本實用新型涉及發電裝置技術領域,尤其是涉及一種發電機驅動機構,以及一種使用該驅動機構的發電裝置。
背景技術:
全球經濟的迅猛發展,伴隨著電力急劇消耗,如何提高發電效率是全球面臨的重大課題,尤其在中國,人均電擁有量更存在較大的缺口,中國電力資源始終處于供不應求的局勢。
目前常用的發電裝置為火力發電、水力發電和風力發電三種裝置:
火力發電指利用可燃物燃燒時產生的熱能,通過發電動力裝置轉換成電能的一種發電方式,火力發電裝置由鍋爐、汽輪機和發電機及其輔助裝置組成;
水力發電的基本原理是利用水位落差,配合水輪發電機產生電力,也就是利用水的位能轉為水輪的機械能,再以機械能推動發電機而得到電力,水力發電裝置由水輪發電機組、調速器、油壓裝置及其他輔助裝置組成;
風力發電的基本原理是風輪在風力的作用下旋轉,它把風的動能轉變為風輪軸的機械能,發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電,風力發電裝置一般有風輪、發電機、調向器、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。
然而,目前常規的發電裝置多采用汽輪機、風輪或水輪等驅動裝置和發電機同軸、直接連接,從而驅動發電機發電。由于發電機在發電時需要的轉速較高,因此發電機驅動裝置需要較高的驅動力以驅動發電機轉動。為了使發電機驅動裝置得到較高的驅動力,則需要提高其驅動功率以達到要求,從而會造成發電機驅動裝置的驅動功率較高,能源耗費量較大,能源利用率較低。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種發電機驅動機構,以解決現有技術中的發電機驅動裝置的驅動功率較高的技術問題。
本實用新型提供一種發電機驅動機構,包括傳動桿和驅動部;
所述傳動桿具有第一端和第二端;
所述第一端與所述驅動部連接,所述第二端用于與發電機的轉子固定連接,在發電機的轉子的轉動平面內,所述第一端與所述第二端間隔設置;
所述驅動部能夠驅動所述第一端在發電機的轉子的轉動平面內轉動以帶動所述第二端自轉。
進一步地,所述發電機驅動機構還支撐部;
所述支撐部的一端固定,所述支撐部的另一端在所述傳動桿上鄰近所述第一端的區域與所述傳動桿固定連接,以支撐所述第一端。
進一步地,所述第一端為多個。
進一步地,所述驅動部包括電機、滾輪和環形軌道;
所述第一端設有所述電機,所述電機的輸出軸與所述滾輪固定套接;
所述滾輪位于所述環形軌道內,且能夠沿所述環形軌道滾動。
進一步地,所述驅動部還包括電刷和供電輥;
所述供電輥由導電材料制成,所述供電輥固定套接在所述第二端上,所述電刷設置在所述供電輥的一側并能夠與所述供電輥接觸,所述供電輥通過導線與所述電機連接。
進一步地,所述驅動部包括磁懸浮驅動組件、電磁鐵和環形軌道;
所述磁懸浮驅動組件設置在所述環形軌道內;
所述電磁鐵設置在所述第一端上;
所述磁懸浮驅動組件能夠驅動所述第一端懸浮于所述環形軌道的上方并沿所述環形軌道轉動。
進一步地,所述驅動部包括渦輪風扇發動機,所述驅動桿的第一端上設有受力部,所述受力部位于所述渦輪風扇發動機噴氣口的軌跡上。
本實用新型的目的還在于提供一種發電裝置,包括發電機以及本實用新型所述的發電機驅動機構;
所述傳動桿的第二端與所述發電機的轉子固定連接。
進一步地,所述發電裝置還包括增速齒輪箱;
所述傳動桿的第二端與所述增速齒輪箱的輸入端固定連接,所述增速齒輪箱的輸出端與所述發電機的轉子固定連接。
進一步地,所述發電機為低速發電機。
本實用新型提供的發電機驅動機構,包括傳動桿和驅動部;所述傳動桿具有第一端和第二端;所述第一端與所述驅動部連接,所述第二端用于與發電機的轉子固定連接,在發電機的轉子的轉動平面內,所述第一端與所述第二端間隔設置;所述驅動部能夠驅動所述第一端在發電機的轉子的轉動平面內轉動以帶動所述第二端自轉。當驅動部驅動第一端在發電機2的轉子的轉動平面內轉動時,傳動桿相當于杠桿,沿水平方向第一端與第二端之間的間距即為動力臂的長度。由此可見,驅動部驅動第一端在發電機2的轉子的轉動平面內轉動以帶動第二端自轉與驅動部直接驅動第二端自轉相比,由于動力臂增長,能夠降低驅動部需要提供的驅動力,從而降低驅動功率,進而能夠降低能源消耗量,提高能源利用率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型第一實施例提供的發電機驅動機構的結構示意圖;
圖2是本實用新型第二實施例提供的發電機驅動機構的結構示意圖;
圖3是本實用新型第三實施例提供的發電機驅動機構的結構示意圖;
圖4是本實用新型第一實施例提供的發電裝置的結構示意圖;
圖5是本實用新型第二實施例提供的發電裝置的結構示意圖。
附圖標記:
1-傳動桿; 2-發電機; 3-驅動部;
4-支撐部; 5-增速齒輪箱; 11-第一端;
12-第二端; 31-電刷; 32-供電輥;
33-電機; 34-滾輪; 35-環形軌道;
41-支撐塊; 42-斜拉索。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”、僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。其中,術語“第一位置”和“第二位置”為兩個不同的位置。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
圖1是本實用新型第一實施例提供的發電機驅動機構的結構示意圖;圖2是本實用新型第二實施例提供的發電機驅動機構的結構示意圖;圖3是本實用新型第三實施例提供的發電機驅動機構的結構示意圖。
本實用新型提供一種發電機驅動機構,如圖1至圖3所示,包括傳動桿1和驅動部3;傳動桿1具有第一端11和第二端12;第一端11與驅動部3連接,第二端12用于與發電機2的轉子固定連接,在發電機2的轉子的轉動平面內,第一端11與第二端12間隔設置;驅動部3能夠驅動第一端11在發電機2的轉子的轉動平面內轉動以帶動第二端12自轉。
其中,傳動桿1可以為任何適合的形狀,只要能夠通過驅動第一端11在發電機2的轉子的轉動平面內轉動進而帶動第二端12自轉即可。
需要說明的是,第一端11和第二端12分別指傳動桿1的第一端11和第二端12附近的一段區域。
此外,發電機2的轉子的轉動平面為:發電機2的轉子上以發電機2的轉子的軸線上任意一點為圓心的能夠轉動的平面,例如:以發電機2的轉子的軸線上的一點為圓心轉動形成的平面且該平面垂直于發電機2的轉子的軸線。
本實用新型的一個實施例中,如圖1所示,傳動桿1呈L形,L形的傳動桿1可以為一體式結構,也可以通過兩個桿固定連接形成L形。當驅動部3驅動第一端11在發電機2的轉子的轉動平面內轉動時,能夠帶動第二端12繞其自身的軸線自轉,第二端12與發電機2的轉子固定連接,進而能夠帶動發電機2的轉子轉動,達到發電的目的。
本實用新型的另一個實施例中,如圖2至圖3所示,傳動桿1呈T形,T形的傳動桿1可以為一體式結構,也可以通過兩個桿固定連接形成T形。T形的傳動桿1具有兩個第一端11,其中第二端12可以位于兩個第一端11之間的任意位置。優選地,第二端12位于兩個第一端11之間的中間位置,能夠使兩個第一端11受力較為平衡,提高發電機驅動機構的驅動效果。當驅動部3驅動第一端11在發電機2的轉子的轉動平面內轉動時,兩個第一端11同時沿同一轉動方向轉動以帶動第二端12自轉,能夠降低每個第一端11需要的驅動功率。
還需要說明的是,第一端11與驅動部3連接,連接方式可以為直接連接,例如:焊接、粘接、螺紋連接等,也可以為間接連接,例如:驅動部3為汽輪機,需要利用汽輪機出口蒸氣驅動傳動桿1轉動,其中,汽輪機出口的蒸汽朝向第一端11噴出,也可以視為是一種間接連接。
本實用新型提供的發電機驅動機構,包括傳動桿1和驅動部3;傳動桿1具有第一端11和第二端12;第一端11與驅動部3連接,第二端12用于與發電機2的轉子固定連接,在發電機2的轉子的轉動平面內,第一端11與第二端12間隔設置;驅動部3能夠驅動第一端11在發電機2的轉子的轉動平面內轉動以帶動第二端12自轉。當驅動部3驅動第一端11在發電機2的轉子的轉動平面內轉動時,傳動桿1相當于杠桿,沿水平方向第一端11與第二端12之間的間距即為動力臂的長度。由此可見,驅動部3驅動第一端11在發電機的轉子的轉動平面內轉動以帶動第二端12自轉與驅動部3直接驅動第二端12自轉相比,由于動力臂增長,能夠降低驅動部3需要提供的驅動力,從而降低驅動功率,進而能夠降低能源消耗量,提高能源利用率。同時結構較為簡單,便于制造,能夠較好地降低生產成本。
進一步地,發電機驅動機構還支撐部4;支撐部4的一端固定,支撐部4的另一端在傳動桿1上鄰近第一端11的區域與傳動桿1固定連接。
需要說明的是,傳動桿1上鄰近第一端11的區域為第一端11附近的區域,例如在T形傳動桿1上,兩個第一端11之間的中間位置至其中一個第一端11之間的區域為傳動桿1上鄰近該第一端11的區域。
其中,支撐部4可以為支撐桿、支撐塊、支撐板等任意適合的形式,只要能夠使第一端11保持水平即可。
本實用新型的一個實施例中,支撐部4包括支撐塊41和斜拉索42,如圖2至圖3所示,支撐塊41設置在第一端11的頂部,并與與傳動桿1固定連接,斜拉索42的一端與支撐塊41固定連接,斜拉索42的另一端靠近第一端11設置并與第一端11固定連接,從而能夠對第一端11提供向上的拉力,進而幫助第一端11保持水平。
進一步地,第一端11為多個。第一端11可以為2個、3個、4個等。多個第一端11可以位于同一高度的發電機的轉子的轉動平面,也可以位于不同高度的發電機的轉子的轉動平面。
其中,多個第一端11位于同一高度的發電機的轉子的轉動平面時,優選地,多個第一端11間隔相等角度設置,這樣可以使多個第一端11受力更加平衡,以增強驅動效果;多個第一端11位于不同高度的發電機的轉子的轉動平面時,沿水平方向每個第一端11與第二端12之間的距離可以不同,在需要不同轉速時,可以使用不同距離的第一端11,能夠提高發電機驅動機構的利用率。
進一步地,驅動部3包括電機33、滾輪34和環形軌道35;第一端11設有電機33,電機33的輸出軸與滾輪34固定套接;滾輪34位于環形軌道35內,且能夠沿環形軌道35滾動。
其中,電機33與第一端11的連接方式可以為焊接、粘接、卡和連接,也可以為螺紋連接。
電機33的輸出軸與滾輪34固定套接,能夠驅動滾輪34繞電機33的輸出軸的軸線轉動,并且滾輪34能夠沿環形軌道35滾動,當滾輪34沿環形軌道35滾動時,能夠驅動第一端11在發電機的轉子的轉動平面內轉動,進而帶動第二端12繞其自身的軸線自轉。
利用電機33驅動滾輪34,不會排放三廢,不會造成環境污染,能夠較好地保護環境,并且運行穩定,能夠無間斷發電,發電量穩定,不會對電網造成沖擊,有效地提高了使用的安全性,還能夠迅速啟動,不需要長期待機備網運行,能夠進一步節約能源。
進一步地,驅動部3還包括電刷31和供電輥32;供電輥32由導電材料制成,供電輥32固定套接在第二端12上,電刷31設置在供電輥32的一側并能夠與供電輥32接觸,供電輥32通過導線與電機33連接。
其中,電刷31與外部電源連接,電刷31即為帶電狀態,帶電的電刷31與供電輥32接觸時,由于供電輥32由導電材料制成,因此供電輥32能夠導電,再通過導線將電能傳遞至電機33,即可為電機33正常供電。
由于供電輥32固定套接在傳動桿1上并靠近第二端12設置,因此供電輥32能夠與第二端12同步自轉,設置在供電輥32和電機33之間的導線也能夠與第二端12同步自轉,從而防止導線在轉動時,纏繞在傳動桿1上,增強了使用的可靠性。
進一步地,驅動部3包括磁懸浮驅動組件、電磁鐵和環形軌道35;磁懸浮驅動組件設置在所述環形軌道35內;電磁鐵設置在第一端11上;磁懸浮驅動組件能夠驅動第一端11懸浮于環形軌道35的上方并轉動。磁懸浮驅動組件能夠驅動第一端11懸浮于環形軌道35的上方并沿環形軌道35轉動,能夠減少第一端11與環形軌道35之間的摩擦,進而能夠提供更大的驅動力。
進一步地,驅動部3包括渦輪風扇發動機,驅動桿1的第一端11上設有受力部,受力部位于渦輪風扇發動機噴氣口的軌跡上。渦輪風扇發動機能夠將吸入的空氣通過噴射引擎向后推動,并且渦輪風扇發動機出口噴氣速度較大,能夠驅動傳動桿1轉動,能夠應用于較大型的發電機驅動機構中,提供較高的驅動力。渦輪風扇發動機可以為一個,也可以為多個,渦輪風扇發動機為一個時,渦輪風扇發動機出口噴氣朝向傳動桿1噴氣,以驅動傳動桿1轉動,當傳動桿1轉動至與渦輪風扇發動機出口噴氣方向平行的位置時,可以依靠慣性繼續轉動,僅設置一個渦輪風扇發動機能夠節約能源;渦輪風扇發動機為多個時,可以使多個渦輪風扇發動機間隔相同的角度設置,能夠提高驅動效果,防止傳動桿1由于慣性過小停止轉動的現象發生,進而提高發電機驅動機構的驅動效果。
圖4是本實用新型第一實施例提供的發電裝置的結構示意圖;圖5是本實用新型第二實施例提供的發電裝置的結構示意圖。
本實用新型的目的還在于提供一種發電裝置,如圖4至圖5所示,包括發電機2以及本實用新型所述的發電機驅動機構;傳動桿1的第二端12與發電機2的轉子固定連接。
其中,傳動桿1的第二端12與發電機2的轉子的連接方式,可以通過聯軸器連接,也可以通過鍵連接,只要能夠將二者固定連接即可。
當驅動部3驅動傳動桿1的第一端11在發電機的轉子的轉動平面內轉動時,能夠帶動傳動桿1的第二端12繞其自身的軸線自轉,第二端12與發電機2的轉子固定連接,進而能夠帶動發電機2的轉子轉動,達到發電的目的。
進一步地,所述發電裝置還包括增速齒輪箱5;傳動桿1的第二端12與增速齒輪箱5的輸入端固定連接,增速齒輪箱5的輸出端與發電機2的轉子固定連接。當第二端12的轉速達不到發電機需要的轉速時,增速齒輪箱5能夠達到增速的效果,使齒輪箱的輸出端轉速達到發電機需要的轉速,以達到發電的目的。增速齒輪箱能夠調節第二端12的轉速,增強了設備的利用率。
進一步地,發電機2為低速發電機。低速發電機需要的驅動轉速較低,因此傳動桿1的第二端12能夠以較低的轉速驅動發電機2發電,能夠進一步降低驅動功率。
本實用新型提供的發電裝置,利用發電機驅動機構,由于動力臂增長,能夠降低驅動部3需要提供的驅動力,從而降低驅動功率,進而能夠降低能源消耗量,提高能源利用率,同時結構較為簡單,便于制造,能夠較好地降低生產成本。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。