專(zhuān)利名稱(chēng)：管道電磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬機(jī)電工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及電磁發(fā)電機(jī)的改進(jìn)。
二.
背景技術(shù)：
天然的能量介質(zhì)，例如諸如水能和風(fēng)能等流體，具有無(wú)窮無(wú)盡的綠色能源。人類(lèi)盡量利用自然界的綠色能源，對(duì)環(huán)境保護(hù)和國(guó)家持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，已成了各國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的共識(shí)。很多國(guó)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(duì)于利用水能等流體來(lái)發(fā)電的這種常規(guī)技術(shù)，目前利用水能的發(fā)電裝置，普遍具有獨(dú)立的采集能量的葉輪機(jī)、中軸與葉輪機(jī)能量輸出軸相連的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)都是采取帶有繞組的轉(zhuǎn)子固定在中軸上并在定子的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行發(fā)電?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)形式下的流體發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)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(shí)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(shí)現(xiàn)多個(gè)流體發(fā)電裝置進(jìn)行并行發(fā)電時(shí)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要建設(shè)大規(guī)模的合并水資源的基礎(chǔ)設(shè)施，投入產(chǎn)出比不理想，難以方便和經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)多個(gè)流體發(fā)電機(jī)進(jìn)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(shí)用新型專(zhuān)利200720302231. 3，名稱(chēng)為“一種流體發(fā)電機(jī)”、發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)200710165770. 1，名稱(chēng)為“一種流體發(fā)電機(jī)”，提出了一種新的流體發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)為包括外筒體，具有多個(gè)固定在外筒體內(nèi)的單個(gè)流體發(fā)電機(jī)，單個(gè)流體發(fā)電機(jī)具有定子、軸套、轉(zhuǎn)子、內(nèi)筒、多塊葉片。實(shí)用新型專(zhuān)利200720302231. 3，名稱(chēng)為“一種流體發(fā)電機(jī)”、發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)200710165770. 1，名稱(chēng)為“一種流體發(fā)電機(jī)”雖然集流體能量采集器葉輪機(jī)和發(fā)電機(jī)于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，可以方便地實(shí)現(xiàn)多個(gè)流體發(fā)電機(jī)進(jìn)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(jī)，葉片在流體中比較容易變形，因而在使用過(guò)程中維修的工作量大。此外，實(shí)用新型專(zhuān)利200720302231. 3，名稱(chēng)為“一種流體發(fā)電機(jī)”、發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)200710165770. 1，名稱(chēng)為“一種流體發(fā)電機(jī)”還有一個(gè)明顯的不足之處，葉片一端懸空不固定，這一方面導(dǎo)致了上述所說(shuō)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(zhuǎn)換效率。因此，實(shí)用新型專(zhuān)利200720302231. 3，名稱(chēng)為“一種流體發(fā)電機(jī)”、發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng) 200710165770. 1，名稱(chēng)為“一種流體發(fā)電機(jī)”的發(fā)明創(chuàng)造很值得進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)，以便更好地利用各種流體特別是低位能流體的能量進(jìn)行發(fā)電。
三.發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)制造管道電磁發(fā)電機(jī)，以克服目前利用流體來(lái)進(jìn)行發(fā)電的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大、噪聲大、發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)不緊湊、葉片在流體中容易變形、使用過(guò)程中要經(jīng)常維修的缺點(diǎn)，以便更好地利用各種流體特別是低位能流體的能量。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的管道電磁發(fā)電機(jī)，其特征在于具有一個(gè)或一個(gè)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(guò)端蓋8中部圓孔的葉輪軸管2、固定在葉輪軸管2
3外壁的永久磁體3、設(shè)置于永久磁體3外壁并內(nèi)壁與永久磁體3外壁有細(xì)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(gè)端面結(jié)合固定的兩個(gè)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(jié)。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。采取以上措施的本實(shí)用新型管道電磁發(fā)電機(jī)，集流體能量采集器葉輪機(jī)和發(fā)電機(jī)于一體，結(jié)構(gòu)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(guò)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是本實(shí)用新型實(shí)施例的部份剖的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖1的A——A剖視圖。
五.具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)是具有一個(gè)或一個(gè)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(guò)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(shè)置于永久磁體 3外壁并內(nèi)壁與永久磁體3外壁有細(xì)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(gè)端面結(jié)合固定的兩個(gè)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(jié)。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(dāng)將具有一定壓力的水流導(dǎo)入葉輪軸管2內(nèi)，沖擊葉輪1的迎水面，葉輪1將轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在葉輪軸管2外壁的永久磁體3轉(zhuǎn)動(dòng)，則定子線圈4產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)而進(jìn)行發(fā)電。由于本實(shí)用新型成本低，容易制造，并工作可靠，不須經(jīng)常維護(hù)，最適宜多個(gè)本實(shí)用新型設(shè)置于水頭落差的水流中進(jìn)行并行發(fā)電荷載。以下再結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述。附圖1給出了本實(shí)用新型實(shí)施例的部份剖的結(jié)構(gòu)示意圖。參考附圖1，實(shí)施例具有二個(gè)輪邊緣焊接固定于葉輪軸管2內(nèi)壁的葉輪1 (左面一個(gè)，右面一個(gè)，左面的一個(gè)因未剖開(kāi)看不到)。葉輪軸管2用鋼管做成。葉輪1的形狀類(lèi)似小孩子玩的紙風(fēng)車(chē)，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(kāi)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(guò)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(guò)。這樣，當(dāng)具有一定壓力的水流沖擊葉輪1的迎水面時(shí)，葉輪1將轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)葉輪軸管2轉(zhuǎn)動(dòng)，水流從每二片葉片之間的間隙通過(guò)，再?zèng)_擊下一個(gè)葉輪1。永久磁體3用釹鐵硼或其他永磁材料制成的強(qiáng)力磁鐵做成半圓瓦狀，上下異極性的兩個(gè)半圓瓦狀的永久磁體3合成一個(gè)有微小縫隙的空心圓柱體。每個(gè)永久磁體3都有2 個(gè)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(xì)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(zhuǎn)子在其內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)端蓋8同樣的構(gòu)造，用不導(dǎo)磁的鋁做成，通過(guò)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(tái)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(jié)構(gòu)與集水口 6結(jié)構(gòu)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(gè)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(shí)已在各種水中電機(jī)得到了廣泛的應(yīng)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(guò)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(guò)該圖可更清楚地看到實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。參考附圖2，葉輪1有點(diǎn)類(lèi)似小孩子玩的紙風(fēng)車(chē)，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(guò)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(zhuǎn)子。實(shí)施例是這樣工作的當(dāng)流體為水流時(shí)，視流體的方向，固定好本實(shí)用新型，將具有一定壓力的水流導(dǎo)入集水口 6，再進(jìn)入葉輪軸管2內(nèi)，沖擊葉輪1的迎水面，葉輪1將轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在葉輪軸管2外壁的永久磁體3轉(zhuǎn)動(dòng)，則定子線圈4產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，配置相應(yīng)的電刷引出即可發(fā)出電力荷載用電器。現(xiàn)時(shí)本機(jī)電工程技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，都可對(duì)常規(guī)電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。本實(shí)用新型的各部件參數(shù)可依據(jù)電工原理按使用要求先進(jìn)行理論計(jì)算，再經(jīng)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選得出科學(xué)實(shí)用的工藝參數(shù)。本實(shí)用新型的實(shí)施例為二極直流發(fā)電機(jī)的工程實(shí)施例。在工程實(shí)踐和產(chǎn)業(yè)活動(dòng)中，根據(jù)用途要求和流體條件，還可將本實(shí)用新型設(shè)計(jì)制造成多極發(fā)電機(jī)，此時(shí)永久磁體3作多極的排列設(shè)置，并要設(shè)置與之匹配的線圈和電刷。
權(quán)利要求1.管道電磁發(fā)電機(jī)，其特征在于具有一個(gè)或一個(gè)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(guò)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(shè)置于永久磁體(3)外壁并內(nèi)壁與永久磁體(3)外壁有細(xì)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(gè)端面結(jié)合固定的兩個(gè)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(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道電磁發(fā)電機(jī)，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)。
專(zhuān)利摘要管道電磁發(fā)電機(jī)，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(jié)。本實(shí)用新型集流體能量采集器葉輪機(jī)和發(fā)電機(jī)于一體，結(jié)構(gòu)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(guò)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(hào)F03B3/12GK201991679SQ20112004241
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者馮巖, 陳美虞 申請(qǐng)人:馮巖, 陳美虞