專利名稱：非能源環(huán)保真空式旋風發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種不用能源的新型發(fā)電裝置，更具體地說，本發(fā)明是運用多種學科原理組合的機電類產(chǎn)品成套發(fā)電裝置。
背景技術：
目前國內外的發(fā)電設備，除水力、風力、太陽能外，都必須用煤、石油、核燃料作原料，它們的缺點是投資巨大、設備復雜、破壞生態(tài)、污染環(huán)境，原料須長距離運輸，更嚴重的是上述能源地球儲量有限而且分布不均。水力發(fā)電站雖好、但受河流數(shù)量落差、生態(tài)等諸多因素限制。風能和太陽能電站廉價環(huán)保，但受地理季節(jié)限制，且容量有限。能源短缺是各國普遍存在的問題，本發(fā)明有利于緩解能源緊張。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服上述不足，提供一種結構簡單，安全環(huán)保，不用任何原料的發(fā)電裝置，為此目的本裝置運用下列技術方案:(I)發(fā)電的電工學原理是發(fā)電機的右手定貝U，即:有磁場、有力使轉子旋轉，便產(chǎn)生感應電流，本裝置也同理；不同的是本發(fā)電機轉子力矩的產(chǎn)生，不是靠消耗能源，而是由多臺大功率電動機，經(jīng)過皮帶輪或蝸輪蝸桿調速，使本裝置橫向主軸旋轉，由它帶動兩端的多角旋轉支架頂部每臺發(fā)電機轉子上的兩個組合膠輪與凹形固定金屬大圓環(huán)內表面磨擦產(chǎn)生類似于汽車在公路上跑，車輪與路面的磨擦推動力，使發(fā)電機轉子軸高速旋轉，切割磁力線，產(chǎn)生感應電流。在轉速、體積、功能等因素相同的條件下，讓發(fā)電機有較大容量，發(fā)電機的金屬構件應全部采用質輕、堅固耐用的鈦鋁合金制作；發(fā)電機轉子上的兩個組合膠輪須采用最耐磨的飛機輪胎型號橡膠制作。應說明的是，每臺發(fā)電機的兩個組合膠輪只要有一個在正常運轉，便可發(fā)電。(2)第二技術方案是利用“飛輪效應原理”，力學家指出為了使飛輪轉動，一開始必須用很大力氣一圈又一圈地反復推動，每轉一圈都很費力:但每一圈的努力都不會白費，飛輪會越轉越快，到達一定臨界值后，飛輪的重量和沖力都會成為推動力的一部份，這時無須再用更大力氣，飛輪依舊會快速轉動，而且會不停地轉動。本裝置的多臺電動機，憑著它們有強大轉動力矩作為發(fā)電機轉子在凹形固定金屬大圓環(huán)內高速旋轉的推動力，當轉速到達臨界值后，它的轉動力矩只是用來克服發(fā)電機轉子上的兩個組合膠輪與凹形固定金屬大圓環(huán)內面的摩擦力和空氣阻力。本裝置橫向主軸兩瑞旋轉支架頂?shù)亩嗯_發(fā)電機位置已考慮了錯位，便于減少“飛輪效應中”高低位死點阻力。當橫向主軸轉速到達設計的臨界值后，只用一臺電動機運轉來克服摩擦力和空氣阻力，其余電動機作為備用。(3)本裝置的第三技術方案是充分運用剩余原理:橫向主軸兩端旋轉支架頂部的多臺發(fā)電機同時周速并聯(lián)發(fā)電，只須用總發(fā)電量30%左右的發(fā)電量來運轉維持正常發(fā)電流程，加上發(fā)電廠內其它用電，廠用電率不會起過40 %，仍有60 %的發(fā)電量可輸出供用戶使用。現(xiàn)在的火電廠，熱電廠，核電廠，廠用電率也是20%左右，而這些廠用電率是靠大量原料消耗而來，哪怕它們廠用電率接近0，也不及本裝置40%的廠用電率經(jīng)濟。
本發(fā)明與火電、水電、核電等技術比較有下列有益效果:(I)不耗原料，結構簡單，環(huán)保清潔，因為設備在真空中運行，無噪音污染，可以利用廣西、湖北、四川的自然天坑，將設備建成半地下式或全埋式，上部建廠房。(2)本裝置不受地理，氣候等限制，凡需要用電的地方，如北極，南極均可設置，就地按需建裝置，可減少大量高壓或超高壓輸電線路及設備，電價可大為降價。(3)需要說明的是:本裝置有利于防治地球的沙漠擴大化、增強生態(tài)保護。我國華北及西北的沙漠地區(qū)，沙漠擴大化的因素很多，但人類活動是重要原因，當?shù)厝藶榱松妫仨毧撤ド鷳B(tài)本來脆弱的沙漠邊緣樹草，用以煮飯、取暖，本裝置就近生產(chǎn)廉價電力供煮飯取暖，人們不必靠砍樹割草，解決生存之需。


(I)圖號圖1、發(fā)電工藝流程2、發(fā)電裝置立體3、發(fā)電裝置正面4、圖3的A-A剖視5、真空罐的內外設備布置6、真空罐B-B剖視7、圖4的D-D剖視8、圖7的E-E剖視圖(13#飛輪貼膠方案)圖9、圖7的F-F剖視10、圖7的124#組合構件11、圖10平面圖(124#飛輪貼膠方案)圖12、電動機及皮帶輪組合平面13、圖12的6-G剖視14、圖13的M部放大15、圖2的e和f支承點結構16、圖2的G支承點結構17、圖2的19#放大18、圖4的46#節(jié)點結構19、圖5的60#內壁燈平面20、圖9的H-H剖視21、圖5的79#81#102#及104#通氣管22、圖2的9#柱正面23、圖22的平面24、圖6的10#與103#結構25、圖24的平面26、圖6的105#門及106#門側視27、圖26的Y面平面28、圖26的Y面209#緊門壓錘

圖29、圖26的X面214#側視30、圖29的平面31、圖26的X面平面32、圖31的228#坑位平面33、圖32的側視34、105#門及106#門的側視35、圖36的局部放大36、圖26的X面四方支架斜視37、圖26的Y面斜視圖(2)符號說明1、本圖尺寸除說明者外，一律以麗計。2、圖中()數(shù)字，表示重復前編號。3、未標明連接方式，一律為焊接；未標明的皮帶輪與鋼軸間均用鋼鍵連接。4、一二次電氣結線圖，選用國標圖訂貨。5、發(fā)電機的各部尺寸僅為參改，具體由生產(chǎn)廠定。6、A、B、C表示三相電纜，Ω表示接地電阻，U電壓，I電流，KW功率，M表示螺栓。
7、下列各編號的尺寸均為實施例1的參改尺寸。8權利要求
1.權利要求的第一技術特征“非能源環(huán)保真空式旋風發(fā)電裝置”，它有一個真空罐包圍著，下部有大而厚埋入地下的鋼筋混凝土基礎5#，內埋數(shù)百條地腳螺栓3#與鋼板2#連接，鋼板2#左右兩邊各焊接多條工字型鋼柱1#’支承著凹形固定金屬大圓環(huán)12#，鋼板2#中心有一塊方鋼板6#及螺栓7#，用焊接加螺栓方式連接著垂直鋼管柱8#，鋼管柱頂通過帶著上下兩個半圓型軸瓦的抱箍將8#固定在橫向主軸17#中心；鋼板2#上部填1.6m厚鋼筋混凝土作為房基，在+1.6至+4.2m建無人電氣控制中心，裝各型配電柜XL負責本裝置電力負荷的集中與分配；+4.2m及+4.6m房頂平臺，除裝設數(shù)臺電動機及調速的皮帶輪或蝸輪蝸桿設備外，還裝設著兩套由鋼筋混凝土支墩支承的半圓形軸瓦將抱箍與軸17#固定；本裝置的所有金構件均應與重復接地裝置4#焊連并防腐，重復接地與室外避雷系統(tǒng)相連；在橫向主軸17#兩端可安裝內徑為IOm或50m、100m、500m、1000m、及以上的12#固定金屬大圓環(huán)及24#發(fā)電機系列產(chǎn)品 ；橫向主軸17#兩端有鋼管及法蘭螺栓連接的多角旋轉支架，支架頂部各自連接著相應數(shù)目的自勵磁式三相同步交流發(fā)電機24#，每臺發(fā)電機轉子軸上的兩個組合膠輪124#與13#外緣保持著有彈性的緊密接觸；為增加穩(wěn)定性，在12#固定大圓環(huán)上部裝有若干根橫向鋼管組成的桁架22#，它們兩邊各有多條大號組合鋼絞線部件36#、37#、38#與廠房墻柱或與地椿相連；為了降溫，在兩套旋轉金屬大圓環(huán)13#的頂部各裝數(shù)個15#冷卻用噴水咀，旋轉金屬大圓環(huán)13#最低點各設若干個漏水孔與罐內排水地漏相連。
2.根據(jù)權利要求(I):本裝置的特征之一是用鈦鋁合金制作的自勵磁式三相同步交流發(fā)電機24#，它的結構及原理同一般三相交流發(fā)電機；不同之處在于它的轉子兩端各有一個直徑略小于發(fā)電機外形尺寸，由鈦鋁合金內盤和耐磨橡膠外套構成組合膠輪124#，它用鋼鍵126#和鋼銷釘145#與發(fā)電機軸緊固；發(fā)電機軸與旋轉支架13#的連接方式是通過115#角鋼環(huán)，118#鋼板，122#U形抱箍實現(xiàn)連體；發(fā)電機的松緊度自動調節(jié)設施是通過數(shù)套122#和120#的117#彈簧墊片及115#角鋼的彈性外弧形自調實現(xiàn)；從每臺發(fā)電機引出的112#電纜通過12#頂部凹槽內的111#U型抱箍固定，然后引向27#出線鋼管至配中心；為了加強兩組旋轉支架的整體性，兩組支架內的44#承力鋼管，45#法蘭、46#節(jié)點，及三角架48#、49#、50#等組成鋼體結構。
3.根據(jù)權利要求(I):本裝置的特征之二是橫向主軸17#中部裝有多槽三角皮帶輪16#，它們與多臺電動機147#、148#、149#通過多級三角皮帶輪軸159#、160#等組成調速設備，將電動機的初始轉速調到17#軸需要的“特定轉速”；(或由17#軸上蝸輪螺桿組合，調節(jié)成“特定轉速”)此“特定轉速”通過13#轉動金屬大圓環(huán)，組合成與發(fā)電機組合膠輪124#的固定變比，將“特定轉速”增大到發(fā)電機需要的“額定轉速”。
4.根據(jù)權利要求(I):本裝置的特征之三是基礎之上有一個大的真空罐包圍著全套發(fā)電設備，罐內除主要發(fā)電設備固定輪12#，旋轉飛輪13#，發(fā)電機24#等外，還有潤滑油系統(tǒng)、上下水系統(tǒng)、電視錄相監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)；罐體的密封系統(tǒng)它包括下部密封槽K1，中部密封槽K2，它們均用麻、石棉水泥壓實封槽，上面再灌浙青或化鋁，內壁用環(huán)氧樹脂封壁口，各系統(tǒng)的控制線出入罐壁，均從K2穿過；密封設備還包括頂部40#有機玻璃鋼及41#密封墊；罐底的89#密封通道及105#和106#兩道密封門；還有抽真空的102#、104#專用管及構件，以及穿罐頂?shù)?9#和81#管件等；排水管的97#電磁閘閥，及98#水池的99#溢水口封口水位，也屬下水系統(tǒng)的密封。
5.根據(jù)權利要求(I):本裝置的特征之四是17#軸上裝有多個汽車鋼絲牽引盤19#，它由雙圓環(huán)鋼架175#，十字沉頭螺釘176#等組成，與之配套的是廠房外應建設一條長300m的直線公路，當無市電源和本廠無其它電源時，用汽車牽引19#盤旋轉可初始發(fā)電。
6.本權利要求的第二技術特征是此“非能源環(huán)保真空式旋風發(fā)電裝置”有一套獨立的發(fā)送電方式，正常時:它的電流由本廠其它電源II或市電源I兩路電源供電，通過機械聯(lián)鎖IV，人工控制一路電源進入電氣聯(lián)鎖柜V，該柜還有第二路電源由本裝置的線路X III反饋送來，此兩路電源在柜V內自動控制后輸出三組電源到控制柜VI，在VI柜內互聯(lián)互控后使一臺電動機旋轉，另兩臺電動機備用，保證順利發(fā)電柜內的第四輸出回路，送到多個真空罐的配電專柜，任一臺電動機運轉都帶動多級調速設施三角皮帶輪組合或蝸輪蝸桿組合運轉，再帶動橫向主軸IX，即17#軸旋轉，從而12#固定支架內的每臺發(fā)電機的雙組合膠輪與13#旋轉金屬大圓環(huán)邊緣摩擦，使發(fā)電機轉子125#轉動、切割磁力線發(fā)電，每臺發(fā)電機上的電纜自動輸電到配電 柜ΧΠ后，將40%左右的電流經(jīng)X III電纜反饋到本裝置，作為V柜的另一路電流，60%左右的電流傳輸?shù)接脩?；本裝置的停電方式是人工斷開1、II和X III三路電源。
全文摘要
本發(fā)明屬機電類“非能源環(huán)保真空式旋風發(fā)電裝置”，結合電工學、力學、管理學等學科原理，由多臺發(fā)電機和多部件組成，它有自己的管理模式，優(yōu)點是發(fā)電不用原料，結構簡單，環(huán)保無污染，不受地理和氣候限制。用電地方就地發(fā)電，無須高電壓遠距離輸電，克服了火電廠用煤或油作燃料，核電站用核燃料的弊端，而這些燃料地球儲量有限，不能無限開發(fā)；水電站造價高，受河流數(shù)量和落差限制；風能太陽能廉價環(huán)保，但受地理和季節(jié)影響且容量有限；本裝置有較多優(yōu)勢。
文檔編號H02K53/00GK103151898SQ20121025356
公開日2013年6月12日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者包順柳 申請人:包順柳