專利名稱：水面發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種浮力、重力、水利發(fā)電裝置，特別涉及一種水面發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
歷史以來的水力發(fā)電的方法都是運(yùn)用向心水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)出電來?？墒沁@種水力發(fā)電的方法必須要水庫里儲(chǔ)蓄大量的水，同時(shí)還需要這些水都具有一定的高度落差，利用水流的能量才能保證水輪機(jī)的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)水庫里的水流完之后，水輪機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)不起來了。由于上述原因而在水力發(fā)電工業(yè)中造成了枯洪季節(jié)?，F(xiàn)代工業(yè)為了獲得水力發(fā)電的目的，人們只好在河流上修建起截流堤壩或者引水渠等工程，在修建這些水力工程時(shí)不但消耗了大量的人力物力，并且淹沒了大量的耕地和房屋，更為重要的是破壞了這些江河的原始態(tài)貌增大了江河上下游合理應(yīng)用水資源矛盾。而蓄水工程不但要淹沒大量的耕地和房屋，消耗大量的人力和物力，還必須要具備苛刻的地理?xiàng)l件才能實(shí)現(xiàn)，因而對(duì)水力發(fā)電造成了嚴(yán)重限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服了傳統(tǒng)的水力發(fā)電所運(yùn)用的水流帶動(dòng)水輪機(jī)的方法，特別發(fā)明了一種水面發(fā)電機(jī)組。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:—座水面發(fā)電機(jī)組,包括一個(gè)蓄水設(shè)施，在蓄水設(shè)施中立有一個(gè)中心樁，中心樁頂端設(shè)有一個(gè)中心樁平臺(tái)，中心樁平臺(tái)上面安裝了發(fā)電機(jī)和發(fā)條儲(chǔ)能器；中心樁兩邊分別安裝有陽浮子和陰浮子，陽浮子上端的廣口由陽浮子甲板封住；陽浮子甲板上面安裝了絞車和桅桿，桅桿的尖頂安裝了桅桿平臺(tái)，桅桿平臺(tái)設(shè)有一個(gè)定滑輪，絞車的絞車鋼繩通過桅桿平臺(tái)的定滑輪連接位于陸地上的第一滑車；運(yùn)轉(zhuǎn)中第一滑車通過發(fā)電機(jī)鋼繩與中心樁平臺(tái)上的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接；位于陰浮子的一側(cè)安裝有一個(gè)平橋，平橋的外部終端設(shè)有一個(gè)下平臺(tái)，下平臺(tái)由斜橋連接到中心樁平臺(tái)；順著斜橋上有一根第二滑車鋼繩，第二滑車鋼繩一端與所述的發(fā)條儲(chǔ)能器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，另一端與位于下平臺(tái)上的第二滑車連接。陽浮子上樞軸式地安有一根陽浮子推桿，陽浮子推桿另一端與中心樁中央的儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿下端樞軸式連接。同時(shí)，陰浮子上也樞軸式安有一根陰浮子推桿，陰浮子推桿另一端也與中心樁中央的儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿下端樞軸式連接；儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿與中心樁平臺(tái)上的發(fā)條儲(chǔ)能器連接。在陰浮子的頂部固定安裝了一根呈直角形的陰浮子連接桿，陰浮子連接桿連接陰浮子中間桿，陰浮子中間桿又與陰浮子杠桿連接，陰浮子杠桿通過中心樁上的杠桿支點(diǎn)連接一陰浮子托盤。在中心樁上水平設(shè)有一中心樁壓板，陰浮子的頂部設(shè)有一液壓器，液壓器的液壓器頂桿在運(yùn)轉(zhuǎn)中伸出，頂在中心樁的壓板下面。[0010]在中心樁平臺(tái)上和平橋上分別安裝有第一換位器和第二換位器。發(fā)電機(jī)鋼繩的長度正好等于發(fā)電機(jī)的位置與托盤位置之間的距離。斜橋的坡度為45度。水面發(fā)電機(jī)組的發(fā)電行為不需要修筑截流堤壩和引水渠這些艱苦又苛刻的水力工程，該實(shí)用新型只需要一個(gè)蓄水設(shè)施或者水塘就能夠造出一座發(fā)電機(jī)組來。所述的蓄水設(shè)施可以是水池，或者是水塘、水庫、水潭等。該機(jī)組不但可以在蓄水設(shè)施和水塘里建造，也可以在現(xiàn)形已經(jīng)修筑成功了所有水力發(fā)電站的水庫里(例如三門峽水庫、長江三峽水庫等)和自然湖泊里(如青海湖)江河的潭、沱里建造。水面發(fā)電機(jī)組所用的材料非常簡(jiǎn)單，無論是木頭、鋼鐵、塑料都可應(yīng)用。該機(jī)組的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)電效率高，操作方便，使用的場(chǎng)合很寬廣。

:圖1是本實(shí)用新型水面發(fā)電機(jī)組在未啟動(dòng)時(shí)的原理圖；圖2是第一滑車掉落時(shí)水面發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的原理圖；圖3是第一滑車與第二滑車位置交換后的狀態(tài)圖。圖中，1-蓄水設(shè)施；2_陽浮子；3_絞車；4_桅桿；5_陰浮子托盤；6_陰浮子杠桿；7_陰浮子中間桿；8-中心樁；9_絞車鋼繩；10_定滑輪；11_桅桿平臺(tái)；12_第一滑車；13_第一轉(zhuǎn)換器；14_發(fā)電機(jī)鋼繩；15_發(fā)條儲(chǔ)能器；16_中心樁平臺(tái)；17_斜橋；18_陰浮子杠桿支點(diǎn)；19_第二滑車鋼繩；20_陰浮子連接桿；21_中心樁壓板；22_液壓器頂桿；23_液壓器；24-第二滑車；25_平橋；26_陰浮子；27_下平臺(tái)；28_陽浮子甲板；29_第二換位器；30_發(fā)電機(jī)；31_陰浮子推桿；32_陽浮子推桿；33_儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖具體說明:參照?qǐng)D1、圖2和圖3，該水面發(fā)電機(jī)組包括一個(gè)蓄水設(shè)施I。蓄水設(shè)施I中設(shè)立一中心樁8，中心樁8頂端設(shè)有一個(gè)中心樁平臺(tái)16，中心樁平臺(tái)16上面安裝了發(fā)電機(jī)30與發(fā)條儲(chǔ)能器15 ;中心樁8兩邊分別安裝有陽浮子2和陰浮子26，陽浮子2上端的廣口由甲板28封住，甲板28上面安裝了絞車3和桅桿4，桅桿4的尖端安裝了桅桿平臺(tái)11。桅桿平臺(tái)11設(shè)有一個(gè)定滑輪10，絞車3的絞車鋼繩9通過定滑輪10連接位于桅桿平臺(tái)11上的第一滑車12，第一滑車12通過發(fā)電機(jī)鋼繩14與中心樁平臺(tái)16的發(fā)電機(jī)30的轉(zhuǎn)子連接。陽浮子2上樞軸式地安有一根陽浮子推桿32，陽浮子推桿32另一端與中心樁8中央的儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿33下端樞軸式連接。同時(shí)，陰浮子26上也樞軸式安有一根陰浮子推桿31，陰浮子推桿31另一端也與中心樁8中央的儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿33下端樞軸式連接。也就是說，儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿33下端與陽浮子推桿32和陰浮子推桿31均樞軸式連接。儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿33的上端與中心樁平臺(tái)16上的發(fā)條儲(chǔ)能器15連接。水池I位于陰浮子26的一側(cè)安裝有一個(gè)平橋25，平橋25的外部終端設(shè)有一個(gè)下平臺(tái)27，所述中心樁平臺(tái)16與下平臺(tái)27之間設(shè)有一個(gè)斜橋17，斜橋17的坡度為45度，順著斜橋的坡度安裝了一根第二滑車鋼繩19，第二滑車鋼繩19 一端與所述發(fā)條儲(chǔ)能器15的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，另一端與位于下平臺(tái)27上的第二滑車24連接。在陰浮子26的頂部固定安裝了一根呈直角形的陰浮子連接桿20，陰浮子連接桿20連接陰浮子中間桿7，陰浮子中間桿7又與陰浮子杠桿6連接，陰浮子杠桿6通過中心樁8上的杠桿支點(diǎn)18連接陰浮子托盤5。在中心樁8上還設(shè)有一個(gè)水平的中心樁壓板21，陰浮子26的頂部還設(shè)有一個(gè)液壓器23，液壓器23的液壓器頂桿22在運(yùn)轉(zhuǎn)中伸出，頂在中心樁壓板21下面。在中心樁平臺(tái)16上面和平橋25上面分別安裝了第一換位器13和第二換位器29。水面發(fā)電機(jī)組開始發(fā)電是:絞車3在外動(dòng)力的作用下絞車鋼繩9通過定滑輪10將陸地上的第一滑車12提升到桅桿4尖頂?shù)奈U平臺(tái)11上，被控制在桅桿平臺(tái)11上。此時(shí)取消外動(dòng)力在不需要外動(dòng)力來使絞車3轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)楸緳C(jī)組已經(jīng)把第一滑車12的重力儲(chǔ)存在桅桿4尖頂上了。在此種情況下，陽浮子2的浮力已儲(chǔ)存在陽浮子2本體里，如附圖1所示。當(dāng)打開桅桿4尖頂?shù)臋C(jī)關(guān)時(shí)，第一滑車12就自由落下，自由落下的第一滑車12后面的發(fā)電機(jī)30的鋼繩14的長度設(shè)計(jì)得正好等于發(fā)電機(jī)30的位置與陰浮子托盤5位置之間的距離，當(dāng)?shù)谝换?2落下的高度在桅桿4的2/3時(shí)，發(fā)電機(jī)鋼繩14就拉住了第一滑車12，這一行為就將第一滑車12下落所產(chǎn)生的能量從相反的方向推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)。在第一滑車12所產(chǎn)生的能量推動(dòng)了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，陽浮子2也釋放出了相同的能量，陽浮子2釋放出來的能量由它上面的推桿32推動(dòng)中心樁內(nèi)的儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿33轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿33的轉(zhuǎn)動(dòng)就將發(fā)條儲(chǔ)能器15的發(fā)條上緊。在陽浮子2釋放了能量之后裝置的狀態(tài)如附圖2所示。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，第一滑車12的位置落到了陰浮子托盤5的時(shí)候(即桅桿4高度的2/3)，第一滑車12的重力通過陰浮子杠桿6、陰浮子中間桿7、陰浮子杠桿支點(diǎn)18、陰浮子連接桿20以四兩撥千斤的原理又將陰浮子26壓入水中，第一滑車12的重力就轉(zhuǎn)變成了陰浮子26的浮力，當(dāng)陰浮子26的浮力與第一滑車12的重力相等的情況下就形成它們之間平衡狀態(tài)。在它們的平衡狀態(tài)之際，液壓器23的液壓器頂桿22伸出，頂在中心樁壓板21下面，此時(shí)液壓器23的閥門關(guān)閉，陰浮子26就被液壓器23控制起來了。當(dāng)打開液壓器23的液壓閥，陰浮子26就釋放出浮力(能量)。陰浮子26釋放出來的能量由它上面的陰浮子推桿31推動(dòng)儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿33轉(zhuǎn)動(dòng)，將發(fā)條儲(chǔ)能器15的另一組發(fā)條上緊。打開發(fā)發(fā)條儲(chǔ)能器15的機(jī)關(guān)，發(fā)條儲(chǔ)能器15里的發(fā)條釋放能量通過鋼繩19將下平臺(tái)27上面的第二滑車24沿斜橋17的坡度斜向牽引到中心樁平臺(tái)16。當(dāng)?shù)诙?4到了中心樁平臺(tái)16之后，就靜止在那里。此時(shí)陰浮子托盤5上的機(jī)關(guān)打開，第一滑車12上的鋼繩脫離第一滑車12，第一滑車12就從陰浮子托盤5里脫落在陽浮子的甲板28上，第一滑車12的重力又把陽浮子2壓回到原始位置。在陽浮子2的主體回到了原始位置時(shí)，桅桿4尖頂?shù)奈U平臺(tái)11與中心樁平臺(tái)16相平位，陽浮子甲板28與下平臺(tái)27相平位，這時(shí)候第一換位器13、第二換位器29開始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)中心樁平臺(tái)16上面的第二滑車24到了桅桿平臺(tái)11上面成了第一滑車(12)第一滑車12隨第二換位器的轉(zhuǎn)動(dòng)到了下平臺(tái)27，變成了第二滑車(24)。這時(shí)候全體裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如附圖3所示。重新打開桅桿4尖頂桅桿平臺(tái)11的控制機(jī)關(guān)就實(shí)現(xiàn)了上次的輪回運(yùn)轉(zhuǎn)的第二輪運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型的工作原理的(公式)是:桅桿越高，杠桿越長，效率就越高，滑車的重量越大，浮子的排水量就越多，而浮子的排水量越多，機(jī)組輸出的功能就越大。本實(shí)用新型的工作原理是:運(yùn)用滑車從浮子的桅桿尖頂?shù)臋C(jī)關(guān)上自由落體的行為代替了水流出水庫的行為。由于滑車下落的行為代替了水流出水庫的行為，本機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)中又是因?yàn)榛嚨倪\(yùn)轉(zhuǎn)而引起浮子輸出了浮力，再利用浮子輸出的浮力去推動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)出電來?；蛘哒f，是應(yīng)用滑車的重力去置換出浮子的浮力，這種行為的目的克服了傳統(tǒng)水力發(fā)電所用的水輪機(jī)所必需要水庫里的水流出水庫的苛刻條件。本實(shí)用新型附圖所示的實(shí)施例是一種實(shí)驗(yàn)或小型發(fā)電設(shè)備。而為了實(shí)現(xiàn)較大功能的發(fā)電，可以應(yīng)用串聯(lián)或并聯(lián)的技術(shù)方案。串聯(lián)的技術(shù)方案是:在一個(gè)中心樁上裝配N對(duì)滑車和N對(duì)陰陽浮子。滑車和浮子之間的關(guān)系是:第一滑車下落所產(chǎn)生的能量牽引第二滑車斜向上升；第三滑車下落所產(chǎn)生的能量牽引第四滑車斜向上升……，滑車下落所發(fā)出的電量可以串聯(lián)疊加。并聯(lián)的技術(shù)方案是:在蓄水設(shè)施內(nèi)設(shè)置N個(gè)中心樁及N套同樣的系統(tǒng)，最后產(chǎn)生的電能并聯(lián)， 能量增加N倍。
權(quán)利要求1.一座水面發(fā)電機(jī)組，包括一個(gè)蓄水設(shè)施(I)，其特征在于:在蓄水設(shè)施(I)中立有一個(gè)中心樁(8)，中心樁(8)頂端設(shè)有一個(gè)中心樁平臺(tái)(16)，中心樁平臺(tái)(16)上面安裝了發(fā)電機(jī)(30)和發(fā)條儲(chǔ)能器(15);中心樁(8)兩邊分別安裝有陽浮子(2)和陰浮子(26)，陽浮子(2)上端的廣口由陽浮子甲板(28)封?。魂柛∽蛹装?28)上面安裝了絞車(3)和桅桿(4)，桅桿(4)的尖頂安裝了桅桿平臺(tái)(11)，桅桿平臺(tái)(11)設(shè)有一個(gè)定滑輪(10)，絞車(3)的絞車鋼繩(9)通過桅桿平臺(tái)(11)的定滑輪(10)連接位于陸地上的第一滑車(12);在運(yùn)轉(zhuǎn)中第一滑車(12)通過發(fā)電機(jī)鋼繩(14)與中心樁平臺(tái)(16)上的發(fā)電機(jī)(30)的轉(zhuǎn)子連接; 位于陰浮子(26)的一側(cè)安裝有一個(gè)平橋(25)，平橋(25)的外部終端設(shè)有一個(gè)下平臺(tái)(27)，下平臺(tái)(27)由斜橋(17)連接到中心樁平臺(tái)(16);順著斜橋(17)上有一根第二滑車鋼繩(19)，第二滑車鋼繩(19) 一端與所述的發(fā)條儲(chǔ)能器(15)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，另一端與位于下平臺(tái)(27)上的第二滑車(24)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水面發(fā)電機(jī)組，其特征在于:陽浮子(2)上樞軸式地安有一根陽浮子推桿(32)，陽浮子推桿(32)另一端與中心樁(8)中央的儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿(33)下端樞軸式連接；同時(shí)，陰浮子(26)上也樞軸式安有一根陰浮子推桿(31)，陰浮子推桿(31)另一端也與中心粧(8)中央的儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿(33)下端樞軸式連接；儲(chǔ)能器傳動(dòng)桿(33)與中心樁平臺(tái)(16)上的發(fā)條儲(chǔ)能器(15)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水面發(fā)電機(jī)組，其特征在于:在陰浮子(26)的頂部固定安裝了一根呈直角形的陰浮子連接桿(20)，陰浮子連接桿(20)連接陰浮子中間桿(7)，陰浮子中間桿(7)又與陰浮子杠桿(6)連接，陰浮子杠桿(6)通過中心樁(8)上的杠桿支點(diǎn)(18)連接-陰浮子托盤(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水面發(fā)電機(jī)組，其特征在于:在中心樁(8)上水平設(shè)有一中心樁壓板(21)，陰浮子(26)的頂部設(shè)有一液壓器(23)，液壓器(23)的液壓器頂桿(22)在運(yùn)轉(zhuǎn)中伸出，頂在中心樁的壓板(21)下面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水面發(fā)電機(jī)組，其特征在于:在中心樁平臺(tái)(16)上和平橋(25)上分別安裝有第一換位器(13)和第二換位器(29)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水面發(fā)電機(jī)組，其特征在于:發(fā)電機(jī)鋼繩(14)的長度正好等于發(fā)電機(jī)(30)的位置與托盤(5)位置之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水面發(fā)電機(jī)組，其特征在于:斜橋(17)的坡度為45度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一座水面發(fā)電機(jī)組，在蓄水設(shè)施當(dāng)中立有一中心樁，中心樁兩邊分別安裝有陽浮子和陰浮子。陽浮子甲板上面安裝了絞車和桅桿。絞車的絞車鋼繩通過定滑輪連接位于桅桿平臺(tái)上的第一滑車；第一滑車通過發(fā)電機(jī)鋼繩與中心樁平臺(tái)上的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接；位于陰浮子的一側(cè)的由斜橋連接到中心樁平臺(tái)；順著斜橋上有一根第二滑車鋼繩，第二滑車鋼繩一端與所述的發(fā)條儲(chǔ)能器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，另一端與位于下平臺(tái)上的第二滑車連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，發(fā)電效率高，沒有任何環(huán)境污染，可應(yīng)用于多種場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F03B13/06GK203050982SQ201320021410
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者徐明全 申請(qǐng)人:徐明全