CN204627841U - 一种翻转式动力转换发电装置 - Google Patents

Abstract

一种翻转式动力转换发电装置，包括动力输入装置、动力转换装置和发电装置，动力输入装置通过动力转换装置与发电装置传动连接，在动力输入装置上装有外界动力驱动机构，主要用于将大自然的能量（如风力、浪涌、潮汐以及水流的能量）或工厂生产排放的能量（如废气）转换为机械能用来发电。本实用新型的技术效果是：利用磁悬浮的结构降低摩擦损耗，可以将自然界的能量转换为机械能量并发电，提高了转换效率，是一种高效、节能、环保形的发电装置。

Description

一种翻转式动力转换发电装置

技术领域

本实用新型具体设计一种结构简单，运行稳定，能够充分利用液体浮力势能通过机械转换达到高效发电的装置。用于将大自然的能量（如风力、浪涌、潮汐以及水流的能量）或工厂生产排放的能量（如废气）转换为机械能用来发电。

背景技术

目前能源是整个世界发展的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。能源危机，污染等问题严重的威胁着人类的生存与发展，所带来的种种不良后果在世界各个角落发酵。目前太阳能、风能、火力、水利、核能、潮汐能的能源为人类的发展提供着保障，但这类能源有投资大、能量转换效率低下和运行成本高、污染等诸多问题，在这种情况下，研究如何提高能源的利用率，解决能源危机就刻不容缓。

发明内容

本实用新型解决的问题是提供一种结构简单，操作简便、充分利用液体浮力势能和磁悬浮技术，通过机械转换用于发电的装置。

本实用新型的技术方案是：一种翻转式动力转换发电装置，包括动力输入装置、动力转换装置和发电装置，动力输入装置通过动力转换装置与发电装置传动连接，在动力输入装置上装有外界动力驱动机构，其特征是：所述的动力输入装置包括杠杆、滑车、胶管、滑槽和齿板，杠杆的支点铰接在杠杆支架的顶端，在杠杆上设置杠杆轨道，在该杠杆轨道上通过磁悬浮装置安装滑车；在杠杆内设有胶管，在胶管内注入一半液体；在杠杆一端铰接悬挂齿板的顶端，齿板滑动安装在纵向设置的滑槽内，齿板通过第一变速齿轮与动力转换装置传动连接；在该杠杆或滑车上装有能够驱动杠杆两端摆动或驱动滑车往复移动的驱动机构。

所述的动力转换装置包括环形翻转器、磁悬浮升降器、动力输入传动机构、输入齿轮、输出齿板、第二变速飞轮、主轴和发电机，所述的环形翻转器内设有径向的悬浮轨道，磁悬浮升降器的两侧悬浮安装在悬浮轨道的凹槽内；所述的磁悬浮升降器的两端设有顶杆，顶杆的顶端穿过设在环形翻转器上的自动锁销；所述的环形翻转器内注入液体定位在动力轨道上，动力轨道上设置的滑动齿板与环形翻转器侧面中心轴上的齿圈相咬合；所述滑动齿板的末端与输入齿轮啮合，通过动力输入传动机构驱动输入齿轮使环形翻转器进行180度的往复转动，同步带动磁悬浮升降器至垂直状态时，利用液体浮力势能使顶杆推动输出齿板驱动第二变速飞轮转动；所述的第二变速飞轮的与所述的发电装置的主轴同轴，驱动发电装置运转。

所述的环形翻转器、磁悬浮升降器、输出齿板和第二变速飞轮沿发电装置的主轴方向并列配置多组形成交错运动，分别将多个第二变速飞轮与该主轴同轴连接。

本实用新型的技术效果是：利用磁悬浮的结构降低摩擦损耗，可以将自然界的能量转换为机械能量并发电，提高了转换效率，是一种高效、节能、环保形的发电装置。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1中的A-A剖视图（环形翻转器组合结构）示意图；

图3是图2中P处的横截面结构示意图；

图4是本实用新型自动锁销的结构之一；

图5是本实用新型自动锁销的结构之二；

图6是本实用新型的发电装置的结构示意图；

图7是本实用新型的滑动齿板与滑槽之间的轮式组合结构示意图；

图8是图7的C-C剖视图

图9是本实用新型的输出齿板与第二变速飞轮的组装结构示意图；

图10是图9的B-B剖视图；

图11是图1中D-D剖视图之一（装有驱动风轮的滑车的结构图）；

图12是图1中D-D剖视图之二（采用电磁棒驱动的滑车结构图）；

图13是图12中电磁棒侧面的结构示意图；

图14是图1中D-D剖视图之三（采用电动机驱动的滑车结构图）；

图15是图14中N向的结构示意图。

图中标记说明：1—机架，2—动力轨道，3—环形翻转器，4—磁悬浮升降器，5—水平（中心）轴，6—轴承，7—齿圈，8—滑动齿板，9—滑槽，10—输入齿轮，11—轴杆，12—动力齿轮，13— 输出齿板，14—第二变速飞轮，15—顶杆，16—自动锁销，17—悬浮轨道，18—磁铁对，19—滚轮，20—护板，21—托轮，22— 变速箱，23—密封伸张胶管，24—导槽，25—变速机，26—轮盘，27—发电机，28—联轴器，29—支座，30—操控台，31—导轮，32—定位轮，33—静磁铁，34—动磁铁，35—配重，36—电磁棒，37—电动机，38—第一变速齿轮，39—配重齿板，40—杠杆，41—（磁悬浮）滑车，42—胶管，43—风轮，44—转换器，45-驱动板，46-主轴,47-滑槽。

具体实施方式

如图1-图15所示，本实用新型一种翻转式动力转换发电装置的实施例，包括动力输入装置、动力转换装置和发电装置，动力输入装置通过动力转换装置与发电装置传动连接，在动力输入装置上装有外界动力驱动机构，其特征是：所述的动力输入装置包括杠杆40、滑车41、胶管42、滑槽和配重齿板39，杠杆40的支点铰接在杠杆支架的顶端，在杠杆40上设置杠杆轨道，在该杠杆轨道上通过磁悬浮装置安装滑车41；在杠杆40内设有胶管42，在胶管42内注入一半液体；在杠杆40一端铰接悬挂配重齿板39的顶端，配重齿板39滑动安装在纵向设置的滑槽内，配重齿板39通过第一变速齿轮38与动力转换装置传动连接；在该杠杆或滑车上装有能够驱动杠杆两端摆动或驱动滑车往复移动的驱动机构。

所述的动力转换装置包括环形翻转器3、磁悬浮升降器4、动力输入传动机构、输入齿轮10、输出齿板13、第二变速飞轮14、主轴46和发电机27，所述的环形翻转器3内设有径向的悬浮轨道17，磁悬浮升降器4的两侧悬浮安装在悬浮轨道17的凹槽内；所述的磁悬浮升降器4的两端设有顶杆15，顶杆15的顶端穿过设在环形翻转器3上的自动锁销16；所述的环形翻转器3内注入液体定位在动力轨道2上，动力轨道2上设置的滑动齿板8与环形翻转器3侧面中心轴上的齿圈7相咬合；所述滑动齿板8的末端与输入齿轮10啮合，通过动力输入传动机构驱动输入齿轮10使环形翻转器3进行180度的往复转动，同步带动磁悬浮升降器4至垂直状态时，利用液体浮力势能使顶杆15推动输出齿板13驱动第二变速飞轮14转动；所述的第二变速飞轮14的与所述的发电装置的主轴同轴，驱动发电装置运转。

所述的环形翻转器3、磁悬浮升降器4、输出齿板13和第二变速飞轮14沿发电装置的主轴方向并列配置多组形成交错运动，分别将多个第二变速飞轮14与该主轴同轴连接。

所述的环形翻转器3为框架组合式密封结构，在环形翻转器3内设有环形加强衬圈，翻转器两端为可拆装的端盖形式，并设有注入液体开关和出气口。

所述的环形翻转器3的两端外周设置环形复合材料的护板20，与支架下面设置的弧形托轮21接触并将环形翻转器3整体托起。

所述的外界动力驱动机构为驱动板45。

所述的磁悬浮升降器4是由注入氦气的单元体组成的圆筒状结构，两端为弧形，单元体设有充、放气开关。根据需要磁悬浮升降器4也可设置为多种不同形状。磁悬浮升降器里充满氦气是为了增强在液体中的浮力 。

所述的悬浮轨道17为V形槽，在磁悬浮升降器4两侧设置突出部，在悬浮轨道17内与磁悬浮升降器4两侧设置突出部之间安装密封条形磁铁对18和滚轮19，或全部采用滚轮19。磁铁对18可以设置多种组合方式，使磁悬浮升降器4悬浮限位在环形翻转器3中，升降时可减少噪音和摩擦阻力。

在所述的磁悬浮升降器上的顶杆15上设置密封胶圈和伸缩胶管23；所述的自动锁销16采用顶针伸缩形式或永磁吸附形式结构。

将所述的滑动齿板8延长，在滑动齿板8上安装多套环形翻转器3的组件，使环形翻转器3向前或向后连续转动。

所述的动力输入装置的杠杆40采用框架式结构，在长度方向为弧线形或直线形。

所述的滑车41采用框架配重结构，在该滑车41内装有配重体35；该滑车41通过磁悬浮结构（静磁铁33与动磁铁34磁性相斥）安装在杠杆轨道上，在滑车侧面装有定位轮32，在滑车顶部设置风轮43通过传动转换装置44驱动齿轮，使磁悬浮滑车往复行进；或采用电磁棒36驱动或电动机37驱动齿轮的形式使磁悬浮滑车前后行进。

所述的磁悬浮升降器4上设置的顶杆15，两端延伸至环形翻转器3的外面，同时设置密封伸缩胶管23和自动锁销16用于环形翻转器3转动时控制磁悬浮升降器4转换升降和液体密封。所述的自动锁销16根据需要采用顶针伸缩形式（图4）或永磁吸附形式（图5）。

所述滑动齿板8 末端设置输入齿轮10 ，通过齿轮转动使滑动齿板8平行推拉环形翻转器3原地转动，也可将滑动齿板8延长，使环形翻转器3向前或向后连续转动，使磁悬浮升降器4改变方向至垂直状态时做功。所述的环形翻转器3在同一轨道上可以设置多组同时交错做功 。

根据动力的需要采用动力输入装置驱动输入齿轮10的模式，即机架1上的杠杆40采用框架式的结构设置为弧线形或直线形。所述的杠杆上设置轨道用于磁悬浮滑车41滑动，在杠杆内设有胶管42，注入适量的液体。通过一组或两组滑车在杠杆的轨道上形成自动位移带动杠杆上下运动，同时使胶管42内的液体不断流动和改变方向，快速增加杠杆40一端的重量，使其快速升降，在杠杆40的一端采用悬挂式连接配重齿板39，配重齿板39采用磁悬浮形式限位在固定滑槽47内，驱动第一变速齿轮38转动，第一变速齿轮38采用齿轮转换器22再通过轴杆11驱动齿轮10完成动力输入。

所述的磁悬浮升降器4在环形翻转器3内处于上方时注入液体，顶杆15被锁定，并与机架1上面的第二变速飞轮14的输出齿板13接触，通过环形翻转器3在动力轨道2上转动使磁悬浮升降器4置于环形翻转器3的下方时，输出齿板13自动降回至初始位置。通过液体的浮力势能锁销16自动打开，使磁悬浮升降器4的顶杆15向上推动输出齿板13驱动第二变速飞轮14转动。所述的输出齿板13悬浮定位在滑槽24内并设有缓冲装置，以减少摩擦阻力和噪音（见图10）。磁悬浮升降器4能量释放完毕后，自动锁销16自动关闭，同上述的方法，环形翻转器3带动磁悬浮升降器4进行180度的转动时，使顶杆15垂直继续推动输出齿板13做功，此种运行模式为循环往复式运动，即形成持续的动力输出。

将同一轴线上的多组变速飞轮14采用连轴器28依次连接成为一体主轴46，通过变速机25、配重轮盘26、发电机27形成发电装置，主轴支座29 用于支撑和调整系统平衡。如图6所示。

所述的第一变速飞轮38和第二变速飞轮14为现有技术（在本人此前的申请中已公开）。

本实用新型在利用外界能量进行转换时，可以根据外界能量的形式采用不同的驱动装置，如可以采用图11中的风轮43将风力（包括工厂排放的废气）转换为机械能；采用图1所示的安装在杠杆40一端的驱动板45将溪流、或工厂生产排放的废水转换为机械能，然后再通过本实用新型的动力转换装置将该机械能用于驱动发电装置。本实用新型的整体运行可由操控台30进行智能化控制。

Claims (10)

1.一种翻转式动力转换发电装置，包括动力输入装置、动力转换装置和发电装置，动力输入装置通过动力转换装置与发电装置传动连接，在动力输入装置上装有外界动力驱动机构，其特征是：所述的动力输入装置包括杠杆、滑车、胶管、滑槽和齿板，杠杆的支点铰接在杠杆支架的顶端，在杠杆上设置杠杆轨道，在该杠杆轨道上通过磁悬浮装置安装滑车；在杠杆内设有胶管，在胶管内注入一半液体；在杠杆一端铰接悬挂齿板的顶端，齿板滑动安装在纵向设置的滑槽内，齿板通过第一变速齿轮与动力转换装置传动连接；在该杠杆或滑车上装有能够驱动杠杆两端摆动或驱动滑车往复移动的驱动机构；

所述的动力转换装置包括环形翻转器、磁悬浮升降器、动力输入传动机构、输入齿轮、输出齿板、第二变速飞轮、主轴和发电机，所述的环形翻转器内设有径向的悬浮轨道，磁悬浮升降器的两侧悬浮安装在悬浮轨道的凹槽内；所述的磁悬浮升降器的两端设有顶杆，顶杆的顶端穿过设在环形翻转器上的自动锁销；所述的环形翻转器内注入液体定位在动力轨道上，动力轨道上设置的滑动齿板与环形翻转器侧面中心轴上的齿圈相咬合；所述滑动齿板的末端与输入齿轮啮合，通过动力输入传动机构驱动输入齿轮使环形翻转器进行180度的往复转动，同步带动磁悬浮升降器至垂直状态时，利用液体浮力势能使顶杆推动输出齿板驱动第二变速飞轮转动；所述的第二变速飞轮的与所述的发电装置的主轴同轴，驱动发电装置运转；

所述的环形翻转器、磁悬浮升降器、输出齿板和第二变速飞轮沿发电装置的主轴方向并列配置多组形成交错运动，分别将多个第二变速飞轮与该主轴同轴连接。

2.根据权利要求1所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：所述的环形翻转器为框架组合式密封结构，在环形翻转器内设有环形加强衬圈，翻转器两端为可拆装的端盖形式，并设有注入液体开关和出气口。

3.根据权利要求1所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：所述的环形翻转器的两端外周设置环形复合材料的护板，与支架下面设置的弧形托轮接触并将环形翻转器整体托起。

4.根据权利要求1所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：所述的外界动力驱动机构为驱动板。

5.根据权利要求1所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：所述的磁悬浮升降器是由注入氦气的单元体组成的圆筒状结构，两端为弧形，单元体设有充、放气开关。

6.根据权利要求1所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：所述的悬浮轨道为V形槽，在磁悬浮升降器两侧设置突出部，在悬浮轨道内与磁悬浮升降器两侧设置突出部之间安装密封条形磁铁对和滚轮，或全部采用滚轮。

7.根据权利要求1所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：在所述的磁悬浮升降器上的顶杆上设置密封胶圈和伸缩胶管；所述的自动锁销采用顶针伸缩形式或永磁吸附形式结构。

8.根据权利要求1所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：将所述的滑动齿板延长，在滑动齿板上安装多套环形翻转器的组件，使环形翻转器向前或向后连续转动。

9.根据权利要求1所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：所述的动力输入装置的杠杆采用框架式结构，在长度方向为弧线形或直线形。

10.根据权利要求9所述的翻转式动力转换发电装置，其特征是：所述的滑车采用框架配重结构，在该滑车内装有配重体；该滑车通过磁悬浮结构安装在杠杆轨道上，在滑车侧面装有定位轮，在滑车顶部设置风轮通过传动转换装置驱动齿轮，使磁悬浮滑车往复行进；或采用电磁棒驱动或电动机驱动齿轮的形式使磁悬浮滑车前后行进。