阅读说明：本技术 超能強压型水力循环发电系统 (Super-energy-strength hydraulic circulating power generation system ) 是由 李汉明 张军 李颖 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明的超能強压型水力循环发电系统,包括发电机、水轮机和高效动力装置；高效动力装置包括主动机和压水泵；进水箱侧部设置有进水口并且顶部成对设置有连通口,进水口与水轮机的排水道连通；水塔成对设置,水塔底端分别与进水箱顶部的连通口连接,水塔顶端分别设置有通气孔并且通过连通弯管连通；回射管的顶部喷口弯曲向下朝向活塞盘中央；受力管顶端与中心管底端连接,受力管底端与缓冲弹簧顶端连接,缓冲弹簧底端与活塞盘顶部中央连接；受力管底端为锅形盘,锅形盘位于回射管的顶部喷口与活塞盘之间；顶部浮筒套接于水塔顶部的活塞室内；水塔顶部的活塞室侧部设置有出水口,出水口与水轮机的进水道连通。(The invention relates to an ultra-energy strong-pressure type hydraulic circulating power generation system, which comprises a generator, a water turbine and a high-efficiency power device; the high-efficiency power device comprises a main engine and a water pump; the side part of the water inlet tank is provided with a water inlet, the top parts of the water inlet tank are provided with communicating ports in pairs, and the water inlet is communicated with a water drainage channel of the water turbine; the water towers are arranged in pairs, the bottom ends of the water towers are respectively connected with a communication port at the top of the water inlet tank, and the top ends of the water towers are respectively provided with a vent hole and are communicated through a communication elbow; the top nozzle of the retro-reflective tube is bent downward toward the center of the piston disc; the top end of the stress tube is connected with the bottom end of the central tube, the bottom end of the stress tube is connected with the top end of the buffer spring, and the bottom end of the buffer spring is connected with the center of the top of the piston disc; the bottom end of the stress tube is a pot-shaped disc which is positioned between the top nozzle of the retro-reflection tube and the piston disc; the top buoy is sleeved in a piston chamber at the top of the water tower; and a water outlet is formed in the side part of the piston chamber at the top of the water tower and is communicated with a water inlet channel of the water turbine.)

超能強压型水力循环发电系统

技术领域

本发明涉及一种发电系统，特别涉及一种超能強压型水力循环发电系统。

背景技术

目前的发电装置，如核电、火力发电、风力发电、太阳能发电、蓄水水力发电，其传动结构不仅复杂、造价高、体积大、功率小、噪音大，而且容易产生温室效应，不仅浪费资源，而且会影响环境，不利于环保，同时并存在重大安全问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种节约资源、效率更高和生产成本更低的超能強压型水力循环发电系统。

为了解决上述技术问题，本发明的超能強压型水力循环发电系统，包括发电机、水轮机和高效动力装置；所述水轮机的输出轴与发电机的输入轴传动连接，所述水轮机顶部设置有进水道并且底部设置有出水道；所述高效动力装置包括主动机和压水泵；所述主动机包括机箱、电动机、飞轮、曲轴、连杆、活塞和缸套；所述机箱包括位于上部的进水箱和位于下部的曲轴箱；所述进水箱侧部设置有进水口并且顶部成对设置有连通口，所述进水口与所述水轮机的排水道连通；所述缸套对应所述连通口成对设置，所述缸套底端与所述曲轴箱连通并且顶端分别位于所述连通口内；所述活塞分别套接于所述缸套内；所述曲轴通过轴承横向安装于所述曲轴箱内，所述曲轴两端伸出所述曲轴箱外并且分别与所述飞轮和电动机传动连接，所述曲轴中部设置有朝向相反的两个轴颈；所述连杆成对设置，所述连杆底端与所述轴颈一一对应连接，并且顶端与所述活塞一一对应连接；所述压水泵包括水塔、浮筒、连通弯管、进水阀门座、推杆、防水套、活塞盘、回射管、受力管、缓冲弹簧和回位弹簧；所述水塔成对设置，所述水塔底端分别与进水箱顶部的连通口连接，所述水塔顶部侧壁设置有出水口，所述出水口与水轮机的进水道连通；所述浮筒竖直设置于水塔内；所述水塔顶端各设置有通气孔并且通过所述连通弯管连通；所述进水阀门座安装于所述连通口内并且套接所述缸套顶端，所述进水阀门座设置有进水单向阀；所述推杆底端套接于所述缸套内并且与所述活塞顶端固定连接，所述推杆顶端伸入所述水塔内；所述防水套套接于所述推杆外并且与所述进水阀门座固定连接；所述活塞盘套接于所述水塔底部内腔并且与所述推杆顶端固定连接；所述活塞盘上设置有出水单向阀；所述回射管底端固定于所述活塞盘上并且与所述出水单向阀连通，所述回射管的顶部喷口弯曲向下朝向所述活塞盘中央；所述受力管顶端与所述浮筒底端连接，所述受力管底端与所述缓冲弹簧顶端连接，所述缓冲弹簧底端与所述活塞盘顶部中央连接；所述受力管底端为锅形盘，所述锅形盘位于所述回射管的顶部喷口与活塞盘之间；所述回位弹簧底端连接于所述浮筒顶部。

所述水塔内腔的底端和顶端分别设置有活塞室；所述活塞盘套接于所述水塔底部的活塞室内；所述浮筒包括依次连接的主部浮筒、中部浮筒和顶部浮筒，所述主部浮筒的外径大于所述中部浮筒的外径并且小于所述顶部浮筒的外径；所述顶部浮筒套接于所述水塔顶部的活塞室内。

所述水塔顶端中央分别设置有直线轴承；所述浮筒上下两端之间贯穿连接有中心管；所述受力管顶端与所述中心管底端连接；所述中心管内套接有套杆，所述套杆底端依次穿过所述受力管和缓冲弹簧连接于所述活塞盘，所述套杆顶端穿过所述回位弹簧并套接于所述水塔顶部的直线轴承内；所述回位弹簧顶端的套杆外螺纹连接有限位螺母。

所述进水阀门座底部沿环形方向设置有多个进水单向阀；所述活塞盘上沿环形方向设置有多个出水单向阀；所述回射管对应设置有多个，所述锅形盘设置于所述回射管之间。

所述主动机顶部设置有水压表，所述水压表与所述进水箱连通。

所述水轮机侧部设置有注水阀，所述主动机侧部设置有放水阀。

所述水轮机中部设置有总水阀。

所述水轮机顶部设置有排气管。

所述锅形盘与回射管的顶部喷口之间的最大间距大于活塞行程。

所述回位弹簧的长度是活塞行程的两倍以上，所述回位弹簧的弹力是浮筒浮力的二分之一。

采用本发明的结构，由于回射管向下喷水驱动锅形盘下移，进而带动浮筒下移，同时回位弹簧对浮筒顶部的回弹，以及连通弯管使得两个水塔顶部的液压或气压互通，使得浮筒下压时的浮力得到克服，使得浮筒压水时更省力，效率更高、成本更低。由于活塞盘与浮筒没有刚性连接，通过缓冲弹簧和回射管的喷力间接带动，可以减少浮筒的惯性对活塞盘的活塞运动的影响，降低功耗，同时可以减少活塞盘与浮筒之间的碰撞损坏。由于可以对水轮机排出的水进行循环利用，可以更节约资源。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的高效动力装置的内部结构图。

图3为图2中的浮筒的结构示意图。

图中：1-发电机，2-总水阀，3-水轮机，31-注水阀，4-排气管，5-连通弯管，6-水塔，7-水压表，8-主动机，81-放水阀，9-飞轮，10-曲轴，11-连杆，12-活塞，13-缸套，14-进水阀门座，15-出水口，16-通气孔，17-套杆，18-限位螺母，19-回位弹簧，20-浮筒，201-主部浮筒，202-中部浮筒，203-顶部浮筒，21-中心管，22-回射管，23-受力管，24-缓冲弹簧，25-活塞盘，26-推杆，27-防水套，28-进水口，29-电动机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细描述。

如图1、图2和图3所示，本发明的超能強压型水力循环发电系统包括发电机、水轮机和高效动力装置。水轮机的输出轴与发电机的输入轴传动连接，水轮机顶部设置有进水道并且底部设置有出水道。水轮机为多级水轮机，各级水轮机之间通过齿轮传动连接，最终通过输出轴、联轴器与发电机的输入轴连接。高效动力装置包括主动机和压水泵。

主动机包括机箱、电动机、飞轮、曲轴、连杆、活塞和缸套。机箱包括位于上部的进水箱和位于下部的曲轴箱。进水箱侧部设置有进水口并且顶部成对设置有连通口，进水口与水轮机的排水道连通。缸套对应连通口成对设置，缸套底端与曲轴箱连通并且顶端端分别位于连通口内。活塞分别套接于缸套内。曲轴通过四个轴承横向安装于曲轴箱内，曲轴两端分别伸出曲轴箱外并且分别与飞轮和电动机传动连接。电动机的转轴连接减速器，减速器的转轴通过联轴器与曲轴一端连接。曲轴中部设置有朝向相反的两个轴颈，便于驱动两个连杆一上一下异步运动。连杆成对设置，连杆底端与轴颈一一对应连接，并且顶端与活塞一一对应连接。连杆两端均设置有轴承并且通过轴承与轴颈和活塞连接。

压水泵包括水塔、浮筒、连通弯管、进水阀门座、推杆、防水套、活塞盘、回射管、受力管、缓冲弹簧和回位弹簧。水塔成对设置，水塔底端分别与进水箱顶部的连通口连接，水塔顶部侧壁设置有出水口，出水口与水轮机的进水道连通。浮筒竖直设置于水塔内。浮筒为不锈钢浮筒。水塔顶端各设置有通气孔并且通过连通弯管连通。连通弯管使得两个水塔顶部的液压或气压互通，实现相互借力，节约能力消耗。进水阀门座安装于连通口内并且套接缸套顶端，进水阀门座设置有进水单向阀。进水单向阀可以向上打开和向下逆止。推杆底端套接于缸套内并且与活塞顶端固定连接，推杆顶端伸入水塔内。防水套套接于推杆外并且与进水阀门座固定连接。防水套内设置有两道圆形防水凹槽，防水凹槽内装配有防水圈，以防止水经过缸套进入曲轴箱内。

活塞盘套接于水塔底部内腔并且与推杆顶端固定连接。活塞盘在水塔底部的内腔内进行上下活塞运动，进行压水和抬水。活塞盘底部中央设置有螺纹孔并且与推杆顶端螺纹连接。活塞盘上设置有出水单向阀。出水单向阀可以向上打开和向下逆止。回射管底端固定于活塞盘上并且与出水单向阀连通，回射管的顶部喷口弯曲向下朝向活塞盘中央。受力管顶端与浮筒底端固定连接，受力管底端与缓冲弹簧顶端连接，缓冲弹簧底端与活塞盘顶部中央连接。受力管底端为锅形盘，锅形盘的外径大于受力管的中部外径和顶部外径。锅形盘位于回射管之间并且位于回射管的顶部喷口与活塞盘之间。锅形盘与回射管顶部喷口之间的最大间距大于活塞行程，使活塞运动时与锅形盘保持间距，减少二者之间的碰撞损坏。回射管向下喷水时，喷向锅形盘，驱动受力管下移，进而驱动浮筒下压。回位弹簧底端连接于浮筒顶部。回位弹簧顶端与水塔内腔顶端抵接。回位弹簧的长度是活塞行程的两倍以上，回位弹簧的弹力是浮筒浮力的二分之一，便于浮筒的上下往复运动更平衡。

如图2所示，水塔内腔的底端和顶端分别设置有活塞室。活塞盘套接于水塔底部的活塞室内。浮筒包括依次连接的主部浮筒、中部浮筒和顶部浮筒，主部浮筒的外径大于中部浮筒的外径并且小于顶部浮筒的外径。主部浮筒的长度大于中部浮筒的长度并且大于顶部浮筒的长度。顶部浮筒套接于水塔顶部的活塞室内，在水塔顶部的活塞室内进行上下活塞运动，便于推动水塔顶部的水压或者气压。出水口设置于水塔顶部的活塞室侧部。中部浮筒的外径较小，便于出水口出水。被浮筒挤压向上的水流经过主部浮筒与水塔内壁之间的间隔上升到出水口。当顶部浮筒离开出水口时，水塔内的水从出水口被挤压排出，排出的水进入水轮机驱动水轮机运转。

如图2和图3所示，水塔顶端中央分别设置有直线轴承。浮筒上下两端之间贯穿连接有中心管。中心管位于浮筒的中轴线处。受力管顶端与中心管底端连接。中心管内套接有套杆，套杆底端依次穿过受力管和缓冲弹簧连接于活塞盘，套杆顶端穿过回位弹簧并套接于水塔顶部的直线轴承内。直线轴承顶端与连通弯管连通，便于套杆顶端在直线轴承上端伸出活动。回位弹簧顶端的套杆外螺纹连接有限位螺母，以对回位弹簧进行限位。通过设置套杆，使浮筒可以沿套杆上下活动，可以减少浮筒的侧向摆动，运行更平稳。

如图2所示，进水阀门座底部沿环形方向设置有多个进水单向阀。活塞盘上沿环形方向设置有多个出水单向阀。回射管对应设置有多个，锅形盘设置于回射管之间。沿环形方向设置多个进水单向阀，使得进水更快、更均匀。沿环形方向设置多个出水单向阀和回射管，不仅出水速度更快，而且对锅形盘的冲击力更强，使锅形盘受力更均衡。

如图1和图2所示，主动机顶部设置有水压表，水压表与进水箱连通。通过水压表可以观察主动机的进水箱内的水压，可以及时发现故障和减少安全事故。

如图1所示，水轮机侧部设置有注水阀，便于在气动之前向水轮机内和高效动力装置内更快注水。主动机侧部设置有放水阀，便于维修时更快排水。

如图1所示，水轮机中部设置有总水阀，便于维修时断水。

如图1所示，水轮机顶部设置有排气管，便于排出水轮机内的多余气体。

使用时，先在系统内加注90％流体，首先打开水轮机水阀，接通变濒器及电路开关，使电动机经由曲轴、驱动连杆，推动活塞在缸套内作上下往复运动。同时，带动活塞盘和浮筒上下压水。当其中一个水塔内的活塞盘上移时，另一个水塔内的活塞盘下移。活塞盘上移时，对应水塔内的进水单向阀打开，出水单向阀关闭，活塞盘下方的水塔内吸入水流，活塞盘上方水塔内的水上移，浮筒上浮，回位弹簧被压缩，活塞盘上方的水塔与浮筒与之间的大部分水从出水口挤出，浮筒顶部水塔内的流体被挤入另一侧的水塔内，助力驱动另一侧的浮筒下压；活塞盘下移时，对应水塔内的进水单向阀关闭，出水单向阀打开，活塞盘下方水塔内的水被挤出到活塞盘上方的水塔内，同时水流从回水管向下喷出，喷在受力管底端的锅形盘上，进而驱动浮筒下压，活塞盘上方的水塔与浮筒之间的水，被浮筒压升高度，从出水口挤出小部分水，此时挤出的水量小于活塞上移时挤出的水量，同时浮筒顶部被从另一侧的水塔顶部挤入的流体助力驱动下压，同时回位弹簧向下释放弹力，助力浮筒下压。从水塔出水口排出的水，进入水轮机上部进水道内，冲击水轮机内的水轮转动，向下驱动多级水轮机运转，进而带动发电机发电。而从水轮机排水道排出的水流，可以经过进水口进入高效动力装置内，进行重复利用。