CN212958930U - 一种管道发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道发电装置，包括依次连接的上管道、涵道发电机和下管道，所述涵道发电机包括定子、转子和机壳，定子和转子设置在机壳内，所述定子设置在转子外圈，所述转子中心轴内壁固定设置桨叶；所述定子外壁与机壳固定连接，转子通过轴或轴承与机壳固定连接。本实用新型采用涵道发电机，克服了传统有轴发电机对空间的占用和对水能的损耗，可以在节省安装空间的同时提高对水能的利用效率。除了水流外，其他流体介质也可以带动无轴发电装置工作，应用范围广。

Description

一种管道发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电装置技术领域，更具体地，涉及一种管道发电装置。

背景技术

电是一种重要的能源，发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，发电机的种类有很多种，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。

目前，广泛应用的管道内水力发电装置采用的都是有轴型的，一般的水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成；结构较为臃肿，会占用大量管道空间，造成水能的损耗，降低发电效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种管道发电装置，不仅能节省管道的安装空间，还能提高水能的利用效率。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种管道发电装置，包括依次连接的上管道、涵道发电机和下管道，所述涵道发电机包括定子、转子和机壳，定子和转子设置在机壳内，所述定子设置在转子外圈，所述转子中心轴内壁固定设置有桨叶；所述定子外壁与机壳固定连接，转子通过轴或轴承与机壳固定连接。

进一步地，所述涵道发电机上设有GGUI操控界面。

进一步地，所述涵道发电机为轴承式涵道发电机。

进一步地，所述转子包括开槽圆环、永磁体、轴承和桨叶，所述桨叶设置于所述转子内侧，所述开槽圆环设置在桨叶外侧，所述开槽圆环的凹槽内交替放置极性不同的永磁体，所述开槽圆环内侧设置有轴承，所述转子通过轴承与所述机壳连接。

进一步地，所述涵道发电机为磁悬浮涵道发电机。

进一步地，所述定子固定安装于所述机壳内，转子设置在定子内圈，固定轴设置在转子上，固定轴与机壳固定连接；所述转子包括大开槽圆环、小开槽圆环、永磁体和桨叶，所述桨叶固定设置于转子内侧，所述大开槽圆环设置在所述桨叶外侧，所述大开槽圆环的凹槽内交替放置极性不同的永磁体，所述桨叶中心设置有小开槽圆环，所述小开槽圆环凹槽内放置一环形永磁体。

进一步地，所述定子包括定子本体和定子绕组。

进一步地，所述上管道、涵道发电机和下管道之间为法兰连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型采用涵道发电机，克服了传统有轴发电机对空间的占用和对水能的损耗，可以在节省安装空间的同时提高对水能的利用效率。

本实用新型可广泛应用于自来水厂的水管进出，污水处理厂净化后的排水管，各种冷却水的循环装置的水管，山区河流等；使用范围广，能充分利用水资源。除了水流外，其他流体介质也可以带动发电装置工作，应用范围广。本实用新型中涵道发电机内的水流呈旋涡状，对管道内杂物和活的生物通过性好，不会堵塞和伤害活体生物。

附图说明

图1为一种管道发电装置的结构示意图；

图2为轴承式涵道发电机推进装置的整体结构图；

图3为轴承式涵道发电机转子结构图；

图4为轴承式涵道发电机定子结构图；

图5为轴承式涵道发电机机壳正视图；

图6为轴承式涵道发电机转子结构侧视图。

图7为磁悬浮涵道发电机的结构示意图；

图8为磁悬浮涵道发电机的转子结构图；

图9为磁悬浮涵道发电机的固定轴结构图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种管道发电装置，包括依次法兰连接的上管道1、涵道发电机2和下管道3，在涵道发电机表面设有GGUI操控界面4。具体地，涵道发电机2包括定子、转子和机壳，定子和转子设置在机壳内，定子设置在转子外圈，定子外壁与机壳固定连接；转子中心轴中空，中心轴内壁固定设置螺旋桨叶。

如图2～6所示，本实施例中的涵道发电机2为轴承式涵道发电机，涵道发电机上的定子121包括定子本体111和定子绕组1111，定子本体111采用导磁钢，由高性能铁磁材料叠压而成，叠压完毕后需对定子表面进行防腐处理，以避免定子叠片受到海水腐蚀，定子绕组1111由硅钢片制成，绕组采用高槽满率绕线工艺以降低电机体积。

轴承式涵道发电机12上的转子122包括开槽圆环1221、永磁体1222、轴承1223和螺旋桨叶1224，螺旋桨叶1224设置于轴承式涵道发电机转子122内，且螺旋桨叶1224焊接于开槽圆环1221内壁，开槽圆环1221的凹槽内交替放置极性不同的永磁体1222，开槽圆环1221内侧设置轴承1223；如图5所示，轴承1223与螺旋桨叶1224在开槽圆环1221的轴向上平行设置，互不干扰。

如图2所示，轴承式涵道发电机轴承1223内圈壁与轴承式涵道发电机机壳124固定连接，轴承1223外壁与转子122内壁固定连接，由于轴承式涵道发电机12内并没有设置固定轴，所以也没有限位孔；在工作过程中时，转子122搭接于机壳124并借助轴承1223实现低阻尼转动，转子122带动设置在内壁的螺旋桨叶1224转动，由于螺旋桨叶1224与轴承1223轴向平行设置，螺旋桨叶1224的转动与轴承1223的转动互不干扰。涵道发电机轴承式涵道发电机定子121，轴承式涵道发电机转子122和轴承式涵道发电机机壳124为一个整体，转子122与定子121通过轴承1223限定了相对位置，故而转子122部分无需再进行任何其他固定措施。

实施例2

如图7～9所示，本实施例参照实施例1，提供一种管道发电装置，与实施例1不同之处在于，本实施例中所用的涵道发电机2为磁悬浮涵道发电机，包括磁悬浮涵道发电机定子111、磁悬浮涵道发电机转子112、磁悬浮涵道发电机固定轴113和磁悬浮涵道发电机机壳114，磁悬浮涵道发电机定子111安装于磁悬浮涵道发电机机壳114内，磁悬浮涵道发电机转子112设置于磁悬浮涵道发电机定子111内圈，并与磁悬浮涵道发电机固定轴113连接，固定轴113与机壳114连接，固定了转子112和定子111的相对位置。

磁悬浮涵道发电机定子结构与上述实施例1中提到的轴承式涵道发电机定子结构中所采用的材料与整体结构均类似，具体此处不再赘述。

磁悬浮涵道发电机转子结构如图8所示，包括：包括大开槽圆环1121、小开槽圆环1122、永磁体1123、钛环1124和螺旋桨1125，螺旋桨1125设置于磁悬浮涵道发电机转子112内壁且焊接于大开槽圆环1121和小开槽圆环1122之间，大开槽圆环1121设置在螺旋桨1125外侧，大开槽圆环1121的凹槽内交替放置极性不同的永磁体1123，螺旋桨1125内侧设置有小开槽圆环1122；小开槽圆环1122的凹槽内放置一环形永磁体1123，永磁体内侧设置有钛环1124，环形的永磁体1123及钛环1124的总厚度小于小开槽圆环1122的深度，小开槽圆环1122所开凹槽仍保留一定余量为佳。钛环1124是为保护永磁体1123在工作中不受损伤。

磁悬浮涵道发电机的固定轴如图9所示，在固定轴113上固定设置有半圆环形的永磁体1123，半圆环形的永磁体1123安装于小开槽圆环1122的凹槽内，该半圆环形的永磁体1123与环形的永磁体1123磁极相同，两永磁体1123产生的排斥力用于克服磁悬浮涵道发电机转子112自身的重力，同时也使得磁悬浮涵道发电机转子112与磁悬浮涵道发电机固定轴113不发生直接的接触，减少推进器在运行过程中产生的噪声以及机械损耗，永磁体1123采用钕铁硼材料制，表面经过电镀处理。固定轴113也可以通过轴承与小开槽圆环连接。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种管道发电装置，其特征在于，包括依次连接的上管道、涵道发电机和下管道，所述涵道发电机包括定子、转子和机壳，定子和转子设置在机壳内，所述定子设置在转子外圈，所述转子内壁固定设置有桨叶；所述定子外壁与机壳固定连接，转子通过轴或轴承与机壳固定连接。

2.根据权利要求1所述的管道发电装置，其特征在于，所述涵道发电机上设有GGUI操控界面。

3.根据权利要求1所述的管道发电装置，其特征在于，所述涵道发电机为轴承式涵道发电机。

4.根据权利要求3所述的管道发电装置，其特征在于，所述转子包括开槽圆环、永磁体、轴承和桨叶，所述桨叶设置于所述转子内侧，所述开槽圆环设置在桨叶外侧，所述开槽圆环的凹槽内交替放置极性不同的永磁体，所述开槽圆环内侧设置有轴承，所述转子通过轴承与所述机壳连接。

5.根据权利要求1所述的管道发电装置，其特征在于，所述涵道发电机为磁悬浮涵道发电机。

6.根据权利要求5所述的管道发电装置，其特征在于，所述定子固定安装于所述机壳内，转子设置在定子内圈，固定轴设置在转子上，固定轴与机壳固定连接；所述转子包括大开槽圆环、小开槽圆环、永磁体和桨叶，所述桨叶固定设置于转子内侧，所述大开槽圆环设置在所述桨叶外侧，所述大开槽圆环的凹槽内交替放置极性不同的永磁体，所述桨叶中心设置有小开槽圆环，所述小开槽圆环凹槽内放置一环形永磁体。

7.根据权利要求3～6任一项所述的管道发电装置，其特征在于，所述定子包括定子本体和定子绕组。

8.根据权利要求1所述的管道发电装置，其特征在于，所述上管道、涵道发电机和下管道之间为法兰连接。

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