一种双层管道式发电装置的制作方法

本发明涉及一种管道发电装置，尤其涉及一种发电效率高、安全性能高的双层管道式发电装置。

技术背景

当下可再生能源枯竭是不争的事实，如何提高能源利用率是全世界科研学者亟待解决的问题之一。就我国而言，地区广阔，资源分布差别大，故通过大型管道输送液态水和油来满足不同地区的资源需求是必要的工程举措。而液体在大型管道内流动时，会产生大量的动能，如果将流失的动能加以转化，则能够节省资源，提升能源利用率。

天津市河北区光明小学的张鑫发明的一种管道发电装置(公开号：CN 201902238 U)，在管道内部安装自励发电机，通过在管道内壁上等间隔的设有涡轮式定子片，以及在自励发电机另一侧设有导向叶片，进行发电。该发明缺点在于：整个发电装置均设在管道内部，对液体流动产生较大阻力，且发电装置一旦漏电容易造成重大事故，安全性能不高，而且一旦发电装置出现故障，亦不方便维修。江苏镇江市京口区的彭金富发明的管道发电机(公开号：CN 205714557U),在管道本体内部设置有发电装置、动力装置、支撑装置，利用液体驱动叶轮转动，带动转子切割磁感线进行发电。该发明缺点在于：整个管道发电机均安装在管道内部，同样存在安全性低，不利于液体流动，维修不便等问题。因此，有必要发明一种管道式发电装置，能够安全、可靠、方便地将动能转换为电能，提供民用或工业用电。

技术实现要素：

本发明为克服技术背景的不足，提供了一种发电效率高、安全性能高、且维修方便的双层管道式发电装置。此发电装置通过双层管道将发电装置与液体分离，充分保证安全性，并减少对液体流动的阻碍；同时沿管道均匀布置并联发电系统，发电效率高，储存的电能可用于民用或工业用电。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种双层管道式发电装置，包括双层管道 (38)、叶轮(1)、密封圈(35)、传动装置(2)、发电装置(3)、导线(5)、蓄电装置(4)；所述双层管道包括外管道(6)、内管道(8)、管道支架(7)，所述传动装置(2)由传动轴一(25)、主动锥齿轮(18)、被动锥齿轮(12)、传动轴二(10)、轴承一(11)、轴承座一 (17)、轴承二(19)、轴承座二(9)、轴承三(34)组成，所述发电装置(3)由定子(29)、转子(30)、电刷(31)、电机外壳(27)组成；所述蓄电装置(4)由蓄电池(37)、蓄电池外壳(36)、电流流入端口(23)、电能输出端口(22)组成。

进一步地，所述叶轮(1)与所述传动轴一(25)通过螺纹(24)连接，所述传动轴一(25)与主动锥齿轮(18)通过键一(26)连接，所述主动锥齿轮(18)端部通过螺母二(16)和垫片二(15)约束轴向移动，所述传动轴一(25)与所述内管道(8)通过轴承三(34)和密封圈(35)连接，所述轴承三(34)一侧设有端盖(33)。

进一步地，所述传动轴二(10)与被动锥齿轮(12)通过键二(28)连接，所述被动锥齿轮(12)端部通过螺母一(14)和垫片一(13)连接，所述传动轴二(10)与所述轴承座一(17)通过轴承一(11)连接，所述传动轴二(10)与所述轴承座二(9)通过轴承二(19)连接，所述轴承座一(17)与所述内管道(8)通过螺钉一(20)连接，所述轴承座二(9)与所述内管道(8)通过螺钉一(20)连接。

进一步地，所述转子(30)固定在所述传动轴二(10)一端，所述定子(29) 固定在所述电机外壳(27)内，所述电机外壳(27)与所述内管道(8)通过螺钉二(32) 连接，电机外壳(27)内转子(30)通过切割定子(29)中的磁感线产生电流，电流通过电刷(31)由所述导线(5)经电流流入端口(23)储存于所述蓄电装置(4)中。

进一步地，所述蓄电装置(4)与所述内管道(8)通过螺钉三(21)连接，所述外管道(6)与所述内管道(8)通过管道支架(7)进行焊接，所述蓄电装置(4)设有电能流出端口(22)。

进一步地，所述内管道(8)与所述外管道(6)之间均匀布置八个所述发电装置(3)，所述内管道(8)内均匀布置四个叶轮(1)，当有液体流过内管道(8)时，带动所述叶轮(1)旋转产生动能，动能经所述传动装置(2)传至发电装置(3)，然后所述发电装置(3)将动能转化为电能，存储于所述蓄电装置(4)中，进而通过电能流出端口(22)给用电装置供电。

与已有技术相比，本发明的有益效果在于：双层式管道发电装置将发电系统与液体隔离，且只有叶片与液体接触，既保证机构运行安全，又不影响液体在管道内的正常流动；同时，充分利用管道环形结构特点，沿圆周均匀布置并联发电系统，最大限度地提高发电效率，且维修方便，转化得到的电能可提供民用或工业用电。

附图说明

图1为本发明一种双层管道式发电装置整体结构示意图；

图2为本发明一种双层管道式发电装置的传动装置结构示意图；

图3为本发明一种双层管道式发电装置的发电装置结构示意图；

图4为本发明一种双层管道式发电装置的蓄电装置安装示意图；

图5为本发明一种双层管道式发电装置的蓄电装置内部结构示意图；

图6为本发明一种双层管道式发电装置的传动轴一结构示意图；

图7为本发明一种双层管道式发电装置的传动轴二结构示意图；

图8为本发明一种双层管道式发电装置的叶轮结构示意图；

图9为本发明一种双层管道式发电装置的传动轴一与内管道连接爆炸示意图；

图中：1-叶轮、2-传动装置、3-发电装置、4-蓄电装置、5-导线、6-外管道、7- 支架、8-内管道、9-轴承座二、10-传动轴二、11-轴承一、12-被动锥齿轮、13-垫片一、14- 螺母一、15-垫片二、16-螺母二、17-轴承座一、18-主动锥齿轮、19-轴承二、20-螺钉一、 21-螺钉三、22-电能流出端口、23-电流流入端口、25-传动轴一、26-键一、27-电机外壳、 28-键二、29-定子、30-转子、31-电刷、32-螺钉二、33-端盖、34-轴承三、35-密封圈、36- 蓄电池外壳、37-蓄电池、38-双层管道。

具体实施方案

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种双层管道式发电装置，包括外管道(6)、内管道(8)、支架 (7)、叶轮(1)、传动装置(2)、发电装置(3)、导线(5)、蓄电装置(4)。

如图1至图9所示，所述传动装置(2)由传动轴一(25)、锥齿轮传动机构(12、 18)、传动轴二(10)、轴承一(11)、轴承座一(17)、轴承二(19)、轴承座二(9)、轴承三(33)组成。具体组成方式如下：叶轮(1)与传动轴一(25)通过螺纹(24)连接，传动轴一(25)与主动锥齿轮(18)通过键一(26)连接，主动锥齿轮(18)端部通过螺母二 (16)和垫片二(15)约束轴向移动，传动轴一(25)与内管道(8)通过轴承三(34)和密封圈(34)连接，轴承三(34)一侧设有端盖(33)，传动轴二(10)与被动锥齿轮(12) 通过键二(28)连接，被动锥齿轮(12)端部通过螺母一(14)和垫片一(13)约束轴向移动，传动轴二(10)与轴承座一(17)通过轴承一(11)连接，传动轴二(10)与轴承座二 (9)通过轴承二(19)连接，轴承座一(17)与内管道(8)通过螺钉一(20)连接，轴承座二(9)与内管道(8)通过螺钉一(20)连接；当内管道(8)里有液体通过时会驱动叶轮(1)转动，然后叶轮(1)转动所产生的动力会由传动轴一(25)经主动锥齿轮(18)和被动锥齿轮(12)传递至传动轴二(10)上，带动传动轴二(10)转动，实现动能的传递。

如图1至图9所示，所述发电装置(3)由定子(29)、转子(30)、电刷(31) 电机外壳(27)组成。具体组成方式如下：转子(30)固定在传动轴二(10)一端，定子(29) 固定在电机外壳(27)内，电机外壳(27)与内管道(8)通过螺钉二(32)连接，电机外壳(27)内转子(30)通过切割定子(29)中的磁感线产生电流，电流通过电刷(31)由导线(5)经电流流入端口(23)储存于蓄电装置(4)中，实现能量转化，储存电能。

如图1至图9所示，所述蓄电装置(4)与内管道(8)通过螺钉三(21)连接，蓄电装置(4)设有电流流出端口(22)，电流经电流流出端(22)可与各种用电设备连接，外管道(6)与内管道(8)通过管道支架(7)进行焊接，单节双层式管道的外管道(6)与内管道(8)之间均匀布置八个发电装置(3)，单节内管道(8)里均匀布置四个叶轮(1)，每两个发电装置(3)同时接受由内管道(8)里一个叶轮(1)经传动装置(2)所带来的动力进行发电，实现高效率发电。

如图1至图9所示，发电装置(3)与蓄电装置(4)以及传动装置(2)均位于内管道(8)与外管道(6)之间，即便工作出现故障，也可以在不干扰水流运输的情况下进行维修，且安全性能高。

以上所述的具体实例仅为其中一个优选的具体实施例而已，并不用于限制本发明，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。