一种x型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置的制作方法

专利名称：一种x型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于发电机和用于作为第一步子母式链接放大功率的(子机)， 传动液压泵为第二步液压动力发动机(母机)供油和提供动力输入的，新型无需燃油和燃 烧过程，完全靠自身循环产生动力的机械性X型链接伸缩臂式，及能把拐式连杆25尽可能 的放大直径转距和不受空间限制的，五万千瓦到十万千瓦时以上的液压动力发动机及发电 机组装置，具体地说是关于在前一专利申请案申请号为200810091304. 8及PCT国际申请 号为PCT/CN2009/000363《一种液压动力发动机及发电机组装置》的技术方案基础上的 又一种更高效率子母式链接放大功率的技术方案及装置，比前一申请方案的效率高出7-30 倍以上，具有从几百瓦到五千瓦功率作为起步输入功率，只需要通过四步子母式链接放大 功率过程，就可以实现发出百万千瓦时以上的电能，是目前燃煤、燃气产生动力的火力发电 机组所使用燃料成本的千分之二，更重要的是关于一种绿色可再生新能源的人造机械性的 一种X型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置。
背景技术：
在前一申请案申请号为200810091304. 8国际申请号为PCT/CN2009/000363公 开了《一种液压动力发动机及发电机组装置》，其构成是所述的第二部分主动力区是由拐式 连杆曲轴主动力齿轮总成1号作为动力主输入，其不足之处是拐式连杆曲轴主动力齿轮总 成1号上的拐式连杆25，由于受主动力输出连接传动齿轮总成2号的限制，和液压系统的最 终执行件液压缸G1-G4行程及液压系统工作条件的限制，不能尽可能的把拐式连杆25的长 度尽可能的放长，而拐式连杆25太短就会大大增加液压系统中液压油的压力，而液压油的 压力越大所需要的输入功率就越大，输入功率越大对放大功率的比率就越小，还会增加所 需配置元件的成本，根据物理杠杆原理，转距直径越大所产生的扭矩力就越大。根据现有液压系统液压缸出力表综合计算，在前一申请案申请号为 200810091304.8国际申请号为PCT/CN2009/000363《一种液压动力发动机及发电机组装 置》的技术方案和实施样机的实验结论来看，以五千瓦功率作为输入功率通过子母式链接 放大功率，最大只能放大到六千/千瓦时左右的单液压动力发动机发电机组，是以(广东省 东莞市东莞液压元件厂现有生产的最大缸径320毫米，杆径为180毫米的液压油缸推拉力 来计算的)，所以由于上述等因素的限制该前一申请方案是适用于受安装空间条件限制的 汽车及工程机械等一类的移动作业机车上和六千千瓦时左右的发电机组装置上。该液压动 力发电机组于风力发电机组相比，以目前最大风力发电机组为3000千瓦时一台以内，我国 目前为了鼓励发展可再生清洁新能源，采取了每发展一台1000千瓦以上的风力发电机组， 国家财政就要补贴450万元人民币的办法，而风力发电和太阳能发电由于是靠天收，无法 人为控制产生效率非常低，所以注定了只能作为辅助式绿色可再生新能源的角色，无法与 人造机械性可再生清洁新能源的高效率相比，从目前的风力和太阳能发电效率来看，只要 液压动力发电机组能发展到3000千瓦时的功率那也是具有非常重大突破性的意义。与目前的火力发电技术相比更是具有科技跨跃性的意义，目前世界各国都面临着能源枯竭和能源供给问题，对发展可再生绿色新能源和能源结构多样化也越来越需求和重 视，可像液压动力发动机及发电机组装置这种人造机械性，无需燃烧过程和消耗一次性燃 料，靠自身循环产生动力，可人为控制使用的可再生安全清洁高效新能源，使用成本不到现 有依靠燃烧消耗一次性燃料产生动力能源结构的千分之二，在几百年来的人类机械装置科 技中还没有。

发明内容
本发明克服了在前一申请案申请号为=200810091304. 8国际申请号为PCT/ CN2009/000363《一种液压动力发动机及发电机组装置》的技术方案中拐式连杆曲轴主动力 齿轮总成1号上的拐式连杆25和液压系统中的最终执行件双作用活塞杆式液压缸G1-G4 的不足，提供了一种可以把拐式连杆25的长度尽可能的放长和放大转距，使其转距直径达 到主动力输入齿轮1号直径的5到10倍以上。有效的大大提高液压动力发动机从输入到 输出动力的比率，可以使以几百千瓦到5千瓦功率作为起步输入动力，结合子母式链接放 大到百万千瓦时以上的过程，更加方便和节省资源的高效X型链接伸缩臂式液压动力发动 机及发电机组装置。为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的一种X型链接伸缩臂式 液压动力发动机及发电机组装置是由A组加力式X型链接伸缩臂、B组加力式X型链接伸 缩臂、钢梁悬挂固定轴、拐式连杆25、液压发动机齿轮及齿轮箱、发电机B、可调速电动机2、 液压系统液压泵4、A组滑轮槽梁、B组滑轮槽梁、摆动滑轮槽梁、龙门梁架、加力式动力输入 杆、双输入动力式X型链接伸缩臂、拐轴销26、液压偶合器或可调式摩擦离合器、两端滑轮 可旋转式防侧偏连轴器、一端滑轮防侧偏连轴器、A组和B组滑轮槽梁滑轮、摆动双滑轮槽 梁滑轮、X中心定位插销、X头端链接插销、双作用双活塞杆式液压缸G1-G4、、附加A、B、C、 D四个换向点等组成。所述A组和B组加力式X型链接伸缩臂是以90度进行设置挂接，分为两组从两个 方向与拐式连杆的头端拐轴销挂接进行推拉传动，使拐式连杆尽可能稳定地做回转运动， 有效地使该液压动力发动机的转速保持平稳旋转以减少或不产生涌动，为了更好的调节该 液压动力发动机转速的稳定性，以90度进行设置挂接的方案为最佳方式，更确切地说在A 组和B组加力式X型链接伸缩臂分别在两个不同的方向对拐式连杆进行推拉传动的同时及 在A、B、C、D四个换向点的相互作用下，使得A组和B组加力式X型链接伸缩臂的直线往复 式机械传动转变为回转运动机械传动的过程，再进一步地说在该技术方法中附加A、B、C、 D四个换向点的A点和C点是A组加力式X型链接伸缩臂的推拉两个换向点，A点为推，C点 为拉，B点和D点为B组加力式X型链接伸缩臂的拉推两个换向点，B点为拉，D点为推，也 就是说当拐式连杆的拐轴销中心点位于换向点A偏向换向点B时，A组加力式X型链接伸 缩臂正是处于由拉换向为推的过程，在换向过程中会有短暂的停顿过渡，这时A组加力式X 型链接伸缩臂传动力为最低值，而同时B组加力式X型链接伸缩臂正处于D点到B点的推力 传动过程的中心点，也正是处在推力传动力的最高值，这样就形成了相互兼容补偿的效果， 使拐式连杆平稳的做回转运动输入动力。所述X型链接伸缩臂是由相等长度的两片柔韧性很强的金属材料，用X中心定位 插销相链接，可以灵活的活动，形状类似X字母的形状，把两个以上的X用X头端链接插销进行链接，可灵活伸缩活动，所以命名为X型链接伸缩臂。所述X型链接伸缩臂节数的多 少，是根据拐式连杆旋转运动直径大小的需要来进行精密计算设置，从X型链接伸缩臂的 工作原理来说以X型中心定位插销为中心点的动力输入端和动力输出端的长度是相等 的，根据物理杠杆原理及天平称原理来说那么输入端输入多少力输出端的力是相等的，从 这一点上说x型链接伸缩臂在多节数和远距离推拉力的传输过程中从输入端到输出端的 动力损耗是非常少的，高效地克服了在前一申请案申请号为200810091304.8国际申请号 为PCT/CN2009/000363《一种液压动力发动机及发电机组装置》的技术方案中，双作用双活 塞杆式液压缸G1-G4，不能远距离超大行程传输动力及液压系统工作条件的限制和不足，也 可以说在本发明技术方案中是尽可能地放大拐式连杆转距直径的最佳有效方案，更是具有 取长补短的高效率传动效果，类似于2只力大无比的机械式手臂。所述X型链接伸缩臂的动力输入方式及液压缸G1-G4的挂接方法有多种形式，可 分为加力式X型链接伸缩臂和相等式X型链接伸缩臂，在本发明方案中是以加力式X型链 接伸缩臂为最佳设置方案。所述加力式X型链接伸缩臂是由加力式动力输入杆和双输入动 力式X型链接伸缩臂，及双作用双活塞杆式液压缸G1-G4组成，其相互作用是尽可能地把 液压系统所产生的能量，经液压系统最终执行件双作用双活塞杆或液压缸G1-G4的往复推 拉机械能量，以加力式动力输入杆端比输出端所增加长度的倍数而进行成倍增加，更具体 的说以X梁架悬挂固定轴为支点的加力式动力输入杆的动力输入端是动力输出端长度的2 倍，那么根据杠杆原理来讲输出动力就是输入动力的2倍，也就是说输出端的动力可以以 输入端比输出端所加长度的倍数比率的增加而增加。在本发明技术方案中，加力式动力输 入杆的长度是输出端的3倍，这样就能使由双作用双活塞杆式液压缸G1-G4所输入的动力 增加和放大了 3倍，有效的减少了可调速电动机2所需要的输入功率的2-3倍以上，和有效 的减少了所需要的元件配置成本，以及更有效的把本发明的X型链接伸缩臂式液压动力发 动机及发电机组装置，以单独机组为单位，从输入端到输出端功率放大的比率提高5-30倍 以上。所述双输入动力式X型链接伸缩臂是设置挂接在两根加力式动力输入杆的顶头端， 其两端分别都挂接有双作用双活塞杆式液压缸G1-G4，分别从两端同时输入动力，同时也是 具有取长补短的良好效果，其形式原理就同人的两只手臂同时握着一把加长手柄的剪刀， 进行推开和拉缩的工作过程。所述相等式X型链接伸缩臂的区别在于其没有设置加力式动 力输入杆，输入动力端到输出端的动力是相等的，适用于受设置安装空间条件限制的工作 场合，效率相对比加力式X型链接伸缩臂要低。所述相等式X型链接伸缩臂使用的双作用 双活塞杆式液压缸G1-G4的挂接形式可分为1、以悬挂固定轴为中心支点以外相等长度的 输入杆顶头端处相挂接输入动力式。2、以悬挂固定轴为中心支点以内的动力输出端第一个 X中心定位插销相挂接输入动力式。3、以悬挂固定轴为中心支点以内的两个X头端链接插 销相挂接横向输入动力式。所述拐式连杆25也是本发明技术方案的重要部件，其原理是把前一申请案申请 号为200810091304. 8国际申请号为PCT/CN2009/000363《一种液压动力发动机及发电机 组装置》的拐式连杆25由四个改为1-2个做为动力输入部件，把原来由4根双作用双活塞 杆式液压缸G1-G4直接传动拐式连杆25的效果，改为由A、B两组X型链接伸缩臂从两个 不同的方向与拐式连杆25的拐轴销26相连接，从两个不同的方向形成相互兼容补偿的效 果，集中一点来传动拐式连杆25及拐轴销26，使其平稳做回转运动，高效地输入动力，把该拐式连杆25的长度是原来的拐式连杆曲轴主动力齿轮1号的齿轮半径的1. 666倍，放长到 5-10倍以上，根据杠杆原理可以高效的把由X型链接伸缩臂输入的动力，再次放大5-10倍 以上。所述A组滑轮槽梁，B组滑轮槽梁，摆动双滑轮槽梁，两端滑轮可旋转式防侧偏联 轴器，一端滑轮防侧偏联轴器，A组和B组滑轮槽梁滑轮，摆动双滑轮槽梁滑轮，它们的相互 作用是能够有效的防止X型链接伸缩臂在进行长距离伸缩传动工作的过程中发生偏移，以 及防止A组和B组X型链接伸缩臂在运行过程中因偏移发生碰撞摩擦而造成损坏，可以灵 活的跟随X型链接伸缩臂在运行工作时的左右摆动和伸缩运动，以确保X型链接伸缩臂有 效的输入动力。所述液力偶合器或可调式摩擦离合器，在本发明方案中的作用是与液压动力发动 机的输出轴3A相联接，再由液力偶合器或可调式摩擦离合器的动力传递输出轴，传递给发 电机的动力输入转子轴输入动力传动发电机发电。该设置的特优点在于更进一步有效的确 保以稳定的转速和动力来传动发电机发出高质量的电能，而且可以通过电路电磁阀或数控 电机进行远程控制液压发动机动力的输出与断开，有效的实现软启动或空载启动，更有效 的降低液压动力发动机的起动功率，特别是在双液压动力发动机发电机组或两个以上的发 动机同时传动一个发电机的时候。所述液力偶合器的连接驱动特优点在于有很宽的调速效果，既更能起到以上所述 的效果及更有效的起到相互兼容和相互补偿的效果，可用于精确的调速性能控制，也可用 于启动控制传动系统中良好的吸振能力，具有把发动机的动力输出特性与液力偶合器的传 动性能结合在一起，利用流体的特点传递或断开发动机的动力输出，可承受大的径向负载， 无皮带打滑问题，可通过电磁阀进行远程控制发动机动力的输出与断开，有理想的软启动 或空载启动功能和良好的负载均衡能力，更有良好的吸振能力和节约能源的效应，目前最 大运行功率可达5万-6万千瓦以上，广泛应用场合包括电厂、石油和天然气工业、化工和
冶金工业以及海洋工程、船舶等......。液力偶合器的生产产家很多，产品及生产工艺也非
常成熟，有多种型号规格可供灵活选用。而可调式摩擦离合器也具有类似的效果，在机械传 动领域里使用也非常广泛，上述两种可根据需要选择配用。所述该X型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置，可分为单液压动力发 动机发电机组，和双液压动力发动机发电机组，所为双液压动力发动机发电机组，是以一台 X型链接伸缩臂式液压动力发动机的基础上用同样的设置方案，以输出轴的同心方向及设 置在同一台龙门架上的两台液压动力发动机，以同心的方式传动一台发电机，或以两台以 上的X型链接伸缩臂式液压动力发动机，以不同的方向来传动一台发电机工作，这样设置 是为了能让该发电机组有超大和超强的抗负荷能力，因为其使用成本极低，可以宽范围设 置发电机所需的输入功率。所述X型链接伸缩臂式液压动力发动机的传动设置和装配方式 可分为竖立式和平卧式，所述竖立式大多适用于大型发电机组装置，而平卧式则适用于设 置装配在移动作业的机车上使用，例如汽车的底盘或移动机车的顶部空间，因为该X型链 接伸缩臂式液压动力发动机的工作条件别需要求有一定的设置安装空间，而汽车的底盘或 移动机车的顶部宽度一般都有1. 8米-2. 6米，所以正好能附和设置安装工作空间条件，就 可以实现以X型链接伸缩臂式液压动力发动机，作为第一步子母式链接放大功率的(子机) 来传动液压泵，为汽车上的第二步液压动力发动机(母机)提供所需要的液压油流量和动力输入，以及有效实现以500瓦-5000瓦功率作为输入功率起步，只需2步子母式链接放大 功率，就能放大到足够驱动汽车所需的功率，以及能够通过自身循环产生动力的特殊效果。所述该X型链接伸缩臂可以同时用2组或2组以上来传动固定在同一根轴的两头 端的2个拐式连杆25，进行动力输入传动，其变速齿轮及齿轮箱可设置在2个拐式连杆25， 以内位子或中间位子的连接轴上，其拐式连杆25的挂轴角度可以根据需要随意设置挂接， 其原理类似于二战时期为军用无线电发报机提供电源的人工手摇发电机，其不同之处是人 工手摇发电机的动力输入是由人的两只手臂同时做回转摇动输入动力，再由低速变到高速 的运作过程，而X型链接伸缩臂式液压动力发电机组装置，是以液压系统所产生的超大机 械能量传动X型链接伸缩臂做回转运动输入动力，进行传动的过程，是一种以X型链接伸缩 式的机械伸缩手臂来代替有限的人力手臂的有效技术方案。该X型链接伸缩臂式液压动力 发动机及发电机组装置的部份构思灵感就来自于人工手摇发电机的原理，而该人工手摇发 电机的原理也是该液压动力发动机及发电机组的可行性依据。所述该X型链接伸缩臂式液压动力发动机从液压系统的最终执行件所产生的力， 经过第二部分主动力区和第三部分特需多帮式变速齿轮区，到主输出轴3A的输出力的计 算方法是根据徐灏主编的《机械设计手册》(机械工业出版社1991年出版)，第一卷第四 篇《机械设计力学基础》，第4-4页的力距的定义“力的大小F与力的作用线到支点0的垂 直距离h的乘积，点0为矩心，h为力臂，代数式为力距m. (F)=力F*距离h.出处。”结 合在前一申请案申请号为200810091304.8《一种液压动力发动机及发电机组装置》的实 施样机试验得出的结论来看，本发明的《一种X型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机 组装置》，以配用4根双作用双活塞杆式油缸G1-G4，以缸径为20mm、杆径为100mm、压力以 160kgf/cm2、行程为1200mm、推拉力为37699kgf —根，(以上数据取自于中国东莞众力液压 元件厂2005年版产品说明书，油缸出力表，现有可订购的油缸产品最小为30mm缸径、最大 为320mm缸径)，即37699kgf/根X4根=150796kgf，根据油压缸实际出力低于理论出力， 在惯性力小的场合取80%，惯性力大的场合取60%的结论来说本发明方案是以液压油缸 出力的50%来计算S卩I5O796Iigf X O·5(取5O % ) = 75398kgf, (4根油缸的总输出力)， 再以本发明方案中的加力式X型链接伸缩臂来计算，所述的加力式动力输入杆的长度是输 出端长度的3倍，根据杠杆力学原理来讲，由双作用双活塞杆式液压油缸G1-G4所输入的力 就可加大3倍，即75398kgf X3倍=226194kgf (AB2组X型链接伸缩臂从两个不同的方向 传动1个拐式轴连杆25上的拐式轴销26的总输入动力)。从拐式连杆轴销26的点0矩心 =(Fl)到花健轴24的点0矩心=m. (F)的距离h为7500mm，(拐式轴连杆25的转距直径 为15000mm)，而设置在花健轴24上的齿轮23的直径为1500mm = (F2)。代数式力矩m. (F)=力(F) X距离(h)已知hl = 7500mm, h2 = 1500/2mmm. (F) 1 = Fl X 7500m. (F) 2 = F2X (1500/2)因为是绕同一根轴旋转，所以m. (F) 1 = m. (F) 2BP :F1 X 7500 = F2X 1500/2F2 = (FIX 7500)/(1500/2)= IOFl
结论不计损耗的情况下，小齿轮分度圆上的切向力是轮拐销上切向力的10倍。 即226194kgf X 10倍=2261940kgf,(拐式连杆曲轴主动力齿轮23带动主动力输出连接 传动齿轮2号旋转传动的力)。根据在前一申请案申请号为200810091304.8《一种液压 动力发动机及发电机组装置》的样机结论来说从拐式连杆曲轴主动力齿轮23到输出轴 3A的转速和速比设置来看，拐式连杆曲轴主动力齿轮23，转1圈到输出轴3A的转数设定为 240-250转，有此可理解为输出是输入转数的240-250倍，由于该齿轮变速是由低速到高速 所以，即2261940kgf + 250倍=9047. 76kgf (可理解为该发明一种X型链接伸缩臂式液压 动力发动机的输出动力)，也可以理解为在每分钟2400-2500转以上的转速条件下输出轴 3A 可产生 9424. 75kgf ( + 240 倍)-9047. 46kgf 的输出动力。即为:37699kgfX4(根)=150796kgf150796 X 0. 5 (取 50 % ) = 75398kgf75398X3(倍加力)=226194kgf226194X10 倍=2261940kgf2261940 + 250(倍)=9047· 76kgf (单发动机输出动力)结论转速为2500转/分钟，减去损耗只需得到5000KW的功率，以上是单液 压动力发动机发电机组的输出功率，要以双液压动力发动机发电机组来计算那就是 9047. 76kgf X2倍=18095. 52kgf (18. 095吨)，以18. 095吨的输出动力减去损耗只需得到 50000-80000KW. h的功率就可以了，以现有一般发电机来说50000KW. h的发电机输入动力 为7500kgf，转速在1000转/分钟以内结合第一申请案中所述的，以发展大规模中心集中 发电或分布式发电站模式，以30台50000KW. h液压动力发电机组计算为50000KW. hX30 台=150万KW. h (千瓦.时)，如果以30台80000KW.h的液压动力发电机组计算那就是 240万KW. h (千瓦.时)从理论上来算，以双液压动力发电机组的输出动力可以驱动15万 Kff. h的现有一般发电机技术的发电机，那么30台就是450万KW. h。随着发电机技术科技 的快速发展，在以后的发展使用中如果把该液压动力发动机，与高效率的超导发电机或一 种磁铁磁力发电机相结合，更是具有重大意义，还有在以后的发展使用中，如果以现有生产 的产品可以订购的大直径油缸，缸径为300mm、杆径为180mm，压力为2IOkgf/cm2，推拉力为 95002kgf/根的液压油缸来计算，发动机输出动力为22800. 48kgf，以双液压动力发动机 为22800. 48kgf X2倍=45600. 96kgf (45. 6吨动力)，理论上驱动一台40万KW. h发电机 是没问题的，从这一点上看，以本发明的液压动力发动机及发电机组装置的动力能量发展 空间是非常巨大的，由于其使用成本极低，可以宽范围的设计输出动力，甚至可以设计用双 倍以上的输出功率来带动负载功率。所述液压油的使用量，从第一步开始到第四步子母式链接放大功率达到150万 Kff-h(30台机组)来计算，液压油的总使用量为106290升，以容量化成重量为106290 升 X0. 75kgf = 79717. 5kgf，以目前市场价格 10 元人民币 /kgf,即-.79717. 5kgf X 10 元 / kgf = 797175元人民币，也就是说一般一年只需更换一次液压油就可以了，如果以一年更 换2次液压油，一年的使用成本也只需不到160万元人民币的费用，于一座100万KW. h燃煤 发电机组一年要燃烧消耗20亿元人民币的标准煤(以500元/吨计算相比，不到燃煤火力 发电成本的千分之二，就本发明液压动力发动机的绿色可再生性而言，由于其在运转过程 中不存在燃烧，所用的液压油因为是由液压泵进行吸油和压油循环使用，也不存在燃烧和消耗，可以循环使用1-3年，可以根据机械运转使用率来决定更换液压油的时间，更换下来 的液压油还可以考虑回收再利用。液压油的品种很多，生产加工工艺已经非常成熟，生产厂 家也很多包括销售渠道也都已经是非常成熟和普遍了，可以说每个小镇上都有销售网点， 如果大量发展供应液压油也就是考虑扩大生产量和生产厂家的问题，销售储存非常安全。 随着生物燃油及生物油技术的快速发展，在以后的发展过程中把液压油与非粮食类生物植 物油相结合起来，大力发展利用以荒山荒地作为生物液压油的产业基地，大面积种植一些 非粮食类植物，这样不但是绿色可再生的，而且还可以起到绿化地球，为地球大气层输送大 量氧气的良好效果，还可以考虑把更换下来的报废生物性液压油加工成有机肥料返还给荒 山荒地，为可提炼出植物油的非粮食类植物施肥，形成一个绿色可再生机械性新能源的大 循环产业经济链。还有在2009年7月16日中央电视台新闻频道又报道了美国一家生物研 究院，研究出一种水藻提取生物燃料油项目的报道，综上所述大量使用液压油对未来的能 源可持续发展具有非常重要的意义，可以把一次性燃料使用1-3天就消耗用完的量和费用
持续循环使用到1-3年，有效地把煤炭、石油、天燃气等......，这些面临枯竭的有限资源
储存在地下，延续到未来若干年后，使用到一些不可替代的生产领域中去，只要本发明的液 压动力发动机及发电机组装置，能发展制造到5万千瓦时一台，就会是未来全世界取代燃 煤火力发电和原子核能发电的，人造机械性主要绿色可再生新能源，就会成为未来电力供 给新能源的主导方案，为能源结构的革新、能源多样化、为未来的可持续发展做出贡献。本发明的有益效果是，又一步大大提升了本发明的液压动力发动机及发电机组装 置的效率和实用价值，以及其总发明方案的可行性，具有转化发展为生产力周期短，投资 少、经济回报效益快高，回收投资成本时间短(半年-ι年)。由于其使用成本极低，具有宽 范围的动力设置空间，特别是用于发电技术领域，理论上单机容量可以发展到40万千瓦时 的发电机组，使用成本不到火力发电消耗一次性燃料成本的千分之二。由于一种X型链接 伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置的使用成本极低，其使用效率和价值在生产领域 中可以于原子核动力相比美，不存在燃烧和消耗，可以靠自身循环产生动力，或以电发电通 过子母式链接放大功率，也可与在前一申请案申请号为=200810091304. 8《一种液压动力发 动机及发电机组装置》相互匹配链接放大功率，绿色可再生、安全可靠的机械动力，更换及 储备一次液压油可以持续循环使用1-3年，有望以0.5元以下IK W. h的电价上国网。可广
泛用于电力、火车、万吨级轮船、汽车、工程机械、摩托车、农业机械等......。为实现造福人
类、造福子孙后代、为世界的和谐发展作出贡献！


图1-1为五万千瓦级以上龙门架式单液压动力发动机及发电机组装置的结构示 意图；包括有A组加力式X型链接伸缩臂1、B组加力式X型链接伸缩臂2、梁架悬挂固定 轴3、拐式连杆(25)4、液压发动机及齿轮箱5、发电机(B)6、可调速电动机(2)7、液压系统 液压泵(4)8、A组滑轮槽梁9、B组滑轮槽梁10、摆动双滑轮槽梁11、龙门梁架12、加力式动 力输入杆13、双输入动力式X型链接伸缩臂14、拐轴销(26) 15、双作用双活塞杆式液压缸 (Gl-G4)23、附加ABCD为四个换向点；图1-2为五万千瓦级以上龙门架式双液压动力发动机及发电机组装置的结构示 意图；包括有液力偶合器或可调式摩擦离合器16、两端滑轮可旋转式防侧偏联轴器17、一端滑轮防侧偏联轴器18 ；图2-1为加力式X型链接伸缩臂拉缩时示意图；包括有X中心定位插销21、、X头端链接插销22、双作用双活塞杆式液压缸(Gl-G4)23 ；图2-2为加力式X型链接伸缩臂推伸时示意图；图3、为相等式X型链接伸缩臂及液压缸(G1_G4)23的三种挂接方式示意图；图4、为X型链接伸缩臂的防侧偏装置的局部放大示意图；包括有A组和B组滑轮 槽梁滑轮19、摆动双滑轮槽梁滑轮20 ；图5、为拐式连杆25的力矩示意图；图6、为X型链接伸缩臂龙门架式液压动力发动机及发电机组的子母式链接放大 功率方案流程具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的描述图1中主要由A组加力式X型链接伸缩臂1、B组加力式X型链接伸缩臂2、以90 度的角度形式用梁架悬挂固定轴3、固定挂接在龙门梁架12上在A组和B组X型链接伸缩 臂以梁架县挂固定轴3为中心点以外的动力输入端设置有加力式动力输入杆13、在其顶头 端设置有双输入加力式X型链接伸缩臂14、在其两头的动力输入端分别设置挂接1个双作 用双活塞杆式液压缸(Gl-G4)23、所述可调速电动机(2)7、液压系统液压泵(4)8、为该发动 机的主要动力来源，与在前一申请案申请号为200810091304.8《一种液压动力发动机及 发电机组装置》中的第一部分的液压系统原理是相同的，只是区别于型号和功率的大小，在 可调速电动机(2) 7、液压系统液压泵(4) 8、及液压系统被执行件双作用双活塞杆式液压缸 (G1-G4) 23的相互作用下为A组和B组加力式X型链接伸缩臂输入动力，该A组和B组X型 链接伸缩臂的输出头端与拐式连杆(25) 4上的拐轴销(26) 15相挂接，在防侧偏装置A组滑 轮槽梁9、B组滑轮槽梁10、摆动双滑轮槽梁11、及附加A、B、C、D四个换向点的相互作用下 使A组加力式X型链接伸缩臂1，B组加力式X型链接伸缩臂2，从两个不同的方向形成相 互兼容和相互补偿的效果，集中一点来平稳的推动拐式连杆(25) 4上的拐轴销(26) 15做回 转运动。以平稳的转速输入动力带动液压发动机及齿轮箱5里面的变速齿轮高速运转，再 传动发电机(B)6运转发电。所述该液压发动机及齿轮箱5，里面的齿轮结构及设置原理和 在前一申请，申请号为200810091304. 8《一种液压动力发动机及发电机组装置》的原理方 案是相同的，齿轮的变速和速比及输出转速和转数的多少，可根据齿轮的大小和齿轮道数 的增减进行设定。需要特别说明的是，因为本发明是以前一申请发明方案为基础，在具体实 施方式中用括号注明的部件标号是前一申请案中的相关部件标号。图1-2为五万千瓦级以上龙门架式双液压动力发动机及发电机组装置，所述双液压动力发动机发电机组，是在一台X型链接伸缩臂式单液压动力发动机 的基础上用同样的设置方案，以输出轴的同心方向及设置在同一台龙门架上的两台液压动 力发动机，以同心的方式传动一台发电机(B)6、正如本图所示的，以中心截断线分割后只需 要再增加一台发电机(B)6就可分为两组X型链接伸缩臂式单液压动力发动机及发电机组 了。在图中液力偶合器或可调式摩擦离合器16的作用是与液压动力发动机的输出轴(3A)相连接，再由液力偶合器或可调式摩擦离合器16的动力传递输出轴，传递给发电机 的动力输入转子轴，输入动力传动发电机发电，这样设置的特优点在于更进一步有效的确 保以稳定的转速和动力来传动发电机发出高质量的电能，可以通过电路电磁阀或数控电机 进行远程控制液压发动机动力的输出与断开，有效的实现软启动或空载启动，更有效的降 低液压动力发动机的起动功率，有良好的吸振能力和良好的负载均衡能力，及具有很宽的 调速效果，特别是在双液压动力发动机发电机组或两台以上的发动机同时传动一个发电机 (B)6的时候，更是具有相互兼容和相互补偿的效果。所述图中所示的，两端滑轮可旋转式防侧偏联轴器17，的一端设置有图4中所示 的A组和B组滑槽梁滑轮19，而两端滑轮可旋转式防侧偏联轴器17的另一端设置有摆动 双滑轮槽梁滑轮20，在A组和B组滑轮槽梁9上设置有滑轮凹槽，滑轮19是装置在A组和 B组滑槽梁9的滑轮凹槽内，而滑轮20是装置在摆动双滑槽梁11的其中1个滑轮凹槽内， 在摆动双滑轮槽梁11上的另1个滑轮凹槽内，设置有安装在一端滑轮防侧偏联轴器18上 的摆动双滑轮槽梁滑轮20，在一端滑轮防侧偏联轴器18的另一端连接有X中心定位插销 21、与X型链接伸臂相连接，在它们的相互作用下，可起到有活动性的定位固定X型链接伸 缩臂，使X型链接伸臂始终保持直线伸缩运动，在多节数和长距离伸缩传动工作的过程中 不发生偏移，可以灵活的跟随X型链接伸缩臂上下左右的滑行。所述一端滑轮防侧偏联轴 器18、包括滑轮20、X中心定位插销21形成的整体，在以后的发展使用中可根据需要选择 设置数量。图2-1为加力式X型链接伸缩臂拉缩时示意图图2-2为加力式X型链接伸缩臂 推伸时示意图所述X型链接伸缩臂，是由相等长度的两片柔韧性很强的金属材料，在其中 心位置用X中心定位插销19相链接，可以灵活的活动，形状类似X字母的形状，把两个以上 的X用X头端链接插销20进行链接，可以灵活伸缩活动，所以命名为X型链接伸缩臂，所述 X型链接伸缩臂节数的多少，是根据拐式连杆旋转运动直径大小的需要，来进行精密计算和 设置，其优点在于在多节数和远距离推拉力的传输过程中，从输入端到输出端的动力损耗 非常少，具有取长补短的高效率传动效果。在图3中液压缸(Gl-G4)23的动力输入挂接方 式，是用于相等式X型链接伸缩臂的动力输入方式，所述相等式X型链接伸缩臂的区别在于 其没有设置加力式动力输入杆13，输入动力端到输出端的长度及动力是相等的，适用于受 设置安装空间条件限制的工作场合，效率相对比加力式X型链接伸缩臂要低。所述X型链 接伸缩在社会生产中也早已得到广泛使用，例如液压升降台、及液压升降梯，主要是以省 力和节约能源为前提而得到运用。
权利要求
一种X型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置，是由A组加力式X型链接伸缩臂、B组加力式X型链接伸缩臂、钢梁悬挂固定轴、拐式连杆25、液压发动机齿轮及齿轮箱、发电机B、可调速电动机2、液压系统液压泵4、A组滑轮槽梁、B组滑轮槽梁、摆动滑轮槽梁、龙门梁架、加力式动力输入杆、双输入动力式X型链接伸缩臂、拐轴销26、液压偶合器或可调式摩擦离合器、两端滑轮可旋转式防侧偏连轴器、一端滑轮防侧偏连轴器、A组和B组滑轮槽梁滑轮、摆动双滑轮槽梁滑轮、X中心定位插销、X头端链接插销、双作用双活塞杆式液压缸G1 G4、、附加A、B、C、D四个换向点等组成。
2.根据权利要求1所述的A组和B组加力式X型链接伸缩臂，其特征是，以90度进行 设置挂接，分为两组从两个方向与拐式连杆的头端拐轴销挂接进行推拉传动，使拐式连杆 尽可能稳定地做回转运动，有效地使该液压动力发动机的转速保持平稳旋转以减少或不产 生涌动，为了更好的调节该液压动力发动机转速的稳定性，以90度进行设置挂接的方案为 最佳方式，更确切地说在A组和B组加力式X型链接伸缩臂分别在两个不同的方向对拐式 连杆进行推拉传动的同时及在A、B、C、D四个换向点的相互作用下，使得A组和B组加力式X 型链接伸缩臂的直线往复式机械传动转变为回转运动机械传动的过程，再进一步地说在 该技术方法中附加A、B、C、D四个换向点的A点和C点是A组加力式X型链接伸缩臂的推 拉两个换向点，A点为推，C点为拉，B点和D点为B组加力式X型链接伸缩臂的拉推两个换 向点，B点为拉，D点为推，也就是说当拐式连杆的拐轴销中心点位于换向点A偏向换向点 B时，A组加力式X型链接伸缩臂正是处于由拉换向为推的过程，在换向过程中会有短暂的 停顿过渡，这时A组加力式X型链接伸缩臂传动力为最低值，而同时B组加力式X型链接伸 缩臂正处于D点到B点的推力传动过程的中心点，也正是处在推力传动力的最高值，这样就 形成了相互兼容补偿的效果，使拐式连杆平稳的做回转运动输入动力。
3.根据权利要求2所述的X型链接伸缩臂，其特征是，由相等长度的2片柔韧性很强 的金属材料，用X中心定位插销相链接，可以灵活的活动，形状类似X字母的形状，把两个 以上的X用X头端链接插销进行链接，可灵活伸缩活动，所以命名为x型链接伸缩臂；所 述X型链接伸缩臂节数的多少，是根据拐式连杆旋转运动直径大小的需要来进行精密计算 设置，从X型链接伸缩臂的工作原理来说以X型中心定位插销为中心点的动力输入端和 动力输出端的长度是相等的，根据物理杠杆原理及天平称原理来说那么输入端输入多少 力输出端的力是相等的，从这一点上说χ型链接伸缩臂在多节数和远距离推拉力的传输 过程中从输入端到输出端的动力损耗是非常少的，高效地克服了在前一申请案申请号为 200810091304. 8国际申请号为PCT/CN2009/000363《一种液压动力发动机及发电机组装 置》的技术方案中，双作用双活塞杆式液压缸G1-G4，不能远距离超大行程传输动力及液压 系统工作条件的限制和不足，也可以说在本发明技术方案中是尽可能地放大拐式连杆转距 直径的最佳有效方案，更是具有取长补短的高效率传动效果，类似于2只力大无比的机械 式手臂。
4.根据权利要求2所述的X型链接伸缩臂的动力输入方式及液压缸G1-G4的挂接方 法，其特征是，有多种形式，可分为加力式X型链接伸缩臂和相等式X型链接伸缩臂，在本发 明方案中是以加力式X型链接伸缩臂为最佳设置方案。所述加力式X型链接伸缩臂是由加 力式动力输入杆和双输入动力式X型链接伸缩臂，及双作用双活塞杆式液压缸G1-G4组成， 其相互作用是尽可能地把液压系统所产生的能量，经液压系统最终执行件双作用双活塞杆或液压缸G1-G4的往复推拉机械能量，以加力式动力输入杆端比输出端所增加长度的倍数 而进行成倍增加，更具体的说以X梁架悬挂固定轴为支点的加力式动力输入杆的动力输入 端是动力输出端长度的2倍，那么根据杠杆原理来讲输出动力就是输入动力的2倍，也就 是说输出端的动力可以以输入端比输出端所加长度的倍数比率的增加而增加；在本发明技 术方案中，加力式动力输入杆的长度是输出端的3倍，这样就能使由双作用双活塞杆式液 压缸G1-G4所输入的动力增加和放大了 3倍，有效的减少了可调速电动机2所需要的输入 功率的2-3倍以上，和有效的减少了所需要的元件配置成本，以及更有效的把本发明的X型 链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置，以单独机组为单位，从输入端到输出端功 率放大的比率提高5-30倍以上；所述双输入动力式X型链接伸缩臂是设置挂接在两根加力 式动力输入杆的顶头端，其两端分别都挂接有双作用双活塞杆式液压缸G1-G4，分别从两端 同时输入动力，同时也是具有取长补短的良好效果，其形式原理就同人的两只手臂同时握 着一把加长手柄的剪刀，进行推开和拉缩的工作过程；所述相等式X型链接伸缩臂的区别 在于其没有设置加力式动力输入杆，输入动力端到输出端的动力是相等的，适用于受设置 安装空间条件限制的工作场合，效率相对比加力式X型链接伸缩臂要低；所述相等式X型链 接伸缩臂使用的双作用双活塞杆式液压缸G1-G4的挂接形式可分为1、以悬挂固定轴为中 心支点以外相等长度的输入杆顶头端处相挂接输入动力式；2、以悬挂固定轴为中心支点以 内的动力输出端第一个X中心定位插销相挂接输入动力式；3、以悬挂固定轴为中心支点以 内的两个X头端链接插销相挂接横向输入动力式。
5.根据权利要求1所述的拐式连杆25，其特征是，拐式连杆25也是本发明技术方 案的重要部件，其原理是把前一申请案申请号为200810091304.8国际申请号为PCT/ CN2009/000363《一种液压动力发动机及发电机组装置》的拐式连杆25由四个改为1_2个做 为动力输入部件，把原来由4根双作用双活塞杆式液压缸G1-G4直接传动拐式连杆25的效 果，改为由A、B两组X型链接伸缩臂从两个不同的方向与拐式连杆25的拐轴销26相连接， 从两个不同的方向形成相互兼容补偿的效果，集中一点来传动拐式连杆25及拐轴销26，使 其平稳做回转运动，高效地输入动力，把该拐式连杆25的长度是原来的拐式连杆曲轴主动 力齿轮1号的齿轮半径的1. 666倍，放长到5-10倍以上，根据杠杆原理可以高效的把由X 型链接伸缩臂输入的动力，再次放大5-10倍以上。
6.根据权利要求1所述的防侧偏装置，其特征是，A组滑轮槽梁，B组滑轮槽梁，摆动双 滑轮槽梁，两端滑轮可旋转式防侧偏联轴器，一端滑轮防侧偏联轴器，A组和B组滑轮槽梁 滑轮，摆动双滑轮槽梁滑轮，它们的相互作用是能够有效的防止X型链接伸缩臂在进行长 距离伸缩传动工作的过程中发生偏移，以及防止A组和B组X型链接伸缩臂在运行过程中 因偏移发生碰撞摩擦而造成损坏，可以灵活的跟随X型链接伸缩臂在运行工作时的左右摆 动和伸缩运动，以确保X型链接伸缩臂有效的输入动力。
7.根据权利要求1所述的液力偶合器或可调式摩擦离合器，其特征是，与液压动力发 动机的输出轴3A相联接，再由液力偶合器或可调式摩擦离合器的动力传递输出轴，传递给 发电机的动力输入转子轴输入动力传动发电机发电。该设置的特优点在于更进一步有效的 确保以稳定的转速和动力来传动发电机发出高质量的电能，而且可以通过电路电磁阀或数 控电机进行远程控制液压发动机动力的输出与断开，有效的实现软启动或空载启动，更有 效的降低液压动力发动机的起动功率，特别是在双液压动力发动机发电机组或两个以上的发动机同时传动一个发电机的时候。
8.根据权利要求1所述的该X型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置，其 特征是，可分为单液压动力发动机发电机组，和双液压动力发动机发电机组，所为双液压动 力发动机发电机组，是以一台X型链接伸缩臂式液压动力发动机的基础上用同样的设置方 案，以输出轴的同心方向及设置在同一台龙门架上的两台液压动力发动机，以同心的方式 传动一台发电机，或以两台以上的X型链接伸缩臂式液压动力发动机，以不同的方向来传 动一台发电机工作，这样设置是为了能让该发电机组有超大和超强的抗负荷能力，因为其 使用成本极低，可以宽范围设置发电机所需的输入功率；所述X型链接伸缩臂式液压动力 发动机的传动设置和装配方式可分为竖立式和平卧式，所述竖立式大多适用于大型发电机 组装置，而平卧式则适用于设置装配在移动作业的机车上使用，例如汽车的底盘或移动机 车的顶部空间，因为该X型链接伸缩臂式液压动力发动机的工作条件别需要求有一定的设 置安装空间，而汽车的底盘或移动机车的顶部宽度一般都有1. 8米-2. 6米，所以正好能附 和设置安装工作空间条件，就可以实现以X型链接伸缩臂式液压动力发动机，作为第一步 子母式链接放大功率的(子机)来传动液压泵，为汽车上的第二步液压动力发动机(母机) 提供所需要的液压油流量和动力输入，以及有效实现以500瓦-5000瓦功率作为输入功率 起步，只需2步子母式链接放大功率，就能放大到足够驱动汽车所需的功率，以及能够通过 自身循环产生动力的特殊效果。
9.根据权利要求1所述的该X型链接伸缩臂，其特征是，可以同时用2组或2组以上来 传动固定在同一根轴的两头端的2个拐式连杆25，进行动力输入传动，其变速齿轮及齿轮 箱可设置在2个拐式连杆25，以内位子或中间位子的连接轴上，其拐式连杆25的挂轴角度 可以根据需要随意设置挂接，其原理类似于二战时期为军用无线电发报机提供电源的人工 手摇发电机，其不同之处是人工手摇发电机的动力输入是由人的两只手臂同时做回转摇动 输入动力，再由低速变到高速的运作过程，而X型链接伸缩臂式液压动力发电机组装置，是 以液压系统所产生的超大机械能量传动X型链接伸缩臂做回转运动输入动力，进行传动的 过程，是一种以X型链接伸缩式的机械伸缩手臂来代替有限的人力手臂的有效技术方案； 该X型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置的部份构思灵感就来自于人工手摇 发电机的原理，而该人工手摇发电机的原理也是该液压动力发动机及发电机组的可行性依 据。特别说明在以上权利要求书中的部件标号，是前一申请方案中的相关部件标号。
全文摘要
本发明涉及一种X型链接伸缩臂式液压动力发动机及发电机组装置，是关于在前一专利申请案，申请号为200810091304.8，《一种液压动力发动机及发电机组装置》的技术方案基础上的又一种更高效率的技术方案及装置，可以把拐式连杆25的长度放大5-10倍以上，在原来的基础上把液压动力再提高30倍以上的效率，达到以几百瓦到五千瓦作为起步动力，接合子母式链接放大功率，只需四-五步就可放大到百万千瓦时以上。主要是由AB两组加力式X型链接伸缩臂为主，以起到取长补短和相互兼容补偿的良好效果，在防侧偏装置的相互作用下，平稳有效的推动拐式连杆做回转运动输入动力，使用成本不到燃煤火力发电的千分之二，是人造机械性可人为控制的绿色可再生新能源。不受地域环境限制，安全可靠，可广泛用于电力、火车、万吨级轮船、汽车、工程机械、摩托车、农业机械等，能为降低生产成本，节能减排，造福人类作出贡献。
文档编号F03C1/00GK101988464SQ20091016449
公开日2011年3月23日 申请日期2009年8月1日 优先权日2009年8月1日
发明者相嵛, 韦仁旭 申请人:韦仁旭