一种小型发电装置的发电机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种小型发电装置的发电机构，包括发电机、传动装置和摩擦轮，摩擦轮和传动装置传动联接，传动装置与发电装置上的发电机传动联接，传动装置为差速器，差速器包括壳体，在壳体内设有动力输入轴、动力输出轴和增速结构，动力输入轴的一端穿过壳体与摩擦轮传动联接，动力输出轴与发电机的电机主轴传动联接；壳体由复合材料制成：包括聚四氟乙烯40?70份、聚酰亚胺10?30份、磷酸三苯酯5?20份、聚碳酸酯3?15份、石墨3?8份、包膜蒙脱土20?40份、纳米碳化钙2?10份、硅烷偶联剂1?5份、无卤阻燃剂3?15份。整个装置结构简单，壳体、旋转件、橡胶圈分别由特定的材料制成，大大提高了发电机构的综合性能。
【专利说明】
一种小型发电装置的发电机构
技术领域
[0001]本发明涉及一种发电机技术领域，尤其涉及一种小型发电装置的发电机构。
【背景技术】
[0002]现今社会，随着人们对于能源的需求的越来越高，能源带来的污染越来越严重，人们开始提倡节能环保，使用绿色能源。一些小型发电装置渐渐进入了人们的生活，如自发电型手表，可随着手臂的摆动发电。现有一种用于非机动车尤其是自行车的小型发电装置，该装置主要是将自行车行走时车轮的动力转化为电力，具体地是车轮转动带动发电装置的发电机转动产生电力。在该发电装置中，发电机构是该发电装置发电效果好环、使用寿命长短的关键。需要开发一种发电机构，该发电机构结构简单，和自行车的车轮传动配合好，使得这种发电装置发电效果好，使用寿命长，同时不会对自行车的正常运行产生影响。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种小型发电装置的发电机构，该发电机构结构简单，能很好的和自行车车轮传动配合，发电效果好，使用寿命长，同时不会对自行车的正常运行产生影响。
[0004]为了解决所述技术问题，本发明的技术方案:一种小型发电装置的发电机构，包括发电机、传动装置和摩擦轮，摩擦轮和传动装置传动联接，传动装置与发电装置上的发电机传动联接，所述的传动装置为差速器，差速器包括壳体，在壳体内设有动力输入轴、动力输出轴和增速结构，所述的动力输入轴的一端穿过壳体与设置在差速器外部的摩擦轮传动联接，所述的动力输出轴与发电机的电机主轴传动联接;所述壳体由复合材料制成。
[0005]作为优选，所述壳体由复合材料制成，所述的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:
[0006]聚四氟乙烯:40-70份
[0007]聚酰亚胺:10-30份
[0008]磷酸三苯酯:5-20份
[0009]聚碳酸酯:3-15份
[0010]石墨:3-8份
[0011]包膜蒙脱土:20-40份
[0012]纳米碳化钙:2-10份
[0013]硅烷偶联剂:卜5份
[0014]无卤阻燃剂:3-15份。
[0015]本发明通过合理配伍壳体的材料，复配使用聚四氟乙烯、聚酰亚胺、磷酸三苯酯、聚碳酸酯进行改性，同时还添加石墨、包膜蒙脱土、纳米碳化钙等。其中聚碳酸酯具有优异的性能，可以显著提高外壳的耐冲击、耐油、耐酸和耐温范围广的性能，聚酰亚胺因为分子链中含有较多的刚性基团，抗蠕变能力强，具有良好的尺寸稳定性，且耐温达400°C以上，耐骤冷骤热，可长期使用温度范围-200?300°C，利用具有特殊结构的酚酞型聚酰亚胺对聚四氟乙烯进行改性，同时复配添加磷酸三苯酯、聚碳酸酯对聚四氟乙烯进行改性，并与其他组分协同作用，改善了聚四氟乙烯刚性差，易冷流等问题，提高壳体的拉伸强度、拉伸模量、韧性、耐扭转、抗冲击、抗老化、耐低温、耐高温、耐油、耐酸、耐腐蚀、阻燃性能等，进而提高差速器的综合性能。
[0016]作为优选，所述聚四氟乙稀的平均粒径为20-30μηι，体积密度为260-400g/L。
[0017]作为优选，所述的聚碳酸酯由三光气法制得超高分子量聚碳酸酯粉末重均分子量为100000-110000。
[0018]作为优选，所述的包膜蒙脱土通过如下方法制得:将蒙脱土在550-580V下烧结6_8小时，冷却至室温，然后加入相当于其重量6-8%的烷基糖苷、3-4%的丙烯酸甲酯、3-5%的去离子水，超声震荡25-30分钟后，再于70-80°C恒温水浴中搅拌加热25-35分钟，得改性混合液;再在改性混合液中加入相当于其重量8-12 %的浓度为30-35 %的AlCl3溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9-10，搅拌20-25min后，静置3_4小时后，经过滤、洗涤、干燥处理后，在620-640°C烧结3-5小时，自然冷却至室温即得。
[0019]作为优选，所述纳米碳化钙的粒径为20-80nm。进一步优选，所述的纳米碳酸钙为改性纳米碳酸钙，并通过如下方法进行改性:将纳米碳酸钙粉料加入高速捏合机中，加热至80-100°C，加入相当于粉料重量2-3%的钛酸酯偶联剂、4-5%的硬脂酸钠和2-4%的椰子油，在200-300r/min的转速下搅拌10-15min，然后在80-90°C下烘干，粉碎过100-150目筛即可。
[0020]作为优选，所述的无卤素阻燃剂为多磷酸铵、磷酸三聚氰胺、哌嗪中的一种或多种。
[0021]所述差速器壳体材料还包括一些常规的组成成分，如相容剂、抗氧化剂、填料等等，均可选用普通市售的。
[0022]作为优选，所述的摩擦轮包括圆盘状旋转件和套接在旋转件上的橡胶圈，在旋转件的外周面上一体成型有若干小凸体，在橡胶圈内侧设有与小凸体相匹配的凹口，用于容纳所述的小凸体。
[0023]进一步优选，所述的旋转件由耐磨合金钢制成，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量百分比为:C:0.3-0.6%、Cu:2.2-3.0%、Mn: 1.2-1.8%、T1:0.05-0.l%、N1:0.006-0.015% ^Mg: 0.5-1.2% ^B: 0.005-0.008% ^Zr:0.05-0.2% ^Nb:0.1-0.2% ^Ta: 0.02-
0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0024]本发明旋转件由耐磨合金钢制成，通过各元素之间产生的协同作用提高旋转件的强度和良好的抗热腐蚀、抗氧化能力、抗疲劳性能、断裂韧性等综合性能。在旋转件耐磨合金钢中C不仅可以稳定奥氏体组织，还能与Zr、Ta、Ti等合金元素形成强碳化物的强化相。另夕卜，合金元素T1、Nb与N具有很强的亲和力，而在铸造过程中，不可避免会带入N，因此，需要合理控制N以及T1、Nb等合金元素，使N与Ti和Nb形成TiN和NNb颗粒，弥散分布在合金中，起到弥散强化的作用，提高钴基高温合金在高温下的应力断裂寿命等性能。但是，N与合金元素形成的TiN等颗粒极难分解，会团簇存在于合金熔体中，在凝固过程中作为核心促进TiC等碳化物的析出与快速长大，块状碳化物阻塞枝晶间的通道，降低合金液的流动性和补缩性，从而会导致合金组织中的显微疏松明显增加以及合金力学性能的降低。因此，合金元素的含量和在铸造过程中带入的N元素的含量都需要严格控制。
[0025]再进一步优选，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量百分比为:C:0.4-0.6%、Cu:
2.2-2.8% ^Mn:1.4-1.8% ^Ti:0.05-0.08% ^Ni:0.01-0.015% ^Mg: 0.6-1.0% ^B: 0.005-0.008% ,Zr:0.06-0.15% ,Nb:0.12-0.18% ,Ta:0.05-0.3%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0026]进一步优选，所述的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，环氧树脂复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:
[0027]环氧树脂:80-100份
[0028]非环氧树脂的聚合树脂:40-60份
[0029]无碱玻璃纤维:5-20份
[0030]交联橡胶:8-20份
[0031]无卤阻燃剂:5-25份
[0032]改性剂:5-15份。
[0033]本发明橡胶圈的材料复合使用环氧树脂及非环氧树脂的聚合树脂，并通过添加增强材料无碱玻璃纤维，纤维缠绕复合材料中，纤维承受着主要载荷，环氧树脂与非环氧树脂的聚合树脂充分发挥纤维的固有潜能，不仅在纵向压缩、横向拉伸与压缩、剪切等载荷作用下起着重要的作用，还支配着复合树脂的其他力学性能，如层间剪切强度和模量、压缩强度及纵向弯曲强度等。环氧树脂本身具有的高性能，通过与非环氧树脂的聚合树脂的复合作用，再与无碱玻璃纤维共同作用，提高了橡胶圈的综合性能，尤其是耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐气候、耐火焰、耐老化等与环境有关的性能。
[0034]作为优选，所述的环氧树脂为双酸F型环氧树脂。
[0035]作为优选，所述的非环氧树脂的聚合树脂为丙烯均聚物与乙烯/辛烯共聚物按质量比3-5:1混合而成的混合物。
[0036]作为优选，所述的无碱玻璃纤维为短切玻璃纤维，短切玻璃纤维的长度为1.0-
3.0mm，直径为5-8μπι。理论上无碱玻纤直径越细，长度越长，增强效果越好，但是达到某一临界点时，增强效果不增反减。若玻纤直径太细，易被螺杆剪切成细微粉末，从而失去玻纤的增强作用。若玻纤直径太粗，与树脂的粘接性就差，降低产品的力学性能。因此，本发明将无碱玻纤的长度和直径控制在上述范围，不仅可以保证无碱玻纤的增强效果，还可提高纤维与树脂之间的相容性。
[0037]作为优选，所述的无卤素阻燃剂为多磷酸铵、磷酸三聚氰胺、哌嗪中的一种或多种。
[0038]作为优选，所述的交联橡胶为交联的丁苯橡胶。
[0039]作为优选，所述的改性剂为Ν，Ν’-(4，4’_亚甲基二苯基)双马来酰亚胺、马来酸酐接枝聚苯乙烯中的一种或两种。
[0040]环氧树脂复合材料还包括一些常规的组成成分，如相容剂、抗氧化剂、助剂、填料等等，均可选用普通市售的。
[0041]作为优选，在旋转件的中部处沿旋转件的轴向一体成型有一凸台，在凸台开有一连接孔，所述的凸台，连接孔与所述的旋转件同轴设置，旋转件通过凸台套接固定在差速器的主动轮上。
[0042]作为优选，所述的动力输入轴上设有第一齿轮，在差速器内还设有从动轴，从动轴上设有第二齿轮和第三齿轮，第二齿轮和第三齿轮同轴间隔地设置在从动轴的两端，在动力输出轴上设有第四齿轮，所述的第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，第一齿轮和第二齿轮啮合，所述的第三齿轮的直径大于第二齿轮的直径和第四齿轮的直径，第三齿轮和第四齿轮啮合，所述的第一齿轮，第二齿轮，第三齿轮和第四齿轮构成了所述的增速结构。
[0043]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
[0044]1、本发明采用摩擦轮和自行车车轮进行接触，将自行车车轮转动的机械能转化为电能进行储存，摩擦轮和自行车车轮之间传动效果好；
[0045]2、摩擦轮的外部套接橡胶圈来直接和自行车车轮进行接触，使得摩擦轮和自行车车轮之间的相对磨损较小，使用寿命长，摩擦轮与差速器采用螺纹插接固定，拆装简单，便于取下整个摩擦轮对橡胶圈进行更换。
[0046]3、整个装置结构简单，制造成本低，功率相对较小，不会对自行车的行进产生明显的影响。
[0047]4、差速器的壳体由配伍合理的复合材料制成，复配使用聚四氟乙烯、聚酰亚胺、磷酸三苯酯、聚碳酸酯进行改性，同时还添加石墨、包膜蒙脱土、纳米碳化钙等，大大提高壳体的拉伸强度、拉伸模量、韧性、耐扭转、抗冲击、抗老化、耐低温、耐高温、耐油、耐酸、耐腐蚀、阻燃性能等，进而提高差速器的综合性能。
[0048]5、摩擦轮上的旋转件由配伍合理的耐磨合金钢制成，在普通合金钢的基础上添加Zr、Ta、Ti等元素，通过各元素之间产生的协同作用提高旋转件的强度和良好的抗热腐蚀、抗氧化能力、抗疲劳性能、断裂韧性等综合性能。
[0049]6、摩擦轮上的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，本发明橡胶圈的环氧树脂复合材料使用环氧树脂及非环氧树脂的聚合树脂，并通过添加增强材料无碱玻璃纤维，以及阻燃剂、改性剂等，大幅度提高橡胶圈的综合性能，尤其是耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐气候、耐火焰、耐老化等与环境有关的性能。
【附图说明】
[0050]图1为本发明在小型发电装置中的装配图；
[0051 ]图2为本发明中摩擦轮的结构示意图；
[0052 ]图3为本发明中差速器内的齿轮装配示意图。
[0053]图中，1、摩擦轮;2、差速器;3、发电机;4、联接管;5、储电盒;6、联接孔;7、凸台；8、旋转件;9、橡胶圈；10、动力输入轴；11、第一齿轮；12、第二齿轮；13、从动轴；14、第三齿轮；15、第四齿轮;16、动力输出轴。
【具体实施方式】
[0054]下面通过结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案做进一步详细描述。
[0055]见图中，本发明提供了一种小型发电装置的发电机构，用于将自行车行走时的机械能传输到发电装置的发电机3进行发电。本发电机构包括摩擦轮1，差速器2和发电机3，摩擦轮I与自行车的车轮接触，车轮转动带动摩擦轮I转动，摩擦轮I转动带动差速器2运作，发电机3的电机经过差速器2的加速后转动发电。
[0056]摩擦轮I为分体式结构，摩擦轮I包括圆盘状旋转件8和橡胶圈9，旋转件8由耐磨合金钢制成，橡胶圈9由环氧树脂复合材料制成，橡胶圈9套接固定在旋转件8上。在旋转件8的外周面上一体成型有若干小凸体，在橡胶圈9的内侧上设有与小凸体相匹配的凹口，装配时，将旋转件8上的小凸体安装到橡胶圈9上相应的凹口内，这样设置可防止橡胶圈9从旋转件8上脱落，也可防止橡胶圈9与旋转件8之间发生相对滑动，影响传动效果。
[0057]旋转件8的中部处一体成型有一凸台7，凸台7上设有一联接孔6。联接孔6、凸台7、旋转件8之间均为同轴设置，转动时平稳性好。联接孔6为盲孔，联接孔6内设有螺纹，旋转件8通过该联接孔6套接在差速器2的动力输入轴10上，差速器2的动力输出轴16通过螺纹联接与旋转件8固定联接，整个联接结构简单，拆装方便，便于取下摩擦轮I维修或者更换橡胶圈9。
[0058]差速器2位于摩擦轮I和发电装置的发电机3之间，差速器2包括壳体，壳体由复合材料构成，壳体内设有动力输入轴10和动力输出轴16，差速器2的动力输入轴10与摩擦轮I传动联接，引入动力;差速器2的动力输出轴16与发电机3的电机主轴传动联接，为电机提供动力。差速器2内还设有增速结构，增速结构由齿轮机构构成，增速结构包括第一齿轮11，第二齿轮12，第三齿轮14，第四齿轮15。第一齿轮11设置在动力输入轴10上，第二齿轮12与第三齿轮14设置在从动轴13上，第四齿轮15设置在动力输出轴16上，第一齿轮11的直径大于第二齿轮12的直径并于第二齿轮12啮合，第三齿轮14的直径大于第二齿轮12的直径也大于第四齿轮15的直径，第三齿轮14与第四齿轮15啮合。摩擦轮I带动变速器工作时，由于第一齿轮11的直径大于第二齿轮12的直径，从动轴13的转速大于动力输入轴10的转速，完成第一次加速，第三齿轮14的直径大于第二齿轮12的直径也大于第四齿轮15的直径，使得动力输出轴16的转速大于从动轴13的转速，完成第一次加速，通过两次加速，使得发电装置的发电效率更高。
[0059]本发电机构带动发电机3发电后，发电机3产生的电路通过联接管4内的导线传输到储电盒5内进行储存。整个发电系统结构小巧，便于携带，可随时使用。
[0060]下面通过具体实施例对小型发电装置的发电机构中差速器的壳体及摩擦轮上的旋转件8和橡胶圈9作进一步说明。
[0061 ] 实施例1
[0062]如图1-3所述的小型发电装置的发电机构，其中差速器壳体由复合材料制成，旋转件8由耐磨合金钢制成，橡胶圈9由环氧树脂复合材料制成。
[0063]所述差速器壳体的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:聚四氟乙烯:50份、聚酰亚胺:20份、磷酸三苯酯:15份、聚碳酸酯:10份、石墨:5份、包膜蒙脱土:30份、纳米碳化钙:5份、硅烷偶联剂:3份、多磷酸铵:8份。所述差速器壳体复合材料还包括一些常规的组成成分，如相容剂、抗氧化剂、填料等等，均可选用普通市售的。
[0064]所述摩擦轮上的旋转件由耐磨合金钢制成，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量百分比为:C:0.5%、Cu:2.4%、Mn: 1.4-1.8%、T1:0.06%、N1:0.012%、Mg:0.8%、B:0.006%，Zr:0.01%，Nb:0.15%，Ta:0.15%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
[0065]所述摩擦轮上的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，环氧树脂复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:双酚F型环氧树脂:90份、非环氧树脂的聚合树脂:50份、无碱玻璃纤维:12份、交联的丁苯橡胶:15份、多磷酸铵:15份、N，N’-(4，4’_亚甲基二苯基)双马来酰亚胺:10份。其中，所述的非环氧树脂的聚合树脂为丙烯均聚物与乙烯/辛烯共聚物按质量比4:1混合而成的混合物。环氧树脂复合材料还包括一些常规的组成成分，如相容剂、抗氧化剂、助剂、填料等等，均可选用普通市售的。
[0066]实施例2
[0067]与实施例1的区别在于:
[0068]所述差速器壳体的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:聚四氟乙烯:60份、聚酰亚胺:25份、磷酸三苯酯:10份、聚碳酸酯:8份、石墨:6份、包膜蒙脱土:25份、纳米碳化钙:3份、硅烷偶联剂:2份、磷酸三聚氰胺:12份。
[0069]所述摩擦轮上的旋转件由耐磨合金钢制成，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量■g^HtS:C:0.4%、Cu:2.8%、Mn:1.5%、T1:0.08%、N1:0.012%、Mg:0.6%、B:0.006%，Zr:0.08%，Nb:0.15%，Ta:0.2%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0070]所述摩擦轮上的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，环氧树脂复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:双酚F型环氧树脂:85份、非环氧树脂的聚合树脂:55份、无碱玻璃纤维:15份、交联的丁苯橡胶:12份、无卤阻燃剂:20份、N，N’-(4，4’_亚甲基二苯基)双马来酰亚胺:5份、马来酸酐接枝聚苯乙烯:5份。其中，所述的非环氧树脂的聚合树脂为丙烯均聚物与乙烯/辛烯共聚物按质量比4:1混合而成的混合物。
[0071]实施例3
[0072]与实施例1的区别在于:
[0073]所述差速器壳体的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:聚四氟乙烯:40份、聚酰亚胺:30份、磷酸三苯酯:5份、聚碳酸酯:15份、石墨:3份、包膜蒙脱土:40份、纳米碳化钙:2份、硅烷偶联剂:5份、呢嘆:3份。
[0074]所述摩擦轮上的旋转件由耐磨合金钢制成，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量■g^HtS:C:0.6%、Cu:2.2%、Mn:1.8%、T1:0.05%、N1:0.015%、Mg:0.5%、B:0.008%、Zr:0.05%、Nb:0.2%、Ta:0.02%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0075]所述摩擦轮上的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，环氧树脂复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:双酚F型环氧树脂:100份、非环氧树脂的聚合树脂:40份、无碱玻璃纤维:20份、交联的丁苯橡胶:8份、哌嗪:25份、N，N ’ - (4，4 ’ -亚甲基二苯基)双马来酰亚胺:5份。其中，所述的非环氧树脂的聚合树脂为丙烯均聚物与乙烯/辛烯共聚物按质量比3:1混合而成的混合物。
[0076]实施例4
[0077]与实施例1的区别在于:所述差速器壳体的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:聚四氟乙烯:70份、聚酰亚胺:10份、磷酸三苯酯:20份、聚碳酸酯:3份、石墨:8份、包膜蒙脱土: 20份、纳米碳化钙:1O份、硅烷偶联剂:1份、多磷酸铵:15份。
[0078]所述摩擦轮上的旋转件由耐磨合金钢制成，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量百分比为:C:0.3%、Cu:3.0%、Mn: 1.2%、T1:0.1%、N1:0.006%、Mg: 1.2%、B:0.005%、Zr:
0.2%、Nb:0.1%、Ta:0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0079]所述摩擦轮上的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，环氧树脂复合材料包括如下的组成成分及其重量份数:双酚F型环氧树脂:80份、非环氧树脂的聚合树脂:60份、无碱玻璃纤维:5份、交联的丁苯橡胶:20份、多磷酸铵:5份、马来酸酐接枝聚苯乙烯:15份。其中，所述的非环氧树脂的聚合树脂为丙烯均聚物与乙烯/辛烯共聚物按质量比5:1混合而成的混合物。
[0080]上述实施例1-4差速器壳体的复合材料中所述聚四氟乙烯的平均粒径均为20_30μm，体积密度为260-400g/L。所述的聚碳酸酯均由三光气法制得超高分子量聚碳酸酯粉末重均分子量为100000-110000。所述的无碱玻璃纤维为短切玻璃纤维，短切玻璃纤维的长度为1.0~3.0mm，直径为5-8ym。所述的包I吴家脱土均通过如下方法制得:将家脱土在550-580 °C下烧结6-8小时，冷却至室温，然后加入相当于其重量6-8%的烷基糖苷、3-4%的丙烯酸甲酯、3-5 %的去离子水，超声震荡25-30分钟后，再于70-80 °C恒温水浴中搅拌加热25-35分钟，得改性混合液;再在改性混合液中加入相当于其重量8-12%的浓度为30-35%的AlCl3溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9-10，搅拌20-25min后，静置3_4小时后，经过滤、洗涤、干燥处理后，在620-640°C烧结3-5小时，自然冷却至室温即得。所述纳米碳化钙均为粒径20-80nm的改性纳米碳酸钙，并通过如下方法进行改性:将纳米碳酸钙粉料加入高速捏合机中，加热至80-100°C，加入相当于粉料重量2-3%的钛酸酯偶联剂、4-5%的硬脂酸钠和2-4%的椰子油，在200-300r/min的转速下搅拌10-15min，然后在80-90°C下烘干，粉碎过100-150目筛即可。
[0081 ]综上所述，本发明采用摩擦轮和自行车车轮进行接触，将自行车车轮转动的机械能转化为电能进行储存，摩擦轮和自行车车轮之间传动效果好;摩擦轮的外部套接橡胶圈来直接和自行车车轮进行接触，使得摩擦轮和自行车车轮之间的相对磨损较小，使用寿命长，摩擦轮与差速器采用螺纹插接固定，拆装简单，便于取下整个摩擦轮对橡胶圈进行更换;摩擦轮上的旋转件由配伍合理的耐磨合金钢制成，显著提高旋转件的强度和良好的抗热腐蚀、抗氧化能力、抗疲劳性能、断裂韧性等综合性能;摩擦轮上的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，差速器的壳体由配伍合理的复合材料制成，大幅度提高橡胶圈和差速器壳体的综合性能，尤其是耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐气候、耐火焰、耐老化等与环境有关的性能；整个装置结构简单，制造成本低，功率相对较小，不会对自行车的行进产生明显的影响。
[0082]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种小型发电装置的发电机构，包括发电机、传动装置和摩擦轮，摩擦轮和传动装置传动联接，传动装置与发电装置上的发电机传动联接，其特征在于，所述的传动装置为差速器，差速器包括壳体，在壳体内设有动力输入轴、动力输出轴和增速结构，所述的动力输入轴的一端穿过壳体与设置在差速器外部的摩擦轮传动联接，所述的动力输出轴与发电机的电机主轴传动联接;所述的壳体由复合材料制成，所述的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数: 聚四氟乙烯:40-70份 聚酰亚胺:10-30份 磷酸三苯酯:5-20份 聚碳酸酯:3-15份 石墨:3-8份 包膜蒙脱土:20-40份 纳米碳化钙:2-10份 硅烷偶联剂:1-5份 无卤阻燃剂:3-15份。2.根据权利要求1所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，复合材料中所述聚四氟乙烯的平均粒径为20-30μπι，体积密度为260-400g/L，所述的聚碳酸酯由三光气法制得超高分子量聚碳酸酯粉末重均分子量为100000-110000。3.根据权利要求1所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述纳米碳化钙为粒径为20-80nm的改性纳米材料。4.根据权利要求1所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述的摩擦轮包括圆盘状旋转件和套接在旋转件上的橡胶圈，在旋转件的外周面上一体成型有若干小凸体，在橡胶圈内侧设有与小凸体相匹配的凹口，用于容纳所述的小凸体。5.根据权利要求4所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述的旋转件由耐磨合金钢制成，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量百分比为:C: 0.3-0.6 %、Cu: 2.2-3.0 %、Mn:1.2-1.8% ^Ti:0.05-0.1% ^Ni:0.006-0.015% ^Mg:0.5-1.2% ^B:0.005-0.008% ^Zr:0.05-0.2%、Nb:0.1-0.2%、Ta:0.02-0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质。6.根据权利要求4所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，环氧树脂复合材料包括如下的组成成分及其重量份数: 环氧树脂:80-100份 非环氧树脂的聚合树脂:40-60份 无碱玻璃纤维:5-20份 交联橡胶:8-20份 无卤阻燃剂:5-25份 改性剂:5-15份。7.根据权利要求6所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚F型环氧树脂，所述的非环氧树脂的聚合树脂为丙烯均聚物与乙烯/辛烯共聚物按质量比3-5:1混合而成的混合物。8.根据权利要求1所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述的改性剂为N，N’-(4，4’_亚甲基二苯基)双马来酰亚胺、马来酸酐接枝聚苯乙烯中的一种或两种。9.根据权利要求4所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，在旋转件的中部处沿旋转件的轴向一体成型有一凸台，在凸台开有一连接孔，所述的凸台，连接孔与所述的旋转件同轴设置，旋转件通过凸台套接固定在差速器的主动轮上。10.根据权利要求9所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述的动力输入轴上设有第一齿轮，在差速器内还设有从动轴，从动轴上设有第二齿轮和第三齿轮，第二齿轮和第三齿轮同轴间隔地设置在从动轴的两端，在动力输出轴上设有第四齿轮，所述的第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，第一齿轮和第二齿轮啮合，所述的第三齿轮的直径大于第二齿轮的直径和第四齿轮的直径，第三齿轮和第四齿轮啮合，所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮构成了所述的增速结构。
【文档编号】C22C38/14GK105863976SQ201610301364
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】周明路, 蔡琛辉, 闫鑫, 胡如夫
【申请人】宁波工程学院