专利名称：蒸汽发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电机组，尤其是涉及一种利用蒸汽发电的蒸汽发电机组的结构改良。
背景技术：
采用蒸汽作为发电机的动力的发电方式已经被广泛地采用。这种发电方式较为灵活，应用范围广，能够利用各种燃料进行发电，运行成本较低。中国专利文献公开了名为一体化微型汽轮发电机(申请号89220209.2)，它由蒸汽发生器、机壳、调节阀、转子、齿轮传动机构和发电机组成。其转子是一个内有气道和喷嘴以及输出齿轮的惯性轮。蒸汽通过惯性轮喷嘴喷出，其产生的反作用力使惯性轮旋转，然后带动齿轮传动机构将扭矩传递给发电机。这种方案的发电机的蒸汽动力机组的设计不甚合理，结构较为复杂。在能量的传递和转换过程中损耗大，惯性轮的气道容易造成堵塞；且维修和保养也不甚方便。汽轮机的设计不甚合理，其惯性轮驱动方式对蒸汽的气压要求较高，一旦蒸汽的气压不稳就容易导致转速的变化，而产生发电电压不稳的弊端。
此外，一般的发电机的运行转速都不是很高，虽然经过多种方式加速，仍然很难满足要求，这就要求发电机采取多极的特殊结构。例如，中国专利文献公开了一种多极型磁石发电机(申请号03122311.7)，该多极型磁石发电机包括磁性转子(3)，作为外转子；以及多极式定子(10)，其与磁性转子(3)的径向内面对置，用于从围绕定子铁心(10)缠绕的输出绕组(30)取出发电输出。变压器铁心(21)将初级绕组(31)和次级绕组(32，33)缠绕其上，并设置成与远离磁性转子(3)的定子(10)的径向内周面相邻，并且输出绕组(30)与初级绕组(32)连接，以便从次级绕组(32，33)取出变压输出。该方案的结构较为复杂，转子较为笨重，转动时摩擦损耗较大；且热量不易散发。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的结构复杂，能量的传递和转换过程中损耗大，蒸汽的气压难于控制，维修和保养不甚方便等的技术问题；提供了一种结构简单，能量传递损耗少，气流运行顺畅，压力易于控制，且安全可靠的蒸汽动力机组。
本发明同时还解决现有技术所存在的发电机结构较为复杂，运行转速较慢，线圈布置不甚合理等的技术问题；提供了一种结构科学，线圈布置合理，有效弥补转速不高等缺陷的多极发电机。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的蒸汽发电机组，包括与蒸汽管路相连的气缸，气缸的动力臂经滑块由曲臂连杆机构与动力轮相连，其特征是在所述气缸与蒸汽管进气口间设置有气阀，内设有气门；在所述气阀上还设有与气轮机相连的连接管；所述气轮机的动力驱出轴和曲臂连杆机构的驱动轴与同一组传动机构相连接；且所述动力驱出轴与发电机相连接；在所述发电机的转子近边缘处等距离布置有80-120个线圈穿孔，而在所述定子的内侧近边缘布置有30-80个彼此并联的线圈。
本发明的发电机采用多极的结构有效地解决了转速小的缺陷，且有利于装配。在定子的内侧近边缘均匀布置绕组，以达到所发交流电的正弦分布，减少高次弦波。这里的传动机构可以通过皮带轮传动，也可以通过齿轮的啮合来传动。蒸汽通过蒸汽管进气口经过气阀进入气缸，从而推动气缸内的活塞运动，经过曲臂连杆机构控制动力轮转动。由于气阀内设有气门，从而可以通过反馈作用控制气门动作，从而控制气流，以实现活塞的往复运动，以及实现动力轮的连续转动。由于气轮机的动力驱出轴和曲臂连杆机构的驱动轴与同一组传动机构相连接，因而便于传动，减少能量的损耗。此外，也便于维修和保养。
为了实现对气门的控制，实现气门的往复动作，作为优选，所述的曲臂上设置有气门连杆，所述的气门连杆与穿设于气门上的气门杆相连接。
作为优选，所述的气门杆的一端设有气门滑块，所述的气门连杆铰接于其上，气门连杆的另一端与一固定支点相铰接。
作为优选，所述的传动机构为齿轮箱，所述的气轮机的动力驱出轴经减速齿轮与蒸气动力机组驱出轴相连接，所述的曲臂连杆机构的驱动轴也经同一齿轮箱的增速齿轮连接至同一蒸气动力机组的驱出轴上。上述传动方式有效地改善了传动效率，减少了能量的损耗。同时，通过增速齿轮有效地提高了发电机的转速。
作为优选，所述气轮机系由惯性体和设于其周围的气轮片构成。本发明在惯性体上设置气轮片，并通过气流作用在气轮片使其反作用力带动惯性体转动。为了达到较高的力矩，一般将两个喷气嘴对称地设置在惯性体的两侧。本发明不直接在曲臂连杆轴上设置飞轮。
长期使用可能会使得个别气轮片损坏，为了便于维修和更换；作为优选，所述气轮机系由在所述的惯性体上设有若干个插槽，所述的气轮片插入其内固定而成。
作为优选，所述的转子系由外径为60cm-100cm的矽钢片叠合成厚度为60cm-160cm的圆柱体；并在所述的线圈穿线孔的外缘设有一穿线开口。
作为优选，所述转子的中心处固定有驱动轴，在所述驱动轴与线圈穿孔之间均布设有若干个空腔，其间为矽钢片连接体。设置空腔不仅节约了制造材料，减少了涡流损耗，同时有利于散热；而且使得转子的重量减小，降低了摩擦损耗，有利于转动。
因此，本发明具有结构合理，造价低，无噪音，无污染，体积小；减少了能量在传递与转换过程中的耗散；使用炉灶便可发电，适用范围广，易于实施和广泛推广；操作与维修简便；经过气轮机后的蒸汽还可以有效利用，大大提高了能源利用率；发电机的线圈布置合理，有效弥补转速不高等缺陷，转子结构稳定，涡流损耗和摩擦损耗较小，有效节约制作材料，降低成本，基本呈正弦分布，所发交流电的高次弦波少等特点。
附图1是本实用新型的一种局部剖视结构示意图；附图2是本实用新型的一种放大的局部俯视结构结构示意图；附图3是本实用新型的一种放大的气轮机惯性体的结构示意图；附图4是本实用新型的一种放大的发电机的结构示意图。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例蒸汽发电机组，包括与蒸汽管路相连的气缸，设于气缸9内的活塞24，气缸的动力臂经滑块由曲臂连杆机构与动力轮相连，所述气缸9与蒸汽管进气口10间设置有气阀11，内设有气门12；在所述气阀11上还设有与气轮机13相连的连接管14；且所述气轮机13的动力驱出轴和曲臂连杆机构的驱动轴与同一组传动机构相连接。连接管14的末端设为扁形的喷嘴22。所述的曲臂15上设置有气门连杆16，所述的气门连杆16与穿设于气门上的气门杆17相连接。气门杆17的一端设有气门滑块18，所述的气门连杆16铰接于其上，气门连杆16的另一端与一固定支点相铰接。所述的传动机构为齿轮箱25，所述的气轮机13的动力驱出轴经减速齿轮与蒸气动力机组驱出轴相连接，所述的曲臂连杆机构的驱动轴也经同一齿轮箱的增速齿轮连接至同一蒸气动力机组的驱出轴上。所述气轮机13系由在所述的惯性体19上设有若干个插槽20，所述的气轮片21插入其内固定而成。所述动力驱出轴与发电机23相连接。所述发电机23包括转子1以及设置在转子1外的定子3。所述的转子1系由外径为77cm的矽钢片叠合成厚度为60cm的圆柱体。在转子1上绕制有线圈绕组。所述转子1近边缘处等距离布置设有96个线圈穿线孔2；并在所述定子3的内侧近边缘布置有32个彼此并联的线圈4；并在所述的线圈穿线孔2的外缘设有一穿线开口5。所述转子的中心处固定有驱动轴6，在所述驱动轴6与线圈穿线孔2之间均布设有若干个空腔7，其间为矽钢片连接体8。所述的空腔7呈扇形，其间的连接体8基本呈柱状。工作时，驱动轴6带动转子1转动，切割磁力线，感应产生电，并通过各极连接输出。
蒸汽通过蒸汽管进气口经过气阀进入气缸，从而推动气缸内的活塞运动，经过曲臂连杆机构控制动力轮转动。由于气阀内设有气门，从而可以通过反馈作用控制气门动作，从而控制气流，以实现活塞的往复运动，以及实现动力轮的连续转动。由于气轮机的动力驱出轴和曲臂连杆机构的驱动轴与同一组传动机构相连接，因而便于传动，减少能量的损耗。此外，也便于维修和保养。产生蒸汽的燃料可以采用煤炭、可燃垃圾、木材等，因此发电的成本较低，且适用范围也非常广泛。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型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，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了气阀、气缸、转子、定子、穿线开口、空腔、驱动轴等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求
1.一种蒸汽发电机组，包括与蒸汽管路相连的气缸，气缸的动力臂经滑块由曲臂连杆机构与动力轮相连，其特征是在所述气缸(9)与蒸汽管进气口(10)间设置有气阀(11)，内设有气门(12)；在所述气阀(11)上还设有与气轮机(13)相连的连接管(14)；所述气轮机(13)的动力驱出轴和曲臂连杆机构的驱动轴与同一组传动机构相连接；且所述动力驱出轴与发电机相连接；在所述发电机的转子近边缘处等距离布置有80-120个线圈穿孔(2)，而在所述定子的内侧近边缘布置有30-80个彼此并联的线圈(4)。
2.根据权利要求1所述的蒸汽发电机组，其特征是在所述的曲臂(15)上设置有气门连杆(16)，所述的气门连杆(16)与穿设于气门(12)上的气门杆(17)相连接。
3.根据权利要求2所述的蒸汽动力机组，其特征是在所述的气门杆(17)的一端设有气门滑块(18)，所述的气门连杆(16)铰接于其上，气门连杆(16)的另一端与一固定支点相铰接。
4.根据权利要求1或2或3所述的蒸汽发电机组，其特征在于所述的传动机构为齿轮箱，所述的气轮机(13)的动力驱出轴经减速齿轮与蒸气动力机组驱出轴相连接，所述的曲臂连杆机构的驱动轴也经同一齿轮箱的增速齿轮连接至同一蒸气动力机组的驱出轴上。
5.根据权利要求1或2或3所述的蒸汽发电机组，其特征在于所述气轮机(13)系由惯性体(19)和设于其周围的气轮片构成。
6.根据权利要求5所述的蒸汽发电机组，其特征在于所述气轮机(13)系由在所述的惯性体(19)上设有若干个插槽，所述的气轮片插入其内固定而成。
7.根据权利要求1或2或3所述的蒸汽发电机组，其特征在于所述的转子(1)系由外径为60cm-100cm的矽钢片叠合成厚度为60cm-160cm的圆柱体；并在所述的线圈穿线孔的外缘设有一穿线开口(5)。
8.根据权利要求4所述的蒸汽发电机组，其特征在于所述的转子(1)系由外径为60cm-100cm的矽钢片叠合成厚度为60cm-160cm的圆柱体；并在所述的线圈穿线孔的外缘设有一穿线开口(5)。
9.根据权利要求6所述的蒸汽发电机组，其特征在于所述的转子(1)系由外径为60cm-100cm的矽钢片叠合成厚度为60cm-160cm的圆柱体；并在所述的线圈穿线孔的外缘设有一穿线开口(5)。
10.根据权利要求1或2或3所述的蒸汽发电机组，其特征是在所述转子的中心处固定有驱动轴，在所述驱动轴(6)与线圈穿孔之间均布设有若干个空腔(7)，其间为矽钢片连接体(8)。
全文摘要
本发明涉及一种利用蒸汽发电的蒸汽发电机组的结构改良。包括与蒸汽管路相连的气缸，气缸的动力臂经滑块由曲臂连杆机构与动力轮相连，其特征是在所述气缸与蒸汽管进气口间设置有气阀，内设有气门；在所述气阀上还设有与气轮机相连的连接管；所述气轮机的动力驱出轴和曲臂连杆机构的驱动轴与同一组传动机构相连接；且所述动力驱出轴与发电机相连接；在所述发电机的转子近边缘处等距离布置有80－120个线圈穿孔，而在所述定子的内侧近边缘布置有30－80个彼此并联的线圈。本发明具有造价低，无污染，体积小；减少了能量在传递与转换过程中的耗散；适用范围广，易于实施，有效弥补转速不高等缺陷，涡流损耗和摩擦损耗较小等特点。
文档编号F01D5/00GK1828025SQ20051004917
公开日2006年9月6日 申请日期2005年3月3日 优先权日2005年3月3日
发明者罗丽香, 陈国良, 骆桂文 申请人:罗丽香, 陈国良, 骆桂文