專利名稱：基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微型水利發(fā)電裝置，具體涉及將水池中的水經(jīng)過液壓裝置和能量轉(zhuǎn)化器進行能量轉(zhuǎn)化后供給與水輪機葉輪同軸的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組。
背景技術(shù)：
目前的水利發(fā)電系統(tǒng)利用水的落差發(fā)電，存在水能的轉(zhuǎn)換效率低、耗費大量鋼材和水泥、泥沙淤積等問題，并且水利發(fā)電裝置的水都是在發(fā)電利用以后直接排掉，于是水資源在發(fā)電之后只能作其他方式利用，多通過江、河、湖、海等其他方式利用進行，最后雖間接經(jīng)過大氣循環(huán)能夠形成再發(fā)電利用，但在時間季節(jié)與年份上，由于氣候在多數(shù)地區(qū)的變化非常大，經(jīng)常出現(xiàn)雨水年份不均的情況，特別對微型水利發(fā)電裝置形成靠天吃飯的狀況，一定程度上還影響到國家電網(wǎng)電力的供應(yīng)，往往造成我國農(nóng)村地區(qū)缺電。在我國一些地方的水資源可能比較豐富，但我國是世界上嚴重缺水的12個國家和地區(qū)之一，人均擁有淡水量居世界第88位，全國600多座城市缺水，日缺水量達1600萬立方米，年缺水量近60億立方米。因此，微型水利發(fā)電裝置技術(shù)在我國難以普及，特別是我國廣大農(nóng)村地區(qū)，盡管有便利的自然條件，不缺少建造微型水利發(fā)電裝置空間，但缺少能夠普及的微型水利發(fā)電裝置技術(shù)。
申請日2003年6月8日，專利號CN03140791.9的中國發(fā)明專利《旋流式水輪機》，對微型水利發(fā)電裝置提出了設(shè)想，所述的微型水利發(fā)電裝置技術(shù)包括蓄水池或水壩中的水在壓力的作用下從進水口①導(dǎo)入“P”形漏斗⑤中，地轉(zhuǎn)偏向力又使得水在“P”形漏斗⑤中高速旋轉(zhuǎn)，葉輪②在水的沖擊力，地轉(zhuǎn)偏向力使水產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的作用下高速旋轉(zhuǎn)，將其它形式的能轉(zhuǎn)化為動能，軸③輸出帶動發(fā)電機發(fā)電，最后水從出水口⑦導(dǎo)出。盡管前述技術(shù)方案旋流式水輪機是較為先進的動力設(shè)備，其主要特征是能將地轉(zhuǎn)偏向力使水產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力有效的利用起來，大大提高了其工作效率。但是，推廣將由于水源的限制而難以普及。申請日2005年6月8日，專利號CN200510021047.7的中國發(fā)明專利《水利發(fā)電裝置》對微型水利發(fā)電裝置進一步提出了設(shè)想，也公開了一種水利發(fā)電裝置并包括進水涵洞、水輪機渦殼、水輪機葉輪、發(fā)電機組、出水涵洞，水輪機葉輪軸帶動發(fā)電機組發(fā)電，其特征在于，水輪機渦殼分為上下兩層，上下兩層之間的隔離層之間有圓形開口，水輪機葉輪下端置于其中；水輪機葉輪的葉片呈柱狀，其橫截面為弧形，水輪機葉輪的葉片安裝水輪機葉輪的葉根上，且方向一致；水輪機葉輪外是動力水渦，為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，其柱面上開有多個方向一致的斜口，動力水渦安裝在水輪機渦殼上下兩層之間的隔離層之間的圓形開口邊緣，動力水渦與水輪機渦殼側(cè)壁之間有一定的間距；水輪機渦殼上層有進水開口，與進水涵洞連接；下層與進水開口先對方向有出水開口，與出水涵洞相連接。水流從進水涵洞進入動力水渦與水輪機渦殼側(cè)壁之間，然后從動力水渦柱面上的斜口流入水輪機葉輪，沖擊水輪機葉輪的葉片后，從圓形開口流到水輪機渦殼下層流出。由于水流對水輪機葉輪的葉片沖擊力均勻的來自四面八方，這就使葉輪在運轉(zhuǎn)時能保持平穩(wěn)的狀態(tài)，而不再出現(xiàn)振動和擺動現(xiàn)象。前述技術(shù)方案雖能使葉輪在運轉(zhuǎn)時保持平穩(wěn)的狀態(tài)，而不再出現(xiàn)振動和擺動現(xiàn)象，大大提高了其工作的可靠性。但是，同樣推廣將由于水源的限制而難以普及。因此，兩技術(shù)方案均沒有擺脫水利發(fā)電裝置必須依靠豐富的水利資源進行發(fā)電的狀況，并時常受到季節(jié)與氣候變化的極大影響，且在缺電嚴重時幾乎沒有其他辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述不足，而提供一種對水利資源要求低，受季節(jié)與氣候變化的影響小，能夠循環(huán)利用水資源應(yīng)急發(fā)電的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，包括貯存水的水池，采取的措施包括水池內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機組組件，發(fā)電機組組件由相并聯(lián)的水能裝置、水能轉(zhuǎn)換器、提速器及發(fā)電機自下而上依次安裝組成；水能裝置包括有液壓組件、齒輪傳動軸、收緊盤中心軸、活塞收緊器、活塞缸體、水壓組件、水能裝置底座；水能轉(zhuǎn)換器包括有葉輪、主轉(zhuǎn)動軸、主動齒輪、底座、立柱；提速器包括有傳動軸、上齒輪、下齒輪、強磁力矩調(diào)節(jié)器、飛輪；發(fā)電機包括有傳動連接器、發(fā)電裝置和車腳。
采取的措施還包括液壓組件由液壓缸、液壓軸、齒條固定體、齒條、小齒輪、油活塞桿配裝所組成；齒輪傳動軸由分齒輪、傳動軸與固定板三部件組成，齒輪與齒條相結(jié)合，傳動軸安裝在固定板上，與連接器相連接，將齒條力矩傳遞到傳動連接器；傳動連接器連接齒輪傳動與活塞收緊器收緊盤中心軸；收緊盤中心軸由齒輪與齒輪軸配裝所組成；活塞收緊器由中心軸、收緊盤、鋼絲繩、殼體等部件組成，位于進水壓力倉外外側(cè)，用于安裝壓力軸；活塞缸體由水缸體和活塞兩部件組成；水缸體位于兩個進水壓力倉之間，并與其兩側(cè)進水壓力倉相連接；活塞置于缸體內(nèi)，兩頭連接鋼絲繩，并在缸體內(nèi)來回運動溶入進水或壓縮容積，產(chǎn)生高水壓。
水壓組件由進水壓力倉、高壓水儲存?zhèn)}、高壓水壓力缸、高壓調(diào)節(jié)閥、高壓噴管、高壓噴頭、高壓安全閥所組成。
液壓缸位于四根活塞缸體正中央的前后齒條的中間，通過油活塞桿與前后齒條連為一體，兩端連接固定在支撐板上，并且中間有油活塞桿進出前后移動的空間；液壓軸在液壓缸體內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動齒輪；液壓軸在液壓缸體內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動齒輪；齒條固定體與液壓軸相連接，用于安裝固定齒條；齒條安裝固定在齒條固定體上，在液壓軸作用下，作平面直線運動，傳動活塞拉力器齒輪；油活塞桿位于上、下小齒輪與兩側(cè)支撐板圍成的空間內(nèi)，并嵌位限制在兩側(cè)支撐板中間相對的凸緣內(nèi)；水缸體位于前后兩個進水倉之間，水缸體與前后兩個進水倉中間貫穿有位于兩端的齒條，兩端的齒條還貫穿在水活塞收緊器中間。
液壓組件經(jīng)過液壓油液壓傳動，并順序傳動配合有齒條、小齒輪、齒輪傳動軸、鋼絲繩和活塞，活塞內(nèi)的高壓水進行液力傳動配合水能轉(zhuǎn)換器。
為了提高能量轉(zhuǎn)換的效率，水能轉(zhuǎn)換器中的葉輪均布有片葉片，以接受來自周向切線方向高壓噴頭中高壓水的沖擊。高壓噴頭有個噴口；葉輪任一葉片均與對應(yīng)的噴口相配合，并受到強磁力矩調(diào)節(jié)器共同作用調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。
水能轉(zhuǎn)換器的葉輪接受高壓水沖擊旋轉(zhuǎn)，帶動主轉(zhuǎn)動軸、主動齒輪到提速器上，將水能轉(zhuǎn)化為機械能；并且提速器通過主傳動軸、上齒輪、下齒輪、強磁力矩調(diào)節(jié)器、飛輪進行增強力矩，控制轉(zhuǎn)速。
進水壓力倉由倉體和單向進水閥組成，并接高壓水儲存?zhèn)}，連接活塞缸體；高壓水儲存?zhèn)}，由高壓水倉體和單向出水閥組成，與進水倉連拼，連接高壓水壓力缸；高壓水壓力缸，連接高壓水儲存?zhèn)}，將高壓水儲存?zhèn)}內(nèi)的高壓水經(jīng)過高壓調(diào)節(jié)閥傳送至高壓噴管；高壓調(diào)節(jié)閥，安裝在高壓水壓力缸上方，連接高壓噴管，電動自動調(diào)整高壓噴頭流量；高壓噴管連接高壓調(diào)節(jié)閥與高壓噴頭，將壓力缸中高壓水傳送到高壓噴頭；高壓噴頭分布于水能轉(zhuǎn)換器周圍，固定在水池板面上，連接高壓噴管，用于噴射高壓水；高壓安全閥位于高壓水儲存?zhèn)}鞍部位置，當高壓水儲存?zhèn)}水壓超過安全系數(shù)后，自動打開閥門，將高壓水儲存?zhèn)}的高壓水排出倉外。
傳動軸位于主動齒輪兩側(cè)，固定在池面板與發(fā)電機車腳上，將上齒輪、下齒輪、飛輪安裝在軸身上；上齒輪固定在傳動軸上部，與發(fā)電機傳動連接器相結(jié)合，將傳動軸帶來的機械能傳送到發(fā)電機傳動連接器；下齒輪固定在傳動軸下部，與主動齒輪結(jié)合，承接主動齒輪上的力矩；強磁力矩調(diào)節(jié)器安裝固定在提速器飛輪上，與提速器飛輪共同作用，調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速；飛輪位于提速器傳動軸中間位置，作為強磁力矩調(diào)節(jié)器底座，與強磁力矩調(diào)節(jié)器合一作功，調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速。
傳動連接器安裝在發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸頭上，與提速器上齒輪相連，承接提速器上齒輪力矩；發(fā)電裝置裝在發(fā)電機車腳上，是發(fā)電機終端，產(chǎn)生兩次能源的發(fā)電裝置；車腳置于提速器上側(cè)，安裝固定發(fā)電機裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用水池內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機組組件，發(fā)電機組組件由相并聯(lián)的水能裝置、水能轉(zhuǎn)換器、提速器及發(fā)電機自下而上依次安裝組成；水能裝置包括有液壓組件、齒輪傳動軸、收緊盤中心軸、活塞收緊器、活塞缸體、水壓組件、水能裝置底座；水能轉(zhuǎn)換器包括有葉輪、主轉(zhuǎn)動軸、主動齒輪、底座、立柱；提速器包括有傳動軸、上齒輪、下齒輪、強磁力矩調(diào)節(jié)器、飛輪；發(fā)電機包括有傳動連接器、發(fā)電裝置和車腳。當液壓傳動與液力傳動采用同一種介質(zhì)時水能裝置可簡化為液壓裝置或液力裝置進行應(yīng)急發(fā)電。其對水利資源要求低，受季節(jié)與氣候變化的影響小，能夠循環(huán)利用水資源的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，施工簡便、方法簡單、總成本低、實用性強，便于推廣。發(fā)電機組組件由相并聯(lián)的機組構(gòu)成，在一組需維修或停機時，另一組仍可正常工作。


圖1是本發(fā)明實施例的總裝結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2是圖1中水能裝置、水能轉(zhuǎn)換器、提速器配裝結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖3是圖2中水能裝置的水缸部分裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2中水能裝置的液壓缸端部裝配結(jié)構(gòu)裝示意圖；圖5是圖2中水能裝置的齒條端部裝配結(jié)構(gòu)裝示意圖；圖6是圖2中水能裝置的液壓缸端部與齒條端部裝配結(jié)構(gòu)裝示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)見圖1至圖6所示?；诔厮h(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，包括貯存水的水池1由池底11、池壁12、池面13等組成；水池1內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機組組件，發(fā)電機組組件由相并聯(lián)的水能裝置2、水能轉(zhuǎn)換器3、提速器4及發(fā)電機5自下而上依次安裝組成；水能裝置2包括有液壓組件21、齒輪傳動軸22、收緊盤中心軸23、活塞收緊器24、活塞缸體25、水壓組件26、水能裝置底座27；水能轉(zhuǎn)換器3包括有葉輪31、主轉(zhuǎn)動軸32、主動齒輪33、底座34、立柱35；提速器4包括有傳動軸41、上齒輪42、下齒輪43、強磁力矩調(diào)節(jié)器44、飛輪45；發(fā)電機5包括有傳動連接器51、發(fā)電裝置52和車腳53。
液壓組件21由液壓缸211、液壓軸212、齒條固定體213、齒條214、小齒輪215、油活塞桿216配裝所組成；齒輪傳動軸22由分齒輪、傳動軸與固定板三部件組成，齒輪與齒條相結(jié)合，傳動軸安裝在固定板上，與連接器相連接，將齒條力矩傳遞到傳動連接器51；傳動連接器51連接齒輪傳動與活塞收緊器24收緊盤中心軸23；收緊盤中心軸23由齒輪與齒輪軸配裝所組成；活塞收緊器24由中心軸、收緊盤、鋼絲繩、殼體等部件組成，位于進水壓力倉外外側(cè)，用于安裝壓力軸；活塞缸體25由水缸體251和活塞252兩部件組成；水缸體251位于兩個進水壓力倉261之間，并與其兩側(cè)進水壓力倉相連接；活塞252置于缸體內(nèi)，兩頭連接鋼絲繩，并在缸體內(nèi)來回運動溶入進水或壓縮容積，產(chǎn)生高水壓。
水壓組件26由進水壓力倉261、高壓水儲存?zhèn)}262、高壓水壓力缸263、高壓調(diào)節(jié)閥264、高壓噴管265、高壓噴頭266、高壓安全閥266所組成。
液壓缸211位于四根活塞缸體正中央的前后齒條214的中間，通過油活塞桿216與前后齒條214連為一體，兩端連接固定在支撐板2131上，并且中間有油活塞桿216進出前后移動的空間；液壓軸212在液壓缸體211內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動齒輪；液壓軸212在液壓缸體內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體213，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動齒輪；齒條固定體213與液壓軸212相連接，用于安裝固定齒條214；齒條214安裝固定在齒條固定體213上，在液壓軸212作用下，作平面直線運動，傳動活塞拉力器齒輪；油活塞桿216位于上、下小齒輪215與兩側(cè)支撐板2131圍成的空間內(nèi)，并嵌位限制在兩側(cè)支撐板2131中間相對的凸緣內(nèi)；水缸體251位于前后兩個進水倉261之間，水缸體251與前后兩個進水倉261中間貫穿有位于兩端的齒條214，兩端的齒條214還貫穿在水活塞收緊器24中間。
液壓組件21經(jīng)過液壓油液壓傳動，并順序傳動配合有齒條214、小齒輪215、齒輪傳動軸22、鋼絲繩和活塞252，活塞252內(nèi)的高壓水進行液力傳動配合水能轉(zhuǎn)換器3。
為了提高能量轉(zhuǎn)換的效率，水能轉(zhuǎn)換器3中的葉輪31均布有24片葉片，以接受來自周向切線方向高壓噴頭266中高壓水的沖擊。高壓噴頭266有8個噴口；葉輪31任一葉片均與對應(yīng)的噴口相配合，并受到強磁力矩調(diào)節(jié)器44共同作用調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。
水能轉(zhuǎn)換器3的葉輪31接受高壓水沖擊旋轉(zhuǎn)，帶動主轉(zhuǎn)動軸32、主動齒輪33到提速器4上，將水能轉(zhuǎn)化為機械能；并且提速器4通過主傳動軸32、上齒輪42、下齒輪43、強磁力矩調(diào)節(jié)器44、飛輪45進行增強力矩，控制轉(zhuǎn)速。
進水壓力倉261由倉體和單向進水閥組成，并接高壓水儲存?zhèn)}，連接活塞缸體；高壓水儲存?zhèn)}262，由高壓水倉體和單向出水閥組成，與進水倉連拼，連接高壓水壓力缸263；高壓水壓力缸263，連接高壓水儲存?zhèn)}262，將高壓水儲存?zhèn)}262內(nèi)的高壓水經(jīng)過高壓調(diào)節(jié)閥傳送至高壓噴管；高壓調(diào)節(jié)閥264，安裝在高壓水壓力缸上方，連接高壓噴管265，電動自動調(diào)整高壓噴頭流量；高壓噴管265連接高壓調(diào)節(jié)閥與高壓噴頭，將壓力缸中高壓水傳送到高壓噴頭；高壓噴頭266分布于水能轉(zhuǎn)換器周圍，固定在水池板面上，連接高壓噴管，用于噴射高壓水；高壓安全閥267位于高壓水儲存?zhèn)}262鞍部位置，當高壓水儲存?zhèn)}262水壓超過安全系數(shù)后，自動打開閥門，將高壓水儲存?zhèn)}262的高壓水排出倉外。
傳動軸41位于主動齒輪33兩側(cè)，固定在池面板13與發(fā)電機車腳53上，將上齒輪42、下齒輪43、飛輪45安裝在軸身上；上齒輪42固定在傳動軸41上部，與發(fā)電機傳動連接器51相結(jié)合，將傳動軸41帶來的機械能傳送到發(fā)電機傳動連接器51；下齒輪43固定在傳動軸41下部，與主動齒輪33結(jié)合，承接主動齒輪33上的力矩；強磁力矩調(diào)節(jié)器44安裝固定在提速器飛輪45上，與提速器飛輪45共同作用，調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速；飛輪45位于提速器傳動軸41中間位置，作為強磁力矩調(diào)節(jié)器底座，與強磁力矩調(diào)節(jié)器44合一作功，調(diào)節(jié)發(fā)電機5轉(zhuǎn)速。
傳動連接器51安裝在發(fā)電機5轉(zhuǎn)子軸頭上，與提速器4上齒輪42相連，承接提速器上齒輪42力矩；發(fā)電裝置52裝在發(fā)電機車腳53上，是發(fā)電機終端，產(chǎn)生兩次能源的發(fā)電裝置；車腳53置于提速器4上側(cè)，安裝固定發(fā)電機裝置。
為了簡化動力傳遞，水池1中的水包括淡水、海水以作為能量傳遞的介質(zhì)，當液壓傳動與液力傳動采用同一種介質(zhì)時水能裝置2可簡化為液壓裝置或液力裝置進行應(yīng)急發(fā)電。為了充分利用電網(wǎng)的優(yōu)勢并克服其難儲存的不足，水池1以液壓油作為能量傳遞的介質(zhì)并選擇液壓傳動時，可采用相反的動力傳遞方式利用峰谷電。
參照圖1可知外部結(jié)構(gòu)，基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組由水池1、水能裝置2、水能轉(zhuǎn)換器3、提速器4及發(fā)電機5組成。其中水池1用于盛裝、蓄集水，可以有各種各樣不同形狀，具體安裝在地下少占空間為好，無論盛裝的水是淡水、海水都是作為能量傳遞的介質(zhì)，如果密閉作為高壓容器，自然不能使用土木結(jié)構(gòu)而用金屬結(jié)構(gòu)。
參照圖2可知內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特別是水能轉(zhuǎn)換器3、提速器4部分。其中水能轉(zhuǎn)換器3、由葉輪31、主轉(zhuǎn)動軸32、主動齒輪33、底座34及立柱35等部件所組成，具體安裝在池面板上，將水能等能量轉(zhuǎn)化為機械能到提速器4上；提速器4則由傳遞軸41、上齒輪42、下齒輪43、強磁力矩調(diào)節(jié)器44及飛輪45等組成，具體安置在發(fā)電機5的車腳53和池面13上，以增強力矩、控制轉(zhuǎn)速。
參照圖3、圖4、圖5、圖6可知內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特別是水能裝置2的結(jié)構(gòu)。從圖3中可知，水缸體251位于前后兩個進水倉261之間，水缸體251與前后兩個進水倉261中間貫穿有位于兩端的齒條214，同時兩端的齒條214還貫穿水活塞收緊器24中間；從圖4中可知，液壓缸211兩端的連接固定在機殼支撐架上，并且中間有油活塞桿進出前后移動的空間；從圖5中可知，液壓缸211的油活塞桿216通過一體的齒條214另一端進出移動的空間位置，就是上下小齒輪215與兩側(cè)支撐板圍成的內(nèi)空間，并受到中間相對的凸緣的限制；從圖6中可知，具有進出油口的液壓缸211位于前后齒條214的中間，并通過油活塞桿216與前后齒條214連為一體。
實施例一工作過程參照圖6至圖1可知，當動力驅(qū)動液壓泵工作產(chǎn)生高壓油，在換向閥的控制下從高壓油箱至液壓缸211油活塞一端時，將驅(qū)動油活塞移動并從油活塞另一端到低壓油箱回油，同時油活塞帶動連在一起的齒條214前后移動，接著帶動與齒條214嚙合的小齒輪215以不同的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，進而帶動齒輪軸22轉(zhuǎn)動，再通過鋼絲繩傳到活塞收緊器24及水活塞252一起進行機械傳動，水活塞252的一端體積增大從水池1中吸進低壓水，另一端體積縮小在水缸體251內(nèi)形成高壓水，并進行液力傳動至高壓噴頭266，通過高壓水形成的集中流量噴射沖擊葉輪31轉(zhuǎn)動，直至驅(qū)動連接的發(fā)電機5發(fā)電。噴射之后的水落入水池1中進行不斷循環(huán)利用。
實施例二工作過程參照圖6、圖2可知，當水池1中的水以液壓油作為能量傳遞的介質(zhì)時，液壓傳動與液力傳動就采用同一種介質(zhì)，其水能裝置2無須機械傳動，可簡化為液壓裝置或液力裝置進行應(yīng)急發(fā)電，由動力驅(qū)動液壓泵工作產(chǎn)生高壓油，在換向閥的控制下從高壓油箱直接進行液力傳動至高壓噴頭266，用形成的集中流量噴射沖擊葉輪31轉(zhuǎn)動，通過高壓水形成的集中流量噴射沖擊葉輪31轉(zhuǎn)動，直至驅(qū)動連接的發(fā)電機5發(fā)電。噴射之后的液壓油落入水池1中進行不斷循環(huán)利用。此時水池1與低壓油箱可為一體。
實施例三工作過程參照圖6、圖1可知，當利用電網(wǎng)的優(yōu)勢并克服其不足進行電能儲存，水池1以液壓油作為能量傳遞的介質(zhì)并選擇液壓傳動時，可采用與實施例二相反的動力傳遞方式，只須增大高壓油箱的儲存能力即可利用峰谷電提高效益。
本發(fā)明最好在工廠內(nèi)建設(shè)，在用電量大電網(wǎng)供應(yīng)不足影響生產(chǎn)時，可根據(jù)自然條件選擇合適的發(fā)電或受電結(jié)構(gòu)，以解決工廠所面臨的具體問題。也比較適合于在船舶上安裝，用金屬結(jié)構(gòu)的水池。如此節(jié)約資源，使用方便，是工廠或傳播等可有效利用基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組。
本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)多樣、使用廣泛、可靠性高、適應(yīng)性強、設(shè)計靈活、安裝方便、維護容易、體積小、易安裝，易于推廣應(yīng)用，能夠解決多種實際問題。其市場前景廣闊，投資設(shè)備少，僅需購置需要的部件即可安裝使用。
雖然本發(fā)明已通過參考優(yōu)選的實施例進行了圖示和描述，但是，本專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)當了解，在不背離后附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)上進行各種各樣的變化。
權(quán)利要求
1.基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，包括貯存水的水池(1)，其特征是所述的水池(1)內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機組組件，發(fā)電機組組件由相并聯(lián)的水能裝置(2)、水能轉(zhuǎn)換器(3)、提速器(4)及發(fā)電機(5)自下而上依次安裝組成；所述的水能裝置(2)包括有液壓組件(21)、齒輪傳動軸(22)、收緊盤中心軸(23)、活塞收緊器(24)、活塞缸體(25)、水壓組件(26)、水能裝置底座(27)；所述的水能轉(zhuǎn)換器(3)包括有葉輪(31)、主轉(zhuǎn)動軸(32)、主動齒輪(33)、底座(34)、立柱(35)；所述的提速器(4)包括有傳動軸(41)、上齒輪(42)、下齒輪(43)、強磁力矩調(diào)節(jié)器(44)、飛輪(45)；所述的發(fā)電機(5)包括有傳動連接器(51)、發(fā)電裝置(52)和車腳(53)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，其特征是所述的液壓組件(21)由液壓缸(211)、液壓軸(212)、齒條固定體(213)、齒條(214)、小齒輪(215)、油活塞桿(216)配裝所組成；所述的齒輪傳動軸(22)由分齒輪、傳動軸與固定板三部件組成，齒輪與齒條相結(jié)合，傳動軸安裝在固定板上，與連接器相連接，將齒條力矩傳遞到傳動連接器(51)；所述的傳動連接器(51)連接齒輪傳動與活塞收緊器(24)收緊盤中心軸(23)；所述的收緊盤中心軸(23)由齒輪與齒輪軸配裝所組成；所述的活塞收緊器(24)由中心軸、收緊盤、鋼絲繩、殼體等部件組成，位于進水壓力倉外外側(cè)，用于安裝壓力軸；所述的活塞缸體(25)由水缸體(251)和活塞(252)兩部件組成；所述的水缸體(251)位于兩個進水壓力倉(261)之間，并與其兩側(cè)進水壓力倉相連接；所述的活塞(252)置于缸體內(nèi)，兩頭連接鋼絲繩，并在缸體內(nèi)來回運動溶入進水或壓縮容積，產(chǎn)生高水壓。所述的水壓組件(26)由進水壓力倉(261)、高壓水儲存?zhèn)}(262)、高壓水壓力缸(263)、高壓調(diào)節(jié)閥(264)、高壓噴管(265)、高壓噴頭(266)、高壓安全閥(266)所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，其特征是所述的液壓缸(211)位于四根活塞缸體正中央的前后齒條(214)的中間，通過油活塞桿(216)與前后齒條(214)連為一體，兩端連接固定在支撐板(2131)上，并且中間有油活塞桿(216)進出前后移動的空間；所述的液壓軸(212)在液壓缸體(211)內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動齒輪；所述的液壓軸(212)在液壓缸體內(nèi)，分別連接液壓活塞、齒條固定體(213)，傳送液壓力矩至活塞拉力器傳動齒輪；所述的齒條固定體(213)與液壓軸(212)相連接，用于安裝固定齒條(214)；所述的齒條(214)安裝固定在齒條固定體(213)上，在液壓軸(212)作用下，作平面直線運動，傳動活塞拉力器齒輪；所述的油活塞桿(216)位于上、下小齒輪(215)與兩側(cè)支撐板(2131)圍成的空間內(nèi)，并嵌位限制在兩側(cè)支撐板(2131)中間相對的凸緣內(nèi)；所述的水缸體(251)位于前后兩個進水倉(261)之間，水缸體(251)與前后兩個進水倉(261)中間貫穿有位于兩端的齒條(214)，所述的兩端的齒條(214)還貫穿在水活塞收緊器(24)中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，其特征是所述的液壓組件(21)經(jīng)過液壓油液壓傳動，并順序傳動配合有齒條(214)、小齒輪(215)、齒輪傳動軸(22)、鋼絲繩和活塞(252)，所述的活塞(252)內(nèi)的高壓水進行液力傳動配合所述的水能轉(zhuǎn)換器(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，其特征是所述的水能轉(zhuǎn)換器(3)中的葉輪(31)均布有24片葉片，高壓噴頭(266)有8個噴口；所述的葉輪(31)任一葉片均與對應(yīng)的噴口相配合，并受到所述的強磁力矩調(diào)節(jié)器(44)共同作用調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，其特征是所述的水能轉(zhuǎn)換器(3)的葉輪(31)接受高壓水沖擊旋轉(zhuǎn)，帶動主轉(zhuǎn)動軸(32)、主動齒輪(33)到提速器(4)上，將水能轉(zhuǎn)化為機械能；并且所述的提速器(4)通過主傳動軸(32)、上齒輪(42)、下齒輪(43)、強磁力矩調(diào)節(jié)器(44)、飛輪(45)進行增強力矩，控制轉(zhuǎn)速。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，其特征是所述的進水壓力倉(261)由倉體和單向進水閥組成，并接高壓水儲存?zhèn)}，連接活塞缸體；所述的高壓水儲存?zhèn)}(262)，由高壓水倉體和單向出水閥組成，與進水倉連拼，連接高壓水壓力缸(263)；所述的高壓水壓力缸(263)，連接高壓水儲存?zhèn)}(262)，將高壓水儲存?zhèn)}(262)內(nèi)的高壓水經(jīng)過高壓調(diào)節(jié)閥傳送至高壓噴管；所述的高壓調(diào)節(jié)閥(264)，安裝在高壓水壓力缸上方，連接高壓噴管(265)，電動自動調(diào)整高壓噴頭流量；所述的高壓噴管(265)連接高壓調(diào)節(jié)閥與高壓噴頭，將壓力缸中高壓水傳送到高壓噴頭；所述的高壓噴頭(266)分布于水能轉(zhuǎn)換器周圍，固定在水池板面上，連接高壓噴管，用于噴射高壓水；所述的高壓安全閥(267)位于高壓水儲存?zhèn)}(262)鞍部位置，當高壓水儲存?zhèn)}(262)水壓超過安全系數(shù)后，自動打開閥門，將高壓水儲存?zhèn)}(262)的高壓水排出倉外。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，其特征是所述的傳動軸(41)位于主動齒輪(33)兩側(cè)，固定在池面板(13)與發(fā)電機車腳(53)上，將上齒輪(42)、下齒輪(43)、飛輪(45)安裝在軸身上；所述的上齒輪(42)固定在傳動軸(41)上部，與發(fā)電機傳動連接器(51)相結(jié)合，將傳動軸(41)帶來的機械能傳送到發(fā)電機傳動連接器(51)；所述的下齒輪(43)固定在傳動軸(41)下部，與主動齒輪(33)結(jié)合，承接主動齒輪(33)上的力矩；所述的強磁力矩調(diào)節(jié)器(44)安裝固定在提速器飛輪(45)上，與提速器飛輪(45)共同作用，調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速；所述的飛輪(45)位于提速器傳動軸(41)中間位置，作為強磁力矩調(diào)節(jié)器底座，與強磁力矩調(diào)節(jié)器(44)合一作功，調(diào)節(jié)發(fā)電機(5)轉(zhuǎn)速。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，其特征是所述的傳動連接器(51)安裝在發(fā)電機(5)轉(zhuǎn)子軸頭上，與提速器(4)上齒輪(42)相連，承接提速器上齒輪(42)力矩；所述的發(fā)電裝置(52)裝在發(fā)電機車腳(53)上，是發(fā)電機終端，產(chǎn)生兩次能源的發(fā)電裝置；所述的車腳(53)置于提速器(4)上側(cè)，安裝固定發(fā)電機裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于池水循環(huán)發(fā)電的發(fā)電機組，包括貯存水的水池，水池內(nèi)設(shè)置的發(fā)電機組組件由相并聯(lián)的水能裝置、水能轉(zhuǎn)換器、提速器及發(fā)電機自下而上依次安裝組成；水能裝置包括有液壓組件、齒輪傳動軸、收緊盤中心軸、活塞收緊器、活塞缸體、水壓組件、水能裝置底座；水能轉(zhuǎn)換器包括有葉輪、主轉(zhuǎn)動軸、主動齒輪、底座、立柱；提速器包括有傳動軸、上齒輪、下齒輪、強磁力矩調(diào)節(jié)器、飛輪；發(fā)電機包括有傳動連接器、發(fā)電裝置和車腳。當液壓傳動與液力傳動采用同一種介質(zhì)時水能裝置可簡化為液壓裝置或液力裝置進行應(yīng)急發(fā)電。其對水利資源要求低，能夠循環(huán)利用水資源應(yīng)急發(fā)電，其施工簡便、總成本低、實用性強；相并聯(lián)的機組，便于維修和保養(yǎng)。
文檔編號F03B13/00GK1945006SQ20061005398
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月26日
發(fā)明者王曙光, 陳志芳, 計小朋, 金建岳 申請人:王曙光