一种动力转换机构、发电装置及发电方法 |
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| 申请号 | CN201611202059.4 | 申请日 | 2016-12-21 | 公开(公告)号 | CN106762477A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 李霆; | 发明人 | 李霆; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出了一种动 力 转换机构、发电装置及发电方法，动力转换机构包括容置有第一液体的第一循环通道、容置有第二液体的第二循环通道以及主受力 齿轮 (7)；还包括分别与所述第一循环通道、所述第二循环通道和所述主受力齿轮(7)连接，用于将所述第一液体和所述第二液体的重力 势能 交替地转换成所述主受力齿轮(7)的 动能 的转换模 块 。本发明的动力转换机构及发电装置技术方案巧妙，实用性强。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种动力转换机构，其特征在于，包括容置有第一液体的第一循环通道、容置有第二液体的第二循环通道以及主受力齿轮(7)；还包括分别与所述第一循环通道、所述第二循环通道和所述主受力齿轮(7)连接，用于将所述第一液体和所述第二液体的重力势能交替地转换成所述主受力齿轮(7)的动能的转换模块。 |
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| 说明书全文 | 一种动力转换机构、发电装置及发电方法技术领域[0001] 本发明涉及发电领域，尤其涉及一种动力转换机构、发电装置及发电方法。 背景技术[0002] 现有的发电技术，主要是以燃耗油、煤等不可再生能源为主的燃耗型发电技术，还有对环境有消极影响的核能发电技术、风力发电技术、太阳能发电技术以及水力发电技术等。这些发电技术，有的污染严重，有的对环境破坏严重。 发明内容[0003] 本发明针对现有的发电技术，有的污染严重，有的对环境有破坏作用的问题，提出了一种动力转换机构、发电装置及发电方法。 [0004] 本发明提出的技术方案如下： [0005] 本发明提出了一种动力转换机构，包括容置有第一液体的第一循环通道、容置有第二液体的第二循环通道以及主受力齿轮；还包括分别与所述第一循环通道、所述第二循环通道和所述主受力齿轮连接，用于将所述第一液体和所述第二液体的重力势能交替地转换成所述主受力齿轮的动能的转换模块。 [0006] 本发明上述的动力转换机构中，包括第一储液装置、第二储液装置、第一缸体和第二缸体；所述第一缸体上分别开设有第一开口和第二开口；所述第二缸体上分别开设有第三开口和第四开口；所述第一开口直接与所述第一储液装置对接，所述第二开口通过第一回流管与所述第一储液装置的顶部连接，从而构成第一循环通道；所述第三开口直接与所述第二储液装置对接，所述第四开口通过第二回流管与所述第二储液装置的顶部连接，从而构成第二循环通道； [0007] 所述第一缸体顶部还开设有第五开口，所述第二缸体顶部还开设有第六开口；所述转换模块包括固定贯穿设置在所述主受力齿轮轴向上的传动轴，还包括第一支撑结构、第二支撑结构、可转动地设置在所述第一支撑结构上的第一曲轴以及可转动地设置在所述第二支撑结构上的第二曲轴；所述第一曲轴的输出端和所述第二曲轴的输出端分别与所述传动轴的两端连接；所述转换模块还包括第一连杆、第二连杆、可活动地设置在所述第一缸体中的第一活塞以及可活动地设置在所述第二缸体中的第二活塞；所述第一连杆穿设于所述第五开口，所述第一连杆的一端与所述第一活塞相连，所述第一连杆的另一端与所述第一曲轴的连杆轴颈相连；所述第二连杆穿设于所述第六开口，所述第二连杆的一端与所述第二活塞相连，所述第二连杆的另一端与所述第二曲轴的连杆轴颈相连； [0009] 当所述第一节流阀打开，所述第一泄液阀封闭，所述第二节流阀封闭，所述第二泄液阀打开时，所述第一储液装置中的第一液体通过所述第一开口向所述第一缸体流动，以推动所述第一活塞向上运动，从而带动所述第一曲轴、所述传动轴以及所述第二曲轴转动，以使所述第二活塞向下运动，进而推动所述第二缸体中的第二液体通过所述第二回流管向所述第二储液装置流动； [0010] 当所述第一节流阀封闭，所述第一泄液阀打开，所述第二节流阀打开，所述第二泄液阀封闭时，所述第二储液装置中的第二液体通过所述第三开口向所述第二缸体流动，以推动所述第二活塞向上运动，从而带动所述第二曲轴、所述传动轴以及所述第一曲轴转动，以使所述第一活塞向下运动，进而推动所述第一缸体中的第一液体通过所述第一回流管向所述第一储液装置流动； [0011] 所述主受力齿轮用于随所述传动轴转动而转动以带动发电机做功发电。 [0013] 本发明上述的动力转换机构中，所述第一储液装置和所述第二储液装置均呈L形，所述第一储液装置包括第一底座部和与所述第一底座部垂直连通的第一筒体部；所述第二储液装置包括第二底座部和与所述第二底座部垂直连通的第二筒体部；所述第一底座部顶面开设有第七开口，所述第一开口设置在所述第一缸体的底部；所述第一缸体支撑设置在所述第一底座部上，且所述第一开口与所述第七开口对接；所述第二底座部顶面开设有第八开口，所述第三开口设置在所述第二缸体的底部；所述第二缸体支撑设置在所述第二底座部上，且所述第三开口与所述第八开口对接；所述第二开口设置在所述第一缸体的侧面，所述第四开口设置在所述第二缸体的侧面；所述第一回流管和所述第二回流管均呈Z形；所述第一回流管一端与所述第二开口对接，另一端与所述第一筒体部顶部开口连通；所述第二回流管一端与所述第四开口对接，另一端与所述第二筒体部顶部开口连通。 [0014] 本发明上述的动力转换机构中，所述第一开口和所述第二开口均设置在所述第一缸体的侧面上；所述第一储液装置呈柱状，所述第一储液装置侧壁上开设有第七开口；所述第一开口与所述第七开口直接对接； [0015] 所述第三开口和所述第四开口均设置在所述第二缸体的侧面上；所述第二储液装置呈柱状，所述第二储液装置侧壁上开设有第八开口；所述第三开口与所述第八开口直接对接。 [0016] 本发明上述的动力转换机构中，所述第一回流管和所述第二回流管均呈Z形；所述第一回流管一端与所述第二开口对接，另一端与所述第一筒体部顶部开口连通；所述第二回流管一端与所述第四开口对接，另一端与所述第二筒体部顶部开口连通。 [0017] 本发明上述的动力转换机构中，所述第一液体和所述第二液体均为汞液。 [0018] 本发明还提出了一种发电装置，包括如上所述的动力转换机构。 [0019] 本发明上述的发电装置中，还包括用于分别控制第一节流阀、第一泄液阀、第二节流阀以及第二泄液阀的打开或封闭的电伺服系统。 [0020] 本发明还提出了一种发电方法，采用如上所述的动力转换机构，其特征在于，包括以下步骤： [0021] 步骤S1、打开所述第一节流阀，封闭所述第一泄液阀，封闭所述第二节流阀，打开所述第二泄液阀，从而使所述第一储液装置中的第一液体通过所述第一开口向所述第一缸体流动，以推动所述第一活塞向上运动，从而带动所述第一曲轴、所述传动轴以及所述第二曲轴转动，以使所述第二活塞向下运动，进而推动所述第二缸体中的第二液体通过所述第二回流管向所述第二储液装置流动； [0022] 步骤S2、当第一活塞运动到最高点时，封闭所述第一节流阀，打开所述第一泄液阀，打开所述第二节流阀，封闭所述第二泄液阀，从而使所述第二储液装置中的第二液体通过所述第三开口向所述第二缸体流动，以推动所述第二活塞向上运动，从而带动所述第二曲轴、所述传动轴以及所述第一曲轴转动，以使所述第一活塞向下运动，进而推动所述第一缸体中的第一液体通过所述第一回流管向所述第一储液装置流动；当第二活塞运动到最高点时，重复步骤S1，从而实现步骤S1和步骤S2的交替循环；在步骤S1和步骤S2的交替循环过程中，所述主受力齿轮随所述传动轴转动而转动以带动发电机做功发电。 [0023] 本发明的动力转换机构及发电装置通过采用将大比重液体的势能转换成动能，从而驱动发电机做功发电的技术方案，实现了清洁发电的效果，而且不用依赖地理和气候等自然条件，技术方案巧妙，实用性强。附图说明 [0024] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： [0025] 图1示出了本发明第一实施例的动力转换机构的示意图； [0026] 图2示出了图1所示的动力转换机构的第一运行原理图； [0027] 图3示出了图1所示的动力转换机构的第二运行原理图； [0028] 图4示出了图1所示的动力转换机构的另一示意图； [0029] 图5示出了本发明的发电装置的使用示意图； [0030] 图6示出了本发明第二实施例的动力转换机构的第一部分示意图； [0031] 图7示出了本发明第二实施例的动力转换机构的第二部分示意图。 具体实施方式[0032] 本发明所要解决的技术问题是：现有的发电技术，有的污染严重，有的对环境有破坏作用。本发明就该技术问题而提出的技术思路是：采用将大比重液体的势能转换成动能，从而驱动发电机做功发电，实现了清洁发电的效果。 [0033] 为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。 [0034] 第一实施例 [0035] 参照图1，图1示出了本发明第一实施例的动力转换机构的示意图。该动力转换机构包括容置有第一液体的第一循环通道、容置有第二液体的第二循环通道以及主受力齿轮7；还包括分别与所述第一循环通道、所述第二循环通道和所述主受力齿轮7连接，用于将所述第一液体和所述第二液体的重力势能交替地转换成所述主受力齿轮7的动能的转换模块。具体地，动力转换机构包括第一储液装置1、第二储液装置2、第一缸体3和第二缸体4；第一缸体3上分别开设有第一开口31和第二开口32；第二缸体4上分别开设有第三开口41和第四开口42；第一开口31直接与第一储液装置1对接，第二开口32通过第一回流管5与第一储液装置1的顶部连接，从而构成第一循环通道；第三开口41直接与第二储液装置2对接，第四开口42通过第二回流管6与第二储液装置2的顶部连接，从而构成第二循环通道； [0036] 具体地，在本第一实施例中，第一储液装置1和第二储液装置2均呈L形，第一储液装置1包括第一底座部18和与第一底座部18垂直连通的第一筒体部19；第二储液装置2包括第二底座部20和与第二底座部20垂直连通的第二筒体部21；第一底座部18顶面开设有第七开口，第一开口31设置在第一缸体3的底部；第一缸体3支撑设置在第一底座部18上，且第一开口31与第七开口对接；第二底座部20顶面开设有第八开口，第三开口41设置在第二缸体4的底部；第二缸体4支撑设置在第二底座部20上，且第三开口41与第八开口对接。第二开口32设置在第一缸体3的侧面，第四开口42设置在第二缸体4的侧面；第一回流管5和第二回流管6均呈Z形；第一回流管5一端与第二开口32对接，另一端与第一筒体部19顶部开口连通； 第二回流管6一端与第四开口42对接，另一端与第二筒体部21顶部开口连通。通过将第一储液装置1和第二储液装置2设计为L形，并将第一回流管5和第二回流管6设计为Z形，使得整个动力转换机构的结构更为紧凑。 [0037] 第一缸体3顶部还开设有第五开口33，第二缸体4顶部还开设有第六开口43；转换模块包括固定贯穿设置在主受力齿轮7轴向上的传动轴8，还包括第一支撑结构、第二支撑结构、可转动地设置在第一支撑结构上的第一曲轴81以及可转动地设置在第二支撑结构上的第二曲轴82；在这里，曲轴是一种常用的传动结构，由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、曲轴平衡块、前端以及输出端构成。第一支撑结构和第二支撑结构均为轴承结构，并分别安装在第一缸体3和第二缸体4上，从而使结构更紧凑。第一曲轴81通过其主轴颈与第一支撑结构连接；第二曲轴82通过其主轴颈与第二支撑结构连接。优选地，在本实施例中，第一支撑结构和第二支撑结构分别包括有两个轴承。可以理解，第一支撑结构和第二支撑结构还可以分别设置在第一底座部18和第二底座部20上，这种设计会使得整个结构略微松散。 [0038] 第一曲轴81的输出端和第二曲轴82的输出端分别与传动轴8的两端连接；动力转换机构还包括第一连杆9、第二连杆10、可活动地设置在第一缸体3中的第一活塞11以及可活动地设置在第二缸体4中的第二活塞12；第一连杆9穿设于第五开口33，第一连杆9的一端与第一活塞11相连，第一连杆9的另一端与第一曲轴81的连杆轴颈相连；第二连杆10穿设于第六开口43，第二连杆10的一端与第二活塞12相连，第二连杆10的另一端与第二曲轴82的连杆轴颈相连；在这里，第一曲轴可以将第一活塞11的往复运动转变为其自身的旋转运动；同样地，第二曲轴也可以将第二活塞12的往复运动转变为其自身的旋转运动。 [0039] 进一步地，在本实施例中，第一液体和第二液体均为汞液；可以理解，第一液体和第二液体还可以采用密度较大的油；转换模块还包括用于打开或封闭第一开口31的第一节流阀13、用于打开或封闭第三开口41的第二节流阀14、用于打开或封闭第二开口32的第一泄液阀15以及用于打开或封闭第四开口42的第二泄液阀16； [0040] 当第一节流阀13打开，第一泄液阀15封闭，第二节流阀14封闭，第二泄液阀16打开时，第一储液装置1中的第一液体通过第一开口31向第一缸体3流动，以推动第一活塞11向上运动，从而带动第一曲轴81、传动轴8以及第二曲轴82转动，以使第二活塞12向下运动，进而推动第二缸体4中的第二液体通过第二回流管6向第二储液装置2流动；具体地，如图2所示，第一筒体部19中第一液体的高度所产生的压力F液大于第一活塞11的重力F塞、第一曲轴81所驱动的负载F载以及动力转换机构所产生的阻力F阻之和，这样，第一活塞11向上运动，使第一曲轴81驱动负载做功，同时，第一曲轴81辅助第二活塞12向下运动。 [0041] 当第一节流阀13封闭，第一泄液阀15打开，第二节流阀14打开，第二泄液阀16封闭时，第二储液装置2中的第二液体通过第三开口41向第二缸体4流动，以推动第二活塞12向上运动，从而带动第二曲轴82、传动轴8以及第一曲轴81转动，以使第一活塞11向下运动，进而推动第一缸体3中的第一液体通过第一回流管5向第一储液装置1流动。通过控制这些阀门的开闭，可以使第一液体或第二液体的重力势能不断转化为传动轴8的动能，从而使主受力齿轮7不断旋转。具体地，如图3所示，第一活塞11的重力F塞大于第一回流管5中第一液体高度所产生的压力F回与第一缸体3中第一液体对第一活塞11的浮力F浮之和，从而实现第一活塞11的复位。这样，动力转换机构得以循环运动下去。 [0042] 主受力齿轮7用于随传动轴8转动而转动以带动发电机22做功发电。 [0043] 进一步地，如图4所示，动力转换机构还包括齿轮加速器17，该齿轮加速器17的动力输入端与主受力齿轮7传动连接，齿轮加速器17的动力输出端171用于与发电机22传动连接，以使发电机22发电。 [0044] 进一步地，本发明还提出了一种发电装置，包括上述动力转换机构。如图5所示，图5示出了本发明的发电装置的应用示意图。其中，动力转换机构100与发电机22相连；发电机 22分别与主电动机23和电伺服系统24连接，用于给主电动机23和电伺服系统24供电；高压蓄电池组25也与电伺服系统24连接，用于给电伺服系统24供电；主电动机23通过齿轮变速器26与螺旋桨27传动连接，用于驱动螺旋桨27转动；电伺服系统24用于分别控制第一节流阀13、第一泄液阀15、第二节流阀14以及第二泄液阀16的打开或封闭。发电机22还用于给高压蓄电池组25充电。 [0045] 第二实施例 [0046] 第二实施例与实施例的区别在于：第一储液装置1与第一缸体3之间的连接结构，和第二储液装置2与第二缸体4之间的连接结构不同。 [0047] 如图6所示，第一缸体3上分别开设有第一开口31和第二开口32；并且，第一开口31和第二开口32均设置在第一缸体3的侧面上；第一储液装置1呈柱状，第一储液装置1侧壁上开设有第七开口；第一开口31与第七开口直接对接，第二开口32通过第一回流管5与第一储液装置1的顶部连接，而构成第一循环通道； [0048] 如图7所示，第二缸体4上分别开设有第三开口41和第四开口42；并且，第三开口41和第四开口42均设置在第二缸体4的侧面上；第二储液装置2呈柱状，第二储液装置2侧壁上开设有第八开口；第三开口41与第八开口直接对接，第四开口42通过第二回流管6与第二储液装置2的顶部连接，从而构成第二循环通道。 [0049] 进一步地，本发明还提出了一种发电方法，采用第一实施例或第二实施例的动力转换机构，包括以下步骤： [0050] 步骤S1、打开所述第一节流阀13，封闭所述第一泄液阀15，封闭所述第二节流阀14，打开所述第二泄液阀16，从而使所述第一储液装置1中的第一液体通过所述第一开口31向所述第一缸体3流动，以推动所述第一活塞11向上运动，从而带动所述第一曲轴81、所述传动轴8以及所述第二曲轴82转动，以使所述第二活塞12向下运动，进而推动所述第二缸体 4中的第二液体通过所述第二回流管6向所述第二储液装置2流动； [0051] 步骤S2、当第一活塞11运动到最高点时，封闭所述第一节流阀13，打开所述第一泄液阀15，打开所述第二节流阀14，封闭所述第二泄液阀16，从而使所述第二储液装置2中的第二液体通过所述第三开口41向所述第二缸体4流动，以推动所述第二活塞12向上运动，从而带动所述第二曲轴82、所述传动轴8以及所述第一曲轴81转动，以使所述第一活塞11向下运动，进而推动所述第一缸体3中的第一液体通过所述第一回流管5向所述第一储液装置1流动；当第二活塞12运动到最高点时，重复步骤S1，从而实现步骤S1和步骤S2的交替循环；在步骤S1和步骤S2的交替循环过程中，所述主受力齿轮7随所述传动轴8转动而转动以带动发电机22做功发电。 [0052] 本发明的动力转换机构及发电装置通过采用将大比重液体的势能转换成动能，从而驱动发电机做功发电的技术方案，实现了清洁发电的效果，而且不用依赖地理和气候等自然条件，技术方案巧妙，实用性强。 |
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