一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置

文档序号:1872941 发布日期:2021-11-23 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置 (Lever principle diversion and gravitational potential energy conversion power generation device ) 是由 杨添乐 于 2021-09-13 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置,包括发电装置主体,所述发电装置主体上设置有固定架,固定架上有支撑板,支撑板固定轴承座,轴承座支撑轴承。发电装置主体上连接有空心管与高位水源连接,空心管另一端与旋转接头固定连接,旋转接头另一端与第三空心管连接,第三空心管另一端通过轴承与四通管道连接,四通管道中心端与发电装置连接,四通管道前后端与单向止回阀连接,单向止回阀另一端与第一空心管,第二空心管连接。第一空心管,第二空心管端部与重力球阀和存水糟连接。通过该设计,水引到第二空心管的端部最高点,重力势能转换成机械能达到了最大化,效率也提高了,安装简单,简化了全统水车制造复杂,效率低。(The invention discloses a lever principle water diversion and gravitational potential energy conversion power generation device which comprises a power generation device main body, wherein a fixing frame is arranged on the power generation device main body, a supporting plate is arranged on the fixing frame, a bearing seat is fixed by the supporting plate, and a bearing is supported by the bearing seat. The power generation device is characterized in that a hollow pipe is connected with a high-level water source in the main body, the other end of the hollow pipe is fixedly connected with a rotary joint, the other end of the rotary joint is connected with a third hollow pipe, the other end of the third hollow pipe is connected with a four-way pipeline through a bearing, the center end of the four-way pipeline is connected with the power generation device, the front end and the rear end of the four-way pipeline are connected with a one-way check valve, and the other end of the one-way check valve is connected with the first hollow pipe and the second hollow pipe. The end parts of the first hollow pipe and the second hollow pipe are connected with the gravity ball valve and the water storage tank. Through the design, water is guided to the highest point of the end part of the second hollow pipe, the gravitational potential energy is converted into mechanical energy to achieve the maximization, the efficiency is also improved, the installation is simple, the manufacturing complexity of the full-system waterwheel is simplified, and the efficiency is low.)

一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置

技术领域

本发明涉及发电技术领域,特别是涉及一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置。

背景技术

发电机利用发电动力装置将水能、化石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能,20世纪末发电多用化石燃料,但化石燃料的资源不多,日渐枯竭,人类已渐渐较多的使用可再生能源(水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等)来发电。

如专利申请202011247220.6公开了一种小型叶轮发电装置,包括装置本体,所述装置本体包括第一管道和与第一管道侧壁连通、呈一定倾斜角度设置的第二管道,所述第一管道内部设置有将第一管道的腔体分隔为流入腔和流出腔的隔板,且流出腔与第二管道连通,所述隔板上设置有水流能够流入流出腔的调节口,且隔板前端的流入腔内还设置有水流能够流入第二管道的流通口,所述调节口的直径大于流通口的直径;所述第二管道的内部贯穿设置有调节调节口水流流量的调节杆,所述第二管道的顶端罩有调节外罩,且调节杆的外端伸出调节外罩。

但是现有的发电装置仍存在一些弊端,传统的传统水车轮子很大,主要目的是提水,转速慢,转一圈要半天时间而且多架设在水浅的小河边,水流动能小,发电潜力有限,即使现有的水轮机带动发电机发电,但是其是通过水压强来推动的,做价成本高,水车带动发电效率低,不容易做大,结构多,笨重,阻力大,为此我们提出一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置,利用杠杆原理,利用连通器原理,进水端通过旋转接头与杠杆中心连通,杠杆中心与杆两端连通,在杠杆中心前后侧连接单向止回阀.杠杆两端分别与重力球阀和存水糟连接.受存水糟内水的重力,杠杆一端旋转到高端时重力球阀的实心球体受重力连动连杆打开水,杠杆另一端在低端的重力球阀的实心球体受重力连动连杆关水,杠杆高端存水糟存水,低端存水糟出水,根据杠杆原理,杠杆受到不平行的力从而实现循环旋转,通过装置输出电能,利用杠杆的省力发电。

为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置,包括发电装置主体其特征在于:所述发电装置主体上固定有固定架,所述固定架上固定有支撑板,支撑板固定发电机固定座,所述发电机固定座上设置有发电机,所述发电装置主体上连接有空心管,所述支撑板固定固定板,固定板上设置有轴承固定座;所述轴承固定座支撑有轴承,传动轴与大传动轮连接在一起,小传动轮通过皮带与大传动轮连接一起,小传动轮与发电机输出轴连接在一起。传动轴另一端通过轴承与联轴器连接,联轴器另一端与四通管道连接;固定架的另一边设置有支撑板,支撑板上固定有底板,底板上固定有轴承座;轴承座内设置有轴承。第三空心管通过轴承与四通管道连接,第三空心管另一端与旋转接头连接,旋转接头另一端与空心管固定连接,空心管另一端与高位水源连接;四通管道的前后两端分别与单向止回阀连接,单向止回阀的另外一端分别与第一空心管、第二空心管连接,第一空心管、第二空心管端部接有存水槽和重力球阀。

进一步,第一空心管与第二空心管的最外端分别设置有存水槽,所述存水槽中设置有重力球阀,第一空心管和第二空心管的一端均与重力球阀连接。

进一步,所述重力球阀包括有实心球体与连杆、回杆、活塞及阀体,阀体上设置有活塞,活塞被回杆顶持,回杆又被连杆所带动,实心球体前端具有一支柱,所述支柱顶持连杆,在(实心球体)产生重力作用下推动连杆;阀体一端具有进水口,另一端为出水口(具有活塞端)。

进一步,所述存水槽的进水端设置成侧向斜度,当水通过重力球阀打开,出水口流进存水槽,根据万有引力理论存在存水槽内的水受重力会产生侧向力。

进一步,所述四通管道设置有单向止回阀,所述单向止回阀设置有两组,两组所述单向止回阀分别设置在四通管道前后侧。

进一步,所述四通管道前后端与单向止回阀连接,单向止回阀另一端与第一空心管、第二空心管连接。

进一步,所述四通管道侧中心口与第三空心管连接,第三空心管另一端通过轴承与旋转接头连接,旋转接头另一端与空心管固定连接。

进一步,作为进水管的空心管与高位水源连接,我们设置高位水源的高度大于第一空心管与第二空心管组成圆的直径。根据连通器原理,高端水引流到低端。从而把水引到了第一空心管与第二空管的两端部的存水槽中。

进一步,所述重力球阀设置在两端存水槽内,其作用是当第二空心在低端时,重力球阀上的实心球体受重力的侧向力大于水压,连动连杆推动回杆与阀体内的活塞关水,同时存在存水槽内的水流出。这时第一空心管在高端,重力球阀上的实心球体受重力的侧向力,连动连杆打开,由于阀体进水口与第一空心管出水端连接,活塞上带水压,水压推动活塞与回杆开水。第一空心管上的重力球阀开水流进存水槽,存水槽内的水受重力的侧向力旋转到低端时,同理重力球阀关水,存水槽内的水流出。这样在第一空心管,第二空心管通过连接旋转,重力球阀在存水槽内实现循环开关水。

进一步,所述处于高端存水糟存水,处于低端存水糟出水,第一空心管与第二空心管通过四通管道连接形成了杠杆,跟据杠杆原理杠杆高端存水糟存水与低端存水糟出水受力不平行,从而实现循环旋转。

进一步,所述四通管道两端设置的单向止回阀,其作用是当第一空心管旋转到高端,第二空心管在低端,从而控制第一空心管道高端的水倒流进第二空心管低端;处在低端的重力球阀关水,水就流向高端重力球阀开水。

进一步,所述大传动轮8的体积设置大于发电机输出端小传动轮7的体积。

进一步,所述重力球阀可以由电磁水阀通过旋转轴处设置碳刷开关,从而控制其开关水。

与现有技术相比,本发明能达到的有益效果是:

1.根据连通器原理,引流到第二空心管的高点处再重新落下,水转换能量高,损耗少,根据阿基米德杠杠原理,当水在一组存水槽内的重量大于另一组存水槽内的力时,就向下旋转。通过引水流到第二空心管的端部。高位水源与空心管连接,空心管另一端与旋转接头固定连接,旋转接头另一端第三空心管连接,第三空心管另一端通过轴承与四通管道连接,四通管道的前后端连接单向止回阀,两个单向止回阀另一端连接第二空心管。第二空心管,前后端部皆连接有存水槽。通过该设计,使得两组存水槽与第二空心管形成一个杠杆,在第二空心管两端分别安装闭开水的重力球阀,重力球阀设置在存水槽内,存水槽内的水受重力使第二空心管旋转到高端重力球阀打开水。单向止回阀防止第二空心管旋转到高端,第二空心管另一端在低端,由于水压高一端会倒流回低端,设置单向止回阀,这样低端的第二空心管存水槽内的重力球阀关水,水就流向高端第二空心管存水槽内的重力球阀出水。重力球阀开关水:当第二空心管在低端时,重力球阀上的实心球体受重力的侧向力大于水压,连动连杆推动回杆与阀体内的活塞关水,同时存在存水槽内的水流出。这时第二空心管另一端在高端,重力球阀上的实心球体受重力的侧向力,连动连杆打开,由于阀体进水口与第二空心管出水端连接,活塞上带水压,水压推动活塞与回杆开水。第二空心管上的重力球阀开水流进存水槽,存水槽内的水受重力的侧向力旋转到低端时,同理重力球阀关水,存水槽内的水流出。由于杠杆高端存水槽存水低端存水槽流出水,根据杠杆原理,杠杆受到不平衡的力,从而实现循环旋转。根据杠杆原理与重力势能功计算,第二空心管越长,水通过管道流进存水糟的水越多,产生的机械功越大,装置带动发电机发出的电越多。通过该设计,水引到了第二空心管的端部最高点,重力势能转换成机械能达到了最大化,效率也提高了,安装简单,简化了全统水车制造复杂,笨重,效率低。

2.一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置,可以避开人居住区避免影响人的正常生活,可以大规模集中在一个地方发电,对环境要求很低,没有环境污染绿色环保,同时降低投资者进入水力发电门槛,维护成本低,调试方便简单,并且符合我国地势,我国是个水资源丰富的国家,西高东低的地势,可以梯极引流发电,水重复利用率高,很合适引流发电。

附图说明

图1为本发明的结构立体示意图;

图2为本发明的结构正视示意图;

图3为本发明的局部结构立体示意图;

图4为本发明的图1中A处结构放大示意图;

图5为本发明的重力球阀的结构示意图;

图6为本发明发电装置主体单边固定架支撑示意图;

其中:1、发电装置主体;2、固定架;3、空心管;4、存水槽;5、重物;6、发电机固定座;7、小传动轮;8、大传动轮;9、轴承;10、单向止回阀;11、第一空心管;12、支撑板;13、重力球阀;14、第二空心管;15、发电机;16、固定板;17、轴承固定座;18、皮带;19、传动轴;20、联轴器;21、四通管道;22、第三空心管;23、轴承固定座;24、轴承;25、旋转接头;26、底板;27、三通管道;131、实心球体;132、连杆;133、回杆;134、活塞;135、阀体;1311、支柱。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明,但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

实施例:

如图1-图6所示,为本发明所实现的一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置,一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置,包括发电装置主体1,所述发电装置主体1上固定有固定架2,所述固定架2上固定有支撑板12,支撑板12上设置有发电机固定座6,所述发电机固定座6上设置有发电机15,所述发电装置主体1上连接有空心管3,所述支撑板12固定有固定板16,固定板16上设置有轴承固定座17;所述轴承固定座17支撑有轴承9。传动轴19与大传动轮8连接在一起,小传动轮7通过皮带18与大传动轮8连接一起,小传动轮7与发电机15输出轴连接在一起,传动轴19另一端通过轴承9与联轴器20连接,联轴器20另一端与四通管道21连接;固定架2的另一边设置有支撑板12,支撑板12上固定有底板26,底板26上固定有轴承座23;轴承座23内设置有轴承24,第三空心管22通过轴承24与四通管道21连接,第三空心管22另一端与旋转接头25连接,旋转接头25另一端与空心管3固定连接,空心管3另一端与高位水源连接;四通管道21的前后两端与单向止回阀10连接,单向止回阀10另外一端分别与第一空心管11、第二空心管14连接,第一空心管11、第二空心管14接有存水槽4(图1、图2中显示有7种实现方式,最左边的有两个存水槽4,左二和左三均具有一个存水槽4,一个重物5;左四和左五均具有两个存水槽4;右二具有四个存水槽4,最右边的具有四排存水槽4。

第一空心管11与第二空心管14的最外端分别设置有存水槽4,所述存水槽4中设置有重力球阀13,第一空心管11和第二空心管14的一端均与重力球阀13连接。

在实现方式中,第一空心管11连接有存水槽4,第二空心管14的外端也可以连接重物5。存水槽4和重物5的位置可以互换。

结合图5所示,重力球阀13包括有实心球体131与连杆132、回杆133、活塞134及阀体135,阀体135上设置有活塞134,活塞134被回杆133顶持,回杆133又被连杆132所带动,实心球体131前端具有一支柱1311,所述支柱1311顶持连杆132,在(实心球体)产生重力的作用下推动连杆132;阀体135一端具有进水口,另一端为出水口(具有活塞134端)。

所述存水槽4的进水端设置成侧向斜度,当水通过重力球阀13打开,出水口流进存水槽4,根据万有引力理论存在存水槽内的水受重力会产生侧向力。

所述四通管道21前后端与单向止回阀10连接,单向止回阀10另一端与第一空心管11,第二空心管14连接。

所述四通管道21侧中心口与第三空心管22连接,第三空心管22另一端通过轴承24与旋转接头25连接,旋转接头25另一端与空心管3固定连接。

所述作为进水管的空心管3与高位水源连接,我们设置高位水源的高度大于第一空心管11与第二空心管14组成圆的直径。根据连通器原理,高端水引流到低端。从而把水引到了第一空心管11与第二空管14的两端部的存水槽4中。

所述两端存水槽4内的重力球阀13开关水:所述重力球阀13设置在两端存水槽4内,当第二空心14在低端时,重力球阀13上的实心球体受重力的侧向力大于水压,连动连杆推动回杆与阀体内的活塞关水,同时存在存水槽4内的水流出。这时第一空心管11在高端,重力球阀13上的实心球体受重力的侧向力,连动连杆打开,由于阀体进水口与第一空心管11出水端连接,活塞上带水压,水压推动活塞与回杆开水.第一空心管11上的重力球阀13开水流进存水槽4,存水槽内4的水受重力的侧向力旋转到低端时,同理重力球阀13关水,存水槽4内的水流出。这样在第一空心管11,第二空心管14通过连接旋转,重力球阀13在存水槽4内实现循环开关水。

所述大传动轮8的体积设置大于发电机15输出端小传动轮7的体积。

一种杠杆原理引水转换重力势能发电装置,所述组合部件具有灵活性,其组合的方法也尽其不同,结合实施例图6.包括发电装置主体1,所述发电装置主体1上固定有固定架2,所述固定架2上固定有支撑板12,支撑板12上设置有发电机固定座6,所述发电机固定座6上设置有发电机15,所述发电装置主体1上连接有空心管3,所述支撑板12固定有固定板16,固定板16上设置有轴承固定座17;所述轴承固定座17支撑有轴承9,第三空心管22与大传动轮8连接在一起,小传动轮7通过皮带18与大传动轮8连接一起,小传动轮7与发电机15输出轴连接在一起。第三空心管22与旋转接头25连接,旋转接头25另一端与空心管3固定连接,空心管3与高位水源连接。第三空心管22另一端通过轴承9连接三通管道27中心端,三通管道27前后两端与单向止回阀10连接,单向止回阀10另一端与第一空心管11,第二空心管14连接,第一空心管11,第二空心管14另一端分别连接重力球阀13和存水糟4。这样组合成发电装置主体1单边固定架支撑。

根据连通器原理,引流到第二空心管14的高点处再重新落下,水转换能量高,损耗少,根据阿基米德杠杠原理,当水在一组存水槽4内的重量大于另一组存水槽4内的力时,就向下旋转。通过引水流到第二空心管14的端部。高位水源与空心管3连接,空心管3另一端与旋转接头25固定连接,旋转接头25另一端第三空心管22连接,第三空心管22另一端通过轴承24与四通管道21连接,四通管道21的前后端连接单向止回阀10,两个单向止回阀10另一端连接第二空心管14。第二空心管14前后端部皆连接有存水槽4。通过该设计,使得两组存水槽4与第二空心管14形成一个杠杆,在第二空心管14两端分别安装闭开水的重力球阀13,重力球阀13设置在存水槽内4,存水槽4内的水受重力使第二空心管14旋转到高端重力球阀13打开水。单向止回阀10防止第二空心管旋转到高端,第二空心管14另一端在低端,由于水压高端会倒流回低端,设置单向止回阀10,这样低端的第二空心管14存水槽内4的重力球阀13关水,水流就向高端的第二空心管14存水槽4内的重力球阀13出水。重力球阀13开关水:当第二空心14在低端时,重力球阀13上的实心球体131受重力的侧向力大于水压,连动连杆推动回杆与阀体内的活塞关水,同时存在存水槽4内的水流出。这时第二空心管14另一端在高端,重力球阀13上的实心球体受重力的侧向力,连动连杆132打开,由于阀体135进水口与第二空心管14出水端连接,活塞上带水压,水压推动活塞与回杆开水.第二空心管14上的重力球阀13开水流进存水槽4,存水槽4内的水受重力的侧向力旋转到低端时,同理重力球阀13关水,存水槽4内的水流出。由于杆的高端存水槽4存水低端存水槽4流出水,根据杠杆原理,杠杆受到不平衡的力,从而实现循环旋转。根据杠杆原理与重力势能功计算,第二空心管14越长,水通过管道流进存水糟4的水越多,产生的机械功越大,装置带动发电机发出的电越多。通过该设计,水引到了第二空心管14的端部最高点,重力势能转换成机械能达到了最大化,效率也提高了,安装简单,简化了全统水车制造复杂,笨重,效率低。

所述组合部件可以有现有的部件替换,例如重力球阀可以由电磁水阀通过旋转轴处设置碳刷开关,从而控制其开关水。

本发明通过空心管3、第一空心管11和第二空心管14引水流发电,空心管3与外接水源连接形成高度差,空心管3可连接家用免费的自来水,水库,水坝,江,河流,小溪等等有水源的地方都可通过空心管3引流,只要水源的高度大于第一空心管11与第二空心管14组成的圆直径,根据连通器原理,高端水引流到低端第二空心14管端部。这样就能通过空心管3引流到这个发电装置主体1上用。根据杠杆原理与重力势能功计算,第一空心管11与第二空心管14越长,水流进存水槽4的水越多,产生的机械功就会越大,装置带动发电机发出的电越多。其次可以避开人居住区避免影响人的正常生活,可以大规模集中在一个地方发电,对环境要求很低,没有环境污染绿色环保,同时降低投资者进入水力发电门槛,维护成本很低,调试方便简单,并且符合我国地势,我国是个水资源丰富的国家,西高东低的地势,可以梯极引流发电,水重复利用率高,很合适引流发电。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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