CN113931704B - 一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，属于发电设备技术领域，包括瓦斯轮机和发电机主体，瓦斯轮机和发电机主体通过速比切换组件连接，速比切换组件包括壳体和变速机构，壳体包括机箱，机箱上方和下方均通过封板封闭，封板两个侧壁内设有滤尘板，机箱剩余的两个侧壁设有弧板，机箱对向设置的两个侧壁上开有上壁孔、下壁孔、弧槽和簧壁孔，变速机构包括下转轴和上转轴，下转轴的两端穿过下壁孔，上转轴的两端穿过上壁孔，上转轴外部套设有多槽轮和上支撑管，下转轴外部套设有连框、下支撑管和下同步轮，该采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，可快速切换瓦斯轮机和发电机主体的传动速比，适合普遍推广使用。

Description

一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组

技术领域

本发明属于发电设备技术领域，具体涉及一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组。

背景技术

发电设备是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，通常由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流、气流、燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能，发电设备在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。

申请号为201810816826.3的一种变速发电机，虽然实现了根据需要调节转速进行发电的技术效果，但仍然存在一些缺陷，例如只有三个可选择的档位调节转速，还有采用齿轮变速的方案在切换转速时会对齿轮的齿造成较高的冲击载荷，齿轮较为容易出现损坏，采用停车变速的方案可规避此问题，但是采用停车变速的操作较为繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，包括瓦斯轮机和发电机主体，所述瓦斯轮机和发电机主体通过速比切换组件连接，所述速比切换组件包括壳体和变速机构；

所述壳体包括机箱，所述机箱上方和下方均通过封板封闭，所述封板两个侧壁内设有滤尘板，所述机箱剩余的两个侧壁设有弧板，所述机箱对向设置的两个侧壁上开有上壁孔、下壁孔、弧槽和簧壁孔；

所述变速机构包括下转轴和上转轴，所述下转轴的两端穿过下壁孔，所述上转轴的两端穿过上壁孔，所述上转轴外部套设有多槽轮和上支撑管，所述下转轴外部套设有连框、下支撑管和下同步轮，所述连框上端设有花键轴和滑轴，所述花键轴外部套设有单槽轮和上同步轮，所述滑轴外部套设有弹簧、间隙消除片和移动块，所述移动块与驱动电机螺纹连接，所述驱动电机与连框上端侧面固定，所述下同步轮和上同步轮外部套设有同步圈，所述多槽轮和单槽轮外部套设有变速圈；

所述连框为钢板激光切割后折弯制成的一体式结构，所述连框下端开有下框孔，所述连框上端开有上框孔、框搭孔和框穿孔，所述框搭孔外部开有环形阵列分布的框固定孔，所述框穿孔外部开有环形阵列分布的螺纹孔，所述连框中部设有两个折弯构成的折块。

优选的，所述弧板固定在弧槽外侧的机箱侧壁上，所述机箱开有框口，所述滤尘板位于框口内部。

优选的，所述上转轴内部插设有上轴销，所述上轴销的两端位于多槽轮的管状部分内，所述下转轴内部插设有下轴销，所述下轴销的两端位于下同步轮的管状部分内。

优选的，所述折块内部的通孔中插设有动簧轴，所述连框和动簧轴之间设有簧片，所述簧片的另一端位于定簧轴下方，所述定簧轴的两端位于簧壁孔内部。

优选的，所述滑轴的两端固定在框固定孔内部，所述驱动电机的机壳通过螺丝固定在连框上端的侧面，所述驱动电机的输出轴穿过框穿孔并进入框搭孔内部，所述驱动电机的输出轴与间隙消除片中部的螺纹孔啮合，所述间隙消除片上设有三个套设在滑轴外部的钢管，所述弹簧套设在钢管外部。

优选的，所述移动块内开有块螺纹道和环形阵列分布的块滑道，所述移动块的外圆上开有拨叉，所述单槽轮的边缘位于拨叉中的槽内，所述滑轴穿过块滑道，所述驱动电机的输出轴与块螺纹道啮合。

优选的，所述瓦斯轮机的输出轴与上转轴连接，所述发电机主体的输入轴与下转轴连接。

优选的，所述花键轴与单槽轮花键连接，所述上同步轮与花键轴通过花键固定连接。

优选的，所述多槽轮上设有若干直径不同的槽，所述多槽轮外部的槽按照直径递减分布。

该采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组的技术效果和优点：采用多槽轮和单槽轮配合变速圈变速的方案，此种转速切换的方案在转速切换时不需要停车，转速切换具有较高的流畅性，多槽轮外圆上的槽设有多个，和对比文件相比具有较多的可选档位，具有更多的转速选择，通过驱动电机驱动移动块移动的方式拨动定簧轴实现变速，此种变速方式有利于通过线缆实现远程控制，便于在自动化程度较高的系统内使用；

移动块通过弹簧配合间隙消除片消除移动块和驱动电机输出轴的螺纹连接间隙，避免了移动块因螺纹啮合间隙导致的位移误差，簧片配合连框让变速圈紧贴单槽轮和多槽轮，连框的重力作用配合簧片可进一步增加变速圈作用到单槽轮和多槽轮上的正压力，让变速圈与多槽轮和单槽轮的连接更加可靠。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的壳体结构示意图；

图3为本发明实施例的速比切换组件内部上侧结构示意图；

图4为本发明实施例的速比切换组件内部下侧结构示意图；

图5为本发明实施例的速比切换组件内部结构示意图；

图6为本发明实施例的速比切换组件分离状态结构示意图；

图7为本发明实施例的连框结构示意图；

图8为本发明实施例的移动块结构示意图。

图中：100、瓦斯轮机；200、发电机主体；300、速比切换组件；1、壳体；101、封板；102、弧板；103、机箱；1031、上壁孔；1032、下壁孔；1033、弧槽；1034、簧壁孔；1035、框口；104、滤尘板；2、变速机构；201、连框；2011、下框孔；2012、上框孔；2013、框搭孔；2014、框固定孔；2015、框穿孔；2016、折块；202、弹簧；203、间隙消除片；204、滑轴；205、驱动电机；206、移动块；2061、块螺纹道；2062、块滑道；2063、拨叉；207、簧片；208、定簧轴；209、动簧轴；210、下转轴；211、下轴销；212、上转轴；213、上轴销；214、花键轴；215、下支撑管；216、变速圈；217、多槽轮；218、单槽轮；219、上支撑管；220、下同步轮；221、上同步轮；222、同步圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参考图1，一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，包括瓦斯轮机100和发电机主体200，瓦斯轮机100和发电机主体200通过速比切换组件300连接。

参考图1-图2，速比切换组件300包括壳体1和变速机构2，壳体1包括机箱103，机箱103上方和下方均通过封板101封闭，封板101两个侧壁内设有滤尘板104，机箱103剩余的两个侧壁设有弧板102，机箱103对向设置的两个侧壁上开有上壁孔1031、下壁孔1032、弧槽1033和簧壁孔1034，弧板102固定在弧槽1033外侧的机箱103侧壁上，机箱103开有框口1035，滤尘板104位于框口1035内部。

参考图3-图8，变速机构2包括下转轴210和上转轴212，下转轴210的两端穿过下壁孔1032，上转轴212的两端穿过上壁孔1031，上转轴212外部套设有多槽轮217和上支撑管219，下转轴210外部套设有连框201、下支撑管215和下同步轮220，连框201上端设有花键轴214和滑轴204，花键轴214外部套设有单槽轮218和上同步轮221，滑轴204外部套设有弹簧202、间隙消除片203和移动块206，移动块206与驱动电机205螺纹连接，驱动电机205与连框201上端侧面固定，下同步轮220和上同步轮221外部套设有同步圈222，多槽轮217和单槽轮218外部套设有变速圈216，多槽轮217、单槽轮218和变速圈216的技术方案不仅限槽轮和橡胶圈，还包括链轮链条的方案，多槽轮217和单槽轮218可直接参考自行车变速牙盘采用的链轮方案，采用链轮连接的方案可进一步提升传动系统的负载能力，变速圈216在多槽轮217和单槽轮218采用链轮方案后切换成链条。

参考图3-图8，上转轴212内部插设有上轴销213，上轴销213的两端位于多槽轮217的管状部分内，下转轴210内部插设有下轴销211，下轴销211的两端位于下同步轮220的管状部分内，连框201为钢板激光切割后折弯制成的一体式结构，连框201下端开有下框孔2011，连框201上端开有上框孔2012、框搭孔2013和框穿孔2015，框搭孔2013外部开有环形阵列分布的框固定孔2014，框穿孔2015外部开有环形阵列分布的螺纹孔，连框201中部设有两个折弯构成的折块2016。

参考图3-图8，折块2016内部的通孔中插设有动簧轴209，连框201和动簧轴209之间设有簧片207，簧片207的另一端位于定簧轴208下方，定簧轴208的两端位于簧壁孔1034内部，滑轴204的两端固定在框固定孔2014内部，驱动电机205的机壳通过螺丝固定在连框201上端的侧面，驱动电机205的输出轴穿过框穿孔2015并进入框搭孔2013内部，驱动电机205的输出轴与间隙消除片203中部的螺纹孔啮合，间隙消除片203上设有三个套设在滑轴204外部的钢管，弹簧202套设在钢管外部，弹簧202的两端顶向间隙消除片203和移动块206，簧片207可替换成拉伸弹簧，采用弹簧连接的方案时，拉伸弹簧的一端与动簧轴209固定，拉伸弹簧的另一端固定在底部的封板101的上表面，采用此方案需要在底部的封板101上方焊接一个鱼眼螺丝。

参考图3-图8，移动块206内开有块螺纹道2061和环形阵列分布的块滑道2062，移动块206的外圆上开有拨叉2063，单槽轮218的边缘位于拨叉2063中的槽内，滑轴204穿过块滑道2062，驱动电机205的输出轴与块螺纹道2061啮合，驱动电机205的输出轴旋转驱动移动块206沿着其轴向方向移动，瓦斯轮机100的输出轴与上转轴212连接，发电机主体200的输入轴与下转轴210连接，花键轴214与单槽轮218花键连接，单槽轮218在花键轴214上的轴向运动不受限制，上同步轮221与花键轴214通过花键固定连接，多槽轮217上设有若干直径不同的槽，多槽轮217外部的槽按照直径递减分布，采用链轮链条的方式时多个压盘也按照这个规律分布。

该采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，使用时，瓦斯轮机100带动上转轴212和其外部的多槽轮217旋转，多槽轮217通过变速圈216驱动单槽轮218、花键轴214和其连接的上同步轮221旋转，上同步轮221旋转时通过同步圈222带动下同步轮220旋转，下同步轮220旋转时其内部的下转轴210跟着旋转，下转轴210旋转时带动发电机主体200的输入轴旋转，从而实现发电；

转速切换时驱动驱动电机205，驱动电机205的输出轴带动移动块206沿着其轴向方向移动，移动块206在驱动电机205的轴向方向移动时会受到弹簧202和间隙消除片203的弹性作用力，这个弹性作用力将会消除移动块206与驱动电机205输出轴螺纹啮合的轴向连接间隙，从而精准的移动移动块206，移动块206在驱动电机205的轴向方向移动时将会带动单槽轮218在花键轴214上做轴向移动，单槽轮218轴向移动时将会把变速圈216在多槽轮217的若干个槽内切换，从而实现变速，此种变速的具体工作方式参考自行车的后拨变速，簧片207会在变速的过程中始终将连框201的上端向下压实现变速圈216的张紧。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，包括瓦斯轮机（100）和发电机主体（200），所述瓦斯轮机（100）和发电机主体（200）通过速比切换组件（300）连接，其特征在于：所述速比切换组件（300）包括壳体（1）和变速机构（2）；

所述壳体（1）包括机箱（103），所述机箱（103）上方和下方均通过封板（101）封闭，所述封板（101）两个侧壁内设有滤尘板（104），所述机箱（103）剩余的两个侧壁设有弧板（102），所述机箱（103）对向设置的两个侧壁上开有上壁孔（1031）、下壁孔（1032）、弧槽（1033）和簧壁孔（1034）；

所述变速机构（2）包括下转轴（210）和上转轴（212），所述下转轴（210）的两端穿过下壁孔（1032），所述上转轴（212）的两端穿过上壁孔（1031），所述上转轴（212）外部套设有多槽轮（217）和上支撑管（219），所述下转轴（210）外部套设有连框（201）、下支撑管（215）和下同步轮（220），所述连框（201）上端设有花键轴（214）和滑轴（204），所述花键轴（214）外部套设有单槽轮（218）和上同步轮（221），所述滑轴（204）外部套设有弹簧（202）、间隙消除片（203）和移动块（206），所述移动块（206）与驱动电机（205）螺纹连接，所述驱动电机（205）与连框（201）上端侧面固定，所述下同步轮（220）和上同步轮（221）外部套设有同步圈（222），所述多槽轮（217）和单槽轮（218）外部套设有变速圈（216）；

所述连框（201）为钢板激光切割后折弯制成的一体式结构，所述连框（201）下端开有下框孔（2011），所述连框（201）上端开有上框孔（2012）、框搭孔（2013）和框穿孔（2015），所述框搭孔（2013）外部开有环形阵列分布的框固定孔（2014），所述框穿孔（2015）外部开有环形阵列分布的螺纹孔，所述连框（201）中部设有两个折弯构成的折块（2016）；

所述折块（2016）内部的通孔中插设有动簧轴（209），所述连框（201）和动簧轴（209）之间设有簧片（207），所述簧片（207）的另一端位于定簧轴（208）下方，所述定簧轴（208）的两端位于簧壁孔（1034）内部；

所述滑轴（204）的两端固定在框固定孔（2014）内部，所述驱动电机（205）的机壳通过螺丝固定在连框（201）上端的侧面，所述驱动电机（205）的输出轴穿过框穿孔（2015）并进入框搭孔（2013）内部，所述驱动电机（205）的输出轴与间隙消除片（203）中部的螺纹孔啮合，所述间隙消除片（203）上设有三个套设在滑轴（204）外部的钢管，所述弹簧（202）套设在钢管外部；

所述移动块（206）内开有块螺纹道（2061）和环形阵列分布的块滑道（2062），所述移动块（206）的外圆上开有拨叉（2063），所述单槽轮（218）的边缘位于拨叉（2063）中的槽内，所述滑轴（204）穿过块滑道（2062），所述驱动电机（205）的输出轴与块螺纹道（2061）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，其特征在于：所述弧板（102）固定在弧槽（1033）外侧的机箱（103）侧壁上，所述机箱（103）开有框口（1035），所述滤尘板（104）位于框口（1035）内部。

3.根据权利要求1所述的一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，其特征在于：所述上转轴（212）内部插设有上轴销（213），所述上轴销（213）的两端位于多槽轮（217）的管状部分内，所述下转轴（210）内部插设有下轴销（211），所述下轴销（211）的两端位于下同步轮（220）的管状部分内。

4.根据权利要求1所述的一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，其特征在于：所述瓦斯轮机（100）的输出轴与上转轴（212）连接，所述发电机主体（200）的输入轴与下转轴（210）连接。

5.根据权利要求1所述的一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，其特征在于：所述花键轴（214）与单槽轮（218）花键连接，所述上同步轮（221）与花键轴（214）通过花键固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种采矿用低浓度的节能型瓦斯发电机组，其特征在于：所述多槽轮（217）上设有若干直径不同的槽，所述多槽轮（217）外部的槽按照直径递减分布。

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