专利名称：非能源环保真空式旋风发电装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种不用能源的新型发电装置，更具体地说，本发明是运用多种学科原理组合的机电类产品成套发电装置。
背景技术：
目前国内外的发电设备，除水力、风力、太阳能外，都必须用煤、石油、核燃料作原料，它们的缺点是投资巨大、设备复杂、破坏生态、污染环境，原料须长距离运输，更严重的是上述能源地球储量有限而且分布不均。水力发电站虽好、但受河流数量落差、生态等诸多因素限制。风能和太阳能电站廉价环保，但受地理季节限制，且容量有限。能源短缺是各国普遍存在的问题，本发明有利于缓解能源紧张。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，提供一种结构简单，安全环保，不用任何原料的发电装置，为此目的本装置运用下列技术方案:(I)发电的电工学原理是发电机的右手定贝U，即:有磁场、有力使转子旋转，便产生感应电流，本装置也同理；不同的是本发电机转子力矩的产生，不是靠消耗能源，而是由多台大功率电动机，经过皮带轮或蜗轮蜗杆调速，使本装置横向主轴旋转，由它带动两端的多角旋转支架顶部每台发电机转子上的两个组合胶轮与凹形固定金属大圆环内表面磨擦产生类似于汽车在公路上跑，车轮与路面的磨擦推动力，使发电机转子轴高速旋转，切割磁力线，产生感应电流。在转速、体积、功能等因素相同的条件下，让发电机有较大容量，发电机的金属构件应全部采用质轻、坚固耐用的钛铝合金制作；发电机转子上的两个组合胶轮须采用最耐磨的飞机轮胎型号橡胶制作。应说明的是，每台发电机的两个组合胶轮只要有一个在正常运转，便可发电。(2)第二技术方案是利用“飞轮效应原理”，力学家指出为了使飞轮转动，一开始必须用很大力气一圈又一圈地反复推动，每转一圈都很费力:但每一圈的努力都不会白费，飞轮会越转越快，到达一定临界值后，飞轮的重量和冲力都会成为推动力的一部份，这时无须再用更大力气，飞轮依旧会快速转动，而且会不停地转动。本装置的多台电动机，凭着它们有强大转动力矩作为发电机转子在凹形固定金属大圆环内高速旋转的推动力，当转速到达临界值后，它的转动力矩只是用来克服发电机转子上的两个组合胶轮与凹形固定金属大圆环内面的摩擦力和空气阻力。本装置横向主轴两瑞旋转支架顶的多台发电机位置已考虑了错位，便于减少“飞轮效应中”高低位死点阻力。当横向主轴转速到达设计的临界值后，只用一台电动机运转来克服摩擦力和空气阻力，其余电动机作为备用。(3)本装置的第三技术方案是充分运用剩余原理:横向主轴两端旋转支架顶部的多台发电机同时周速并联发电，只须用总发电量30%左右的发电量来运转维持正常发电流程，加上发电厂内其它用电，厂用电率不会起过40 %，仍有60 %的发电量可输出供用户使用。现在的火电厂，热电厂，核电厂，厂用电率也是20%左右，而这些厂用电率是靠大量原料消耗而来，哪怕它们厂用电率接近0，也不及本装置40%的厂用电率经济。
本发明与火电、水电、核电等技术比较有下列有益效果:(I)不耗原料，结构简单，环保清洁，因为设备在真空中运行，无噪音污染，可以利用广西、湖北、四川的自然天坑，将设备建成半地下式或全埋式，上部建厂房。(2)本装置不受地理，气候等限制，凡需要用电的地方，如北极，南极均可设置，就地按需建装置，可减少大量高压或超高压输电线路及设备，电价可大为降价。(3)需要说明的是:本装置有利于防治地球的沙漠扩大化、增强生态保护。我国华北及西北的沙漠地区，沙漠扩大化的因素很多，但人类活动是重要原因，当地人为了生存，必须砍伐生态本来脆弱的沙漠边缘树草，用以煮饭、取暖，本装置就近生产廉价电力供煮饭取暖，人们不必靠砍树割草，解决生存之需。
(I)图号图1、发电工艺流程2、发电装置立体3、发电装置正面4、图3的A-A剖视5、真空罐的内外设备布置6、真空罐B-B剖视7、图4的D-D剖视8、图7的E-E剖视图(13#飞轮贴胶方案)图9、图7的F-F剖视10、图7的124#组合构件11、图10平面图(124#飞轮贴胶方案)图12、电动机及皮带轮组合平面13、图12的6-G剖视14、图13的M部放大15、图2的e和f支承点结构16、图2的G支承点结构17、图2的19#放大18、图4的46#节点结构19、图5的60#内壁灯平面20、图9的H-H剖视21、图5的79#81#102#及104#通气管22、图2的9#柱正面23、图22的平面24、图6的10#与103#结构25、图24的平面26、图6的105#门及106#门侧视27、图26的Y面平面28、图26的Y面209#紧门压锤
图29、图26的X面214#侧视30、图29的平面31、图26的X面平面32、图31的228#坑位平面33、图32的侧视34、105#门及106#门的侧视35、图36的局部放大36、图26的X面四方支架斜视37、图26的Y面斜视图(2)符号说明1、本图尺寸除说明者外，一律以丽计。2、图中()数字，表示重复前编号。3、未标明连接方式，一律为焊接；未标明的皮带轮与钢轴间均用钢键连接。4、一二次电气结线图，选用国标图订货。5、发电机的各部尺寸仅为参改，具体由生产厂定。6、A、B、C表示三相电缆，Ω表示接地电阻，U电压，I电流，KW功率，M表示螺栓。
7、下列各编号的尺寸均为实施例1的参改尺寸。8权利要求
1.权利要求的第一技术特征“非能源环保真空式旋风发电装置”，它有一个真空罐包围着，下部有大而厚埋入地下的钢筋混凝土基础5#，内埋数百条地脚螺栓3#与钢板2#连接，钢板2#左右两边各焊接多条工字型钢柱1#’支承着凹形固定金属大圆环12#，钢板2#中心有一块方钢板6#及螺栓7#，用焊接加螺栓方式连接着垂直钢管柱8#，钢管柱顶通过带着上下两个半圆型轴瓦的抱箍将8#固定在横向主轴17#中心；钢板2#上部填1.6m厚钢筋混凝土作为房基，在+1.6至+4.2m建无人电气控制中心，装各型配电柜XL负责本装置电力负荷的集中与分配；+4.2m及+4.6m房顶平台，除装设数台电动机及调速的皮带轮或蜗轮蜗杆设备外，还装设着两套由钢筋混凝土支墩支承的半圆形轴瓦将抱箍与轴17#固定；本装置的所有金构件均应与重复接地装置4#焊连并防腐，重复接地与室外避雷系统相连；在横向主轴17#两端可安装内径为IOm或50m、100m、500m、1000m、及以上的12#固定金属大圆环及24#发电机系列产品 ；横向主轴17#两端有钢管及法兰螺栓连接的多角旋转支架，支架顶部各自连接着相应数目的自励磁式三相同步交流发电机24#，每台发电机转子轴上的两个组合胶轮124#与13#外缘保持着有弹性的紧密接触；为增加稳定性，在12#固定大圆环上部装有若干根横向钢管组成的桁架22#，它们两边各有多条大号组合钢绞线部件36#、37#、38#与厂房墙柱或与地椿相连；为了降温，在两套旋转金属大圆环13#的顶部各装数个15#冷却用喷水咀，旋转金属大圆环13#最低点各设若干个漏水孔与罐内排水地漏相连。
2.根据权利要求(I):本装置的特征之一是用钛铝合金制作的自励磁式三相同步交流发电机24#，它的结构及原理同一般三相交流发电机；不同之处在于它的转子两端各有一个直径略小于发电机外形尺寸，由钛铝合金内盘和耐磨橡胶外套构成组合胶轮124#，它用钢键126#和钢销钉145#与发电机轴紧固；发电机轴与旋转支架13#的连接方式是通过115#角钢环，118#钢板，122#U形抱箍实现连体；发电机的松紧度自动调节设施是通过数套122#和120#的117#弹簧垫片及115#角钢的弹性外弧形自调实现；从每台发电机引出的112#电缆通过12#顶部凹槽内的111#U型抱箍固定，然后引向27#出线钢管至配中心；为了加强两组旋转支架的整体性，两组支架内的44#承力钢管，45#法兰、46#节点，及三角架48#、49#、50#等组成钢体结构。
3.根据权利要求(I):本装置的特征之二是横向主轴17#中部装有多槽三角皮带轮16#，它们与多台电动机147#、148#、149#通过多级三角皮带轮轴159#、160#等组成调速设备，将电动机的初始转速调到17#轴需要的“特定转速”；(或由17#轴上蜗轮螺杆组合，调节成“特定转速”)此“特定转速”通过13#转动金属大圆环，组合成与发电机组合胶轮124#的固定变比，将“特定转速”增大到发电机需要的“额定转速”。
4.根据权利要求(I):本装置的特征之三是基础之上有一个大的真空罐包围着全套发电设备，罐内除主要发电设备固定轮12#，旋转飞轮13#，发电机24#等外，还有润滑油系统、上下水系统、电视录相监控系统、照明系统；罐体的密封系统它包括下部密封槽K1，中部密封槽K2，它们均用麻、石棉水泥压实封槽，上面再灌浙青或化铝，内壁用环氧树脂封壁口，各系统的控制线出入罐壁，均从K2穿过；密封设备还包括顶部40#有机玻璃钢及41#密封垫；罐底的89#密封通道及105#和106#两道密封门；还有抽真空的102#、104#专用管及构件，以及穿罐顶的79#和81#管件等；排水管的97#电磁闸阀，及98#水池的99#溢水口封口水位，也属下水系统的密封。
5.根据权利要求(I):本装置的特征之四是17#轴上装有多个汽车钢丝牵引盘19#，它由双圆环钢架175#，十字沉头螺钉176#等组成，与之配套的是厂房外应建设一条长300m的直线公路，当无市电源和本厂无其它电源时，用汽车牵引19#盘旋转可初始发电。
6.本权利要求的第二技术特征是此“非能源环保真空式旋风发电装置”有一套独立的发送电方式，正常时:它的电流由本厂其它电源II或市电源I两路电源供电，通过机械联锁IV，人工控制一路电源进入电气联锁柜V，该柜还有第二路电源由本装置的线路X III反馈送来，此两路电源在柜V内自动控制后输出三组电源到控制柜VI，在VI柜内互联互控后使一台电动机旋转，另两台电动机备用，保证顺利发电柜内的第四输出回路，送到多个真空罐的配电专柜，任一台电动机运转都带动多级调速设施三角皮带轮组合或蜗轮蜗杆组合运转，再带动横向主轴IX，即17#轴旋转，从而12#固定支架内的每台发电机的双组合胶轮与13#旋转金属大圆环边缘摩擦，使发电机转子125#转动、切割磁力线发电，每台发电机上的电缆自动输电到配电 柜ΧΠ后，将40%左右的电流经X III电缆反馈到本装置，作为V柜的另一路电流，60%左右的电流传输到用户；本装置的停电方式是人工断开1、II和X III三路电源。
全文摘要
本发明属机电类“非能源环保真空式旋风发电装置”，结合电工学、力学、管理学等学科原理，由多台发电机和多部件组成，它有自己的管理模式，优点是发电不用原料，结构简单，环保无污染，不受地理和气候限制。用电地方就地发电，无须高电压远距离输电，克服了火电厂用煤或油作燃料，核电站用核燃料的弊端，而这些燃料地球储量有限，不能无限开发；水电站造价高，受河流数量和落差限制；风能太阳能廉价环保，但受地理和季节影响且容量有限；本装置有较多优势。
文档编号H02K53/00GK103151898SQ20121025356
公开日2013年6月12日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者包顺柳 申请人:包顺柳