浮力发电装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及能源领域，具体而言，涉及一种浮力发电装置。其包括巨型浮体、拉拽长索链、滑动转动杆、电动机、发电机和套环圈；电动机连接滑动转动杆；套环圈与滑动转动杆同轴；套环圈上设置有第一轴承和第二轴承，位于套环圈的任一圆周切线的两端；第一轴承与第二轴承的中心轴平行；第一轴承与第二轴承均与滑动转动杆转动连接且相切；巨型浮体设置在滑动转动杆的上方，通过拉拽长索链与套环圈连接；滑动转动杆一端和套环圈一侧分别连接发电机。本发明同时适用于大气(陆上)以及海洋、江河湖泊、水库(水下)的浮力发电，生产的是一种无消耗、无污染并可永续开发的新能源，仅需设施建设投资，成本低廉，节约了现有资源，有效保护了环境。
【专利说明】浮力发电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及能源领域，具体而言，涉及一种浮力发电装置。
【背景技术】
[0002]随着煤炭、石油等资源的日趋枯竭，环境恶化日趋严重，寻求开发更多的无污染、低排放、低消耗的新能源，已成为当务之急。
[0003]我们都知道物体有斜面自重运动(如滑落、滚落、流泻)和垂直自重运动(如跌落、下沉)以及无规则自重运动(如飘落、漂沉)；我们也知道与重力相对应的是浮力，且灌充了轻质空气的巨型浮体在陆上的大气中也具有巨大的浮力，巨型囊式浮体和无承重箱型浮体在水中也具有巨大的浮力。那么，我们在发明重力转向转换装置利用重力势能的同时，能否再进一步利用浮力的能量来发电，以生产一种清洁无污染、无排放、基本无消耗的新能源呢？
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种浮力发电装置，以解决上述的问题。
[0005]在本发明的实施例中提供了一种浮力发电装置，包括巨型浮体、拉拽长索链、滑动转动杆、电动机、发电机和至少一个套环圈；
[0006]电动机连接滑动转动杆的一端,能够带动滑动转动杆转动；
[0007]套环圈与滑动转动杆同轴；
[0008]套环圈的内壁上设置有第一轴承和第二轴承；
[0009]第一轴承和第二轴承与套环圈的连接点位于套环圈的任一直径两端；
[0010]或，第一轴承和第二轴承位于套环圈中心点以上的任一圆周切线的两端，且两个轴承一个偏上一个偏下偏离于套环圈中心点垂直线倾斜设置；
[0011 ] 第一轴承的中心轴与第二轴承的中心轴平行设置，且均与套环圈的中心轴的夹角为锐角；
[0012]第一轴承的中心轴与第二轴承的中心轴所构成的平面与套环圈的中心轴平行；
[0013]第一轴承与第二轴承均与滑动转动杆转动连接且相切设置；
[0014]巨型浮体设置在滑动转动杆的上方，通过拉拽长索链与套环圈连接，使套环圈能在滑动转动杆上来回滑动；
[0015]或，巨型浮体的下方设置有套装了滑动滚环的杠杆，套环圈连接拉拽长索链，以便于使巨型浮体与套环圈一起大致同步移动；
[0016]滑动转动杆的两端的套环圈分别连接发电机，用于给发电机提供发电的动力。
[0017]进一步的，第一轴承和第二轴承均通过安装部设置在套环圈内壁的安装部上；
[0018]安装部为U型杆；
[0019]U型杆的两端固定在套环圈的内壁上，第一轴承和第二轴承分别设置在U型杆的中间横杆上。
[0020]进一步的，浮力发电装置还包括密闭腔体；
[0021]滑动转动杆、电动机、发电机和套环圈均设置在密闭腔体内；
[0022]巨型浮体设置在密闭腔体外，且在密闭腔体的上方。
[0023]进一步的，套环圈的上方设置有吊环；
[0024]吊环与拉拽长索链连接。
[0025]进一步的，套环圈内设置有安装部；
[0026]第一轴承和第二轴承分别设置在两个安装部上。
[0027]进一步的，第一轴承设置在套环圈靠近巨型浮体方向，第二轴承设置在套环圈远离巨型浮体方向。
[0028]进一步的，电动机与滑动转动杆通过联轴器、皮带或链齿连接。
[0029]进一步的，滑动转动杆与发电机直接连接，套环圈通过摇杆传动结构与发电机间接连接，给发电机提供动力。
[0030]进一步的，套环圈为多个，且多个套环圈分为两组，分别在滑动转动杆上向两端滑动。
[0031]进一步的，滑动转动杆为多根平行设置；
[0032]或，套环圈内的两个轴承采用一个偏上一个偏下设置，多根滑动转动杆分批相间轮流升降。
[0033]本发明浮力发电装置，通过电动机带动滑动转动杆转动，给滑动转动杆一初始动力后，滑动转动杆转动后由于与套环圈之间通过两个轴承相切，拉拽长索链将巨型浮体的浮力传递给套环圈，使套环圈驱动第一轴承和第二轴承同时产生对滑动转动杆的偏向扭转和沿滑动转动杆的横向滑动，又由于巨型浮体是基本原位不动的，它与套环圈只是相对位移，致使套环圈在通过控制电机正负极不同电流情况下能在滑动转动杆上作来回滑动，进而将扭转力和滑动力通过直接连接或间接连接(摇杆传动结构)传达给发电机成为动力。本发明同时适用于大气(陆上)以及海洋、江河湖泊、水库(水下)的浮力发电，生产的是一种无消耗、无污染并可永续开发的新能源，仅需设施建设投资，成本低廉，节约了现有资源，有效保护了环境。。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本发明浮力发电装置的实施例的结构示意图；
[0036]图2为本发明实施例套环圈结构示意图；
[0037]图3为本发明实施例套环圈立体结构示意图；
[0038]图4为本发明套环圈的剖视图；
[0039]图5为本发明U型杆安装示意图。
[0040]图中，1:巨型浮体；2:滑动转动杆；3:发电机；4:套环圈；5:吊环；6:拉拽长索链；7:电动机；8:滑动摇杆传动结构；9:密闭腔体；10:第一轴承；11:第二轴承；12:安装部。
【具体实施方式】
[0041]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
[0042]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“相切”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是滑动连接，也可以是轴承连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0043]如附图所示，本发明提供了一种浮力发电装置，包括巨型浮体1、拉拽长索链6、滑动转动杆2、电动机7、发电机3和至少一个套环圈4 ；
[0044]电动机7连接滑动转动杆2的一端,能够带动滑动转动杆2转动；
[0045]套环圈4与滑动转动杆2同轴；
[0046]套环圈4的内壁上设置有第一轴承10和第二轴承11 ；
[0047]第一轴承10和第二轴承11与套环圈4的连接点位于套环圈4的任一直径两端，最好是位于套环圈4中心点以上的任一圆周切线两端，且第一轴承10和第二轴承11 一个偏上一个偏下偏离于套环圈4中心点垂直线倾斜设置；
[0048]第一轴承10的中心轴与第二轴承11的中心轴平行设置,且均与套环圈4的中心轴的夹角为锐角；
[0049]第一轴承10的中心轴与第二轴承11的中心轴所构成的平面与套环圈4的中心轴平行；
[0050]第一轴承10与第二轴承11均与滑动转动杆2转动连接且相切设置；
[0051]巨型浮体I设置在滑动转动杆2的上方，通过拉拽长索链6与套环圈4连接，使套环圈4能在滑动转动杆2上来回滑动；
[0052]巨型浮体I的下方，除不设置套装滑动滚环的杠杆(此为“浮体不动式”发电)以夕卜，还可以设置套装了滑动滚环的杠杆，再以滚环连接所述拉拽长索链6，以便于使所述巨型浮体I与所述套环圈4 一起大致同步移动(此为“浮体移动式”发电)；
[0053]滑动转动杆2的两端的套环圈4分别连接发电机3，用于给发电机3提供发电的动力。
[0054]先只要以一个小功率的电动机7带动滑动转动杆2转动，以起到“力引子”的作用，打破系统平衡。再利用以一定角差(大于0°小于90° )安装在同一个套环圈4内且被以处在同一条直线上的二个中心对称的互相拮抗平衡的不能作绕杆环转的第一轴承10和第二轴承11所产生的偏向力矩，使二个轴承同时产生沿滑动转动杆2方向的纵向滑动。这样就可以利用穿套在滑动转动杆2上的左右两边的两个(或两组或多个)套环圈4内壁的轴承沿滑动转动杆2方向产生分量位移，使套环圈4在巨型浮体I与滑动转动杆2之间作移位滑动。也就是电动机7只须“四两拨千斤”般的对滑动转动杆2转动力量的带动，而不需要为套环圈4及其轴承提供任何动力，就能使滑动转动杆2和套环圈4 (即其内壁上的两个倾斜轴承)产生一种偏向动力，带动滑动转动杆2和套环圈4在没有齿轮、齿杆带动或绳子牵弓I时分别作大动力、快速度转动和滑动。
[0055]因所需滑动转动杆2的直径不会太大，使其旋转的力矩也不会太大，让其转动所消耗的能量也就有限。且套环圈4上传达的力越大，这种套环圈4的斜向偏转力矩也就越大，亦即巨型浮体I的浮力越大，则其产生的偏斜力矩就越大，即其以巨型浮体I的浮力为主要来源的“动力”也就越大。
[0056]第一轴承10和第二轴承11与套环圈的连接点可以是位于套环圈4的任一直径两端，最好是位于套环圈4中心点以上的任一圆周切线两端，且第一轴承10和第二轴承11 一个偏上一个偏下偏离于套环圈4中心点垂直线倾斜设置。
[0057]两个轴承以一上一下其连线稍偏于套环圈中心垂直线为佳，即位于左上位的轴承的中心轴顺时针方向到中心垂直线的夹角，以及位于右上位的轴承的中心轴逆时针方向到中心垂直线的夹角均为小于0°大于90°为宜，其中以45°上下为最佳。
[0058]以一高一低安装轴承时，处于一侧上位的轴承对滑动转动杆2产生的偏向扭转力度比水平安装的更大，以致此轴承与滑动转动杆2产生斜向同步水平转动，此时套环圈4的水平滑动力度也更大，但反过来套环圈4反方向回复滑动也更困难，即需电动机带动的功率就要加大。为解决这一问题，可以采用众多的滑动转动杆2轮流做功，即同向滑到头了的滑动转动杆2均被下降并以电动机拉回空荷的套环圈4的办法来实现。
[0059]需要指出的是，第一轴承10和第二轴承11与套环圈4的连接点可以位于套环圈4的任一直径两端，但受限于实际工艺的要求，也可以稍微偏离一些套环圈4的直径位置。
[0060]进一步的，第一轴承和第二轴承均通过安装部设置在套环圈上；
[0061]安装部为U型杆；
[0062]U型杆的两端固定在套环圈上，第一轴承和第二轴承分别设置在U型杆的中间横杆上。
[0063]U型杆的安装角度按倾斜锐角即可，即不用把定位轴安装在安装部里也是一样的。
[0064]需要指出的是，第一轴承和第二轴承可以是通过U型杆进行安装，也可以是通过连接轴直接安装。
[0065]还需要指出的是，第一轴承和第二轴承还可以使用齿轮代替，即滑动转动杆2上设置与滑动转动杆2斜切边线一致的螺旋形此槽或齿凹，以增加对滑动转动杆2的扭转力。
[0066]进一步的，浮力发电装置还包括密闭腔体9 ;
[0067]滑动转动杆2、电动机7、发电机3和套环圈4均设置在密闭腔体9内；
[0068]巨型浮体I设置在密闭腔体9外，且在密闭腔体9的上方。
[0069]整个装置不仅可以设置在地面上，利用巨型气球等产生的浮力，也可以设置在水中，如海底，利用海水对巨型浮体I产生的浮力。
[0070]在水中时，整个装置除巨型浮体I外，其他装置需要设置在密闭腔体9内，以防止水压或水中其他物质对装置造成破坏。
[0071]巨型浮体I的浮力通过拉拽长索链6传递给滑动转动杆2上的套环圈4。因滑动转动杆2的直径不用太大，使其旋转的力矩也就不会太大，转动它所需消耗的能量也就有限。而海水的浮力很大，这时，这种以一定角差(大于0°小于90° )安装在滑动转动杆2上的同一个套环圈4内壁上的两个一一中心对称的偏斜双轴承，其斜向偏转力矩的大小，则在很大程度上决定于浮力的大小，亦即巨型浮体I的浮力越大，则其产生的偏斜力矩就越大，亦即其自动“推动”滑动转动杆2扭转和套环圈4滑动的力量也就越大。再是与气缸活塞动力的利用原理相同，只要通过类似的滑动摇杆传动结构8的动力变向转换装置，就可以实现利用这种浮力“改向”后的无直接消耗的“无成本”动力。也就是说将滑动转动杆2和套环圈4分别通过滑动摇杆传动结构8与发电机3连接，即可为发电机3提供发电所需的动力。
[0072]在海底等水下安装巨型浮体1，以拉拽长索链6传达巨型浮体I的浮力到海底等水下现场浇筑或成体沉降的密闭腔体9(即海底发电工作室，可以设置直升式电梯井露出海面而便于工作人员出入)内；密闭腔体9内安装有一组由滑动转动杆2、电动机7和套环圈4组成的浮力发电装置；再通过电动机7以联轴器带动滑动转动杆2转动，以海水传达在套环圈4及内壁斜装双轴承上的浮力偏向分量亦即横向滑动力矩，使套环圈4及其轴承在滑动转动杆2上滑动；且以控制电动机7的正负极来使套环圈4及其轴承在滑动转动杆2上作来回滑动；再以滑动摇杆传动结构8来实现以滑动力带动发电机3转动发电。
[0073]巨形浮体可以是水中软气囊式的，也可以是水中硬质浮筒或船体。同时也可制作成空气陆地浮体。
[0074]本发明能够有效的利用大气、海水及江河湖水对巨型浮体I产生的浮力，使部分垂直向下的浮力转化为横向平行的滑动力，最终通过发电机3将这部分浮力分向力矩转化为电能。
[0075]本发明是一种无消耗、无污染并可永续开发的新能源，仅需设施建设投资，成本极其低廉，节约了现有资源，有效保护了环境。
[0076]浮力发电装置还可以设置传力板；
[0077]传力板设置在套环圈4的下方，且传力板上设置有滑槽，能使安装在套环圈4上的滑动轴承在滑槽内滑动。
[0078]传力板设置在套环圈4的下方，其与拉拽长索链6连接，能将巨型浮体I的浮力通过拉拽长索链6和传力板传递给套环圈4。再在传力板上设置滑槽，滑槽与设置在套环圈4上的轴承相配合，使得套环圈4能够在传力板的滑槽内滑动，进而通过滑动摇杆传动结构8带动发电机3转动发电。
[0079]进一步的，套环圈4的上方设置有吊环5 ；
[0080]吊环5与拉拽长索链6连接。
[0081]还可以是在套环圈4上设置吊环5，使套环圈4通过吊环5与拉拽长索链6连接，进而将巨型浮体I的浮力通过拉拽长索链6和吊环5传递给套环圈4，使套环圈4能够在滑动转动杆2上进行滑动，进而驱动发电机3工作，产生电能。
[0082]进一步的，套环圈4的任一直径的两端向内分别设置有安装部12 ；
[0083]第一轴承10和第二轴承11分别设置在两个安装部12上。
[0084]套环圈4与第一轴承10和第二轴承11之间均通过凸起的安装部12连接，即将第一轴承10的内圈和第二轴承11的内圈分别固定套在两个安装部12上。
[0085]需要指出的是，套环圈4与第一轴承10和第二轴承11之间可以是利用安装部12连接，也可以是利用其它方式连接，如设置连接架等，其只要能够实现将第一轴承10和第二轴承11的内圈与套环圈4固定在一起即可。
[0086]进一步的，电动机7与滑动转动杆2通过联轴器连接。
[0087]联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。
[0088]将联轴器的一端连接电动机7的输出端，连接器的另一端连接滑动转动杆2的一端，在滑动转动杆2不同速度转动且需要克服不同阻力时，联轴器可以实现滑动转动杆2和电动机7之间的缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。进而可以保证滑动转动杆2和电动机7之间的连接寿命，对滑动转动杆2产生扭矩保护。
[0089]在联轴器的两部分之间还可以设置挡圈，为联轴器内部进行密封，既可以减少滑动转动杆2转动时对联轴器的破坏，又能使联轴器两部分之间变为弹性连接，减少直接碰撞，提高了联轴器的寿命。
[0090]进一步的，滑动转动杆2的两端的套环圈4分别连接发电机3，用于给发电机3提供发电所需的动力。
[0091]滑动转动杆2上的套环圈4的两侧分别连接滑动摇杆传动结构8，将滑动转动杆2上的套环圈4所接收到的因巨型浮体I的浮力的偏转力而产生的滑动力提供给发电机3以为发电所需的动力。
[0092]在巨型浮体I的浮力越大时，那么为发电机3提供的发电所需的动力也就越大。
[0093]进一步的，套环圈4为多个，且多个套环圈4分为两组，分别在滑动转动杆2上向两端滑动。
[0094]套环圈4可以是两个，在滑动转动杆2的中间设置或两端设置，套环圈4还可以是三个，中间一个两端各一个，还可以是由多个组成的两组，只要在滑动转动杆2上并列连续布置即可。
[0095]优选的，套环圈4在滑动转动杆2上并列布置。
[0096]在滑动转动杆2上只有一个套环圈4时，套环圈4可以做较长距离(即滑动转动杆2全长)滑动，但受力点仅有一点，整个设置需安装更多的滑动转动杆2才能使海水对本装置的力相对均匀地多点传达，以达到多点受力。
[0097]进一步的，滑动转动杆2为多根平行设置。
[0098]滑动转动杆2可以为多根设置，每根之间均平行设置。
[0099]多根设置时，可以使多根滑动转动杆2共同多点均匀承担巨型浮体I的浮力，并多点均匀收集由巨型浮体I各部分的浮力转化而来的动力。
[0100]并且，在滑动转动杆2多根平行设置时，由于套环圈4内的第一轴承10和第二轴承11采用的是在套环圈4内一上一下的设置方式，这样滑动转动杆2就可以分批的轮流做功，以使滑动转动杆2能够不间断做功，达到持续发电的目的。
[0101]本发明浮力发电装置，通过电动机7带动滑动转动杆2转动，给滑动转动杆2 —初始动力后，滑动转动杆2转动后由于与套环圈4之间通过两个轴承相切，拉拽长索链6将巨型浮体I的浮力传递给套环圈4，使套环圈4驱动第一轴承10和第二轴承11同时沿滑动转动杆2做纵向滑动，又由于巨型浮体I是原位不动的，它与套环圈4只是相对位移，致使套环圈4在通过控制电机正负极不同电流情况下能在滑动转动杆2上作来回滑动，进而将滑动力通过滑动摇杆传动结构8传达给发电机成为转动力用来发电。本发明同时适用于大气(陆上)以及海洋、江河湖泊、水库(水下)的浮力发电，生产的是一种无消耗、无污染并可永续开发的新能源，仅需设施建设投资，成本低廉，节约了现有资源，有效保护了环境。
[0102] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种浮力发电装置，其特征在于，包括巨型浮体、拉拽长索链、滑动转动杆、电动机、发电机和至少一个套环圈； 所述电动机连接所述滑动转动杆的一端，能够带动所述滑动转动杆转动； 所述套环圈与所述滑动转动杆同轴； 所述套环圈的内壁上设置有第一轴承和第二轴承； 所述第一轴承和所述第二轴承与所述套环圈的连接点位于所述套环圈的任一直径两端; 或，所述第一轴承和所述第二轴承位于套环圈中心点以上的任一圆周切线的两端，且两个轴承一个偏上一个偏下偏离于套环圈中心点垂直线倾斜设置； 所述第一轴承的中心轴与所述第二轴承的中心轴平行设置，且均与所述套环圈的中心轴的夹角为锐角； 所述第一轴承的中心轴与所述第二轴承的中心轴所构成的平面与所述套环圈的中心轴平行； 所述第一轴承与所述第二轴承均与所述滑动转动杆转动连接且相切设置； 所述巨型浮体设置在所述滑动转动杆的上方，通过所述拉拽长索链与所述套环圈连接，使所述套环圈能在所述滑动转动杆上来回滑动； 或，所述巨型浮体的下方设置有套装了滑动滚环的杠杆，所述套环圈连接所述拉拽长索链，以便于使所述巨型浮体与所述套环圈一起大致同步移动； 所述滑动转动杆的两端的所述套环圈分别连接发电机，用于给所述发电机提供发电的动力。
2.根据权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于，所述第一轴承和所述第二轴承均通过安装部设置在所述套环圈内壁的安装部上； 所述安装部为U型杆； 所述U型杆的两端固定在所述套环圈的内壁上，所述第一轴承和所述第二轴承分别设置在所述U型杆的中间横杆上。
3.根据权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于，还包括密闭腔体； 所述滑动转动杆、所述电动机、所述发电机和所述套环圈均设置在所述密闭腔体内； 所述巨型浮体设置在所述密闭腔体外，且在所述密闭腔体的上方。
4.根据权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于，所述套环圈的上方设置有吊环； 所述吊环与所述拉拽长索链连接。
5.根据权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于，所述套环圈内设置有安装部； 所述第一轴承和所述第二轴承分别设置在两个所述安装部上。
6.根据权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于，所述第一轴承设置在所述套环圈靠近所述巨型浮体方向，所述第二轴承设置在所述套环圈远离所述巨型浮体方向。
7.根据权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于，所述电动机与所述滑动转动杆通过联轴器、皮带或链齿连接。
8.根据权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于，所述滑动转动杆与发电机直接连接，所述套环圈通过摇杆传动结构与发电机间接连接，给所述发电机提供动力。
9.根据权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于，所述套环圈为多个，且多个所述套环圈分为两组，分别在所述滑动转动杆上向两端滑动。
10.根据权利要求1-9任一项所述的浮力发电装置，其特征在于，所述滑动转动杆为多根平行设置； 或，所述套环圈内的两个轴承采用一个偏上一个偏下设置，多根所述滑动转动杆分批相间轮流升降。
【文档编号】F03B17/02GK104265559SQ201410491175
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】陈培础 申请人:陈培础