一種將風氫新能源作為動力裝置的玉米收割機的製作方法

2023-06-24 04:42:06 1

專利名稱：一種將風氫新能源作為動力裝置的玉米收割機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種將風氫新能源作為動力裝置的玉米收割機，屬於新能源應用 技術領域。
背景技術：
2009年，中國風電裝機容量3000萬千瓦，躍居世界第二位，未來兩年，中國風電有 望成為世界第一。特別是中國海岸線長度為1. 8萬公裡，海上風力資源達到7. 5億千瓦，上 海已建成東海大橋10萬千瓦風電場，單機容量不低於2000千瓦，預計發電量可達2. 6億 度，可供上海20多萬戶居民使用一年。上海還將在崇明島、長興島和奉賢沿海建設大型風 力發電場。江蘇省南通市、鹽城市和連雲港市的沿海和內蒙古草原上近年興建了許多座風 力發電場。無錫已建設無錫風電科技產業園。由於風能是清潔能源，在風力發電的過程中 不排放二氧化碳、二氧化硫和其它有害氣體。中國和英國、丹麥許多國家一樣，會繼續加快 風力發電的發展。風力發電比光伏發電所產生的電流更難以形成恆定的電流，風力大時，風力發電 產生的電流量也大，併網時容易對國家電網造成衝擊，這一難題必須設法解決。
發明內容本實用新型的目的在於克服上述不足之處，提供一種將風氫新能源作為動力裝置 的玉米收割機。地球上許多地方的內陸和海上都有豐富的風力資源，玉米收割機在野外作業，處 於『八面來風』的有利環境之中。然而人類長期以來，依賴化石能源，在農業機械上普遍採 用由柴油機或汽油機提供動力，排放的廢氣加劇了環境汙染和氣候變化。如今風電價格已 經接近化石資源發電的水平，風能是自然界可再生的能源，風力發電對環境無汙染，缺點是 風力變化無常，風力發電產生的電流量也隨時變化，給風能的利用造成了困難。氫是二次能 源，可以長期儲存，適合長途輸送，可以再生和循環利用，特別是氫燃料電池能高效發電，能 輸出恆定的電流、體積可大可小，適合在進行田間移動作業的玉米收割機上普遍應用。風氫能源系統是新生事物。清華大學核能與新能源技術研究院已經研究風氫，認 為氫能是極具潛力的『能源載體』，是以化學儲能技術儲藏風能的好方案。風氫無汙染，當 用氫產生電和熱時，副產物是清潔的水。美國能源部可再生能源實驗室已製成獨特的風氫 互補設備，利用風力發電機產生的電生產和儲備純氫。德國和日本也在積極探索風氫新能 源。本項專利的發明人繆同春不僅將風能轉換成的一部分電能用於玉米的收割，還將 風能轉換成的另一部分電能用於玉米的乾燥和脫粒，在『風氫新能源電動玉米收割機』中設 置有乾燥裝置和脫粒滾筒，使本實用新型的玉米收割機不僅能從玉米莖杆上摘下玉米穗， 還能邊收割、邊乾燥、邊脫粒。在玉米收穫季節，如果碰上連續陰雨的天氣，玉米籽粒的胚 芽會發黴，人和牲畜吃了黴變的玉米容易得癌症，所以玉米產區的廣大農民都需要有帶乾燥裝置和脫粒滾筒的玉米收割機，希望能直接收穫到玉米粒。本實用新型的終極目標就是要將地球上的風能通過風力發電-電解水制氫-氫燃 料電池發電-將電能轉換成機械能、熱能的技術途徑成為玉米收割機的動力，而且在能量 轉換過程中不對環境造成任何汙染。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的採用風氫新能源裝置與玉米收割裝置連結組成『風氫新能源電動玉米收割機』 21 ； 風氫新能源裝置包括葉片1、風力發電機2、空心支柱3、導電線4、電解水制氫裝置5、輸氫 氣管道6、氫燃料存儲容器製造車間7、氫燃料存儲容器8、氫燃料輸送管9、氫燃料電池10、 電動機11、動力輸出軸12、機械傳動裝置13 ；海洋上空或陸地上空的風力吹動風力發電機 2的葉片1快速旋轉，帶動安裝在空心支柱3的頂部的風力發電機2產生電流，電流通過導 電線4輸入電解水制氫裝置5產生氫氣，輸氫氣管道6連接電解水制氫裝置5和氫燃料存 儲容器製造車間7，從氫燃料存儲容器製造車間7運出的氫燃料存儲容器8放進『風氫新能 源電動玉米收割機』21的內部，氫燃料輸送管9連結氫燃料存儲容器8和氫燃料電池10，導 電線4連結氫燃料電池10和電動機11，電動機11的動力輸出軸12與機械傳動裝置13連 結；玉米收割裝置包括前行走輪14、割杆裝置15、液壓升降器16、摘穗扒皮裝置17、駕駛 室18、玉米穗輸送裝置19、乾燥裝置20、脫粒滾筒22、玉米粒出口 23、玉米粒存儲箱M、後 行走輪25 ；割杆裝置15安裝在前部，液壓升降器16安裝在割杆裝置15的後面、調節割杆 裝置15的位置高低，摘穗扒皮裝置17安裝在液壓升降器16的後面，玉米穗輸送裝置19斜 裝在『風氫新能源電動玉米收割機』21上，其上部與乾燥裝置20連結並相通，其下部與摘穗 扒皮裝置17連結並相通；脫粒裝置22安裝在乾燥裝置20的下方，玉米粒存儲箱M安裝在 脫粒滾筒22的下方。風力發電機2是水平軸式風力發電機或垂直軸式風力發電機或風道式風力發電 機。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步描述海洋上空和陸地上空的風力吹動風力發電機的葉片快速旋轉，帶動風力發電機 發出電流，電流輸入電解水制氫裝置產生氫氣，氫氣通過輸氫氣管道輸入氫燃料存儲容器 製造車間，將製造出的氫燃料存儲容器安裝在『風氫新能源電動玉米收割機」內部，將多變 的風能轉換成穩定的氫能，從氫燃料容器裡輸出的氫燃料通過氫燃料輸送管輸入氫燃料電 池，在氫燃料電池內通過電化學反應高效釋放出電能，電流輸入電動機內將電能轉換成機 械能，能量用於完成玉米的割杆、摘穗扒皮、玉米穗輸送、玉米乾燥、脫粒、玉米粒存儲、玉米 粒運出多項作業的運轉。在風氫能源體系中，氫能的儲存是關鍵，在常溫常壓的狀態下，氫的能量密度太 低，不可能大規模儲存氫氣，也不可能將氫能應用到農業機械上。氣態高壓儲氫是直接的儲 氫體系，這種體系的動態響應好，能在瞬間提供足夠的氫氣保證『風氫新能源電動玉米收割機』的正常運轉，也能在瞬間關閉閥門，停止氫氣的供應。在-252. 7°C時，氫可成為液體，密 度為70g/L.，僅為水的1/15，液氫的質量儲能密度高，但成本較大。『風氫新能源電動玉米 收割機』裡的氫燃料存儲容器裡儲存的是高壓氣態氫或液態氫，其他的創新方法仍在探索 中。中國湘電集團生產的直接驅動式永磁風力發電機大部分是水平軸式風力發電機， 目前在上海、江蘇沿海地區安裝的高大的風力發電機幾乎全部是水平軸式風力發電機，水 平軸風力發電機的風輪自動對風、尾舵也能對風，是全世界已經大量生產的風力發電機的 主力機型。在內陸的草原上可以設置垂直軸式風力發電機，垂直軸式風力發電機不需要建 造昂貴的塔架，維護和保養比較方便。現舉出實施例如下實施例一在江蘇省南通市如東縣的沿海地區安裝了 20臺單機容量為500千瓦的水平軸式 風力發電機進行風力發電，風力發電產生的電流全部用於電解水制氫氣，氫氣以高壓氣態 氫或液氫的形態被儲存在氫燃料存儲容器中，從如東縣沿海地區運出的大批量氫燃料存儲 容器被集中運送到江蘇省徐州市沛縣的玉米產區，在沛縣的玉米產區將氫燃料存儲容器分 別放入成千臺『風氫新能源電動玉米收割機』內，從氫燃料存儲容器輸出的氫燃料通過氫 燃料輸送管輸入氫燃料電池，在氫燃料電池內通過電化學反應高效釋放出電能，電流通過 導電線輸入電動機，在電動機內將電能轉換成機械能，電動機的動力輸出軸將機械能輸送 到機械傳動裝置，驅動『風氫新能源電動玉米收割機』的各個部件完成玉米的割杆、摘穗扒 皮、玉米穗輸送、玉米乾燥、脫粒、玉米粒存儲、玉米粒運出多項作業的運轉。成千臺『風氫新 能源電動玉米收割機』在田間作業時排放的副產物全部是潔淨的水，沒有給沛縣的玉米產 區的生態環境造成任何的汙染。實施例二 在內蒙古自治區的呼倫貝爾大草原上安裝了 2000臺單機容量為50千瓦的垂直軸 風力發電機進行風力發電，風力發電產生的電流全部用於電解水制氫氣，氫氣以高壓氣態 氫或液氫的形態被儲存在氫燃料存儲容器中，從內蒙古自治區的呼倫貝爾大草原運出的大 批量氫燃料存儲容器被集中運送到東北吉林省的大面積玉米主產區，在吉林省的玉米主產 區將氫燃料存儲容器分別放入上萬臺『風氫新能源電動玉米收割機』，從氫燃料容器輸出的 氫燃料通過氫燃料輸送管輸入氫燃料電池，在氫燃料電池內通過電化學反應高效釋放出電 能，電流通過導電線輸入電動機，在電動機內將電能轉換成機械能，電動機的動力輸出軸將 機械能輸送到機械傳動裝置，驅動『風氫新能源電動玉米收割機』的各個部件完成玉米的割 杆、摘穗扒皮、玉米穗輸送、玉米乾燥、脫粒、玉米粒存儲、玉米粒運出多項作業的運轉。上萬 臺『風氫新能源電動玉米收割機』在田間作業時排放的副產物全部是潔淨的水，沒有給吉林 省的玉米主產區的生態環境造成任何的汙染。
權利要求1.一種將風氫新能源作為動力裝置的玉米收割機，其特徵是，採用風氫新能源裝置與 玉米收割裝置連結組成『風氫新能源電動玉米收割機』 ；風氫新能源裝置包括葉片 ⑴、風力發電機⑵、空心支柱⑶、導電線⑷、電解水制氫裝置(5)、輸氫氣管道(6)、氫燃 料存儲容器製造車間(7)、氫燃料存儲容器(8)、氫燃料輸送管(9)、氫燃料電池(10)、電動 機(11)、動力輸出軸(12)、機械傳動裝置(13)；海洋上空或陸地上空的風力吹動風力發電 機O)的葉片(1)快速旋轉，帶動安裝在空心支柱(3)的頂部的風力發電機(2)產生電流， 電流通過導電線⑷輸入電解水制氫裝置(5)產生氫氣，輸氫氣管道(6)連接電解水制氫 裝置( 和氫燃料存儲容器製造車間(7)，從氫燃料存儲容器製造車間(7)運出的氫燃料存 儲容器⑶放進『風氫新能源電動玉米收割機』 (21)的內部，氫燃料輸送管(9)連結氫燃料 存儲容器⑶和氫燃料電池(10)，導電線(4)連結氫燃料電池(10)和電動機(11)，電動機 (11)的動力輸出軸(12)與機械傳動裝置(13)連結；玉米收割裝置包括前行走輪(14)、割 杆裝置(15)、液壓升降器(16)、摘穗扒皮裝置(17)、駕駛室(18)、玉米穗輸送裝置(19)、幹 燥裝置(20)、脫粒滾筒(22)、玉米粒出口(23)、玉米粒存儲箱(M)、後行走輪0 ；割杆裝 置(15)安裝在前部，液壓升降器(16)安裝在割杆裝置(15)的後面，調節割杆裝置(15)的 位置高低，摘穗扒皮裝置(17)安裝在液壓升降器(16)的後面，玉米穗輸送裝置(19)斜裝 在『風氫新能源電動玉米收割機』 (21)上，其上部與乾燥裝置00)連結並相通，其下部與摘 穗扒皮裝置(17)連結並相通；脫粒裝置02)安裝在乾燥裝置OO)的下方，玉米粒存儲箱 (24)安裝在脫粒滾筒02)的下方。
2.根據權利要求1所述的一種將風氫新能源作為動力裝置的玉米收割機，其特徵是， 所述的風力發電機( 是水平軸式風力發電機或垂直軸式風力發電機或風道式風力發電 機。
專利摘要本實用新型涉及一種將風氫新能源作為動力裝置的玉米收割機，屬於新能源應用技術領域。海洋上空和陸地上空的風力吹動風力發電機的葉片快速旋轉，帶動風力發電機發出電流，電流輸入電解水制氫裝置產生氫氣，氫氣通過輸氫氣管道輸入氫燃料存儲容器製造車間，將製造出的氫燃料存儲容器安裝在『風氫新能源電動玉米收割機」的內部，將多變的風能轉換成穩定的氫能，從氫燃料存儲容器裡輸出的氫燃料通過氫燃料輸送管輸入氫燃料電池，在氫燃料電池內通過電化學反應高效釋放出電能，電流輸入電動機內將電能轉換成機械能，能量用於完成玉米的割杆、摘穗扒皮、玉米穗輸送、玉米乾燥、脫粒、玉米粒存儲、玉米粒運出多項作業的運轉。
文檔編號F03D9/00GK201911047SQ20102056082
公開日2011年8月3日 申請日期2010年9月26日 優先權日2010年9月26日
發明者繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司