專利名稱：自行車微型發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自行車微型發(fā)電機(jī)組，是一種利用人作為動(dòng)力，通過機(jī)械傳動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能的微型發(fā)電裝置。
目前，我國(guó)和國(guó)外的一些國(guó)家和地區(qū)，根據(jù)各自的風(fēng)力資源情況也有利用風(fēng)力獲得電能的風(fēng)力發(fā)電裝置，風(fēng)力發(fā)電的設(shè)計(jì)與制作有關(guān)書籍也作了詳細(xì)的介紹。見《小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)與制作》，(日)牛山泉、三野正洋著，1985年出版。利用風(fēng)力發(fā)電裝置獲得電能，一次投資可長(zhǎng)期受益，但它受到諸多因素的影響，如地理位置、氣象因素等。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種能安裝在自行車上的微型發(fā)電裝置，發(fā)出的電能可經(jīng)過整流元器件將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，可向黑白電視機(jī)、錄放機(jī)供電、或?qū)π铍姵仉娖砍潆?，也可不?jīng)整流將交流電直接用于照明，電視機(jī)。
自行車微型發(fā)電機(jī)組是由調(diào)整手柄1.調(diào)整螺栓2.組合支架3.內(nèi)螺紋圓管4.墊片5.(自行車原有墊片)磨擦輪6.自行車7.(圖中只繪出自行車后輪部分)，固定螺母8.固定螺栓9.交流發(fā)電機(jī)固定支架左支架10.分電盒11.彈簧套管12.支撐彈簧13.交流發(fā)電機(jī)固定支架右支架14.JF－90交流發(fā)電機(jī)15.三角形左右支架16.支架橫梁17.所組成。上述組合支架3.是指由長(zhǎng)方形底座18.橫梁17.交流發(fā)電機(jī)固定支架左支架10.交流發(fā)電機(jī)固定支架右支架14.三角形左右支架16.彈簧套管12.內(nèi)螺紋圓管4.經(jīng)過焊接結(jié)合成一體的整體結(jié)構(gòu)(見圖3.圖4.)的組合體。
組合支架的制作方法及組裝要求制作方法組合支架3.的底盤18.(見圖4)是用角鐵焊接成長(zhǎng)方形，將焊有交流發(fā)電機(jī)固定支架左支架10.(見圖9


圖10)、右支架14.(見
圖11、
圖12)的橫梁17.焊接在長(zhǎng)方形底盤18.上(見圖4)，再將彈簧套管12.焊接在長(zhǎng)方形底盤18.的一側(cè)上(見圖4)，最后將焊有內(nèi)螺紋4.的兩個(gè)三角形支架16.焊接在長(zhǎng)方形底座18.的兩條長(zhǎng)邊上(見圖3)。
組合支架、零部件的數(shù)量、材質(zhì)及規(guī)格要求組合支架組合支架的底座18.橫梁17.三角形支架16.均采用25×25×3毫米(mm)的三角鐵，其中三角形支架16.分左右兩件，幾何尺寸相同；交流發(fā)電機(jī)支架左支架10.(見圖9、
圖10)，圖9、
圖10的比例尺寸為11，
圖10是圖9的左視圖，按圖9、
圖10的要求采用鋼板加工即可，數(shù)量為1件；交流發(fā)電機(jī)支架右支架14.(見
圖11、
圖12)，
圖11、
圖12的比例尺寸為11，
圖12是
圖11的左視圖，按
圖11、
圖12的要求采用鋼板加工即可，數(shù)量為1件；內(nèi)螺紋圓管4.(見
圖16
圖17)，
圖17是
圖16的左視圖，
圖16、
圖17的比例尺寸為11，采用無縫鋼管或圓鋼制作，數(shù)量為兩件，按
圖16、
圖17加工即可；彈簧套管12.(見
圖13)采用鋼管制作，
圖13中彈簧套管的尺寸為11，數(shù)量為1件。
零部件固定螺栓9.(見圖8)規(guī)格為140×13，數(shù)量為1件；調(diào)整手柄1.(見
圖18)采用圓鋼制作，為防止滑脫，一端加工成圓錐形，另一端加工出一段螺紋。
圖18的比例尺寸為11，數(shù)量為兩件；調(diào)整螺栓2.(見
圖14、
圖15)，
圖15是
圖14的左視圖，按照
圖14、
圖15的要求，將其一端加工成直徑20mm，深20mm的圓孔槽，另一端加工成可穿入調(diào)整手柄的直徑為8mm的通孔，桿部加工成螺紋，
圖14、
圖15的比例尺寸為11，數(shù)量為兩件，采用A3圓鋼制作，按照
圖14、
圖15的要求加工即可；磨擦輪6.(見圖5、圖6)，數(shù)量為1件，采用A3或A5圓鋼制作，直徑為60mm，厚30mm(不包括凸臺(tái)19的尺寸)，孔內(nèi)開有鍵槽20，圖5、圖6的比例為11，按其加工即可；固定螺母8.數(shù)量為1件，選用標(biāo)準(zhǔn)件。
整流電路圖7由4只6A／700V二極管組成全波整流電路。分電盒11.配有5只電源插座CZ1～CZ5。將組合支架3.焊接完畢零部件配齊即可進(jìn)行安裝。
圖1、圖2是自行車微型發(fā)電機(jī)組的安裝圖，其安裝程序如下將磨擦輪6.(見圖5、圖6)安裝在交流發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，將其緊固。再將交流發(fā)電機(jī)的連接端的孔與橫梁17.上的左支架10.(見圖9、
圖10)和左支架14.(見
圖11、
圖12)的孔對(duì)準(zhǔn)，穿入固定螺栓9.(見圖8)，用螺母8.旋緊；將整流電路裝置(見圖7)裝入交流發(fā)電機(jī)一端的分電盒11.內(nèi)；將調(diào)整螺栓2.(見
圖14、
圖15)分別從內(nèi)側(cè)向外旋入三角形支架16.頂端上的內(nèi)螺紋圓管4.內(nèi)，再將調(diào)整手柄1.穿入調(diào)整螺栓2.(見
圖14)的孔內(nèi)備用；將支撐彈簧13.(見
圖13)裝入彈簧套管12.(見
圖13)內(nèi)備用。
整機(jī)調(diào)整將左右兩個(gè)三角形支架16.頂端的內(nèi)螺紋圓管4.內(nèi)的調(diào)整螺栓2.向外旋松，使調(diào)整螺栓2.帶有圓形槽的一端(見
圖14)與自行車后軸對(duì)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)動(dòng)左、右手柄1.使磨擦輪6.與自行車7.后輪垂直對(duì)應(yīng)，將組合支架3.固定在自行車后軸上；將支撐彈簧13.放入彈簧套管12.內(nèi)，靠彈簧自身的彈力將交流發(fā)電機(jī)托起，使磨擦輪16.與自行車后輪7.靠緊，旋緊固定螺母8.將其定位；將分電盒內(nèi)整流電路裝置圖7.的輸入端與交流發(fā)電機(jī)的輸出端接通，人力驅(qū)動(dòng)自行車7.帶動(dòng)磨擦輪6.轉(zhuǎn)動(dòng)即可發(fā)電，從分電盒內(nèi)整流電路裝的輸出端CZ－1～CZ－5的插座內(nèi)取出直流電或交流電向負(fù)載提供電能。
自行車微型發(fā)電機(jī)組在使用時(shí)，它可以輸出10～150W(瓦)的功率。這里所指的10～150W的輸出功率是指正常的輸出功率，因自行車腳蹬在15轉(zhuǎn)／分時(shí)就可輸出10W的功率，這已是最低的轉(zhuǎn)速，所以將10W定為最小輸出功率。將自行車腳蹬的轉(zhuǎn)速提高到95轉(zhuǎn)／分，輸出功率可達(dá)到150W，若再提高轉(zhuǎn)速，輸出功率可大于150W，但轉(zhuǎn)動(dòng)起來已很費(fèi)力，屬人蹬自行車的不正常轉(zhuǎn)速，不能持久，所以定為150W為最大輸出功率。
以永久28型自行車為例，本發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)速比為281，即自行車腳蹬轉(zhuǎn)速為1時(shí)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為28。下面將轉(zhuǎn)速，輸出功率的測(cè)試數(shù)據(jù)列表如下，并繪制成轉(zhuǎn)速、功率曲線圖(見圖21)。
轉(zhuǎn)速、功率測(cè)試結(jié)果匯總表
應(yīng)用實(shí)例使自行車微型發(fā)電機(jī)組提供的電能用于電視機(jī)中，需將原電視機(jī)的部分電路進(jìn)行改動(dòng)，增加部分元器件方可使用，使改動(dòng)后的電視機(jī)電路能適合三種不同的供電方式。其一是使用220V／50Hz的電源；其二是直接使用自行車微型發(fā)電機(jī)組提供的電源；其三是由自行車微型發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電經(jīng)整流向蓄電池電瓶充電后作為備用電源，向電視機(jī)提供＋12V電源。下面以飛躍12D3型黑白電視機(jī)為例，具體措施如下在原電源變壓器10B1的次級(jí)增加電源自動(dòng)開關(guān)電路(見
圖19)，此電路由電阻10R8，二極管D1、D2，電解電容器10C10，繼電器J1組成。元器件的規(guī)格是繼電器J1為JRX－13F，電阻10R8為300Ω／2W，二極管D1、D2為1A／50V，電解電容器10C10為100μF／25V。自動(dòng)開關(guān)線路的接法是將電源變壓器10B1的次級(jí)與整流器之間的電路斷開，電源變壓器次級(jí)的兩個(gè)斷開點(diǎn)與繼電器J1的兩個(gè)常開觸點(diǎn)接通。在常閉觸點(diǎn)上引出兩根導(dǎo)線、通過插頭與分電盒的插座CZ－1.2.3.4.任意一個(gè)插座接通。繼電器J1的輸出端與原整流器的輸入端接通。繼電器J1的控制端并聯(lián)在電源變壓器10B1的次級(jí)上，控制過程是繼電器J1的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)通過導(dǎo)線、插座、插頭與發(fā)電機(jī)的輸出端接通、由交流發(fā)電機(jī)直接供電；當(dāng)電源插座CT(見
圖19)與220V電源接通后，繼電器J1吸合，常開觸點(diǎn)接通，即恢復(fù)原機(jī)設(shè)計(jì)的供電方式。
蓄電池供電電視機(jī)使用蓄電池＋12V電瓶電源供電的要求及措施是先將自行車發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能經(jīng)4只6A／700V的整流二極管組成的全波整流電路(見圖7)整流后向蓄電池充電，作為備用電源。在使用蓄電池＋12V電瓶電源時(shí)，因原機(jī)設(shè)計(jì)電壓為＋19V電源供電，采用＋12V電源供電時(shí)則不能適用于原電路的設(shè)計(jì)要求，因而對(duì)原設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了部分改動(dòng)，增加了少量元器件，以適應(yīng)＋12V電源供電的要求，具體措施是在伴音功放電路中增加了兩只二極管D4、D5(見圖20)及電源插座Cz－6。具體接法及元器規(guī)格將＋19V供電輸入線路到電阻6R19間的線路斷開，正向串聯(lián)接入規(guī)格為2A／25V的二極管D4(見圖20)；在電阻6R19、電解電容器6C8、電阻6R19的公共端接入規(guī)格為2A／25V的二極管D5，二極管D5的負(fù)極接在公共端上，正極接在電解電容器10C9的正極上(見
圖19、圖20)；將三極管10BG6的發(fā)射極至電阻10R5之間的線路斷開，串聯(lián)接入電源插座CZ－6，作為電視機(jī)使用＋12V蓄電池電源輸入端的連接元件。
電源控制電路的改進(jìn)因原電視機(jī)的電位器6W1有兩組獨(dú)立的開關(guān)，只有一組控制220V／50Hz的交流輸入，現(xiàn)取出其中一組串接在插座Cz－6的正極與＋12V輸出端之間。改接后的電位器6W1不僅能控制220V／50Hz的交流電源，同時(shí)還能控制交流發(fā)電機(jī)及蓄電池的供電(見
圖19)。
權(quán)利要求1.一種能夠安裝在自行車上的微型發(fā)電機(jī)組，是由調(diào)整手柄1.調(diào)整螺栓2.內(nèi)螺紋圓管4.墊片5.磨擦輪6.自行車7.固定螺母8.固定螺栓9.交流發(fā)電機(jī)固定支架10.分電盒11.彈簧套管12.支撐彈簧13.交流發(fā)電機(jī)固定支架14.交流發(fā)電機(jī)15.三角形左右支架16.橫梁17.底座18.和由4只二極管組成的整流電路的發(fā)電機(jī)組，以飛躍12D3型黑白電視機(jī)為負(fù)載時(shí)在電源變壓器10B1次級(jí)增加了由電阻10R8、二極管D1、D2，電解電容器10C10、繼電器J1組成的電源自動(dòng)開關(guān)電路，在伴音功放電路中增加兩只二極管D4、D5，在穩(wěn)壓電路中增加了一個(gè)電源插座Cz-6，其特征在于發(fā)電機(jī)組由調(diào)整手柄1.調(diào)整螺栓2.內(nèi)螺紋圓管4.磨擦輪6.自行車7.固定螺母8.固定螺栓9.交流發(fā)電機(jī)固定支架左支架10.分電盒11.彈簧套管12支撐彈簧13.交流發(fā)電機(jī)固定支架右支架14.交流發(fā)電機(jī)15.三角形左右支架16.橫梁17.底座18.所組成，以飛躍12D3型黑白電視機(jī)為負(fù)載時(shí)在電源變壓器10B1次級(jí)增加了由電阻10R8二極管D1、D2，電解電容器10C10、繼電器J1組成的電源自動(dòng)開關(guān)電路，在伴音功放電路中增加了兩只二極管D4、D5，在穩(wěn)壓電路中增加了一個(gè)電源插座Cz-6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車微型發(fā)電機(jī)組其特征在于底座18.橫梁17.交流發(fā)電機(jī)固定支架左支架10.交流發(fā)電機(jī)固定支架右支架14.三角形左右支架16.彈簧套管12.內(nèi)螺紋圓管4.是經(jīng)過焊接成一個(gè)整體的組合體結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型是設(shè)計(jì)了一種能夠安裝在自行車上的微型發(fā)電機(jī)組，以人驅(qū)動(dòng)自行車為動(dòng)力，整個(gè)發(fā)電裝置由自行車、組合支架、交流發(fā)電機(jī)、調(diào)整螺栓、固定螺栓、摩擦輪、支撐彈簧、分電盒、整流元器件所組成?？上蜇?fù)載提供10～150W的電能。以電視機(jī)為負(fù)載時(shí)，在原電源變壓器次級(jí)增加了由電阻、二極管、電容、繼電器組成的電源自動(dòng)開關(guān)電路，在伴音功效電路中增加兩只二極管，在穩(wěn)壓電路中增了一個(gè)電源插座。提供的電能可用于收看電視、照明、收錄機(jī)、向蓄電池電瓶充電。
文檔編號(hào)F03G5/00GK2049688SQ8821986
公開日1989年12月20日 申請(qǐng)日期1988年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月6日
發(fā)明者劉厚軍, 岳強(qiáng) 申請(qǐng)人:劉厚軍, 岳強(qiáng)