專利名稱：管道電磁發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬機電工程技術領域，特別是涉及電磁發(fā)電機的改進。
二.
背景技術：
天然的能量介質(zhì)，例如諸如水能和風能等流體，具有無窮無盡的綠色能源。人類盡 量利用自然界的綠色能源，對環(huán)境保護和國家持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，已成了各國能源 產(chǎn)業(yè)的共識。很多國家都調(diào)整了自己的能源產(chǎn)業(yè)政策，積極發(fā)展綠色能源。對于利用水能 等流體來發(fā)電的這種常規(guī)技術，目前利用水能的發(fā)電裝置，普遍具有獨立的采集能量的葉 輪機、中軸與葉輪機能量輸出軸相連的發(fā)電機，發(fā)電機的結構都是采取帶有繞組的轉子固 定在中軸上并在定子的磁場中旋轉，從而產(chǎn)生感生電動勢進行發(fā)電。基于上述結構形式下 的流體發(fā)電裝置，結構不緊湊，在較大能量的水頭下的水電站具有較佳的投入產(chǎn)出比，但在 較小能量的水頭下就不實用。特別是在廣大的具有低水頭水資源的地區(qū)，要利用低水頭水 資源，實現(xiàn)多個流體發(fā)電裝置進行并行發(fā)電時，結構復雜，要建設大規(guī)模的合并水資源的基 礎設施，投入產(chǎn)出比不理想，難以方便和經(jīng)濟地實現(xiàn)多個流體發(fā)電機進行并行發(fā)電。為了更 好地利用各種流體特別是低位能流體的能量，實用新型專利200720302231. 3，名稱為“一種 流體發(fā)電機”、發(fā)明專利申請200710165770. 1，名稱為“一種流體發(fā)電機”，提出了一種新的 流體發(fā)電機，結構為包括外筒體，具有多個固定在外筒體內(nèi)的單個流體發(fā)電機，單個流體 發(fā)電機具有定子、軸套、轉子、內(nèi)筒、多塊葉片。實用新型專利200720302231. 3，名稱為“一 種流體發(fā)電機”、發(fā)明專利申請200710165770. 1，名稱為“一種流體發(fā)電機”雖然集流體能量 采集器葉輪機和發(fā)電機于一體，結構緊湊，可以方便地實現(xiàn)多個流體發(fā)電機進行并行發(fā)電， 能更好地利用各種流體特別是低位能流體的能量，但也有不足之處，即是上述新的流體發(fā) 電機，葉片在流體中比較容易變形，因而在使用過程中維修的工作量大。此外，實用新型專 利200720302231. 3，名稱為“一種流體發(fā)電機”、發(fā)明專利申請200710165770. 1，名稱為“一 種流體發(fā)電機”還有一個明顯的不足之處，葉片一端懸空不固定，這一方面導致了上述所說 的葉片在流體中比較容易變形，而更重要的是葉片中空的水流不能得以利用，降低了能量 轉換效率。因此，實用新型專利200720302231. 3，名稱為“一種流體發(fā)電機”、發(fā)明專利申請 200710165770. 1，名稱為“一種流體發(fā)電機”的發(fā)明創(chuàng)造很值得進一步進行改進，以便更好 地利用各種流體特別是低位能流體的能量進行發(fā)電。
三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設計制造管道電磁發(fā)電機，以克服目前利用流體來進行發(fā)電的裝 置結構復雜，制造難度大、噪聲大、發(fā)電裝置結構不緊湊、葉片在流體中容易變形、使用過程 中要經(jīng)常維修的缺點，以便更好地利用各種流體特別是低位能流體的能量。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的管道電磁發(fā)電機，其特征在于具有一個或一個以 上的輪邊緣固定于葉輪軸管2內(nèi)壁的葉輪1、內(nèi)壁固定有葉輪1外壁固定有永久磁體3并兩 端緊套葉輪軸管軸承5的軸孔且穿過端蓋8中部圓孔的葉輪軸管2、固定在葉輪軸管2外壁的永久磁體3、設置于永久磁體3外壁并內(nèi)壁與永久磁體3外壁有細微間隙的定子線圈4、 中部固定有葉輪軸管軸承5并置有能使葉輪軸管2兩端緊套伸出的圓孔且與定子線圈4的 左右兩個端面結合固定的兩個端蓋8，所述的葉輪1具有二片或二片以上葉片，每片葉片的 外邊緣固定于葉輪軸管2的內(nèi)壁，中心邊緣相互連結。具有固定于葉輪1迎水方向的葉輪軸管2前端的集水口 6，所述的集水口 6后部緊 密嵌套有中部緊套葉輪軸管2前端的水口軸承9，還具有固定于葉輪軸管2尾端的出水口 10，所述的出水口 10前部緊密嵌套有中部緊套葉輪軸管2尾端的水口軸承9。采取以上措施的本發(fā)明管道電磁發(fā)電機，集流體能量采集器葉輪機和發(fā)電機于一 體，結構緊湊，制造容易，成本低廉。在流體中如在水中，葉輪不容易變形，使用過程中不必 經(jīng)常維修，能更好地利用各種流體特別是低位能流體的能量。
四.


附圖1是本發(fā)明實施例的部份剖的結構示意圖；附圖2是附圖1的A——A剖視圖。
五.
具體實施例方式本發(fā)明的基本結構是具有一個或一個以上的輪邊緣固定于葉輪軸管2內(nèi)壁的葉 輪1、內(nèi)壁固定有葉輪1外壁固定有永久磁體3并兩端緊套葉輪軸管軸承5的軸孔且穿過 端蓋8中部圓孔的葉輪軸管2、固定在葉輪軸管2外壁的永久磁體3、設置于永久磁體3外 壁并內(nèi)壁與永久磁體3外壁有細微間隙的定子線圈4、中部固定有葉輪軸管軸承5并置有 能使葉輪軸管2兩端緊套伸出的圓孔且與定子線圈4的左右兩個端面結合固定的兩個端蓋 8。葉輪1具有二片或二片以上葉片，每片葉片的外邊緣固定于葉輪軸管2的內(nèi)壁，中心邊 緣相互連結。葉片的外邊緣與葉輪軸管2內(nèi)壁的母線形成的角度在5度——85度之間，以 40度為好。當將具有一定壓力的水流導入葉輪軸管2內(nèi)，沖擊葉輪1的迎水面，葉輪1將轉 動，從而帶動固定在葉輪軸管2外壁的永久磁體3轉動，則定子線圈4產(chǎn)生感生電動勢而進 行發(fā)電。由于本發(fā)明成本低，容易制造，并工作可靠，不須經(jīng)常維護，最適宜多個本發(fā)明設置 于水頭落差的水流中進行并行發(fā)電荷載。以下再結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳述。附圖1給出了本發(fā)明實施例的部份剖的結構示意圖。參考附圖1，實施例具有二個 輪邊緣焊接固定于葉輪軸管2內(nèi)壁的葉輪1 (左面一個，右面一個，左面的一個因未剖開看 不到)。葉輪軸管2用鋼管做成。葉輪1的形狀類似小孩子玩的紙風車，葉輪1用鋼片做 成，有8片在圓周上均勻排列的葉片(參看附圖2)，每片葉片的展開面近似扇形平面，經(jīng)鈑 金加工而呈渦片狀扭面，每片葉片的外邊緣與葉輪軸管2內(nèi)壁的母線形成約40度角排列， 并焊接固定于葉輪軸管2的內(nèi)壁。同樣地，每片葉片的中心邊緣通過一小段置于葉輪軸管 2中心軸上的鋼管組合焊成葉輪，每二片葉片之間具有間隙使流體通過。這樣，當具有一定 壓力的水流沖擊葉輪1的迎水面時，葉輪1將轉動并帶動葉輪軸管2轉動，水流從每二片葉 片之間的間隙通過，再沖擊下一個葉輪1。永久磁體3用釹鐵硼或其他永磁材料制成的強力磁鐵做成半圓瓦狀，上下異極性的兩個半圓瓦狀的永久磁體3合成一個有微小縫隙的空心圓柱體。每個永久磁體3都有2 個螺紋孔，以便用螺栓將永久磁體3與葉輪軸管2連接固定。定子線圈4繞在硅鋼片鐵芯上，空心圓柱體狀的定子線圈4內(nèi)壁與永久磁體3外 壁有細微的間隙，以便能由葉輪1、葉輪軸管2和永久磁體3組成的轉子在其內(nèi)轉動。兩個端蓋8同樣的構造，用不導磁的鋁做成，通過螺栓與定子線圈4固定一體。端 蓋8中部有子口固定有葉輪軸管軸承5。固定于葉輪1迎水方向的葉輪軸管2前端的集水口 6，后部有子口緊密嵌套水口軸 承9，水口軸承9的中部軸孔緊套葉輪軸管2前端。集水口 6用鋼板做成，前部為空心圓臺 形，以便收集流體。出水口 10用鋼板做成，除了尾部為空心圓柱狀外，其他結構與集水口 6結構相同， 前部同樣緊密嵌套有中部緊套葉輪軸管2尾端的水口軸承9。前后的二個葉輪軸管軸承5使用防水軸承(水封)，分別嵌入端蓋8中部的子口 固定。集水口 6嵌套的水口軸承9和出水口 10嵌套的水口軸承9同樣使用防水軸承(水 封)。防水軸承(水封)現(xiàn)時已在各種水中電機得到了廣泛的應用，有很多防水軸承(水 封)商品可以選擇使用，可以用密封的塑料軸承或陶瓷軸承，例如淅江海寧康耐特軸承制 造有限公司生產(chǎn)的各種規(guī)格的防水軸承。外殼7用鋁板做成，通過螺栓與定子線圈4固定一體。附圖2給出了附圖1的A——A方向剖視圖。通過該圖可更清楚地看到實施例的 具體結構。參考附圖2，葉輪1有點類似小孩子玩的紙風車，有8片葉片，每片葉片的外邊緣 焊接固定于葉輪軸管2的內(nèi)壁，每片葉片的中心邊緣通過一小段鋼管組合焊成葉輪，該小 段鋼管前端封閉。由葉輪1、葉輪軸管2和永久磁體3組成轉子。實施例是這樣工作的當流體為水流時，視水流的方向，固定好本發(fā)明，將具有一 定壓力的水流導入集水口 6，再進入葉輪軸管2內(nèi)，沖擊葉輪1的迎水面，葉輪1將轉動，從 而帶動固定在葉輪軸管2外壁的永久磁體3轉動，則定子線圈4產(chǎn)生感生電動勢，配置相應 的電刷引出即可發(fā)出電力荷載用電器?，F(xiàn)時本機電工程技術領域的一般技術人員，都可對常規(guī)電機進行設計和制造。本 發(fā)明的各部件參數(shù)可依據(jù)電工原理按使用要求先進行理論計算，再經(jīng)實驗優(yōu)選得出科學實 用的工藝參數(shù)。本發(fā)明的實施例為二極直流發(fā)電機的工程實施例。在工程實踐和產(chǎn)業(yè)活動 中，根據(jù)用途要求和流體條件，還可將本發(fā)明設計制造成多極發(fā)電機，此時永久磁體3作多 極的排列設置，并要設置與之匹配的線圈和電刷。
權利要求
1.管道電磁發(fā)電機，其特征在于具有一個或一個以上的輪邊緣固定于葉輪軸管(2) 內(nèi)壁的葉輪(1)、內(nèi)壁固定有葉輪(1)外壁固定有永久磁體C3)并兩端緊套葉輪軸管軸承 (5)的軸孔且穿過端蓋(8)中部圓孔的葉輪軸管O)、固定在葉輪軸管( 外壁的永久磁體 (3)、設置于永久磁體(3)外壁并內(nèi)壁與永久磁體(3)外壁有細微間隙的定子線圈、中部 固定有葉輪軸管軸承(5)并置有能使葉輪軸管(2)兩端緊套伸出的圓孔且與定子線圈(4) 的左右兩個端面結合固定的兩個端蓋(8)，所述的葉輪(1)具有二片或二片以上葉片，每片 葉片的外邊緣固定于葉輪軸管O)的內(nèi)壁，中心邊緣相互連結。
2.根據(jù)權利要求1所述的管道電磁發(fā)電機，其特征為具有固定于葉輪(1)迎水方向 的葉輪軸管( 前端的集水口(6)，所述的集水口(6)后部緊密嵌套有中部緊套葉輪軸管 ⑵前端的水口軸承(9)，還具有固定于葉輪軸管(2)尾端的出水口(10)，所述的出水口 (10)前部緊密嵌套有中部緊套葉輪軸管( 尾端的水口軸承(9)。
全文摘要
管道電磁發(fā)電機，其特征在于具有葉輪、葉輪軸管、永久磁體、定子線圈、端蓋，葉輪具有葉片，每片葉片的外邊緣固定于葉輪軸管的內(nèi)壁，中心邊緣相互連結。本發(fā)明集流體能量采集器葉輪機和發(fā)電機于一體，結構緊湊，制造容易，成本低廉。在流體中如在水中，葉輪不容易變形，使用過程中不必經(jīng)常維修，能更好地利用各種流體特別是低位能流體的能量。
文檔編號F03B13/00GK102102618SQ20111004106
公開日2011年6月22日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權日2011年2月21日
發(fā)明者馮巖, 陳美虞 申請人:馮巖, 陳美虞