一种静流体水浮力的发电装置的制作方法

本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种静流体水浮力的发电装置。

背景技术：

当前节能和环保已成世界各国的重要议事日程，随着地球上的石化能源不断减少，人们把目光投向太阳能、风能、水能等可再生和可持续的新能源，陆地上的水能比如大江、大河的水和大海中的水，比比皆是，人们利用高水位水源在大河流中截流筑坝，在大海滩中建潮汐发电站，但是这些利用水能发电形式都受地理环境限制，建设难度大、成本高，极大的浪费了水资源。

技术实现要素：

鉴于目前利用水资源发电存在的上述不足，本发明提供一种静流体水浮力的发电装置，结构简单、成本底、易推广、发电可靠稳定。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种静流体水浮力的发电装置，所述静流体水浮力的发电装置包括机架、水浮轮装置、传动装置、发电装置，所述机架固定设置水中，所述传动装置与机架相连接，所述水浮轮装置一端与传动装置活动连接，另一端与机架底部固定连接，所述传动装置、水浮轮装置分别与发电装置相连接，所述水浮轮装置浮动设置在水面下。

依照本发明的一个方面，所述机架包括滑柱、滑套、底板、固定螺栓、悬臂，所述滑柱垂直固定在底板上，所述滑套套接在滑柱上，所述固定螺栓与滑套活动连接，所述悬臂与滑套固定连接。

依照本发明的一个方面，所述传动装置包括电动机、至少两个滑动轮、传动轴、轴承座，所述滑动轮固定设置在传动轴上，所述传动轴与轴承座活动连接，所述电动机与传动轴相连接。

依照本发明的一个方面，所述传动轴上设置有滚珠轴承，所述传动轴通过滚珠轴承与机架固定连接。

依照本发明的一个方面，所述电动机与传动轴之间设置有连接器，所述连接器与电动机和传动轴固定连接。

依照本发明的一个方面，所述水浮轮装置包括圆柱体形内凸空心外壳、至少两个第一传动轮、至少两个第二传动轮、传动轴、轴承座、传送带，所述第一传动轮固定设置在圆柱体形内凸空心外壳的两侧，所述轴承座固定设置在机架底部，所述传动轴与轴承座活动连接，所述第二传动轮固定设置在传动轴上，所述第一传动轮与第二传动轮通过传送带相连接。

依照本发明的一个方面，所述水浮轮装置还包括至少两根橡胶圈、无缝浮力管，所述橡胶圈沿圆柱体形内凸空心外壳圆周固定设置，所述水浮轮装置通过带有橡胶圈的圆柱体形内凸空心外壳与传动装置活动连接，所述无缝浮力管沿轴向穿过圆柱体形内凸空心外壳并与其固定连接，所述第一传动轮固定设置无缝浮力管两端，所述无缝浮力管开设有若干连通孔。

依照本发明的一个方面，所述发电装置包括相互连接的变速器、发电机、充电机、蓄电池组、逆变器、配电箱，所述水浮轮装置通过连接器与变速器连接，所述发电装置通过配电箱与传动装置相连接。

本发明实施的优点：通过在水中设置机架和水浮轮装置，将传动装置与发电装置分别与水浮轮装置活动连接，发电装置中预先装有蓄电池组，蓄电池组为传动装置提供初始动力，利用传动装置的动力与水的浮力带动水浮轮装置旋转，水浮轮装置旋转带动发电装置发电，发电装置为蓄电池组充电并为其他设备供电，因为水的浮力是用之不竭的，可持续发电并为传动装置提供电力，可以实现循环动转。上述结构的静流体水浮力的发电装置，结构简单、易于建造、发电安全可靠稳定、节能降耗、无污染物排放、成本低、用途广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明所述的一种静流体水浮力的发电装置的结构示意图；

图2为本发明所述的一种静流体水浮力的发电装置的水中受力示意图；

图3为本发明所述的一种静流体水浮力的发电装置的水浮轮结构 示意图；

图4为本发明所述的一种静流体水浮力的发电装置的机架结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2、图3和图4所示，一种静流体水浮力的发电装置，所述静流体水浮力的发电装置包括机架1、水浮轮装置2、传动装置3、发电装置4，所述机架1固定设置水中，所述传动装置3与机架1相连接，所述水浮轮装置2一端与传动装置3活动连接，另一端与机架1底部固定连接，所述传动装置3、水浮轮装置2分别与发电装置4相连接，所述水浮轮装置2浮动设置在水面下。

在本实施例中，机架1包括滑柱11、滑套12、底板13、固定螺栓14、悬臂15，所述滑柱11垂直固定在底板13上，所述滑套12套接在滑柱11上，所述固定螺栓14与滑套12活动连接，所述悬臂15与滑套12固定连接。

在本实施例中，传动装置3包括电动机31、至少两个滑动轮32、传动轴5、轴承座6，所述滑动轮32固定设置在传动轴5上，所述传动轴5与轴承座6活动连接，所述电动机31与传动轴5相连接。

在本实施例中，传动轴5上设置有滚珠轴承51，所述传动轴5通过滚珠轴承51与机架1固定连接。

在本实施例中，电动机31与传动轴5之间设置有连接器7，所述连接器7与电动机31和传动轴5固定连接。

在本实施例中，水浮轮装置2包括圆柱体形内凸空心外壳21、至少两个第一传动轮22、至少两个第二传动轮23、传动轴5、轴承座6、传送带24，所述第一传动轮22固定设置在圆柱体形内凸空心外壳21的两侧，所述轴承座6固定设置在机架1底部，所述传动轴5与轴承座6活动连接，所述第二传动轮23固定设置在传动轴5上，所述第一 传动轮22与第二传动轮23通过传送带24相连接。

在本实施例中，水浮轮装置2还包括至少两根橡胶圈25、无缝浮力管26，所述橡胶圈25沿圆柱体形内凸空心外壳21圆周固定设置，所述水浮轮装置2通过带有橡胶圈25的圆柱体形内凸空心外壳21与传动装置3活动连接，所述无缝浮力管26沿轴向穿过圆柱体形内凸空心外壳21并与其固定连接，所述第一传动轮22固定设置无缝浮力管26两端，所述无缝浮力管26开设有若干连通孔27。

在本实施例中，发电装置4包括相互连接的变速器8、发电机9、充电机10、蓄电池组11、逆变器12、配电箱13，所述水浮轮装置2通过连接器7与变速器8连接，所述发电装置4通过配电箱13与传动装置3相连接。

本发明的静流体水浮力的发电装置的工作原理：

如图2所示，水浮轮在水液体作用下产生上浮力，依据阿基米德定律，水浮力垂直向上，重量垂直向下，由于水浮轮是用木质结构加玻璃钢制成，在水中属于水浮体，该水浮轮由于受第二传动轮的传送带的限制使垂直上升态势变为向第二传动轮左方旋动，水浮轮在沿OF2轴距向左轮动时，由于受到滑动轮阻挡而止步，但水浮轮由于水浮力作用产生一个要跨跃滑动轮态势F5。

依据力的平行四边形法则，可分解水浮轮向心力朝OF2轴距作弧形的指向，OF力向与垂直上升浮力OF1相比是0.76：1，比原有上升浮力OF1少0.24。

水浮轮只有向心力OF的存，但不能自转，水浮轮要运转只能靠滑罢轮转动通过摩擦滚动带动水浮轮转动。

滑动轮的圆心设在F2n的圆圈线上，并与水浮轮圆周紧靠，这样水浮轮向左方作用力始终在滑动上方，浮力在向左方沿OF4方向始终跃不过滑动轮。

滑动轮作平行四边形的力分解，F4O’是向心力0.76点，F5F3与与F4O’作平行线，F5O’与F4F3作平行线，F3O’连线(力长)与F4O’向心力相等都是0.76。也就是说滑动轮要向F3O’切线连轮，要添加0.24的能量，也就是说增加的能量为水浮轮浮力的24％。滑动轮在电动机的带动下运转，从而带动水浮轮运转。

水浮轮上的第一传动轮通过传动带与第二传动轮拉紧连接，把水浮轮的上升浮力化为第二传动轮的旋转动力，通过第二传动轮将旋转动力输向发电装置，这样，电动机产生的节能作用为76％，如果设置一个水浮轮的排水量为1吨，该浮力转化的动力扭力有760N。

如图3所示，将水浮轮制作成圆柱体型，两端面同凸成140度锥面，依据阿基米德定律，使水浮轮圆周面产生下、下差的水浮力，轴向端面也同时产生水浮力，并且使水浮轮的浮力由内向外逐升浮力力度，加强水浮轮离心自旋态势。

水浮轮由木质架外包玻璃钢制成，使水浮轮耐碱耐腐蚀，重量轻，圆周面加设两条橡胶条，使水浮轮与滑动轮接触面产生摩擦力，水浮轮受滑动轮驱动而运转。

如图2所示，水浮轮输出的动力传递动变速器中，再由变速器传递到发电机，发电机发出的电能通过充电器，充电器把电能输向蓄电池组，蓄电池组中的电能再通过逆变器输向配电箱，逆变器可使蓄电池组的直流电变为220V或380V,以便通过配电箱向外供电。

本发明静流体水浮力发电装置，不需水流量的冲击，只在平时水气蒸发中补充水量，与传统水力发电相比具备如下优点：

不需要在高山峻岭中建立水库，不用在大河中建立拦水坝，不需要传统的水力轮机等。

可利用的水资源比比皆是，而且耗水量极少，提高水资源的利用价值。

实现污染物零排放，杜绝水库排放的水流冲刷力，有效保护土壤流失，保护生态环境。

结构简单，材料易购，施工方便，安全有保证。

建设周期短，规模大、小可控，投资成本回收快。

不会发生水坝决堤等重大事故，容易避开自然灾害等造成的损失。

容易选择建站地址，实现荒岛、边远地区的供电，有利国防守护、农村电气化建设，同时在城市中也可设立电站，方便市民住宅和工厂用电。

本发明静流体水浮力发电装置可安装在船体中，作为驱动动力，可大量药船只对石化能源的消耗，同时也不需要波浪等能量，可在内 港、内河、水库中利用。

本发明静流体水浮力发电装置可普遍推广，利于国家节能减排和能源安全战略。

本发明实施的优点：通过在水中设置机架和水浮轮装置，将传动装置与发电装置分别与水浮轮装置活动连接，发电装置中预先装有蓄电池组，蓄电池组为传动装置提供初始动力，利用传动装置的动力与水的浮力带动水浮办装置旋转，水浮轮装置旋转带动发电装置发电，发电装置为蓄电池组充电并为其他设备供电，因为水的浮力是用之不竭的，可持续发电并为传动装置提供电力，可以实现循环动转。上述结构的静流体水浮力的发电装置，结构简单、易于建造、发电安全可靠稳定、节能降耗、无污染物排放、成本低、用途广泛。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。