CN113910418A - 一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置 - Google Patents

一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置 Download PDF

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Abstract

一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，由集沙装置、风力发电驱动装置、输送装置、制砖装置四部分构成；其中，集沙装置由通风口、通风管道、滤网、进料口组成；风力发电驱动装置由风力发电机组、控制器、电动机组成；输送装置由出料口、传送轮、传送带组成；制砖装置由搅拌筒、压砖台、压砖板组成；其中，通风管道收集沙尘的同时采集风能，利用风力进行发电，然后利用电能驱动对收集的沙进行处理。本申请提供的利用风力发电驱动的集沙制砖装置，利用风力发电驱动收集空气中的沙尘，不需要外部能源和沙原料的供应，适用于火星等级的外太空条件下的建筑物的建造，减少了外太空运输能源和建造材料的成本。

Description

一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置
技术领域
本发明涉及制砖领域，特别是涉及一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置。
背景技术
随着太空探索技术的深入，火星被科学家认定为人类在未来可能要移民的星球，星际移民需要在火星上建立居所。建立居所需要有建筑材料和建筑能源，从地球上输送建筑材料和能源需要大量的太空运力，既大幅增加了成本也受到运力的限制，载货量有限。利用火星本身现有的资源是一种更行之有效的方法，但目前我们还缺少在火星这样的外星球来制造建筑原料的设备。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置。火星上本身具有大量的沙资源，并且由于火星上气压低，当太阳普照火星地表时，大气便能快速增加动能，风速大，加上低重力，沙子很容易被卷入空中。因此，可以合理的利用火星上丰富的风力资源和沙资源进行砖块的就地制造。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，由集沙装置、风力发电驱动装置、输送装置、制砖装置四部分构成；其中，集沙装置由通风口、通风管道、三层滤网、两个进料口组成；风力发电驱动装置由风力发电机叶片、增速箱、发电机、变压器、蓄电池、两个控制器、三台电动机组成；输送装置由两个出料口、上传送轮、下传送轮、传送带组成；制砖装置由左搅拌筒、右搅拌筒、压砖台、压砖板组成；所述的所有装置均放于矩形盒中，仅留有两个通风口，其余地方封闭；所述通风管道内设有三层滤网以及风力发电机组，滤网网格规格相对于通风口从前到后依次减小，滤网的网格呈方格状，前后两层的网格的方向错开45°，第一层滤网下部留有半空开口以供滤网挡下的粗沙进入进料口，后面两层下方不留开口，全部封闭；所述风力发电机组位于三层滤网后的管道内部，风经过三层滤网后再吹向风力发电机叶片，极大地减少了沙尘对风力机组的侵蚀；所述管道呈向后缩口状，可以提高进入的空气流速；经过滤网分隔后的粗中沙进入左搅拌筒，细沙进入右搅拌筒；所述左搅拌筒和右搅拌筒上部分不动，用于进料，下部分周围一圈分别嵌有齿轮并啮合，由风力发电驱动装置带其转动实现搅拌；所述左搅拌筒接收了粗中沙和粘合剂进行搅拌，右搅拌筒接收了细沙与粘合剂进行搅拌；所述上传送轮接收来自左搅拌筒搅拌后的粗中沙以及粘合剂形成块状混合物；所述下传送轮接收来自右搅拌筒的细沙以及粘合剂，同时接收来自上传送轮传送过来的块状混合物；上传送轮盒子尺寸小，下传送轮盒子尺寸大，块状混合物由于密度较大，落入下传送轮盒子内的中间部分时将细沙挤向四周，形成了分层混合物；所述传送带接收来自下传送轮落下的分层混合物，进而向压砖台传送；所述压砖台的压砖板下设有长方体压具，将经传送带传送过来的混合物压制成空心以获得成型空心砖模具。
进一步的，所述压砖台的压砖板下的长方体压具，该压具尺寸小于传送带盒子尺寸，该压具内设有高温加热丝；当它挤压传送带盒子中的分层混合物时，利用高温快速烧结形成空心砖。
进一步的，所述通风口、通风管道固定于矩形盒的上部，由两个管架进行固定，通风管道左右两端下侧分别接有固定管。两固定管均连接有箱子，箱子内装有粘合剂，固定管在输送粘合剂的同时对搅拌筒起承载作用。
进一步的，所述三层滤网前两层之间下部设有一进料口收集粗中沙，后两个滤网之间下部设有一进料口收集细沙，左搅拌筒接收粗中沙、粘合剂的混合物，右搅拌筒接收细沙和粘合剂的混合物。
进一步的，所述上传送轮和下传送轮周围分布有一圈盒子，上传送轮和下传送轮由于左右重力不平衡实现转动。
本发明的有益效果是：提供了一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，利用风力发电驱动收集空气中的沙尘，不需要外部能源和沙原料的供应，适用于火星等级的外太空条件下的建筑物的建造，减少了外太空运输能源和建造材料的成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的示意图；
图2是本发明中传送轮和传送带从左到右的侧视图；
图3是本发明中压砖台和压砖板的中部截面图；
图4是本发明中搅拌筒的截面图；
图5是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。在此声明，本发明在文中出现过或即将出现的上、下、左、右等方位用词，仅以本发明的附图观察方位作为参照，其并不是对本发明的具体限定。
参照图1至图5，本发明的一种实施例为一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，包括：由集沙装置、风力发电驱动装置、输送装置、制砖装置四部分构成；其中，集沙装置由通风口1、通风管道2、滤网4、滤网5、滤网6、进料口42、进料口43组成；风力发电驱动装置由风力发电机叶片9、增速箱10、发电机11、变压器12、控制器13、蓄电池23、电动机22、电动机34、电动机35、控制器33组成；输送装置由出料口25、出料口26、上传送轮27、下传送轮28、传送带29组成；制砖装置由左搅拌筒17、右搅拌筒18、压砖台36、压砖板37组成；所述的所有装置均放于矩形盒40中，仅留有通风口1和通风口39，其余地方封闭；所述通风管道2内设有滤网4、滤网5、滤网6以及风力发电机组，滤网网格规格相对于通风口从前到后依次减小，风力发电机叶片9位于三个滤网后；所述左搅拌筒17和右搅拌筒18上部分不动，用于进料，下部分周围一圈分别嵌有齿轮19、齿轮20并啮合，由风力发电驱动装置带其转动实现搅拌；所述压砖台36的压砖板下设有长方体块38，将经传送带29传送过来的混合物压制成空心以获得成型空心砖模具。
优选的，所述压砖台的压砖板下的长方形模具内设有加热丝45，对传送带盒子的分层混合物进行烧结。
优选的，所述通风口1、通风管道2固定于矩形盒的上部，由管架3和管架7进行固定，通风管道2左右两端下侧接有固定管16、17。两固定管均连接有箱子14，箱子14内装有粘合剂，固定管在输送粘合剂的同时对搅拌筒起承载作用。
优选的，所述滤网4与滤网5之间下部设有进料口42收集粗沙、中沙与部分细沙，滤网5与滤网6之间下部设有进料口43收集细沙，左搅拌筒17接收粗中沙以及粘合剂的混合物，右搅拌筒18接收细沙和粘合剂的混合物。
优选的，所述上传送轮27和下传送轮28周围分布有一圈盒子，上传送轮27的盒子用于接收左出料口25产出的块状混合物，下传送轮28的盒子用于接收上传送轮27运送的块状混合物以及右出料口26产出的混合物，上传送轮27和下传送轮28由于左右重力不平衡实现转动。
本发明的工作原理为：沙子由大风吹进通风管道，经第一层滤网4进入进料口42，经第二层滤网5进入进料口43，沙子经两个进料口分别掉入左搅拌筒17和右搅拌筒18内。沙子被吹到第三层滤网6将全部被阻截，只通过风。左右箱子14内的粘合剂经固定管道15、16以恒定速率向下分别运送至左搅拌筒17和右搅拌筒18内。通过的风带动风力发电机叶片9旋转，经增速箱10增速之后利用发电机11产生电能通过变压器12和控制器13处理后输送至支撑管8内线路中，其中一部分电能流入蓄电池23进行暂时储存，一部分电能进入电动机22转化为齿轮21旋转的动能带动右搅拌筒18旋转对混合物进行搅拌处理，同时右搅拌筒下部齿轮20带动左搅拌筒下部齿轮19旋转，搅拌筒内放有搅拌刷48实现对混合物的搅拌处理。经搅拌后的混合物由出料口25和出料口26流出分别进入传送轮轮心41和传送轮轮心49右上侧的盒子30、盒子31中，由于轮心左右侧重量不均导致传送轮顺时针旋转，上传送轮盒子中块状混合物将掉入下传送轮右上侧盒子30中，同时下传送轮右上侧盒子中的细沙和粘合剂；与上传送轮落下的块状混合物汇合，经重力影响落入传送带29的盒子32中，传送轮转动速率可通过改变支撑架46与轮心41之间的松紧程度和支撑架47与轮心49进行调节。蓄电池23发出的一部分电能经导线24、控制器33与电动机34处理后接入传送带29使其以固定时间间隔将盒子一个个传送至右方压砖台上，另一部分电能经控制器33和电动机35处理后接入升降器44带动压砖板37以固定的时间间隔对传送过来的分层混合物进行压缩，使模具按压成型；同时部分电能导入加热丝45中对空心砖模具进行烧结。
本发明实施例提供的一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，占地面积和高度可根据实际情况进行调节。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，由集沙装置、风力发电驱动装置、输送装置、制砖装置四部分构成；其中，集沙装置由通风口(1)、通风管道(2)、滤网(4)、滤网(5)、滤网(6)、进料口(42)、进料口(43)组成；风力发电驱动装置由风力发电机叶片(9)、增速箱(10)、发电机(11)、变压器(12)、控制器(13)、蓄电池(23)、电动机(22)、电动机(34)、电动机(35)、控制器(33)组成；输送装置由出料口(25)、出料口(26)、上传送轮(27)、下传送轮(28)、传送带(29)组成；制砖装置由左搅拌筒(17)、右搅拌筒(18)、压砖台(36)、压砖板(37)组成；所述通风管道2内设有三层滤网以及风力发电机组，滤网网格规格相对于通风口(1)从前到后依次减小，第一层滤网(4)下部留有半空开口以供滤网挡下的粗沙进入进料口，后面两层下方不留开口，全部封闭；所述风力发电机组位于三层滤网后的管道内部，风经过三层滤网后再吹向风力发电机叶片，极大地减少了沙尘对风力发电机组的侵蚀；所述管道呈向后缩口状，可以提高进入的空气流速；经过滤网分隔后的粗中沙进入左搅拌筒(17)，细沙进入右搅拌筒(18)；所述左搅拌筒(17)和右搅拌筒(18)上部分不动，用于进料，下部分周围一圈分别嵌有齿轮并啮合，由风力发电驱动装置带其转动实现搅拌；所述左搅拌筒(17)接收了粗中沙和粘合剂进行搅拌，右搅拌筒(18)接收了细沙与粘合剂进行搅拌；所述上传送轮(27)接收来自左搅拌筒(17)搅拌后的粗中沙以及粘合剂形成块状混合物；所述下传送轮(28)接收来自右搅拌筒(18)的细沙以及粘合剂，同时接收来自上传送轮(27)传送过来的块状混合物；上传送轮盒子(30)尺寸小，下传送轮盒子(31)尺寸大，块状混合物由于密度较大，落入下传送轮盒子内的中间部分时将细沙挤向四周，形成了分层混合物；所述传送带(29)接收来自下传送轮(28)落下的分层混合物，进而向压砖台(36)传送；所述压砖台(36)的压砖板(37)下设有长方体压具(38)，将经传送带传送过来的混合物压制成空心以获得成型空心砖模具。
2.根据权利要求1所述的一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，其特征在于：所述压砖台(36)的压砖板(37)下的长方体压具，该压具尺寸小于传送带盒子尺寸，该压具内设有高温加热丝(45)；当它挤压传送带盒子(32)中的分层混合物时，利用高温快速烧结形成空心砖。
3.根据权利要求1所述的一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，其特征在于：所述通风口1、通风管道2固定于矩形盒(14)的上部，由管架(3)、管架(7)进行固定，通风管道2左右两端下侧分别接有固定管(15)、固定管(16)。两固定管均连接有箱子(14)，箱子(14)内装有粘合剂，固定管(15)、固定管(16)在输送粘合剂的同时对左搅拌筒(17)、右搅拌筒(18)起承载作用。
4.根据权利要求1所述的一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，其特征在于：所述三层滤网前两层之间下部设有一进料口(42)收集粗中沙，后两个滤网之间下部设有一进料口(43)收集细沙，左搅拌筒(17)接收粗中沙、粘合剂的混合物，右搅拌筒(18)接收细沙和粘合剂的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种利用风力发电驱动的集沙制砖装置，其特征在于：所述上传送轮(27)和下传送轮(28)周围分别分布有一圈盒子，上传送轮(27)和下传送轮(28)由于左右重力不平衡实现转动。
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