CN203050982U - 水面发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一座水面发电机组，在蓄水设施当中立有一中心桩，中心桩两边分别安装有阳浮子和阴浮子。阳浮子甲板上面安装了绞车和桅杆。绞车的绞车钢绳通过定滑轮连接位于桅杆平台上的第一滑车；第一滑车通过发电机钢绳与中心桩平台上的发电机的转子连接；位于阴浮子的一侧的由斜桥连接到中心桩平台；顺着斜桥上有一根第二滑车钢绳，第二滑车钢绳一端与所述的发条储能器的转动轴连接，另一端与位于下平台上的第二滑车连接。本实用新型结构简单，操作方便，发电效率高，没有任何环境污染，可应用于多种场合。

Description

水面发电机组

技术领域

本实用新型属于一种浮力、重力、水利发电装置，特别涉及一种水面发电机组。

背景技术

历史以来的水力发电的方法都是运用向心水轮机带动发电机的转子运转而发出电来。可是这种水力发电的方法必须要水库里储蓄大量的水，同时还需要这些水都具有一定的高度落差，利用水流的能量才能保证水轮机的不断运转。当水库里的水流完之后，水轮机就转动不起来了。由于上述原因而在水力发电工业中造成了枯洪季节。现代工业为了获得水力发电的目的，人们只好在河流上修建起截流堤坝或者引水渠等工程，在修建这些水力工程时不但消耗了大量的人力物力，并且淹没了大量的耕地和房屋，更为重要的是破坏了这些江河的原始态貌增大了江河上下游合理应用水资源矛盾。而蓄水工程不但要淹没大量的耕地和房屋，消耗大量的人力和物力，还必须要具备苛刻的地理条件才能实现，因而对水力发电造成了严重限制。

发明内容

本实用新型的目的在于克服了传统的水力发电所运用的水流带动水轮机的方法，特别发明了一种水面发电机组。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一座水面发电机组，包括一个蓄水设施，在蓄水设施中立有一个中心桩，中心桩顶端设有一个中心桩平台，中心桩平台上面安装了发电机和发条储能器；中心桩两边分别安装有阳浮子和阴浮子，阳浮子上端的广口由阳浮子甲板封住；阳浮子甲板上面安装了绞车和桅杆，桅杆的尖顶安装了桅杆平台，桅杆平台设有一个定滑轮，绞车的绞车钢绳通过桅杆平台的定滑轮连接位于陆地上的第一滑车；运转中第一滑车通过发电机钢绳与中心桩平台上的发电机的转子连接；

位于阴浮子的一侧安装有一个平桥，平桥的外部终端设有一个下平台，下平台由斜桥连接到中心桩平台；顺着斜桥上有一根第二滑车钢绳，第二滑车钢绳一端与所述的发条储能器的转动轴连接，另一端与位于下平台上的第二滑车连接。

阳浮子上枢轴式地安有一根阳浮子推杆，阳浮子推杆另一端与中心桩中央的储能器传动杆下端枢轴式连接。同时，阴浮子上也枢轴式安有一根阴浮子推杆，阴浮子推杆另一端也与中心桩中央的储能器传动杆下端枢轴式连接；储能器传动杆与中心桩平台上的发条储能器连接。

在阴浮子的顶部固定安装了一根呈直角形的阴浮子连接杆，阴浮子连接杆连接阴浮子中间杆，阴浮子中间杆又与阴浮子杠杆连接，阴浮子杠杆通过中心桩上的杠杆支点连接一阴浮子托盘。

在中心桩上水平设有一中心桩压板，阴浮子的顶部设有一液压器，液压器的液压器顶杆在运转中伸出，顶在中心桩的压板下面。

在中心桩平台上和平桥上分别安装有第一换位器和第二换位器。

发电机钢绳的长度正好等于发电机的位置与托盘位置之间的距离。

斜桥的坡度为45度。

水面发电机组的发电行为不需要修筑截流堤坝和引水渠这些艰苦又苛刻的水力工程，该实用新型只需要一个蓄水设施或者水塘就能够造出一座发电机组来。所述的蓄水设施可以是水池，或者是水塘、水库、水潭等。该机组不但可以在蓄水设施和水塘里建造，也可以在现形已经修筑成功了所有水力发电站的水库里(例如三门峡水库、长江三峡水库等)和自然湖泊里(如青海湖)江河的潭、沱里建造。

水面发电机组所用的材料非常简单，无论是木头、钢铁、塑料都可应用。该机组的结构简单，发电效率高，操作方便，使用的场合很宽广。

附图说明：

图1是本实用新型水面发电机组在未启动时的原理图；

图2是第一滑车掉落时水面发电机组启动时的原理图；

图3是第一滑车与第二滑车位置交换后的状态图。

图中，1-蓄水设施；2-阳浮子；3-绞车；4-桅杆；5-阴浮子托盘；6-阴浮子杠杆；7-阴浮子中间杆；8-中心桩；9-绞车钢绳；10-定滑轮；11-桅杆平台；12-第一滑车；13-第一转换器；14-发电机钢绳；15-发条储能器；16-中心桩平台；17-斜桥；18-阴浮子杠杆支点；19-第二滑车钢绳；20-阴浮子连接杆；21-中心桩压板；22-液压器顶杆；23-液压器；24-第二滑车；25-平桥；26-阴浮子；27-下平台；28-阳浮子甲板；29-第二换位器；30-发电机；31-阴浮子推杆；32-阳浮子推杆；33-储能器传动杆。

具体实施方式：

以下结合附图具体说明：

参照图1、图2和图3，该水面发电机组包括一个蓄水设施1。蓄水设施1中设立一中心桩8，中心桩8顶端设有一个中心桩平台16，中心桩平台16上面安装了发电机30与发条储能器15；中心桩8两边分别安装有阳浮子2和阴浮子26，阳浮子2上端的广口由甲板28封住，甲板28上面安装了绞车3和桅杆4，桅杆4的尖端安装了桅杆平台11。桅杆平台11设有一个定滑轮10，绞车3的绞车钢绳9通过定滑轮10连接位于桅杆平台11上的第一滑车12，第一滑车12通过发电机钢绳14与中心桩平台16的发电机30的转子连接。阳浮子2上枢轴式地安有一根阳浮子推杆32，阳浮子推杆32另一端与中心桩8中央的储能器传动杆33下端枢轴式连接。同时，阴浮子26上也枢轴式安有一根阴浮子推杆31，阴浮子推杆31另一端也与中心桩8中央的储能器传动杆33下端枢轴式连接。也就是说，储能器传动杆33下端与阳浮子推杆32和阴浮子推杆31均枢轴式连接。储能器传动杆33的上端与中心桩平台16上的发条储能器15连接。

水池1位于阴浮子26的一侧安装有一个平桥25，平桥25的外部终端设有一个下平台27，所述中心桩平台16与下平台27之间设有一个斜桥17，斜桥17的坡度为45度，顺着斜桥的坡度安装了一根第二滑车钢绳19，第二滑车钢绳19一端与所述发条储能器15的转动轴连接，另一端与位于下平台27上的第二滑车24连接。在阴浮子26的顶部固定安装了一根呈直角形的阴浮子连接杆20，阴浮子连接杆20连接阴浮子中间杆7，阴浮子中间杆7又与阴浮子杠杆6连接，阴浮子杠杆6通过中心桩8上的杠杆支点18连接阴浮子托盘5。在中心桩8上还设有一个水平的中心桩压板21，阴浮子26的顶部还设有一个液压器23，液压器23的液压器顶杆22在运转中伸出，顶在中心桩压板21下面。

在中心桩平台16上面和平桥25上面分别安装了第一换位器13和第二换位器29。

水面发电机组开始发电是：绞车3在外动力的作用下绞车钢绳9通过定滑轮10将陆地上的第一滑车12提升到桅杆4尖顶的桅杆平台11上，被控制在桅杆平台11上。此时取消外动力在不需要外动力来使绞车3转动是因为本机组已经把第一滑车12的重力储存在桅杆4尖顶上了。在此种情况下，阳浮子2的浮力已储存在阳浮子2本体里，如附图1所示。当打开桅杆4尖顶的机关时，第一滑车12就自由落下，自由落下的第一滑车12后面的发电机30的钢绳14的长度设计得正好等于发电机30的位置与阴浮子托盘5位置之间的距离，当第一滑车12落下的高度在桅杆4的2/3时，发电机钢绳14就拉住了第一滑车12，这一行为就将第一滑车12下落所产生的能量从相反的方向推动发电机转子运转。在第一滑车12所产生的能量推动了发电机的转子的转动的同时，阳浮子2也释放出了相同的能量，阳浮子2释放出来的能量由它上面的推杆32推动中心桩内的储能器传动杆33转动，储能器传动杆33的转动就将发条储能器15的发条上紧。在阳浮子2释放了能量之后装置的状态如附图2所示。在运转中，第一滑车12的位置落到了阴浮子托盘5的时候(即桅杆4高度的2/3)，第一滑车12的重力通过阴浮子杠杆6、阴浮子中间杆7、阴浮子杠杆支点18、阴浮子连接杆20以四两拨千斤的原理又将阴浮子26压入水中，第一滑车12的重力就转变成了阴浮子26的浮力，当阴浮子26的浮力与第一滑车12的重力相等的情况下就形成它们之间平衡状态。在它们的平衡状态之际，液压器23的液压器顶杆22伸出，顶在中心桩压板21下面，此时液压器23的阀门关闭，阴浮子26就被液压器23控制起来了。当打开液压器23的液压阀，阴浮子26就释放出浮力(能量)。阴浮子26释放出来的能量由它上面的阴浮子推杆31推动储能器传动杆33转动，将发条储能器15的另一组发条上紧。打开发发条储能器15的机关，发条储能器15里的发条释放能量通过钢绳19将下平台27上面的第二滑车24沿斜桥17的坡度斜向牵引到中心桩平台16。当第二滑车24到了中心桩平台16之后，就静止在那里。此时阴浮子托盘5上的机关打开，第一滑车12上的钢绳脱离第一滑车12，第一滑车12就从阴浮子托盘5里脱落在阳浮子的甲板28上，第一滑车12的重力又把阳浮子2压回到原始位置。在阳浮子2的主体回到了原始位置时，桅杆4尖顶的桅杆平台11与中心桩平台16相平位，阳浮子甲板28与下平台27相平位，这时候第一换位器13、第二换位器29开始转动，带动中心桩平台16上面的第二滑车24到了桅杆平台11上面成了第一滑车(12)第一滑车12随第二换位器的转动到了下平台27，变成了第二滑车(24)。这时候全体装置处于静止状态，如附图3所示。重新打开桅杆4尖顶桅杆平台11的控制机关就实现了上次的轮回运转的第二轮运动。

本实用新型的工作原理的(公式)是：桅杆越高，杠杆越长，效率就越高，滑车的重量越大，浮子的排水量就越多，而浮子的排水量越多，机组输出的功能就越大。

本实用新型的工作原理是：运用滑车从浮子的桅杆尖顶的机关上自由落体的行为代替了水流出水库的行为。由于滑车下落的行为代替了水流出水库的行为，本机组在运转中又是因为滑车的运转而引起浮子输出了浮力，再利用浮子输出的浮力去推动发电机的转子转动而发出电来。或者说，是应用滑车的重力去置换出浮子的浮力，这种行为的目的克服了传统水力发电所用的水轮机所必需要水库里的水流出水库的苛刻条件。

本实用新型附图所示的实施例是一种实验或小型发电设备。而为了实现较大功能的发电，可以应用串联或并联的技术方案。串联的技术方案是：在一个中心桩上装配N对滑车和N对阴阳浮子。滑车和浮子之间的关系是：第一滑车下落所产生的能量牵引第二滑车斜向上升；第三滑车下落所产生的能量牵引第四滑车斜向上升……，滑车下落所发出的电量可以串联叠加。并联的技术方案是：在蓄水设施内设置N个中心桩及N套同样的系统，最后产生的电能并联，能量增加N倍。

Claims (7)

1.一座水面发电机组，包括一个蓄水设施(1)，其特征在于：在蓄水设施(1)中立有一个中心桩(8)，中心桩(8)顶端设有一个中心桩平台(16)，中心桩平台(16)上面安装了发电机(30)和发条储能器(15)；中心桩(8)两边分别安装有阳浮子(2)和阴浮子(26)，阳浮子(2)上端的广口由阳浮子甲板(28)封住；阳浮子甲板(28)上面安装了绞车(3)和桅杆(4)，桅杆(4)的尖顶安装了桅杆平台(11)，桅杆平台(11)设有一个定滑轮(10)，绞车(3)的绞车钢绳(9)通过桅杆平台(11)的定滑轮(10)连接位于陆地上的第一滑车(12)；在运转中第一滑车(12)通过发电机钢绳(14)与中心桩平台(16)上的发电机(30)的转子连接；

位于阴浮子(26)的一侧安装有一个平桥(25)，平桥(25)的外部终端设有一个下平台(27)，下平台(27)由斜桥(17)连接到中心桩平台(16)；顺着斜桥(17)上有一根第二滑车钢绳(19)，第二滑车钢绳(19)一端与所述的发条储能器(15)的转动轴连接，另一端与位于下平台(27)上的第二滑车(24)连接。

2.根据权利要求1所述的水面发电机组，其特征在于：阳浮子(2)上枢轴式地安有一根阳浮子推杆(32)，阳浮子推杆(32)另一端与中心桩(8)中央的储能器传动杆(33)下端枢轴式连接；同时，阴浮子(26)上也枢轴式安有一根阴浮子推杆(31)，阴浮子推杆(31)另一端也与中心桩(8)中央的储能器传动杆(33)下端枢轴式连接；储能器传动杆(33)与中心桩平台(16)上的发条储能器(15)连接。

3.根据权利要求1或2所述的水面发电机组，其特征在于：在阴浮子(26)的顶部固定安装了一根呈直角形的阴浮子连接杆(20)，阴浮子连接杆(20)连接阴浮子中间杆(7)，阴浮子中间杆(7)又与阴浮子杠杆(6)连接，阴浮子杠杆(6)通过中心桩(8)上的杠杆支点(18)连接-阴浮子托盘(5)。

4.根据权利要求3所述的水面发电机组，其特征在于：在中心桩(8)上水平设有一中心桩压板(21)，阴浮子(26)的顶部设有一液压器(23)，液压器(23)的液压器顶杆(22)在运转中伸出，顶在中心桩的压板(21)下面。

5.根据权利要求1所述的水面发电机组，其特征在于：在中心桩平台(16)上和平桥(25)上分别安装有第一换位器(13)和第二换位器(29)。

6.根据权利要求3所述的水面发电机组，其特征在于：发电机钢绳(14)的长度正好等于发电机(30)的位置与托盘(5)位置之间的距离。

7.根据权利要求1所述的水面发电机组，其特征在于：斜桥(17)的坡度为45度。

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