CN116696641B - 一种磁悬浮发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磁悬浮发电技术领域，具体公开了一种磁悬浮发电装置，包括磁悬浮无轴水流发电机主体，壳体以及水轮机；移动板，移动板位于壳体内壁；清理机构，清理机构位于移动板内壁；驱动机构，驱动机构位于移动板外侧，此磁悬浮发电装置，通过设置的驱动机构能在用户每次启动水龙头时，通过利用上升的水流带动移动板沿着水轮机的叶轮表面滑动，从而移动板带动清理机构将叶轮表面的水垢进行清理，并且当用户关闭水龙头时，驱动机构会带动移动板复位，使得移动板再次带动清理机构对叶轮表面进行清理，延长水中的杂质和盐分长时间沉积在叶轮表面形成水垢的时间，提高磁浮无轴水流发电机的发电效率，延长了用户对叶轮表面水垢清理的周期。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮发电技术领域，具体为一种磁悬浮发电装置。
背景技术
磁浮原理就是利用磁场的相互作用来产生一种相对的浮力，使物体能够在空中悬浮，不受重力的影响，磁浮发电机就是利用这种原理来发电的，它是一种新型的发电机，其原理是由一组磁铁和一组电磁线圈组成，当磁铁在电磁线圈中移动时，由于磁场的相互作用，会产生―种相对的浮力，使磁铁可以在空中悬浮，而不受重力的影响，当磁铁在电磁线圈中移动时，由于磁场的相互作用，会产生一种相对的浮力，使磁铁可以在空中悬浮，而不受重力的影响，此时磁铁会产生一种振动，这种振动会在电磁线圈中产生电动势，从而产生电流，从而达到发电的目的。
现有的磁浮无轴水流发电机是一种新型的水能发电设备，该发电机由水轮机、磁浮转子、定子和电控系统组成，水轮机是将水能转换为机械能的设备，通常由叶轮、轮轴和轴承等组成，磁浮转子采用磁悬浮技术，即通过磁力使转子浮起，从而实现无轴转动；磁浮转子通常由永磁体、磁浮轴承和电机转子等组成；定子通常由线圈、铁芯和外壳等组成，线圈和铁芯之间形成磁路，用于产生电磁感应，电控系统通常由电源、传感器、电机驱动器和控制器等组成，用于监测和控制转子的转速、电压和电流等参数，保证发电机的正常运行和输出稳定的电能，工作原理为当水流进入水轮机时，水轮机叶轮开始转动，驱动磁浮转子一起转动，磁浮转子内部的永磁体和定子中的线圈之间形成磁路，当磁浮转子转动时，永磁体和线圈之间会产生电磁感应，从而产生电能，电能通过电路输出到负载中，供人们使用，磁浮无轴水流发电机可以利用水流的动能来发电，因此在卫浴领域中，可以应用在淋浴头、洗手池等设备上，通过水流的力量来产生电能，从而实现节能环保的效果，但是在使用时，由于水中含有一定的杂质和盐分，随着时间的推移，这些杂质和盐分在水轮表面逐渐沉积形成水垢，水垢的存在会降低水轮表面的光滑度，从而影响水流通过水轮时的效率，同时也会增加水轮的阻力，使得水流通过水轮时需要消耗更多的能量，导致需要用户定期将磁浮无轴水流发电机拆卸清理，增加用户工作量。为此，我们提出一种磁悬浮发电装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁悬浮发电装置，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：一种磁悬浮发电装置，包括磁悬浮无轴水流发电机主体，壳体以及水轮机；移动板，移动板位于壳体内壁；清理机构，清理机构位于移动板内壁，清理机构能够对水轮机叶轮表面进行清理；驱动机构，驱动机构位于移动板外侧，驱动机构能够带动移动板以及清理机构沿着水轮机叶轮表面移动，驱动机构能够在清理机构与水轮机叶轮分离时依然保持清理机构与水轮机叶轮位置对应。
优选的，清理机构包括移动板内壁开设的多个连通孔，连通孔数量与水轮机叶轮数量相同，连通孔内壁固定连接有清理垫，清理垫呈U型。
优选的，驱动机构包括位于移动板内壁的驱动杆，移动板内壁开设有能够与驱动杆滑动连接的滑动槽，驱动杆远离移动板一端固定连接有移动块，壳体内壁开设有能够与移动块滑动连接的移动槽，移动槽底部开设有进水孔，移动块上方设有能够带动移动块复位的复位件，水轮机上方设有能够对移动板进行固定的定位件，壳体底部设有能够将水轮机叶轮位置与清理垫位置同步的同步件。
优选的，复位件包括与移动块上方固定连接的复位弹簧，壳体内壁开设有放置槽，放置槽与移动槽顶部连通，复位弹簧一端与放置槽内壁固定连接。
优选的，定位件包括与水轮机固定连接的固定盘，固定盘底部固定连接有多个卡块，移动板内壁开设有能够与卡块卡接的卡槽。
优选的，同步件包括位于水轮机底部的多个磁铁一，壳体底部设有多个磁铁二，壳体内壁开设有能够与磁铁二滑动连接的连通槽，连通槽靠近叶轮一端内壁设有能够将连通槽封闭的封闭件，磁铁二底部设有能够将磁铁二推出连通槽内壁的顶出件。
优选的，封闭件包括与连通槽内壁滑动连接的多个封闭板，封闭板一端固定连接有压缩弹簧一，压缩弹簧一一端与壳体内壁固定连接。
优选的，顶出件包括与磁铁二固定连接的梯形块一，梯形块一两侧分别固定连接有限位块，连通槽内壁开设有能够与限位块滑动连接的限位槽，限位块一端固定连接有压缩弹簧二，压缩弹簧二一端与限位槽固定连接，梯形块一下方滑动连接有梯形块二，梯形块二与连通槽内壁滑动连接，梯形块二一端固定连接有压缩弹簧三，压缩弹簧三一端与连通槽内壁固定连接，梯形块二靠近梯形块一一侧开设有梯形槽。
优选的，多个磁铁一靠近磁铁二一端的极性呈N极以及S极交错设置。
优选的，封闭板底部设有弧形端。
本发明至少具备以下有益效果：
本申请在使用时，通过设置的驱动机构能够带动移动板沿着水轮机的叶轮表面滑动，通过设置的清理机构能够在移动板沿着水轮机叶轮表面移动时对叶轮表面进行清理，相对于现有技术中，由于水中含有一定的杂质和盐分，随着时间的推移，这些杂质和盐分在水轮表面逐渐沉积形成水垢，水垢的存在会降低水轮表面的光滑度，从而影响水流通过水轮时的效率，同时也会增加水轮的阻力，使得水流通过水轮时需要消耗更多的能量，导致需要用户定期将磁浮无轴水流发电机拆卸清理，增加用户工作量，本申请通过设置的驱动机构能在用户每次启动水龙头时，通过利用上升的水流带动移动板沿着水轮机的叶轮表面滑动，移动板带动清理机构将叶轮表面的水垢进行清理，并且当用户关闭水龙头时，驱动机构会带动移动板复位，从而使得移动板再次带动清理机构对叶轮表面进行清理同时避免有水滴残留在叶轮表面，通过水龙头的每次开启与关闭都能对叶轮表面进行清理，延长水中的杂质和盐分长时间沉积在叶轮表面形成水垢的时间，提高磁浮无轴水流发电机的发电效率，延长了用户对叶轮表面水垢清理的周期。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明结构壳体侧视剖视示意图；
图3为本发明结构同步件侧视剖视示意图；
图4为图3中A区放大示意图；
图5为本发明结构限位槽侧视剖视示意图；
图6为图5中B区放大示意图；
图7为本发明结构清理机构侧视剖视示意图；
图8为本发明结构实施例二分离示意图。
图中：1-磁悬浮无轴水流发电机主体；2-壳体；3-水轮机；4-移动板；5-清理机构；50-连通孔；51-清理垫；6-驱动机构；60-驱动杆；61-滑动槽；62-移动块；63-移动槽；64-进水孔；65-复位件；66-定位件；67-同步件；68-复位弹簧；69-放置槽；610-固定盘；611-卡块；612-卡槽；613-磁铁一；614-磁铁二；615-连通槽；616-封闭件；617-顶出件；618-封闭板；619-压缩弹簧一；620-梯形块一；621-限位块；622-限位槽；623-压缩弹簧二；624-梯形块二；625-压缩弹簧三；626-梯形槽；627-弧形端；7-魔术贴。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种磁悬浮发电装置，包括磁悬浮无轴水流发电机主体1，壳体2以及水轮机3；移动板4，移动板4位于壳体2内壁；清理机构5，清理机构5位于移动板4内壁，清理机构5能够对水轮机3叶轮表面进行清理；驱动机构6，驱动机构6位于移动板4外侧，驱动机构6能够带动移动板4以及清理机构5沿着水轮机3叶轮表面移动，驱动机构6能够在清理机构5与水轮机3叶轮分离时依然保持清理机构5与水轮机3叶轮位置对应，本申请在使用时，用户打开水龙头，上升的水流通过壳体2底部进入壳体2内壁，此时水流上升的推力带动驱动机构6工作，驱动机构6带动移动板4沿着水轮机3叶轮表面滑动，移动板4带动清理机构5对水轮机3的叶轮表面进行清理，以配合去除叶轮表面的水垢，避免叶轮表面的水垢降低水轮表面的光滑度，从而影响水流通过水轮时的效率，同时也会增加水轮的阻力，使得水流通过水轮时需要消耗更多的能量，当水流进入壳体2内部后推动水轮机3转动，水轮机3转动带动磁悬浮无轴水流发电机主体1产生电磁感应，从而产生电能，水流通过壳体2流出后由水龙头喷口处流出以供用户使用，当用户关闭水龙头后，水流对驱动机构6的推力消失，驱动机构6带动移动板4复位，移动板4带动清理机构5再次对水轮机3的叶轮表面进行清理，并且清理机构5与水轮机3叶轮分离时，驱动机构6能够保持清理机构5与水轮机3叶轮位置对应以配合用户下次开启水龙头时驱动机构6能够再次带动清理机构5对水轮机3叶轮进行清理，从而避免残留的水滴附着在叶轮表面，延长水中的杂质和盐分长时间沉积在叶轮表面形成水垢的时间，提高磁浮无轴水流发电机的发电效率，延长了用户对叶轮表面水垢清理的周期。
清理机构5包括移动板4内壁开设的多个连通孔50，连通孔50数量与水轮机3叶轮数量相同，连通孔50内壁固定连接有清理垫51，清理垫51呈U型，清理机构5工作时，移动板4在驱动机构6带动下沿着壳体2内壁向上滑动，使得水轮机3的叶轮进入移动版的连通孔50内壁，此时连通孔50内壁固定的清理垫51包裹在叶轮外表面，当驱动机构6带动移动板4继续移动时，移动板4与叶轮相互挤压并沿着叶轮表面移动，移动板4带动清理垫51沿着叶轮表面移动从而对水轮表面进行清理，延长水中的杂质和盐分长时间沉积在叶轮表面形成水垢的时间，延长了用户对叶轮表面水垢清理的周期。
驱动机构6包括位于移动板4内壁的驱动杆60，移动板4内壁开设有能够与驱动杆60滑动连接的滑动槽61，驱动杆60远离移动板4一端固定连接有移动块62，壳体2内壁开设有能够与移动块62滑动连接的移动槽63，移动槽63底部开设有进水孔64，移动块62上方设有能够带动移动块62复位的复位件65，水轮机3上方设有能够对移动板4进行固定的定位件66，壳体2底部设有能够将水轮机3叶轮位置与清理垫51位置同步的同步件67，若用户开启水龙头时，上升的水流由壳体2底部的进水孔64进入移动槽63内，并且由于进水孔64的直径小，水流进入进水孔64后流速增加，水流通过进水孔64进入进入移动槽63内后推动移动块62沿着移动槽63内壁向上移动，移动块62带动移动板4向上移动，移动板4受到移动块62对其向上的推力，而水轮机3的叶轮与移动板4的连通孔50内壁相互挤压，而驱动杆60会沿着滑动槽61内壁滑动，从而使得移动板4在向上移动的同时会沿着叶轮表面转动，以配合带动清理垫51对水轮机3叶轮表面进行清理，并且通过设置的移动槽63能够使得移动板4能够根据不同的水流大小调节移动板4与壳体2底部的距离从而减小移动槽63出水的面积，方便水流推动水轮机3的叶轮转动，并且当移动板4移动至水轮机3的上端时，通过设置的定位件66能够将移动板4与水轮机3同步转动以配合复位件65推动移动板4复位时，移动板4能够再次沿着水轮机3的叶轮表面滑动，并且通过设置的同步件67使得移动板4复位时，水轮机3的叶轮能够转动至与移动板4的连通孔50的位置对应，从而方便用户下次打开水龙头时，移动板4向上移动能够再次沿着水轮机3的叶轮表面滑动。
复位件65包括与移动块62上方固定连接的复位弹簧68，壳体2内壁开设有放置槽69，放置槽69与移动槽63顶部连通，复位弹簧68一端与放置槽69内壁固定连接，当水流通过进水孔64进入移动槽63时，上升的水流推动移动块62沿着移动槽63内壁向上移动，移动块62挤压复位弹簧68，当用户关闭水龙头后，处于压缩状态的复位弹簧68推动移动块62沿着移动槽63内壁向下滑动以配合带动移动板4复位，从而使得移动板4内壁的清理垫51能够对水轮机3叶轮表面进行清理。
定位件66包括与水轮机3固定连接的固定盘610，固定盘610底部固定连接有多个卡块611，卡块611由橡胶材质制成，且卡块611远离固定盘610一端为半球形，移动板4内壁开设有能够与卡块611卡接的卡槽612，当移动板4滑动至水轮机3的上端部时，卡块611的半球形端与移动板4的卡槽612内壁相互挤压并插入卡槽612内壁，从而使得固定盘610能够与移动板4同步转动，以配合移动板4复位时，移动板4能够再次沿着水轮机3的叶轮表面滑动。
同步件67包括位于水轮机3底部的多个磁铁一613，多个磁铁二614位于壳体2底部，多个磁铁一613靠近磁铁二614一端的极性呈N极以及S极交错设置，壳体2内壁开设有能够与磁铁二614滑动连接的连通槽615，连通槽615靠近叶轮一端内壁设有能够将连通槽615封闭的封闭件616，磁铁二614底部设有能够将磁铁二614推出连通槽615内壁的顶出件617，当水龙头关闭时，移动块62带动移动板4移动至壳体2底部，移动板4移动至壳体2底部后，移动板4带动顶出件617工作，顶出件617将磁铁二614沿着连通槽615内壁向上推动，磁铁二614打开封闭件616并滑出连通槽615内壁，此时由于多个磁铁一613靠近磁铁二614一端的极性呈N极以及S极交错设置，而磁铁二614靠近磁铁一613一端的极性也呈N极以及S极交错设置，使得若磁铁一613与磁铁二614磁性相同一端靠近时，根据同性相斥，会推动水轮机3再次转动，从而使得磁铁一613的N极与磁铁二614得S极竖直对应，依靠磁铁一613与磁铁二614之间的吸引力从而将水轮机3的叶轮位置与移动板4的连通孔50位置对应。
封闭件616包括与连通槽615内壁滑动连接的多个封闭板618，封闭板618底部设有弧形端627，封闭板618一端固定连接有压缩弹簧一619，压缩弹簧一619一端与壳体2内壁固定连接封闭件616工作时，上升的磁铁二614挤压封闭板618下端的弧形端627，从而推动封闭板618向一侧滑动，封闭板618移动挤压压缩弹簧一619，从而使得连通槽615的开口打开，方便磁铁二614滑出连通槽615内壁，当磁铁二614沿着连通槽615内壁向下滑动时，处于压缩状态的压缩弹簧一619推动封闭板618向外移动，从而使得两个封闭板618能够相互靠近并将连通槽615开口出闭合，避免磁铁二614与磁铁一613之间的吸力影响水轮机3的转动。
顶出件617包括与磁铁二614固定连接的梯形块一620，梯形块一620两侧分别固定连接有限位块621，连通槽615内壁开设有能够与限位块621滑动连接的限位槽622，限位块621一端固定连接有压缩弹簧二623，压缩弹簧二623一端与限位槽622固定连接，梯形块一620下方滑动连接有梯形块二624，梯形块二624与连通槽615内壁滑动连接，梯形块二624一端固定连接有压缩弹簧三625，压缩弹簧三625一端与连通槽615内壁固定连接，梯形块二624靠近梯形块一620一侧开设有梯形槽626，当移动板4复位时，移动板4移动至壳体2内壁的底端从而挤压梯形块二624的斜边，并推动梯形块二624沿着连通槽615内壁滑动并挤压压缩弹簧三625，梯形块二624开设的梯形槽626斜边挤压梯形块一620沿着连通槽615内壁向上滑动，梯形块一620带动限位块621沿着限位槽622内壁滑动并拉伸压缩弹簧二623，从而使得移动板4复位时，磁铁二614能够滑出连通槽615内壁以配合对水轮机3的叶轮位置进行调节。
实施例二
如图8，在本实施例二中，其他结构不变，与实施例一不同的是清理垫51与连通孔50之间通过魔术贴7固定，使得当用户使用一段时间后，将磁悬浮无轴水流发电机主体1，通过壳体2的出水口处将移动板4内壁的清理垫51揭下，以配合对清理垫51进行更换，避免清理垫51长时间使用后对水轮机3叶轮的清洁效果降低。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种磁悬浮发电装置，包括：
磁悬浮无轴水流发电机主体（1），壳体（2）以及水轮机（3）；
其特征在于：
移动板（4），所述移动板（4）位于壳体（2）内壁；
清理机构（5），所述清理机构（5）位于移动板（4）内壁，所述清理机构（5）能够对水轮机（3）叶轮表面进行清理；
驱动机构（6），所述驱动机构（6）位于移动板（4）外侧，所述驱动机构（6）能够带动移动板（4）以及清理机构（5）沿着水轮机（3）叶轮表面移动，所述驱动机构（6）能够在清理机构（5）与水轮机（3）叶轮分离时依然保持清理机构（5）与水轮机（3）叶轮位置对应；
所述清理机构（5）包括移动板（4）内壁开设的多个连通孔（50），所述连通孔（50）数量与水轮机（3）叶轮数量相同，所述连通孔（50）内壁固定连接有清理垫（51），所述清理垫（51）呈U型；
所述驱动机构（6）包括位于移动板（4）内壁的驱动杆（60），所述移动板（4）内壁开设有能够与驱动杆（60）滑动连接的滑动槽（61），所述驱动杆（60）远离移动板（4）一端固定连接有移动块（62），所述壳体（2）内壁开设有能够与移动块（62）滑动连接的移动槽（63），所述移动槽（63）底部开设有进水孔（64），所述移动块（62）上方设有能够带动移动块（62）复位的复位件（65），所述水轮机（3）上方设有能够对移动板（4）进行固定的定位件（66），所述壳体（2）底部设有能够将水轮机（3）叶轮位置与清理垫（51）位置同步的同步件（67）；
所述同步件（67）包括位于水轮机（3）底部的多个磁铁一（613），所述壳体（2）底部设有多个磁铁二（614），所述壳体（2）内壁开设有能够与磁铁二（614）滑动连接的连通槽（615），所述连通槽（615）靠近叶轮一端内壁设有能够将连通槽（615）封闭的封闭件（616），所述磁铁二（614）底部设有能够将磁铁二（614）推出连通槽（615）内壁的顶出件（617）；
多个所述磁铁一（613）靠近磁铁二（614）一端的极性呈N极以及S极交错设置；
所述封闭件（616）包括与连通槽（615）内壁滑动连接的多个封闭板（618），所述封闭板（618）一端固定连接有压缩弹簧一（619），所述压缩弹簧一（619）一端与壳体（2）内壁固定连接；
所述顶出件（617）包括与磁铁二（614）固定连接的梯形块一（620），所述梯形块一（620）两侧分别固定连接有限位块（621），所述连通槽（615）内壁开设有能够与限位块（621）滑动连接的限位槽（622），所述限位块（621）一端固定连接有压缩弹簧二（623），所述压缩弹簧二（623）一端与限位槽（622）固定连接，所述梯形块一（620）下方滑动连接有梯形块二（624），所述梯形块二（624）与连通槽（615）内壁滑动连接，所述梯形块二（624）一端固定连接有压缩弹簧三（625），所述压缩弹簧三（625）一端与连通槽（615）内壁固定连接，所述梯形块二（624）靠近梯形块一（620）一侧开设有梯形槽（626）。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮发电装置，其特征在于：所述复位件（65）包括与移动块（62）上方固定连接的复位弹簧（68），所述壳体（2）内壁开设有放置槽（69），所述放置槽（69）与移动槽（63）顶部连通，所述复位弹簧（68）一端与放置槽（69）内壁固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮发电装置，其特征在于：所述定位件（66）包括与水轮机（3）固定连接的固定盘（610），所述固定盘（610）底部固定连接有多个卡块（611），所述移动板（4）内壁开设有能够与卡块（611）卡接的卡槽（612）。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮发电装置，其特征在于：所述封闭板（618）底部设有弧形端（627）。
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