成的齿轮链条单向传动的驱动机构，驱动机构贯穿浮沉箱2顶部和底部，所述驱动机构位于链条5和浮沉箱2之间且供链条5穿过；在箱体1顶部的内侧壁上用螺丝固定有用于检测浮沉箱2的位置来控制加水电磁阀11、恒流量加水电磁阀9以及快速加水电磁阀10启闭的第一检测控制机构，在箱体1底部的内侧壁上用螺丝固定有用于检测浮沉箱2的位置来控制排水电磁阀14、恒流量排水电磁阀12以及快速排水电磁阀13启闭的第二检测控制机构，第一检测控制机构和第二检测控制机构分别与外部电源电连接，第一检测控制机构和第二检测控制机构分别与驱动机构电连接。本发明中的可蓄电的电瓶主要是供电于装置中的电器元件在刚开始时候的工作，之后整个浮沉动力发电装置发的电一小部分用于给电瓶充电，其余发的电用于储存或者供浮沉动力发电装置以外的装置设备工作。

在本实施例中，所述驱动机构包括第一套管15、第二套管16、第一卡位组件和第二卡位组件，第一套管15与第二套管16贯穿浮沉箱2的顶部与底部且分别供链条5的两端穿过，第一卡位组件活动设于第一套管15的内侧壁且可与链条5卡合，第二卡位组件活动设于第二套管16的内壁且可与链条5卡合，所述第一检测控制机构与第一卡位组件电连接，所述第二检测控制机构与第二卡位组件电连接，第一检测控制机构与第二检测控制机构根据检测到的浮沉箱2的位置控制第一卡位组件和第二卡位组件交替式与链条5卡合。当浮沉箱2从下止位上升到上止位时，第一卡位组件和链条5卡合，第二卡位组件缩回，当浮沉箱2从上止位下降到下止位时，第二卡位组件和链条5卡合，第一卡位组件缩回，始终只有一个卡位组件和链条5卡合，这样在链条5正转的时候不会卡住链条5使之动弹不得。

在本实施例中，所述第一套管15的两端分别套有一个第一密封圈，第一密封圈位于第一套管15与浮沉箱2接触处，所述第二套管16的两端分别套有一个第二密封圈，第二密封圈位于第二套管16与浮沉箱2接触处。由于第一套管15和第二套管16上下穿过浮沉箱2，穿过处可能会有些缝隙漏水，密封圈的存在避免了这种情况，防止浮沉箱2内腔的水不会漏。

在本实施例中，所述第一卡位组件包括第一齿结构19和第一驱动装置，第一齿结构19设在第一套管15的内侧壁活动伸缩，第一驱动装置与第一齿结构19固定连接以驱使第一齿结构19伸缩和链条5卡合，所述第一检测控制机构与第一驱动装置电连接；所述第二卡位组件包括第二齿结构21和第二驱动装置，第二齿结构21设在第二套管16的内侧壁活动伸缩，第二驱动装置与第二齿结构21固定连接以驱使第二齿结构21伸缩和链条5卡合，所述第二检测控制机构与第二驱动装置电连接，且第一驱动装置和第二驱动装置均为气缸。

在本实施例中，所述第一检测控制机构包括第一距离传感器和第一控制器，第一距离传感器与外部电源电连接，第一控制器与第一距离传感器电连接，加水电磁阀11、恒流量加水电磁阀9、快速加水电磁阀10以及第一气缸20分别与第一控制器电连接，所述第二检测控制机构包括第二距离传感器和第二控制器，第二距离传感器与外部电源电连接，第二控制器与第二距离传感器电连接，排水电磁阀14、恒流量排水电磁阀12、快速排水电磁阀13以及第二气缸22分别与第二控制器电连接。当第一距离传感器检测到浮沉箱2位于下止位时，将检测到的信号传输给第一控制器，第一控制器得到信号后，控制恒流量加水电磁阀9开启，控制快速加水电磁阀10和加水电磁阀11关闭，第二距离传感器检测到浮沉箱2位于下止位时，将检测到的信号传输给第二控制器，第二控制器得到信号后，控制恒流量排水电磁阀12关闭，控制快速排水电磁阀13和排水电磁阀14开启；当第一距离传感器检测到浮沉箱2位于上止位时，将检测到的信号传输给第一控制器，第一控制器得到信号后，控制恒流量加水电磁阀9关闭，控制快速加水电磁阀10和加水电磁阀11开启，第二距离传感器检测到浮沉箱2位于上止位时，将检测到的信号传输给第二控制器，第二控制器得到信号后，控制恒流量排水电磁阀12开启，控制快速排水电磁阀13和排水电磁阀14关闭。因为发电的过程中需要稳定，所以使用恒流量加水电磁阀9给箱体1内注入水，使用恒流量排水电磁阀12将箱体1内的水排干，浮沉箱2内的水需要快速的注入和排尽，所以将快速加水电磁阀10和加水电磁阀11组合起来给浮沉箱2内腔注水，快速加水电磁阀10和加水电磁阀11之间连接有第一软管，将排水电磁阀14和快速排水电磁阀13组合起来排尽浮沉箱2内腔的水，排水电磁阀14和快速排水电磁阀13之间连接有第二软管。

在本实施例中，所述动力主轴6位于箱体1内部的一端和穿出箱体1的一端均安装有滚珠轴承17，动力主轴6通过滚珠轴承17与箱体1转动连接。滚珠轴承17摩擦系数小，不会随着摩擦系数的变化而变化，比较稳定并且起动、运转力矩小，功率损失小，效率高。

在本实施例中，在浮沉箱2的左侧壁上四周各安装一个单向轮18，在浮沉箱2的右侧壁上四周各安装一个单向轮18，在浮沉箱2的前侧壁上中间位置，上下各安装一个单向轮18，在浮沉箱2的后侧壁上中间位置，上下各安装一个单向轮18，这样浮沉箱2在移动的时候，由于单向轮18的存在，浮沉箱2不会摇晃只能够沿着上下方向且能够减少移动过程中的摩擦力。

本实施例提供的浮沉动力发电装置，其工作状况和原理大致如下：

四个浮沉动力设备并列组成的浮沉动力发电装置在刚开始的时候，箱体1内没水，浮沉箱2处于下止位，此时第一距离传感器将浮沉箱2处于下止位的信号传递给第一控制器，第二距离传感器将浮沉箱2处于下止位的信号传递给第二控制器，然后在第一控制器和第二控制器的作用下，加水电磁阀11、快速加水电磁阀10、恒流量排水电磁阀12均关闭，恒流量加水电磁阀9、排水电磁阀14、快速排水电磁阀13均打开，第一套管15内壁的第一齿结构19在第一控制器控制的第一气缸20作用下伸出来卡合在链条5左侧上，第二套管16内壁的第二齿结构21缩进去，外部的水通过恒流量加水阀打开的阀口，沿着水管均匀的流入到箱体1底部，当水刚接触到浮沉箱2时，内腔室空的浮沉箱2会产生一个浮力，随着水流入的越来越多，浮沉箱2会不断的匀速上升，由于浮沉箱2上的第一套管15内壁的第一齿结构19伸出来卡合在链条5上，所以链条5随着浮沉箱2的上升而移动，链条5的移动会带着第一齿轮3、第二齿轮4的正向转动，从而带动动力主轴6的正向转动，间接的使动力输出轮7正向转动，最终带动发电机8工作发电。当浮沉箱2上升到上止位时，此时第一距离传感器将浮沉箱2处于上止位的信号传递给第一控制器，第二距离传感器将浮沉箱2处于上止位的信号传递给第二控制器，然后在第一控制器和第二控制器的作用下，加水电磁阀11、快速加水电磁阀10、恒流量排水电磁阀12均开启，恒流量加水电磁阀9、排水电磁阀14、快速排水电磁阀13均关闭，第二套管16内壁的第二齿结构21在第二控制器控制的第二气缸22作用下伸出来卡合在链条5右侧上，第一套管15内壁的第一齿结构19缩进去，此时箱体1内的水会均匀的排尽，而浮沉箱2内腔会快速的注入水，浮沉箱2的重量会突然增加到最重，因为重力大于浮力且恒定，浮沉箱2会不断的匀速下降，由于浮沉箱2上的第二套管16内壁的第二齿结构21伸出来卡合在链条5上，所以链条5随着浮沉箱2的下降而移动，链条5的移动会带着第一齿轮3、第二齿轮4的正向转动，从而带动动力主轴6的正向转动，间接的使动力输出轮7正向转动，最终带动发电机8工作，如此循环往复，只要水源不断，就可以不停的发电。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浮沉动力发电装置，其特征在于：包括浮沉动力设备、传动机构和发电设备；所述浮沉动力设备包括箱体(1)、浮沉箱(2)，所述箱体(1)上设有第一进水管、第二进水管、第一排水管以及第二排水管，所述第一进水管和第二进水管固定在箱体(1)顶部，所述第一排水管和第二排水管固定在箱体(1)底部，所述第一进水管设有恒流量加水电磁阀(9)，所述第二进水管设有快速加水电磁阀(10)，所述第一排水管设有恒流量排水电磁阀(12)，所述第二排水管设有快速排水电磁阀(13)，所述浮沉箱(2)位于箱体(1)内部，所述浮沉箱(2)内部为空腔，所述浮沉箱(2)上设有用于向所述浮沉箱(2)空腔内加水的第三进水管和用于排出浮沉箱(2)空腔内水的第三排水管，所述第三进水管固定在浮沉箱(2)顶部，所述第三排水管固定在浮沉箱(2)底部，所述第三进水管设有加水电磁阀(11)，所述第三排水管设有排水电磁阀(14)，所述快速加水电磁阀(10)和加水电磁阀(11)之间连接有第一软管，所述排水电磁阀(14)和快速排水电磁阀(13)之间连接有第二软管；所述传动机构包括第一齿轮(3)、第二齿轮(4)、链条(5)、动力主轴(6)、动力输出轮(7)，所述动力主轴(6)水平穿设箱体(1)且靠近箱体(1)的顶端，所述动力主轴(6)与箱体(1)转动连接且一端位于箱体(1)内，另一端穿出箱体(1)，所述动力主轴(6)穿出箱体(1)的一端与动力输出轮(7)连接，所述第一齿轮(3)位于箱体(1)内且固定套在动力主轴(6)上，所述第二齿轮(4)固定设于箱体(1)内的底端且与第一齿轮(3)相对应，所述链条(5)连接在第一齿轮(3)和第二齿轮(4)上且穿过浮沉箱(2)；所述发电设备为发电机(8)，所述发电机(8)通过皮带与动力输出轮(7)连接；所述浮沉箱(2)上还设有在浮沉箱(2)上下移动时驱动第一齿轮(3)、第二齿轮(4)和链条(5)组合成的齿轮链条单向传动的驱动机构，所述驱动机构贯穿浮沉箱(2)顶部和底部，所述驱动机构位于链条(5)和浮沉箱(2)之间且供链条(5)穿过；在箱体(1)顶部的内侧壁上还设有用于检测浮沉箱(2)的位置来控制加水电磁阀(11)、恒流量加水电磁阀(9)以及快速加水电磁阀(10)启闭的第一检测控制机构，在箱体(1)底部的内侧壁上还设有用于检测浮沉箱(2)的位置来控制排水电磁阀(14)、恒流量排水电磁阀(12)以及快速排水电磁阀(13)启闭的第二检测控制机构，所述第一检测控制机构和第二检测控制机构分别与外部电源电连接，所述外部电源为可蓄电的电瓶，所述电瓶与发电机电连接，所述第一检测控制机构和第二检测控制机构分别与驱动机构电连接。

2.根据权利要求1所述的一种浮沉动力发电装置，其特征在于：所述驱动机构包括第一套管(15)、第二套管(16)、第一卡位组件和第二卡位组件，第一套管(15)与第二套管(16)贯穿浮沉箱(2)的顶部与底部且分别供链条(5)的两端穿过，第一卡位组件活动设于第一套管(15)的内侧壁且可与链条(5)卡合，第二卡位组件活动设于第二套管(16)的内壁且可与链条(5)卡合，所述第一检测控制机构与第一卡位组件电连接，所述第二检测控制机构与第二卡位组件电连接，第一检测控制机构与第二检测控制机构根据检测到的浮沉箱(2)的位置控制第一卡位组件和第二卡位组件交替式与链条(5)卡合。

3.根据权利要求2所述的一种浮沉动力发电装置，其特征在于：所述第一套管(15)的两端分别套有一个第一密封圈，第一密封圈位于第一套管(15)与浮沉箱(2)接触处，所述第二套管(16)的两端分别套有一个第二密封圈，第二密封圈位于第二套管(16)与浮沉箱(2)接触处。

4.根据权利要求2所述的一种浮沉动力发电装置，其特征在于：所述第一卡位组件包括第一齿结构(19)和第一驱动装置，第一齿结构(19)设在第一套管(15)的内侧壁活动伸缩，第一驱动装置与第一齿结构(19)固定连接以驱使第一齿结构(19)伸缩和链条(5)卡合，所述第一检测控制机构与第一驱动装置电连接；所述第二卡位组件包括第二齿结构(21)和第二驱动装置，第二齿结构(21)设在第二套管(16)的内侧壁活动伸缩，第二驱动装置与第二齿结构(21)固定连接以驱使第二齿结构(21)伸缩和链条(5)卡合，所述第二检测控制机构与第二驱动装置电连接。

5.根据权利要求4所述的一种浮沉动力发电装置，其特征在于：所述第一驱动装置为第一气缸(20)，第二驱动装置为第二气缸(22)。

6.根据权利要求5所述的一种浮沉动力发电装置，其特征在于：所述第一检测控制机构包括第一距离传感器和第一控制器，第一距离传感器与外部电源电连接，第一控制器与第一距离传感器电连接，加水电磁阀(11)、恒流量加水电磁阀(9)、快速加水电磁阀(10)以及第一气缸(20)分别与第一控制器电连接，所述第二检测控制机构包括第二距离传感器和第二控制器，第二距离传感器与外部电源电连接，第二控制器与第二距离传感器电连接，排水电磁阀(14)、恒流量排水电磁阀(12)、快速排水电磁阀(13)以及第二气缸(22)分别与第二控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种浮沉动力发电装置，其特征在于：所述动力主轴(6)位于箱体(1)内部的一端和穿出箱体(1)的一端均安装有滚珠轴承(17)，动力主轴(6)通过滚珠轴承(17)与箱体(1)转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种浮沉动力发电装置，其特征在于：所述浮沉箱(2)的侧壁上设有多个在箱体(1)内侧壁上下滑动的单向轮(18)。

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