专利名称：一种用于管道内取能的发电装置及方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于管道内取能的发电装置及方法，属于机械领域。
背景技术：
目前，为管道内工作的设备提供电力供应的方法分为电缆电力供应和电池 电力供应。电缆电力供应是指设备拖曳电缆进到管道内进行工作，该方法受电 缆长度和重量的限制，不能使设备在管道内进行长距离工作。电池电力供应方 法的指设备携带蓄电池进到管道内进行工作，该方式受电池容量的影响同样使 设备不能在管道内进行长距离工作，并且当电池发生故障时，装置容易卡死在 管道内，造成管道堵塞，具有一定的危险性。以上两种方式均制约了设备的工 作范围，甚至达不到工程上的实用要求。为此提出了一种用于管道内取能的发 电装置及方法。
本发明正是为实现上述要求而设计的，目的在于充分利用管道内流动介质 的动能进行发电，解决管道内装置长距离运行需配拖缆供电和电池容量不足而 不能长距离工作的难题，达到有效地为管道内装置供电的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于管道内取能的发电装置及方法， 该装置能够有效地为管道内装置供电，解决管道内装置长距离运行需配拖缆供 电和电池容量不足而不能长距离工作的难题，本发明的目的是为管道运行设备提供一种取能的发电装置。
为解决上述问题，本发明是这样实现的本发明主要包括摩擦取能轮、取 能轮固定轴、支架、传动链、支架固定轴、连杆、预紧弹簧、增速器、发电定 子、发电机壳体、传动轮轴、传动轮、伞齿轮、动力传动轴、传动轴伞齿轮、 密封筒和发电转子；其特征之一是由摩擦取能轮、取能轮固定轴、支架、传动
链、传动轮轴、和传动轮组成的取能机构沿圆周方向均匀布置有多组，这些多 组取能机构又沿着连杆纵向均匀安装有多套。其特征之二是摩擦取能轮为圆形， 外侧加工有圆凸台，中心加工有圆孔，通过支架与传动轮相对固定，通过传动 链与传动轮连接。其特征之三是传动轮通过传动轮轴与伞齿轮连接。其特征之 四是动力传动轴上加工有传动轴伞齿轮，与伞齿轮相啮合，动力传动轴的一端 安装有发电转子。其特征之五是连杆通过预紧弹簧连接在发电机壳体上。其特 征之六是动力传动轴外部装有密封筒，动力传动轴与发电转子连接处安装有增
速器。其工作方法是预紧弹簧通过连杆使得摩擦取能轮与管道内壁产生一定 的正压力，当管道内流动介质驱动取能发电装置向前行走时，摩擦取能轮上的 圆凸台通过传动链带动传动轮转动，传动轮通过传动轮轴带动伞齿轮转动，伞 齿轮带动动力传动轴上的传动轴伞齿轮转动，动力传动轴一端与发电转子通过 增速器连接，增速器提高发电转子转速，发电转子切割发电定子所产生的磁方 线，于是发出电能。
本发明能够有效地为管道内装置供电，解决管道内装置长距离运行需配拖 缆供电和电池容量不足而不能长距离工作的难题，避免了设备在管道内工作因 断电而卡死的危险，为管道内工作设备的进一步发展提供了有效的技术支撑。 装置具有结构简单可靠，操作方便快捷的优点。本发明的管内取能技术能够有效地将介质动能转化为电能，具有非常高的推广应用价值。
图1是管道内取能发电装置的原理图; 图2是管道内取能发电装置的径向图
l摩擦取能轮2取能轮固定轴3支架4传动链5管道6支架固定轴 7连杆8预紧弹簧9增速器10发电定子11发电机12传动轮轴 13传动轮14伞齿轮 15动力传动轴 16传动轴伞齿轮 17密封筒 18发电转子
具体实施例方式
如图l、图2所示，本发明主要包括摩擦取能轮l、取能轮固定轴2、支
架3、传动链4、支架固定轴6、连杆7、预紧弹簧8、增速器9、发电定子IO、 发电机壳体ll、传动轮轴12、传动轮13、伞齿轮14、动力传动轴、传动轴伞 齿轮16、密封筒17和发电转子18;其特征之一是由摩擦取能轮l、取能轮固定 轴2、支架3、传动链4、传动轮轴12、和传动轮13组成的取能机构沿圆周方 向均匀布置有多组，这些多组取能机构又沿着连杆7纵向均匀安装有多套。其 特征之二是摩擦取能轮1为圆形，外侧加工有圆凸台，中心加工有圆孔，通过 支架3与传动轮13相对固定，通过传动链4与传动轮13连接。其特征之三是 传动轮13通过传动轮轴12与伞齿轮14连接。其特征之四是动力传动轴上加工 有传动轴伞齿轮16，与伞齿轮14相啮合，动力传动轴的一端安装有发电转子18。其特征之五是连杆7通过预紧弹簧8连接在发电机壳体11上。其特征之六 是动力传动轴外部装有密封筒17，动力传动轴与发电转子18连接处安装有增速 器9。其工作方法是预紧弹簧8通过连杆7使得摩擦取能轮1与管道5内壁产 生一定的正压力，当管道内流动介质驱动取能发电装置向前行走时，摩擦取能 轮1上的圆凸台通过传动链4带动传动轮13转动，传动轮13通过传动轮轴12 带动伞齿轮14转动，伞齿轮14带动动力传动轴上的传动轴伞齿轮16转动，动 力传动轴一端与发电转子18通过增速器9连接，增速器9提高发电转子18转 速，发电转子18切割发电定子10所产生的磁力线，于是发出电能。
权利要求
1.一种用于管道内取能的发电装置及方法，包括摩擦取能轮(1)、取能轮固定轴(2)、支架(3)、传动链(4)、支架固定轴(6)、连杆(7)、预紧弹簧(8)、增速器(9)、发电定子(10)、发电机壳体(11)、传动轮轴(12)、传动轮(13)、伞齿轮(14)、动力传动轴(15)、传动轴伞齿轮(16)、密封筒(17)和发电转子(18)；其特征是由摩擦取能轮(1)、取能轮固定轴(2)、支架(3)、传动链(4)、传动轮轴(12)、和传动轮(13)组成的取能机构沿圆周方向均匀布置有多组，这些多组取能机构又沿着连杆(7)纵向均匀安装有多套。
2. 根据权利要求1所述的一种用于管道内取能的发电装置及方法，其特征 是摩擦取能轮(1)为圆形，外侧加工有圆凸台，中心加工有圆孔，通过支架(3) 与传动轮(13)相对固定，通过传动链(4)与传动轮(13)连接。
3. 根据权利要求1所述的一种用于管道内取能的发电装置及方法，其特征 是传动轮(13)通过传动轮轴(12)与伞齿轮(14)连接。
4. 根据权利要求1所述的一种用于管道内取能的发电装置及方法，其特征 是动力传动轴(15)上加工有传动轴伞齿轮(16)，与伞齿轮(14)相啮合，动 力传动轴(15)的一端安装有发电转子(18)。
5. 根据权利要求l所述的一种用于管道内取能的发电装置及方法，其特征 是连杆(7)通过预紧弹簧(8)连接在发电机壳体(li)上。
6. 根据权利要求1所述的一种用于管道内取能的发电装置及方法，其特征 是动力传动轴(15)外部装有密封筒(17)，动力传动轴(15)与发电转子(18) 连接处安装有增速器(9)。
7. —种用于管道内取能的发电装置及方法，其工作方法是-预紧弹簧(8)通过连杆(7)使得摩擦取能轮(1)与管道(5)内壁产生一 定的正压力，当管道内流动介质驱动取能发电装置向前行走时，摩擦取能轮(l) 上的圆凸台通过传动链(4)带动传动轮(13)转动，传动轮(13)通过传动轮 轴(12)带动伞齿轮(14)转动，伞齿轮(14)带动动力传动轴(15)上的传 动轴伞齿轮(16)转动，动力传动轴(15) —端与发电转子(18)通过增速器 (9)连接，增速器(9)提高发电转子(18)转速，发电转子(18)切割发电 定子(10)所产生的磁力线，于是发出电能。
全文摘要
本发明公开了一种用于管道内取能的发电装置及方法。摩擦取能轮、取能轮固定轴、支架、传动链、支架固定轴、连杆、预紧弹簧、增速器、发电定子、发电机壳体、传动轮轴、传动轮、伞齿轮、动力传动轴、传动轴伞齿轮、密封筒和发电转子组成取能发电装置。其特征是由摩擦取能轮、取能轮固定轴、支架、传动链、传动轮轴、和传动轮组成的取能机构沿圆周方向均匀布置有多组，这些多组取能机构又沿着连杆纵向均匀安装有多套。当管道内流动介质驱动取能发电装置向前行走时，摩擦取能轮通过传动链、传动轮、传动轮轴、伞齿轮、动力传动轴、传动轴伞齿轮和增速器，使得发电转子切割发电定子所产生的磁力线，于是发出电能。
文档编号F03B13/08GK101408148SQ200710113218
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年10月12日
发明者于丽萍, 史永晋, 姜生元, 孙宁松, 张红胜, 李德堂, 黄作英 申请人:中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院