CN2351904Y - 档位式发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种档位式发电装置,由汽车发动机档位变速机构,以及惯性轮轴、制动设施、支承座、离合器和发电机组成。惯性轮和制动盘设置在两支承座之间的传动轴上,中部与轴固定连接,并可与轴一起灵活转动,支承座两侧的延长轴上,分别通过离合器与汽车动力输出机构和发电机联接。汽车低档起动,带动惯性轮转动,产生惯性,然后变档加速,带动发电机发电,是一种以小功率发动机带动大功率发电机的发电装置。

Description

档位式发电装置

本实用新型涉及一种发电机组，尤其是由燃油发动机和发电机组成的发电装置。

目前的柴油或汽油发电机组，其工作过程主要是通过在气缸内对燃油和空气混合体进行压缩、点火、爆炸产生动力来带动发电机发电的，是一种能量转换过程，在这过程中，能量损耗是很大的，所以，柴油或汽油发动机的功率，只有比发电机的额定功率大，才能动带得起。例如，一台功率为45千瓦的柴油发电机，只能带动小于45千瓦的发电机，而且，柴油或汽油发动机排出的废气对空气有污染，这些对节能、保护环境都不利。

本实用新型的目的是提供一种发电装置，能以较小功率的发动机带动功率比它大的发电机发电。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：利用汽车中的发动机、档位变速箱和离合器，其输出轴在最低档，即一档时转速慢而最有力，二档次之，但转速加快，通过档位变速箱和离合器的配合，变挡变速，档位越高，转速越快的特点，与惯性轮结合，以汽车发动机的动力和惯性轮的惯性力，能带动功率比汽车发动机功率大的发电机发电。在发动机调速机构输出轴5发电机之间的传动轴上，增设一个体积较大和重的圆形惯性轮，发动机、惯性轮和发电机三者之间通过轴间的离合器进行动力联接和分离；原汽车发动机中控速的离合器是的第一离合器；使汽车发动机输出轴与惯性轮输入轴联接离合器是第二离合器；使惯性轮输出轴与发电机输入轴联接的是第三离合器，动力传递顺序是1-3离合器，分离顺序是3-1离合器或同时。为使惯性轮在停机后能迅速平稳地停转，还设置了惯性轮制动设施，即在惯性轮一侧的传动轴上，设置了一个圆形制动盘，在制动盘的两侧设置有刹车片，通过制动拉杆，使刹车片压靠在制动盘两侧，靠摩擦力达到制动的效果。

采用以上的发电装置后，发电机在汽车发动机及惯性轮惯性力的带动下，从一、二挡、三档、四档直加速至发电机的额定转速，发出额定电压及功率，能以较小的发动机功率带动较大功率的发电机发电，相对于普通的柴油或汽油发电机组节省油，减少了对环境的不良影响。

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

图1所示，为本实用新型的实施原理示意图。

图2所示，为图1沿A-A线的剖视示意图。

图1所示，左侧三个方框分别依序表示汽车的动力和调速部分的发动机1、第一离合器2和变速箱3，它们之间通过轴4传递动力。右侧的圆框表示发动机10，变速箱3至发电机10之间的是新增设的惯性轮7及其附层设施：与变速箱3和制动盘6轴联接的第二离合器2，制动盘6中心与轴4固定联接；通过两侧法兰盘8与轴4固定联接的圆形惯性轮7；与发电机10和惯性轮7轴联接的第三离合器2；支承在制动盘6和惯性轮7的两侧支承座5；以及设置在制动盘6两侧的刹车片14和其制动拉杆15。上述的三个离合器2均为通用的操纵式离合器，传动轴从发动机1到发电机10，虽说分段，但是，动力传动都是通过一条轴来达到的，所以，均为传动轴4。其中，连接第二离合器和制动盘6的轴4，穿过左侧支承座5中的轴承13，与其中孔静配合联接；同理，连接第三离合器2和惯性轮7的轴4，穿过右侧支承座5中的轴承13，与其中孔静配合联接。两支承座通过轴4支承惯性轮7和制动盘6，在支承座5两侧的第二和第三离合器2处于离状态时，惯性轮7和制动盘6可灵活转动。制动盘6为圆形钢板，中心穿传动轴4后，与传动轴4焊接而成。其制动设施安装在左侧的支承座5的内侧，在制动盘6的两侧设有刹车14，通过拉动刹车设施的拉杆15，使在制动盘两侧的两刹车片14，压靠在制动盘6的两侧，靠摩擦力达到制动的效果。图中的刹车装置有些细节未画出，图中的只是示意，表达了主要结构。在图中的发动机1、离合器2、变速箱3和发电机10，当然也应有支承座。

图1和图2所示，惯性轮7为圆形厚钢铁制成，具有较大的体积和惯性质量，中间有4个均布安装孔11，靠边处有一对吊装用的对称孔12，惯性轮7安装在与传动轴4焊接的两个法兰盘8中间，用四个螺栓9，通过四个惯性轮7的安装孔11和两法兰盘8的相应孔，将两法兰盘8和惯性轮7夹牢，使之成为一转体。

整个发电装置是这样工作的：调试机时可利用三个离合器2分段进行调试，即先将第二离合器2处于离的状态，试前面汽车发动机及调速机构的性能，然后，将第二离合器合上后又试支承座5中的惯性飞轮7及其制动机构的性能；最后接合发电机10前的第三离合器2，进行总调试。试好后，停机将第二和第三两个离合器接合上，启动发动机1，操作动力调速部份，由一档慢速起动，达一定速度后挂二档、三档、四档直至发电机的额定转速，发电机发出额定电压及功率，由于惯性轮7的作用，发电机能在额定转速上匀速转动。若要停机，则使三个离合器2处于离状态，关闭发动机，由于惯性轮7还在转动，此时可拉制拉杆15，慢慢使两刹车片14靠压在制动盘6两侧，使惯性轮7停止转动。

在实施中，1台38千瓦发动机的汽车，总质量为1170公斤，在时速为每小时145公里，即1170公斤的物体以每小时145公里/小时匀速行驶，此时力的方向和速度方向相同，则有F=1170公斤，V=145公里/小时≈40米/秒，功率P=F×V=1170×40=46800公斤·米/秒，又因1公斤/米=9.8瓦特，则P=46800×9.8=458640瓦特=458.64千瓦。即取惯性飞轮质量为1170公斤，使用本实用新型的发电装置，一台38千瓦的发动机，可带动458.6千瓦的发电机发电，是38千瓦的12倍。

本实用新型充分利用了档位式变速和惯性的特点，是一种以小功率发动机带动大功率发电机的节能装置，结构简单，操作方便。对于类似的功率变换装置，只要采用了上述结构的均为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1、一种档位式发电装置，包括燃油发动机和发电机，其特征在于：还包括离合器、档位变速箱、惯性轮、支承座和制动盘及其刹车设施；其中，燃油发动机是汽车发动机，其输出轴与第一离合器和档位变速箱构成动力调速部分，档位变速箱通过第二离合器和轴与制动盘及惯性轮联接，惯性轮轴通过第三离合器与发电机输入轴联接。

2、根据权利要求1所达的档位式发电装置，其特征在于：惯性轮由圆形的钢铁制成，中部安装在传动轴上的与轴固定连接的两个法兰盘的中间，在靠轮边处设有两个对称的吊装孔。

3、根据权利要求1所述的档位式发电装置，其特征在于：圆形的制动盘处于惯性轮一侧的传动轴上，中心与传动轴固定连接；在制动盘的两侧各设有一刹车片，在支承座与制动盘相近的内侧，设置有可使刹车片压靠制动盘的制动设施。

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