管道電磁發電機的製作方法
2023-06-12 16:41:21 2
專利名稱：管道電磁發電機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬機電工程技術領域，特別是涉及電磁發電機的改進。
二.
背景技術：
天然的能量介質，例如諸如水能和風能等流體，具有無窮無盡的綠色能源。人類儘量利用自然界的綠色能源，對環境保護和國家持續發展具有重要的意義，已成了各國能源產業的共識。很多國家都調整了自己的能源產業政策，積極發展綠色能源。對於利用水能等流體來發電的這種常規技術，目前利用水能的發電裝置，普遍具有獨立的採集能量的葉輪機、中軸與葉輪機能量輸出軸相連的發電機，發電機的結構都是採取帶有繞組的轉子固定在中軸上並在定子的磁場中旋轉，從而產生感生電動勢進行發電。基於上述結構形式下的流體發電裝置，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，要利用低水頭水資源，實現多個流體發電裝置進行並行發電時，結構複雜，要建設大規模的合併水資源的基礎設施，投入產出比不理想，難以方便和經濟地實現多個流體發電機進行並行發電。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「一種流體發電機」、發明專利申請200710165770. 1，名稱為「一種流體發電機」，提出了一種新的流體發電機，結構為包括外筒體，具有多個固定在外筒體內的單個流體發電機，單個流體發電機具有定子、軸套、轉子、內筒、多塊葉片。實用新型專利200720302231. 3，名稱為「一種流體發電機」、發明專利申請200710165770. 1，名稱為「一種流體發電機」雖然集流體能量採集器葉輪機和發電機於一體，結構緊湊，可以方便地實現多個流體發電機進行並行發電， 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「一種流體發電機」、發明專利申請200710165770. 1，名稱為「一種流體發電機」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「一種流體發電機」、發明專利申請 200710165770. 1，名稱為「一種流體發電機」的發明創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電。
三.發明內容本實用新型的目的是設計製造管道電磁發電機，以克服目前利用流體來進行發電的裝置結構複雜，製造難度大、噪聲大、發電裝置結構不緊湊、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。本實用新型的目的是這樣實現的管道電磁發電機，其特徵在於具有一個或一個以上的輪邊緣固定於葉輪軸管2內壁的葉輪1、內壁固定有葉輪1外壁固定有永久磁體3 並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
3外壁的永久磁體3、設置於永久磁體3外壁並內壁與永久磁體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並置有能使葉輪軸管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於葉輪軸管2的內壁，中心邊緣相互連結。具有固定於葉輪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後部緊密嵌套有中部緊套葉輪軸管2前端的水口軸承9，還具有固定於葉輪軸管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。採取以上措施的本實用新型管道電磁發電機，集流體能量採集器葉輪機和發電機於一體，結構緊湊，製造容易，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是本實用新型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.具體實施方式
本實用新型的基本結構是具有一個或一個以上的輪邊緣固定於葉輪軸管2內壁的葉輪1、內壁固定有葉輪1外壁固定有永久磁體3並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、設置於永久磁體 3外壁並內壁與永久磁體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並置有能使葉輪軸管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於葉輪軸管2的內壁，中心邊緣相互連結。葉片的外邊緣與葉輪軸管2內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，衝擊葉輪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產生感生電動勢而進行發電。由於本實用新型成本低，容易製造，並工作可靠，不須經常維護，最適宜多個本實用新型設置於水頭落差的水流中進行並行發電荷載。以下再結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳述。附圖1給出了本實用新型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於葉輪軸管2內壁的葉輪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內壁的母線成約40度角排列， 並焊接固定於葉輪軸管2的內壁。同樣地，每片葉片的中心邊緣通過一小段置於葉輪軸管 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衝擊葉輪1的迎水面時，葉輪1將轉動並帶動葉輪軸管2轉動，水流從每二片葉片之間的間隙通過，再衝擊下一個葉輪1。永久磁體3用釹鐵硼或其他永磁材料製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繞在矽鋼片鐵芯上，空心圓柱體狀的定子線圈4內壁與永久磁體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。固定於葉輪1迎水方向的葉輪軸管2前端的集水口 6，後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。前後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製造有限公司生產的各種規格的防水軸承。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於葉輪軸管2的內壁，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，視流體的方向，固定好本實用新型，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，衝擊葉輪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產生感生電動勢，配置相應的電刷引出即可發出電力荷載用電器。現時本機電工程技術領域的一般技術人員，都可對常規電機進行設計和製造。本實用新型的各部件參數可依據電工原理按使用要求先進行理論計算，再經實驗優選得出科學實用的工藝參數。本實用新型的實施例為二極直流發電機的工程實施例。在工程實踐和產業活動中，根據用途要求和流體條件，還可將本實用新型設計製造成多極發電機，此時永久磁體3作多極的排列設置，並要設置與之匹配的線圈和電刷。
權利要求1.管道電磁發電機，其特徵在於具有一個或一個以上的輪邊緣固定於葉輪軸管(2) 內壁的葉輪(1)、內壁固定有葉輪(1)外壁固定有永久磁體C3)並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)、設置於永久磁體(3)外壁並內壁與永久磁體(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)並置有能使葉輪軸管(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於葉輪軸管O)的內壁，中心邊緣相互連結。
2.根據權利要求1所述的管道電磁發電機，其特徵為具有固定於葉輪(1)迎水方向的葉輪軸管( 前端的集水口(6)，所述的集水口(6)後部緊密嵌套有中部緊套葉輪軸管 ⑵前端的水口軸承(9)，還具有固定於葉輪軸管(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)。
專利摘要管道電磁發電機，其特徵在於具有葉輪、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於葉輪軸管的內壁，中心邊緣相互連結。本實用新型集流體能量採集器葉輪機和發電機於一體，結構緊湊，製造容易，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F03B3/12GK201991679SQ20112004241
公開日2011年9月28日 申請日期2011年2月21日 優先權日2011年2月21日
發明者馮巖, 陳美虞 申請人:馮巖, 陳美虞