CN203394693U - 一种旋柱式清洁能源动力装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种动力转化装置,尤其是一种旋柱式清洁能源动力装置。其包括:旋转机壳、输入轴、驱动输入轴转动的驱动装置、大锥齿轮、与大锥齿轮相啮合的小锥齿轮、自转轴、旋柱、回转轴和传动装置,输入轴与旋转机壳转动连接;自转轴与小锥齿轮相固接且与旋转机壳转动连接;旋柱与自转轴同轴固接,旋柱至少为两个绕输入轴轴线等夹角均匀分布;回转轴与旋转机壳相固接并与固定基体转动连接。它结构简单、成本低、使用方便、能在相对低能的流体中回收能量、节能环保、安装方便、实用性强和应用广泛产生了一定的有益效果。

Description

一种旋柱式清洁能源动力装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种动力转化装置,尤其是一种旋柱式清洁能源动力装置。
背景技术
[0002] 当前常规发电装置有以下几种:(I)热能发电:包括核电和火电,热能由汽轮机转换成机械能。(2)水力发电:水能由水轮机转换机械能。(3)太阳能发电。(4)风力发电。以上几种发电都是通过水轮机或汽轮机,将能量转换成旋转的机械能,再通过发电机变为电能。
[0003] 现有的水、风力发电装置与本实用新型比较来说,现有的水力发电装置广泛采用水位势能或水流动能,通过水轮发电机发电,设备大而复杂,发电设备对使用条件苛刻且安装复杂,对低能水流的能量回收效率低,或无法回收。风力发电靠较大的叶轮带动发电,其体积大。
[0004] 本实用新型也是一种利用流体能量转化为机械能的动力装置,它类似于风车的原理,其区别在于叶片结构的不同,产生举力的方法不同,风车的叶片相对风车回转轴是固定的翼形,而本实用新型的回转“叶片”是一个相对回转轴作高速旋转的旋柱,两者从结构形状上和形体大小上都有所不同,本实用新型制造简单成本低,占用空间小,安装使用方便,对低能流体回收利用方便,效率高。
实用新型内容
[0005] 本实用新型旨在解决上述问题,提供了一种旋柱式清洁能源动力装置,它能量转换是依靠一组自旋的旋柱,通过设置在流体中利用得到的旋转力矩达到回收流体能量的目的,是一种节能低碳的动力装置,其采用的技术方案如下:
[0006] 一种旋柱式清洁能源动力装置,包括:
[0007] 旋转机壳;
[0008] 输入轴,其通过轴承与旋转机壳转动连接;
[0009] 驱动输入轴转动的驱动装置;
[0010] 大锥齿轮,其与输入轴相固接;
[0011] 小锥齿轮,其与大锥齿轮相啮合;
[0012]自转轴,其与小锥齿轮相固接且通过轴承与旋转机壳转动连接;
[0013] 旋柱,其与自转轴同轴固接,所述旋柱至少为两个绕输入轴轴线等夹角均匀分布,所述小锥齿轮及自转轴的数量与旋柱的数量相等;
[0014]回转轴,其与旋转机壳相固接并通过轴承与固定基体转动连接。
[0015] 可选的,还包括传动装置,所述传动装置包括:
[0016] 第一输出锥齿轮,其与回转轴同轴固接;
[0017] 第二输出锥齿轮,其与第一输出锥齿轮相啮合;
[0018] 和输出轴,其与第二输出锥齿轮同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。[0019] 可选的,还包括传动装置,所述传动装置包括:
[0020] 第一输出旋柱齿轮,其与回转轴同轴固接;
[0021] 第二输出旋柱齿轮,其与第一输出旋柱齿轮相哨合;
[0022] 和输出轴,其与第二输出旋柱齿轮同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
[0023] 可选的,还包括传动装置,所述传动装置包括:
[0024]第一输出皮带轮,其与回转轴同轴固接;
[0025] 第二输出皮带轮,其通过皮带与第一输出皮带轮连接;
[0026] 和输出轴,其与第二输出皮带轮同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
[0027] 可选的,还包括传动装置,所述传动装置包括:
[0028] 第一输出链轮,其与回转轴同轴固接;
[0029] 第二输出链轮,其通过链条与第一输出链轮连接;
[0030] 和输出轴,其与第二输出链轮同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
[0031] 可选的,所述驱动装置包括:电动机和法兰套筒,电动机后置,所述电动机的转轴与输入轴相插接固接,所述电动机的机壳通过法兰套筒与回转轴相固接。
[0032] 可选的,所述驱动装置包括:电动机、联轴器和法兰套筒,电动机后置,所述电动机的转轴与输入轴通过联轴器相固接,所述电动机的机壳通过法兰套筒与回转轴相固接。
[0033] 可选的,所述驱动装置包括:电动机和法兰套筒,电动机前置,所述电动机的转轴与输入轴相插接固接,所述电动机的机壳通过法兰套筒与旋转机壳相固接。
[0034] 可选的,所述驱动装置包括:电动机、联轴器和法兰套筒,电动机前置,所述电动机的转轴与输入轴通过联轴器相固接,所述电动机的机壳通过法兰套筒与旋转机壳相固接。
[0035] 在上述技术方案基础上,所述回转轴可直接或通过传动装置与发电机或风机或泵或机床等连接。
[0036] 本实用新型具有如下优点:根据本实用新型所依据的茹柯夫斯基举力公式,流体介质可看成理想流体,其举力大小与旋柱的半径平方、旋柱的角速度、流体的速度成正比,在理想流体中,当均流绕经旋柱时,沿均流方向上的阻力和旋柱自转轴中心点上的力矩,由勃拉齐氏-拾普雷金公式计算都为零。当旋柱的直径、自转角速度、旋柱的长度一定时,流体速度越大,其举力越大,得到的回转力矩就越大。故本实用新型相对传统的发电装置比较,体积小,效率高。在水中,可回收低能水流中的能量以进行发电。在空气中,可回收如相对汽车或火车流动的气流的动能,用来发电。与此同时,还需明确的是旋柱的自转功能的实施,需要一定的能量来维持,这个能量仅需维持旋柱所需转速及克服流体介质粘滞阻力的能量即可,耗能很少。
[0037] 本实用新型是一种结构简单、成本低、使用方便、能在相对低能的流体中回收能量的节能环保的动力装置,它安装方便、实用性强、应用广泛,设置在航船浆舵后及航船两侧配置和车辆顶部都为较好的选择。
附图说明
[0038] 图1:实施例1的结构简图;
[0039] 图2:实施例2的结构简图;
[0040] 图3:实施例3的结构简图;[0041] 图4:实施例4的结构简图;
具体实施方式
[0042] 实施例1
[0043] 下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:
[0044] 如图1所示,本实施例的一种旋柱式清洁能源动力装置,包括:
[0045] 旋转机壳5 ;
[0046] 输入轴I,其通过轴承与旋转机壳5转动连接;
[0047] 驱动输入轴I转动的驱动装置;
[0048] 大锥齿轮2,其与输入轴I相固接;
[0049] 小锥齿轮3,其与大锥齿轮2相啮合;
[0050]自转轴4,其与小锥齿轮3相固接且通过轴承与旋转机壳5转动连接;
[0051] 旋柱6,其与自转轴4同轴固接,所述旋柱6至少为两个绕输入轴I轴线等夹角均匀分布,所述小锥齿轮3及自转轴4的数量与旋柱6的数量相等;
[0052]回转轴7,其与旋转机壳5相固接并通过轴承与固定基体转动连接。
[0053] 优选的,还包括传动装置,所述传动装置包括: [0054] 第一输出锥齿轮20, 其与回转轴7同轴固接;
[0055] 第二输出锥齿轮21,其与第一输出锥齿轮20相啮合;
[0056] 和输出轴10,其与第二输出锥齿轮21同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
[0057] 优选的,所述驱动装置包括:电动机8、联轴器9a和法兰套筒9b,电动机8后置,所述电动机8的转轴与输入轴I通过联轴器9a相固接,所述电动机8的机壳通过法兰套筒9b与回转轴7相固接。
[0058] 优选的,所述回转轴7通过传动装置与发电机或风机或泵或机床连接。
[0059] 如:该旋柱式清洁能源动力装置具有四个旋柱,旋柱直径为200丽,长度为500丽,旋柱转速为900转/分,水流速度10M/S,轴毂直径为200丽。
[0060] 由茹苛夫斯基举力公式F= P Vr。
[0061]其中环量 =2Jir2co。
[0062] 计算得每个旋柱的横向举力为3000Kg
[0063] 其回转力矩为
[0064] M = FX RX 4
[0065] = 3000 X (0.25+0.15) X 4
[0066] = 4800KgM
[0067] 实施例2
[0068] 如图2所示,本实施例的一种旋柱式清洁能源动力装置,包括:
[0069] 旋转机壳5 ;
[0070] 输入轴I,其通过轴承与旋转机壳5转动连接;
[0071] 驱动输入轴I转动的驱动装置;
[0072] 大锥齿轮2,其与输入轴I相固接;
[0073] 小锥齿轮3,其 与大 锥齿轮2相啮合;[0074]自转轴4,其与小锥齿轮3相固接且通过轴承与旋转机壳5转动连接;
[0075] 旋柱6,其与自转轴4同轴固接,所述旋柱6至少为两个绕输入轴I轴线等夹角均匀分布,所述小锥齿轮3及自转轴4的数量与旋柱6的数量相等;
[0076]回转轴7,其与旋转机壳5相固接并通过轴承与固定基体转动连接。
[0077] 优选的,还包括传动装置,所述传动装置包括:
[0078] 第一输出旋柱齿轮22,其与回转轴7同轴固接;
[0079] 第二输出旋柱齿轮23,其与第一输出旋柱齿轮22相哨合;
[0080] 和输出轴10,其与第二输出旋柱齿轮23同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
[0081] 优选的,所述驱动装置包括:电动机8、联轴器9a和法兰套筒9b,电动机8后置,所述电动机8的转轴与输入轴I通过联轴器9a相固接,所述电动机8的机壳通过法兰套筒9b与回转轴7相固接。
[0082] 优选的,所述回转轴7通过传动装置与发电机或风机或泵或机床连接。
[0083] 实施例3
[0084] 如图3所示,本实施例的一种旋柱式清洁能源动力装置,包括:
[0085] 旋转机壳5 ;
[0086] 输入轴I,其通过轴承与旋转机壳5转动连接;
[0087] 驱动输入轴I转动的驱动装置;
[0088] 大锥齿轮2,其与输入轴I相固接;
[0089] 小锥齿轮3,其与大锥齿轮2相啮合;
[0090]自转轴4,其与小锥齿轮3相固接且通过轴承与旋转机壳5转动连接;
[0091] 旋柱6,其与自转轴4同轴固接,所述旋柱6至少为两个绕输入轴I轴线等夹角均匀分布,所述小锥齿轮3及自转轴4的数量与旋柱6的数量相等;
[0092]回转轴7,其与旋转机壳5相固接并通过轴承与固定基体转动连接。
[0093] 优选的,还包括传动装置,所述传动装置包括:
[0094] 第一输出皮带轮24,其与回转轴7同轴固接;
[0095] 第二输出皮带轮25,其通过皮带与第一输出皮带轮24连接;
[0096] 和输出轴10,其与第二输出皮带轮25同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
[0097] 上述技术方案中的第一输出皮带轮24可也用第一输出链轮代替,同时第二输出皮带轮25和皮带分别替换为第二输出链轮和链条
[0098] 优选的,所述驱动装置包括:电动机8、联轴器9a和法兰套筒9b,电动机8后置,所述电动机8的转轴与输入轴I通过联轴器9a相固接,所述电动机8的机壳通过法兰套筒9b与回转轴7相固接。
[0099] 优选的,所述回转轴7通过传动装置与发电机或风机或泵或机床连接。
[0100] 实施例4
[0101] 如图4所示,本实施例的一种旋柱式清洁能源动力装置,包括:
[0102] 旋转机壳5 ;
[0103] 输入轴1,其通过轴承与旋转机壳5转动连接;
[0104] 驱动输入轴I转动的驱动装置;[0105] 大锥齿轮2,其与输入轴I相固接;
[0106] 小锥齿轮3,其与大锥齿轮2相啮合;
[0107]自转轴4,其与小锥齿轮3相固接且通过轴承与旋转机壳5转动连接;
[0108] 旋柱6,其与自转轴4同轴固接,所述旋柱6至少为两个绕输入轴I轴线等夹角均匀分布,所述小锥齿轮3及自转轴4的数量与旋柱6的数量相等;
[0109]回转轴7,其与旋转机壳5相固接并通过轴承与固定基体转动连接。
[0110] 优选的,所述驱动装置包括:电动机8、联轴器9a和法兰套筒9b,电动机8前置,所述电动机8的转轴与输入轴I通过联轴器9a相固接,所述电动机8的机壳通过法兰套筒9b与旋转机壳5相固接。
[0111] 优选的,所述回转轴7可直接或通过传动装置与发电机或风机或泵或机床连接。
[0112] 上面以举例方式对本实用新型进行了说明,但本实用新型不限于上述具体实施例,凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于,包括: 旋转机壳(5); 输入轴(I),其通过轴承与旋转机壳(5)转动连接; 驱动输入轴(I)转动的驱动装置; 大锥齿轮(2),其与输入轴(I)相固接; 小锥齿轮(3),其与大锥齿轮(2)相啮合; 自转轴(4),其与小锥齿轮(3)相固接且通过轴承与旋转机壳(5)转动连接; 旋柱(6),其与自转轴(4)同轴固接,所述旋柱(6)至少为两个绕输入轴(I)轴线等夹角均匀分布,所述小锥齿轮⑶及自转轴⑷的数量与旋柱(6)的数量相等; 回转轴(7),其与旋转机壳(5)相固接并通过轴承与固定基体转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于:还包括传动装置,所述传动装置包括: 第一输出锥齿轮(20),其与回转轴(7)同轴固接; 第二输出锥齿轮(21),其与第一输出锥齿轮(20)相啮合; 和输出轴(10),其与第二输出锥齿轮(21)同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于:还包括传动装置,所述传动装置包括: 第一输出圆柱齿轮(22),其与回转轴(7)同轴固接; 第二输出圆柱齿轮(23),其与第一输出圆柱齿轮(22)相啮合; 和输出轴(10), 其与第二输出圆柱齿轮(23)同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于:还包括传动装置,所述传动装置包括: 第一输出皮带轮(24),其与回转轴(7)同轴固接; 第二输出皮带轮(25),其通过皮带与第一输出皮带轮(24)连接; 和输出轴(10),其与第二输出皮带轮(25)同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于:还包括传动装置,所述传动装置包括: 第一输出链轮,其与回转轴⑵同轴固接; 第二输出链轮,其通过链条与第一输出链轮连接; 和输出轴(10),其与第二输出链轮同轴固接且通过轴承与固定基体转动连接。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于,所述驱动装置包括:电动机(8)和法兰套筒(9b),电动机(8)后置,所述电动机(8)的转轴与输入轴(I)相插接固接,所述电动机(8)的机壳通过法兰套筒(9b)与回转轴(7)相固接。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于,所述驱动装置包括:电动机(8)、联轴器(9a)和法兰套筒(9b),电动机(8)后置,所述电动机⑶的转轴与输入轴⑴通过联轴器(9a)相固接,所述电动机⑶的机壳通过法兰套筒(9b)与回转轴(7)相固接。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于,所述驱动装置包括:电动机⑶和法兰套筒(9b),电动机⑶前置,所述电动机⑶的转轴与输入轴(I)相插接固接,所述电动机(8)的机壳通过法兰套筒(9b)与旋转机壳(5)相固接。
9.根据权利要求1至5任意一项所述的一种旋柱式清洁能源动力装置,其特征在于,所述驱动装置包括:电动机(8)、联轴器(9a)和法兰套筒(9b),电动机(8)前置,所述电动机⑶的转轴与输入轴⑴通过联轴器(9a)相固接,所述电动机⑶的机壳通过法兰套筒(9b)与旋转机壳( 5)相固接。
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