专利名称：发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电领域，具体是一种应用杠杆省力原理的发电装置。
背景技术：
发电是指利用发电动力装置将水能、石化燃料(煤、油、天然气)的热能、核能以及 太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能的生产过程。用以供应国民经济各部门与人民 生活之需。发电动力装置按能源的种类分为火电动力装量、水电动力装置、核电动力装置及 其他能源发电动力装置。火电动力装置由电厂锅炉、汽轮机和发电机(惯称三大主机)及 其辅助装置组成。水电动力装置由水轮发电机组、调速器、油压装置及其他辅助装置组成。 核电动力装置由核反应堆、蒸气发生器、汽轮发电机组及其他附属设备组成。 到目前为止，主要发电形式是火力发电、水力发电和核能发电，三者的发电量占全 部发电量的99%以上。火力发电因受煤、石油、天然气资源以及环境污染的影响，就全世界 范围而言，所占比重在64%左右；水力发电因工业发达国家的水资源开发已近90%，故所 占比重维持在20%左右，但设置地点受地理位置的限制，因此，必须远距离输电来实现大范 围供电，相应地存在电能损耗问题；核能发电的比重则呈上升趋势，已超过15%。 除却上述三种主要发电形式，常见的发电形式还包括柴油发电和风力发电；柴 油发电是以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电。实现柴油发电的柴油发电 机组属非连续运行发电设备，若连续运行超过12h，其输出功率将降低约10%。尽管柴油发 电机组的功率较低，但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，所以广泛应 用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门，作为备用电源或临 时电源。同时这种小型的发电机组也可以作为小型的移动电站使用，成为很多企业的后备 电源使用。由于是以柴油等为燃料，同火力发电一样存在污染环境的问题。 风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促 使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度)，便可 以开始发电。风力发电利用的是自然能源，没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。相 对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电在芬兰、丹麦 等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。但是由于风力发电机的输出受风量不稳定的 影响，故其输出的是变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生 的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市 电，才能保证稳定使用，成本较高。
发明内容本实用新型为了解决现有发电形式受地理条件限制、会造成环境污染等问题，提 供了一种发电装置。 本实用新型是采用如下技术方案实现的发电装置，包括机架、置于机架台面下方 的发电机和变速器，机架台面上垂直设置有与机架台面通过轴承固定的转轴，转轴与变速
3器输入轴之间、变速器输出轴与发电机动力输入轴之间直接通过联轴器联接或通过传动机 构联接，转轴顶端固定有与转轴垂直的横杆。横杆与转轴的固定位置正好处于横杆中央。其 中，转轴为支点，横杆与同转轴固定的传动机构部件或变速器内部部件构成杠杆机构，进而 实现了杠杆省力原理在本装置上的应用。 使用时，首先将发电机的输出端经现有电流/电压调节装置与蓄电池或用电负载 连接，然后将横杆端部与牲畜的缰绳固定连接，驱赶牲畜绕机架行走，横杆受牲畜的拉动以 转轴为中心转动，进而带动转轴转动，转轴通过联轴器或传动机构驱动变速器，由变速器调 速后，经联轴器或传动机构驱动发电机发电，由发电机发得的电能经由电流/电压调节装 置调理后存储于蓄电池或直接对用电负载进行供电。 转轴与变速器输入轴之间、变速器输出轴与发电机动力输入轴之间的传动机构选 用皮带传动机构、或齿轮传动机构、或链条传动机构，即转轴、变速器输入轴上分别固定有 主动轮和从动轮，转轴上的主动轮与变速器输入轴上的从动轮采用齿轮啮合传动、或皮带 传动、或链条传动。所述皮带传动机构、齿轮传动机构、链条传动机构为现有公知传动机构。 为了承接横杆向下的重心，提高横杆的抗拉力强度，横杆中央立有与转轴同轴线 的桅杆，桅杆与其两侧横杆之间拉设有若干根以桅杆为对称轴对称设置的刚性斜拉绳。桅 杆两侧的横杆上分别固定有与横杆垂直、并与机架台面平行的支撑杆，且两支撑杆以横杆 中央中心对称设置，支撑杆顶端与横杆该侧端部、以及横杆中央皆拉设有刚性斜拉绳；或 者，横杆中央固定有与横杆垂直、与机架台面平行、并以横杆对称设置的两支撑杆，支撑杆 顶端与横杆一侧或双侧端部之间拉设有刚性斜拉绳。 另外，所述桅杆与转轴采用一体化设置；在采用传动机构实现转轴与变速器输入 轴之间的联接时，为了保证转轴、以及传动机构的设置稳定性，机架台面下方设置有支撑 板，转轴端部通过轴承与支撑板固定，且变速器输入轴穿过支撑板并通过轴承与支撑板固 定，转轴与变速器输入轴间的传动机构设置于机架台面与支撑板之间。 与现有技术相比，本实用新型以合理、简单的结构构成发电动力装置，该发电动力 装置应用杠杆省力原理，以畜力作为发电动力源，因此不受地理环境的限制，只要有足够空 旷的设置空间即可实施，而且不会对自然环境不会造成污染，而且为实现发电规模扩大化， 作为发电动力源的畜力可以以机动车辆(如汽车、电动轨道车等)进行替代，尽管如此操 作会产生一定大气污染，但远比火力发电要小得多；同时，由于本实用新型所述发电装置属 于近距离供电装置，因此，当电网发生故障(如冰雪灾害、雷击)，无法短时间内恢复供电 时，本实用新型所述发电装置可以维持就近用电设施的基本供电；另外，本装置可以作为健 身设备设置于公园内，用于进行力量方面的锻炼，使用者在锻炼的同时，本装置实施发电， 根据本装置的设置规模，可以满足整个公园或局部的用电。 本实用新型结构合理、简单，成本低，不受地域限制，对自然环境不会造成污染，适 合于偏远地区使用，避免了远距离输电过程中的电能损耗。
图1为本实用新型的一种结构示意图； 图2为图1的俯视图； 图3为本实用新型的另一种结构示意图；[0017] 图4为横杆上支撑杆的另一种具体设置图； 图中1-机架；2-发电机；3-变速器；4_转轴；5_横杆；6_桅杆；7_刚性斜拉绳； 8-支撑杆；9_刚性斜拉绳；10-支撑板；ll-主动轮；12_从动轮；13_电动风扇；14_滑环； 15-电刷；16-电源线；17-直流电机调速器；18-太阳能电池板；19_蓄电池；20_整流器。
具体实施方式如图1、2所示，发电装置包括机架1、置于机架1台面下方的发电机2和变速器3， 机架1台面上垂直设置有与机架1台面通过轴承固定的转轴4，转轴4与变速器3输入轴之 间、变速器3输出轴与发电机2动力输入轴之间直接通过联轴器联接或通过传动机构联接， 转轴4顶端固定有与转轴4垂直的横杆5。横杆5与转轴4的固定位置正好处于横杆5中 央。 转轴4与变速器3输入轴之间、变速器3输出轴与发电机2动力输入轴之间的传 动机构选用皮带传动机构、或齿轮传动机构、或链条传动机构，即转轴4、变速器3输入轴上 分别固定有主动轮11和从动轮12，转轴4上的主动轮11与变速器3输入轴上的从动轮12 采用齿轮啮合传动、或皮带传动、或链条传动。 横杆5中央立有与转轴4同轴线的桅杆6，桅杆6与其两侧横杆5之间拉设有若干 根以桅杆6为对称轴对称设置的刚性斜拉绳7 ; 桅杆6两侧的横杆5上分别固定有与横杆5垂直、并与机架1台面平行的支撑杆 8，且两支撑杆8以横杆5中央中心对称设置，支撑杆8顶端与横杆5该侧端部、以及横杆5 中央皆拉设有刚性斜拉绳9 ;或者，如图4所示，横杆6中央固定有与横杆6垂直、与机架1 台面平行、并以横杆6对称设置的两支撑杆8，支撑杆8顶端与横杆6 —侧或双侧端部之间 拉设有刚性斜拉绳9。 所述桅杆6与转轴4采用一体化设置； 机架1台面下方设置有支撑板IO，转轴4端部通过轴承与支撑板10固定，且变速 器3输入轴穿过支撑板10并通过轴承与支撑板10固定，转轴4与变速器3输入轴间的传 动机构设置于机架1台面与支撑板10之间。 具体实施时，如图3所示，横杆5两端可以分别固定有电动风扇13，且两电动风扇 13以横杆5中央中心对称设置，横杆5及转轴4为中空管，且相互连通，转轴4上设有滑环 14，支撑板IO上设置有与滑环14配合的电刷15，电动风扇13的电源线16沿横杆5及转轴 4与转轴4上的滑环14连接，电刷15经直流电机调速器17与供电单元连接；此时，以电动 风扇13替代畜力，改畜力对横杆5的拉动为电动风扇13对横杆5的推动，然后经本装置内 的传动机构和变速器3传动、变速后，驱动发电机2发电；所述滑环14和电刷15的配合结 构与电机上滑环和电刷的配合结构一致；所述供电单元包括太阳能电池板18、与太阳能电 池板18输出端连接的蓄电池19、以及与发电机2输出端连接的整流器20，直流电机调速器 17的电源输入端与蓄电池19、及整流器20的输出端连接，即对电动风扇13的供电采用双 重供电，以保证对电动风扇13的供电可靠性。
权利要求一种发电装置，包括机架(1)、置于机架(1)台面下方的发电机(2)和变速器(3)，其特征在于机架(1)台面上垂直设置有与机架(1)台面通过轴承固定的转轴(4)，转轴(4)与变速器(3)输入轴之间、变速器(3)输出轴与发电机(2)动力输入轴之间直接通过联轴器联接或通过传动机构联接，转轴(4)顶端固定有与转轴(4)垂直的横杆(5)。
2. 根据权利要求l所述的发电装置，其特征在于横杆(5)与转轴(4)的固定位置正 好处于横杆(5)中央。
3. 根据权利要求1或2所述的发电装置，其特征在于转轴(4)与变速器(3)输入轴 之间、变速器(3)输出轴与发电机(2)动力输入轴之间的传动机构选用皮带传动机构、或齿 轮传动机构、或链条传动机构。
4. 根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于横杆(5)中央立有与转轴(4)同轴 线的桅杆(6)，桅杆(6)与其两侧横杆(5)之间拉设有若干根以桅杆(6)为对称轴对称设置 的刚性斜拉绳(7)。
5. 根据权利要求4所述的发电装置，其特征在于桅杆(6)两侧的横杆(5)上分别固定 有与横杆(5)垂直、并与机架(1)台面平行的支撑杆(8)，且两支撑杆(8)以横杆(5)中央 中心对称设置，支撑杆(8)顶端与横杆(5)上支撑杆(8)所在这一侧的端部、以及横杆(5) 中央皆拉设有刚性斜拉绳(9)。
6. 根据权利要求4所述的发电装置，其特征在于所述桅杆(6)与转轴(4)采用一体 化设置。
7. 根据权利要求1或2所述的发电装置，其特征在于机架(1)台面下方设置有支撑板 (IO)，转轴(4)端部通过轴承与支撑板(10)固定，且变速器(3)输入轴穿过支撑板(10)并 通过轴承与支撑板(10)固定，转轴(4)与变速器(3)输入轴间的传动机构设置于机架(1) 台面与支撑板(10)之间。
8. 根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于横杆(5)两端分别固定有电动风扇 (13)，且两电动风扇(13)以横杆(5)中央中心对称设置，横杆(5)及转轴(4)为中空管，且 相互连通，转轴(4)上设有滑环(14)，支撑板(10)上设置有与滑环(14)配合的电刷(15)， 电动风扇(13)的电源线(16)沿横杆(5)及转轴(4)与转轴(4)上的滑环(14)连接，电刷 (15)经直流电机调速器(17)与供电单元连接。
9. 根据权利要求8所述的发电装置，其特征在于所述供电单元包括太阳能电池板 (18)、与太阳能电池板(18)输出端连接的蓄电池(19)、以及与发电机(2)输出端连接的整 流器(20)，直流电机调速器(17)的电源输入端与蓄电池(19)、及整流器(20)的输出端连 接。
10. 根据权利要求4所述的发电装置，其特征在于横杆(5)中央固定有与横杆(5)垂 直、与机架(1)台面平行、并以横杆(5)对称设置的两支撑杆(8)，支撑杆(8)顶端与横杆 (5) —侧或双侧端部之间拉设有刚性斜拉绳(9)。
专利摘要本实用新型涉及发电领域，具体是一种应用杠杆省力原理的发电装置。解决了现有发电形式受地理条件限制、会造成环境污染等问题，发电装置包括机架、置于机架台面下方的发电机和变速器，机架台面上垂直设置有与机架台面通过轴承固定的转轴，转轴与变速器输入轴之间、变速器输出轴与发电机动力输入轴之间直接通过联轴器联接或通过传动机构联接，转轴顶端固定有与转轴垂直的横杆。横杆与转轴的固定位置正好处于横杆中央。本实用新型结构合理、简单，成本低，不受地域限制，对自然环境不会造成污染，适合于偏远地区使用，避免了远距离输电过程中的电能损耗。
文档编号H02K53/00GK201461275SQ20092010285
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者王晨光, 王菲 申请人:王晨光