专利名称：磁力助动摆锤式发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及发电设备的设计与制造技术领域，具体地说，是一种利用磁力助动的由摆锤带动机械发电部件进行发电的磁力助动摆锤式发电机组。
背景技术：
电能，是社会生产和人民生活主要的能源，是生产、生活、教育、办公、娱乐等都离不开的能源。随着电器设备和家用电器产品的不断丰富，现代化的程度越高对电能的需求量越大，依赖程度更高。目前，人们主要是通过火电、水电、核电设备获得电能，此外，还在积极利用风力、潮汐、太阳能、生物能等进行发电。火力发电需要消耗巨量的煤炭和石油资源并会排放二氧化碳，严重影响人类的生存环境。水力发电虽好，但要有水资源并完全依赖水利资源，而水利资源不是各地区都有的。搞核电则需要高技术和大资金的投入，弄不好会造成生态问题，切尔诺贝利核电灾难和最近日本福岛核电厂发生的问题就证明了这一点。因此，人们在关注保护环境、节约能源、追求可持续发展的同时，还在积极研究通过多种形式以获得电能。
发明内容
本发明的目的在于开发一种利用新动力模式的发电设备，它利用磁力助动的摆杆摆锤带动机械发电部件进行发电，是一种磁力助动摆锤式发电机组，能在减少依赖煤炭和石油的同时积极地进行发电。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是
一种磁力助动摆锤式发电机组，含有机架、机架底座、机架顶部、机械发电部件和发电机，所述机架为金属框架结构，其特征是，所述机架的框架结构内分有2 7个单元，每个单元内设有2 4套摆锤式发电装置，每套摆锤式发电装置包含设在机架顶部的机械发电部件、设在机架底座中间的助推器、设在机架两侧的磁铁托架以及磁铁托架上的磁铁、设在机械发电部件下方的摆杆以及摆杆下端的摆锤；摆杆与机械发电部件中的第一轴直接固定， 摆杆的下端连接有摆锤，摆锤的两端设有摆锤磁铁，摆杆摆动时摆锤上的摆锤磁铁与磁铁托架上的磁铁位置相向，相向的两块磁铁为同极磁铁；
设置在机架顶部的各机械发电部件由主轴连成一个整体，所述的机械发电部件为机械增速结构，包含第一轴及其轴上的正摆齿轮和反摆齿轮、过桥齿轮轴及其轴上的上过桥齿轮和下过桥齿轮、第二轴及其轴上的第二轴中端齿轮、第二轴下端齿轮和第二轴上端齿轮、 主轴及其轴上的主轴上端齿轮和主轴下端齿轮、飞轮轴及其轴上的飞轮轴齿轮和飞轮，它们通过增速机及其增速机输入齿轮实现机械增速，使飞轮达到4500 5000转/分钟；主轴为一根长轴，各机械发电部件通过摆杆与第一轴产生联动，将摆杆产生的动力汇集到主轴上，带动发电机发电；
设置在机架底座的各助推器由诸个连接装置连成一个整体，由启动电机通过启动飞轮提供动力；所述的助推器包括助推器基座、主动轴、被动轴、橡胶磨擦轮、第一齿轮、第一离合器、第二齿轮、第三齿轮、第二离合器、第四齿轮和过桥齿轮，助推器设置在助推器箱体内并通过助推器基座设置在机架底座的中间；在主动轴伸出助推器箱体的前端和后端用连轴器将各套助推器主轴连接起来，在被动轴轴体上设置橡胶磨擦轮，在助推器箱体内被动轴的前端设置第一齿轮，中间设置第一离合器，后端设置第二齿轮；在助推器箱体内主动轴的前端设置第四齿轮，中间设置第二离合器，后端设置第三齿轮，主动轴一直呈顺时针旋转； 所述第一离合器和第二离合器受电路控制相互间产生吸合和分开的动作，当第一离合器吸合和第二离合器分开时，第一齿轮通过过桥齿轮与第四齿轮啮合，主动轴带动被动轴顺时针转动；当第一离合器分开和第二离合器吸合时，第二齿轮与第三齿轮直接啮合，主动轴带动被动轴逆时针转动；所述橡胶摩擦轮与摆杆下端的摆锤是间歇性接触的第一离合器吸合与第二离合器分开时，被动轴顺时针转动，带动橡胶摩擦轮在与摆锤接触时推动摆锤向一侧摆动；第一离合器分开与第二离合器吸合时，被动轴逆时针转动，带动橡胶摩擦轮在与摆锤接触时推动摆锤向另一侧摆动，使助推器间歇性地推动摆锤向两侧摆动。所述机架为机架顶部小、机架底座大的金属框架结构。所述的正摆齿轮和反摆齿轮都是单摆齿轮，齿轮内装有超越离合器。所述第二轴上的第二轴中端齿轮与主轴的主轴上端齿轮啮合，其啮合度为3 5:1 (既第二轴中端齿轮转3 5圈主轴上端齿轮转1圈)。所述主轴的主轴下端齿轮与增速机的增速机输入齿轮啮合，其啮合度为1:1. 5 3 (既主轴下端齿轮转1圈增速机输入齿轮要转1. 5 3圈)。所述增速机的增速比为1:60 100。所述增速机的增速机输出齿轮与飞轮轴齿轮啮合，其啮合度为1:2 4(既增速机输出齿轮转1圈飞轮轴齿轮要转2 4圈)。所述的第一离合器和第二离合器采用湿式离合器。本发明磁力助动摆锤式发电机组的工作过程为
由外来电源通过启动电机和启动飞轮带动主动轴转动，从而带动各套摆锤式发电装置的摆杆和摆锤摆动各摆锤(和摆杆)在助推器的推动下向一侧摆动，然而，摆锤在磁铁托架上同极磁铁的相斥下迅速回摆，再在助推器的推动下加速摆向另一侧，在另一侧磁铁托架上同极磁铁的相斥下又迅速回摆，又在助推器的推动下加速摆向另一侧，从而不断地来回摆动(产生动力)，将每个摆杆产生的动力汇集到主轴上，带动机械发电部件通过多级齿轮增速结构带动发电机发电。本发明的磁力助动摆锤式发电机组可根据需求设计相应的规模，摆锤式发电装置的具体数量可在2 20套内按需要设定，可配备几十千瓦到几百千瓦的发电机。通常以设置10套摆锤式发电装置的规模比较经济，可发电1.5兆瓦/天。本发明磁力助动摆锤式发电机组一旦启动后就不需要外来电源了，可利用自身的发电维持自身的运转，将多余的电力输入所需要的电网。本发明磁力助动摆锤式发电机组的积极效果是
(1)是一种利用新动力模式——利用磁力助动的摆锤带动机械发电部件进行发电的发电设备，所需外来电源极少；
(2)将多个单套摆锤式发电装置组合起来，达到一个比较大的发电规模，不消耗煤炭和石油，节约资源，对环境无影响，能提供较大的发电量；
(3)设备制造不复杂，容易推广实施。
附图1为本发明磁力助动摆锤式发电机组结构示意图； 附图2为附图1中圈内结构的放大图； 附图3为本发明磁力助动摆锤式发电机组侧视的结构示意图； 附图4为机械发电部件的结构示意图； 附图5为助推器的结构示意图； 附图6为单个助推器的结构示意图； 附图7为单个助推器的结构剖视图； 附图8为助推器的电路原理图I ； 附图9为助推器的电路原理图II ； 图中的标号分别为 1、机架；
4、机械发电部件； 6、摆杆； 9、磁铁托架；
12、第一轴；
13、过桥齿轮轴；
14、第二轴； 16第二轴上端齿轮； 19、主轴下端齿轮； 22、增速机输出齿轮； 25、飞轮； 28、主动轴； 31、第一齿轮； 34、第三齿轮； 37、过桥齿轮； 40、启动电机。
具体实施例方式以下结合附图给出本发明磁力助动摆锤式发电机组的具体实施方式
，但是应该指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。参见附图1 3。一种磁力助动摆锤式发电机组，含有机架1、机架底座2、机架顶部3、机械发电部件4和发电机5，所述机架1 (包括机架2、机架3)为机架顶部3小、机架底座2大的金属框架结构，用钢材焊接而成。在机架1的框架结构内设置3个单元，每个单元内设置3或4套摆锤式发电装置，每套摆锤式发电装置包含设在机架顶部3的机械发电部件4、设在机架底座2中间的助推器11、设在机架1两侧的磁铁托架9以及磁铁托架9上的磁铁10、设在机械发电部件4下方的摆杆6以及摆杆6下端的摆锤7。摆杆6的摆动与机械发电部件4是关联的。在摆杆6的下端设置摆锤7，在摆锤7的两端设置摆锤磁铁8。
2、机架底座；
401、机械发电部件底部；
7、摆锤；
10、磁铁；
1201、正摆齿轮；
1301、上过桥齿轮;
15、第二轴中端齿轮；
17、主轴； 20、增速机输入齿轮； 23、飞轮轴齿轮； 26、助推器箱体； 四、被动轴； 32、第一离合器； ；35、第二离合器； 38、联轴器；
3、机架顶部； 5、发电机； 8、摆锤磁铁； 11、助推器； 1202、反摆齿轮； 1302、下过桥齿轮； 1501、第二轴下端齿轮 18、主轴上端齿轮； 21、增速机； 24、飞轮轴； 27、助推器基座； 30、橡胶磨擦轮； 33、第二齿轮 36、第四齿轮 39、启动飞轮注意应该将磁铁托架9上的磁铁10设置在与摆杆6摆动时摆锤7上的摆锤磁铁8相向的位置，而且要设置同极磁铁，这样，当摆杆6摆动时，摆锤7上的摆锤磁铁8与磁铁托架9前端的磁铁10相向，同极磁铁产生相斥的作用，使摆锤7能不断地摆动。所述摆杆6和摆锤 7的结构应根据与机械发电部件4的动力关系进行关联性设计。在机架底座2的中间设置助推器11。用一根主轴17将设置在机架顶部3的各机械发电部件4串成一个整体。所述机械发电部件4为机械增速结构(参见附图4)，其包含第一轴12轴体上的正摆齿轮1201和反摆齿轮1202、过桥齿轮轴13及其轴上的上过桥齿轮1301和下过桥齿轮1302、第二轴14及其轴上的第二轴中端齿轮15、第二轴下端齿轮1501和第二轴上端齿轮16、主轴17及其轴上的主轴上端齿轮18和主轴下端齿轮19、飞轮轴M及其轴上的飞轮轴齿轮23和飞轮25。 在每套摆锤式发电装置第一轴12的一端设置正摆齿轮1201，在第一轴12的另一端设置反摆齿轮1202 ；所述正摆齿轮1201和反摆齿轮1202都为单摆齿轮，齿轮内装有超越离合器。 摆杆6的动力传导到机械发电部件4的第一轴12上。当摆杆6向右摆动时，带动正摆齿轮 1201顺时钟转动。第一轴上的正摆齿轮1201与过桥齿轮轴13上的下过桥齿轮1302的啮合，带动过桥齿轮轴13转动；过桥齿轮轴13上的上过桥齿轮1301与第二轴14上的第二轴下端齿轮1501的啮合，其啮合度为1 4:1，既正摆齿轮1201转1 4圈第二轴下端齿轮 1501转一圈，带动第二轴14转动；第二轴14上的第二轴中端齿轮15与主轴17的主轴上端齿轮18啮合，其啮合度为3 5 1，既第二轴中端齿轮15转3 5圈主轴上端齿轮18转 1圈，带动主轴17转动；主轴17上的主轴下端齿轮19与增速机21上的增速机输入齿轮20 啮合，其啮合度为1 2 4，既主轴下端齿轮19转一圈增速机输入齿轮20要转2 4圈，带动增速机21转动。增速机21上的增速机输入齿轮20转1圈增速机输出齿轮22要转60 100圈，增速机输出齿轮22与飞轮轴齿轮23啮合，其啮合度为1:2 4，既增速机输出齿轮 22转1圈飞轮轴齿轮23要转2 4转，带动飞轮轴M转动；使飞轮25达到4500 5000 转/分钟。主轴17为一根长轴，各机械发电部件4通过摆杆6产生联动，将摆杆6产生的动力集中到主轴17上，因此，能强劲地带动发电机5发电。在每套摆锤式发电装置所处的机架底座2的中间设置助推器11 (参见附图5 7)，所述的助推器11包括助推器基座27、主动轴观、被动轴四、橡胶磨擦轮30、第一齿轮 31、第一离合器32、第二齿轮33、第三齿轮34、第二离合器35、第四齿轮36和过桥齿轮37， 助推器11设置在助推器箱体26内并通过助推器基座27设置在机架底座2的中间；在主动轴观伸出助推器箱体沈的前端和后端用联轴器38将各套助推器的主动轴观连接起来， 在被动轴四轴体上设置橡胶磨擦轮30，在助推器箱体沈内被动轴四的前端设置第一齿轮31，中间设置第一离合器32，后端设置第二齿轮33 ；在助推器箱体沈内主动轴观的前端设置第四齿轮36，中间设置第二离合器35，后端设置第三齿轮34，主动轴观一直呈顺时针旋转。所述第一离合器32和第二离合器35采用湿式离合器，它们受电路控制相互间能产生吸合和分开的动作当第一离合器32吸合和第二离合器分开时，第一齿轮31通过过桥齿轮37与第四齿轮36啮合，主动轴观带动被动轴四顺时针转动。当第一离合器分开、第二离合器吸合时和第二齿轮33与第三齿轮34直接啮合，主动轴观带动被动轴四逆时针转动。所述橡胶摩擦轮30与摆杆6下端的摆锤7为间歇性接触第一离合器32吸合、第二离合器35分开时，被动轴四顺时针转动，带动橡胶摩擦轮30在与摆锤7接触时推动摆锤7向一侧摆动；第一离合器32分开、第二离合器35吸合时，被动轴四逆时针转动，带动橡胶摩擦轮30在与摆锤7接触时推动摆锤7向另一侧摆动，使助推器11间歇性地推动摆锤 7向两侧摆动。联轴器38将各套摆锤式发电装置的助推器11连成一个整体(参见附图4)， 由启动电机40通过启动飞轮39为各助推器11提供动力。助推器11的第一离合器32和第二离合器35受电路控制的过程(参见附图8和 9)
SB2启动，M吸合，5KW电机转动，带动主动轴28顺时针转动。SB4启动，J3吸合，左光纤断开，第二离合器35与第一离合器32吸合Jl吸合，右光纤断开，第二离合器35与第一离合器32断开；再J2吸合，左光纤断开，第二离合器35与第一离合器32吸合；再Jl吸合，右光纤断开，第二离合器35与第一离合器32断开；如此重复吸合与断开，使发电机保持正常的转速向负载供电。SB3启动，左右光纤吸合，停止摆动，SBl断开，所有装备停止转动。
权利要求
1.一种磁力助动摆锤式发电机组，含有机架(1)、机架底座(2)、机架顶部(3)、机械发电部件(4)和发电机(5)，所述机架(1)为金属框架结构，其特征在于，所述机架(1)的框架结构内分有2 7个单元，每个单元内设有2 4套摆锤式发电装置，每套摆锤式发电装置包含设在机架顶部(3)的机械发电部件(4)、设在机架底座(2)中间的助推器(11)、设在机架(1)两侧的磁铁托架(9 )以及磁铁托架(9 )上的磁铁(10 )、设在机械发电部件(4)下方的摆杆(6)以及摆杆(6)下端的摆锤(7);摆杆(6)与机械发电部件(4)中的第一轴(12)直接固定，摆杆(6)的下端连接有摆锤(7)，摆锤(7)的两端设有摆锤磁铁(8)，摆杆(6)摆动时摆锤(7)上的摆锤磁铁(8)与磁铁托架(9)上的磁铁(10)位置相向，相向的两块磁铁为同极磁铁；设置在机架顶部(3)的各机械发电部件(4)由主轴(17)连成一个整体，所述的机械发电部件(4)为机械增速结构，包含第一轴(12)及其轴上的正摆齿轮(1201)和反摆齿轮 (1202)、过桥齿轮轴(13)及其轴上的上过桥齿轮(1301)和下过桥齿轮(1302)、第二轴(14) 及其轴上的第二轴中端齿轮(15)、第二轴下端齿轮(1501)和第二轴上端齿轮(16)、主轴 (17)及其轴上的主轴上端齿轮(18)和主轴下端齿轮(19)、飞轮轴(24)及其轴上的飞轮轴齿轮(23)和飞轮(25)，它们通过增速机(21)及其增速机输入齿轮(20)实现机械增速，使飞轮(25)达到4500 5000转/分钟；主轴(17)为一根长轴，各机械发电部件(4)通过摆杆(6)与第一轴(12)产生联动，将摆杆(6)产生的动力汇集到主轴(17)上，带动发电机(5) 发电；设置在机架底座(2)的各助推器(11)由诸个连接装置(38)连成一个整体，由启动电机(40)通过启动飞轮(39)提供动力；所述的助推器(11)包括助推器基座(27)、主动轴 (28)、被动轴(29)、橡胶磨擦轮(30)、第一齿轮(31)、第一离合器(32)、第二齿轮(33)、第三齿轮(34)、第二离合器(35)、第四齿轮(36)和过桥齿轮(37)，助推器(11)设置在助推器箱体(26 )内并通过助推器基座(27 )设置在机架底座(2 )的中间；在主动轴(28 )伸出助推器箱体(26 )的前端和后端用连轴器(38 )将各套助推器主轴(28 )连接起来，在被动轴(29 )轴体上设置橡胶磨擦轮(30 )，在助推器箱体(26 )内被动轴(29 )的前端设置第一齿轮(31)，中间设置第一离合器(32)，后端设置第二齿轮(33);在助推器箱体(26)内主动轴(28)的前端设置第四齿轮(36)，中间设置第二离合器(35)，后端设置第三齿轮(34)，主动轴(28)—直呈顺时针旋转；所述第一离合器(32)和第二离合器(35)受电路控制相互间产生吸合和分开的动作，当第一离合器(32)吸合和第二离合器(35)分开时，第一齿轮(31)通过过桥齿轮 (37)与第四齿轮(36)啮合，主动轴(28)带动被动轴(29)顺时针转动；当第一离合器(32) 分开和第二离合器(35)吸合时，第二齿轮(33)与第三齿轮(34)直接啮合，主动轴(28)带动被动轴(29)逆时针转动；所述橡胶摩擦轮(30)与摆杆(6)下端的摆锤(7)为间歇性接触第一离合器(32)吸合与第二离合器(35)分开时，被动轴(29)顺时针转动，带动橡胶摩擦轮(30)在与摆锤(7)接触时推动摆锤(7)向一侧摆动；第一离合器(32)分开与第二离合器(35 )吸合时，被动轴(29 )逆时针转动，带动橡胶摩擦轮(30 )在与摆锤(7 )接触时推动摆锤(7)向另一侧摆动，使助推器(11)间歇性地推动摆锤(7)向两侧摆动。
2.根据权利要求1所述的磁力助动摆锤式发电机组，其特征在于，所述机架(1)为机架顶部(3)小、机架底座(2)大的金属框架结构。
3.根据权利要求1所述的磁力助动摆锤式发电机组，其特征在于，所述的正摆齿轮(1201)和反摆齿轮(1202)都是单摆齿轮，齿轮内装有超越离合器。
4.根据权利要求1所述的磁力助动摆锤式发电机组，其特征在于，所述第二轴(14)上的第二轴中端齿轮(15)与主轴(17)的主轴上端齿轮(18)啮合，其啮合度为3 5:1。
5.根据权利要求1所述的磁力助动摆锤式发电机组，其特征在于，所述主轴(17)的主轴下端齿轮(19)与增速机(21)的增速机输入齿轮(20)啮合，其啮合度为1:1. 5 3。
6.根据权利要求1所述的磁力助动摆锤式发电机组，其特征在于，所述增速机(21)的增速比为1:60 100。
7.根据权利要求1所述的磁力助动摆锤式发电机组，其特征在于，所述增速机(21)的增速机输出齿轮(22)与飞轮轴齿轮(23)啮合，其啮合度为1:2 4。
全文摘要
本发明涉及发电设备的设计与制造，是磁力助动摆锤式发电机组，在金属框架结构的机架内设有2～7个单元，每个单元设有2～4套摆锤式发电装置，每套摆锤式发电装置包含设在机架顶部的机械发电部件、设在机架底座中间的助推器、设在机架两侧的磁铁托架和磁铁、设在机械发电部件下方的摆杆和摆锤；摆杆的顶端通过摆动齿轮与机械发电部件中的中间齿轮啮合，摆杆下端的摆锤在助推器和两侧磁铁的作用下不断来回摆动，带动机械发电部件通过机械增速结构增速，使飞轮以每分钟4500以上的转速带动发电机发电，本发明几乎不消耗能源，对环境无影响，可根据要求设计设备规模，配备几十到几百千瓦的发电机，能提供较大的发电量并且容易推广实施。
文档编号H02K53/00GK102163906SQ201110090920
公开日2011年8月24日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者董移凤 申请人:董移凤