本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種靜流體水浮力的發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前節(jié)能和環(huán)保已成世界各國的重要議事日程，隨著地球上的石化能源不斷減少，人們把目光投向太陽能、風(fēng)能、水能等可再生和可持續(xù)的新能源，陸地上的水能比如大江、大河的水和大海中的水，比比皆是，人們利用高水位水源在大河流中截流筑壩，在大海灘中建潮汐發(fā)電站，但是這些利用水能發(fā)電形式都受地理環(huán)境限制，建設(shè)難度大、成本高，極大的浪費了水資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于目前利用水資源發(fā)電存在的上述不足，本發(fā)明提供一種靜流體水浮力的發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)簡單、成本底、易推廣、發(fā)電可靠穩(wěn)定。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

一種靜流體水浮力的發(fā)電裝置，所述靜流體水浮力的發(fā)電裝置包括機架、水浮輪裝置、傳動裝置、發(fā)電裝置，所述機架固定設(shè)置水中，所述傳動裝置與機架相連接，所述水浮輪裝置一端與傳動裝置活動連接，另一端與機架底部固定連接，所述傳動裝置、水浮輪裝置分別與發(fā)電裝置相連接，所述水浮輪裝置浮動設(shè)置在水面下。

依照本發(fā)明的一個方面，所述機架包括滑柱、滑套、底板、固定螺栓、懸臂，所述滑柱垂直固定在底板上，所述滑套套接在滑柱上，所述固定螺栓與滑套活動連接，所述懸臂與滑套固定連接。

依照本發(fā)明的一個方面，所述傳動裝置包括電動機、至少兩個滑動輪、傳動軸、軸承座，所述滑動輪固定設(shè)置在傳動軸上，所述傳動軸與軸承座活動連接，所述電動機與傳動軸相連接。

依照本發(fā)明的一個方面，所述傳動軸上設(shè)置有滾珠軸承，所述傳動軸通過滾珠軸承與機架固定連接。

依照本發(fā)明的一個方面，所述電動機與傳動軸之間設(shè)置有連接器，所述連接器與電動機和傳動軸固定連接。

依照本發(fā)明的一個方面，所述水浮輪裝置包括圓柱體形內(nèi)凸空心外殼、至少兩個第一傳動輪、至少兩個第二傳動輪、傳動軸、軸承座、傳送帶，所述第一傳動輪固定設(shè)置在圓柱體形內(nèi)凸空心外殼的兩側(cè)，所述軸承座固定設(shè)置在機架底部，所述傳動軸與軸承座活動連接，所述第二傳動輪固定設(shè)置在傳動軸上，所述第一傳動輪與第二傳動輪通過傳送帶相連接。

依照本發(fā)明的一個方面，所述水浮輪裝置還包括至少兩根橡膠圈、無縫浮力管，所述橡膠圈沿圓柱體形內(nèi)凸空心外殼圓周固定設(shè)置，所述水浮輪裝置通過帶有橡膠圈的圓柱體形內(nèi)凸空心外殼與傳動裝置活動連接，所述無縫浮力管沿軸向穿過圓柱體形內(nèi)凸空心外殼并與其固定連接，所述第一傳動輪固定設(shè)置無縫浮力管兩端，所述無縫浮力管開設(shè)有若干連通孔。

依照本發(fā)明的一個方面，所述發(fā)電裝置包括相互連接的變速器、發(fā)電機、充電機、蓄電池組、逆變器、配電箱，所述水浮輪裝置通過連接器與變速器連接，所述發(fā)電裝置通過配電箱與傳動裝置相連接。

本發(fā)明實施的優(yōu)點：通過在水中設(shè)置機架和水浮輪裝置，將傳動裝置與發(fā)電裝置分別與水浮輪裝置活動連接，發(fā)電裝置中預(yù)先裝有蓄電池組，蓄電池組為傳動裝置提供初始動力，利用傳動裝置的動力與水的浮力帶動水浮輪裝置旋轉(zhuǎn)，水浮輪裝置旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電裝置發(fā)電，發(fā)電裝置為蓄電池組充電并為其他設(shè)備供電，因為水的浮力是用之不竭的，可持續(xù)發(fā)電并為傳動裝置提供電力，可以實現(xiàn)循環(huán)動轉(zhuǎn)。上述結(jié)構(gòu)的靜流體水浮力的發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)簡單、易于建造、發(fā)電安全可靠穩(wěn)定、節(jié)能降耗、無污染物排放、成本低、用途廣泛。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所述的一種靜流體水浮力的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種靜流體水浮力的發(fā)電裝置的水中受力示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的一種靜流體水浮力的發(fā)電裝置的水浮輪結(jié)構(gòu) 示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的一種靜流體水浮力的發(fā)電裝置的機架結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種靜流體水浮力的發(fā)電裝置，所述靜流體水浮力的發(fā)電裝置包括機架1、水浮輪裝置2、傳動裝置3、發(fā)電裝置4，所述機架1固定設(shè)置水中，所述傳動裝置3與機架1相連接，所述水浮輪裝置2一端與傳動裝置3活動連接，另一端與機架1底部固定連接，所述傳動裝置3、水浮輪裝置2分別與發(fā)電裝置4相連接，所述水浮輪裝置2浮動設(shè)置在水面下。

在本實施例中，機架1包括滑柱11、滑套12、底板13、固定螺栓14、懸臂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與滑套12活動連接，所述懸臂15與滑套12固定連接。

在本實施例中，傳動裝置3包括電動機31、至少兩個滑動輪32、傳動軸5、軸承座6，所述滑動輪32固定設(shè)置在傳動軸5上，所述傳動軸5與軸承座6活動連接，所述電動機31與傳動軸5相連接。

在本實施例中，傳動軸5上設(shè)置有滾珠軸承51，所述傳動軸5通過滾珠軸承51與機架1固定連接。

在本實施例中，電動機31與傳動軸5之間設(shè)置有連接器7，所述連接器7與電動機31和傳動軸5固定連接。

在本實施例中，水浮輪裝置2包括圓柱體形內(nèi)凸空心外殼21、至少兩個第一傳動輪22、至少兩個第二傳動輪23、傳動軸5、軸承座6、傳送帶24，所述第一傳動輪22固定設(shè)置在圓柱體形內(nèi)凸空心外殼21的兩側(cè)，所述軸承座6固定設(shè)置在機架1底部，所述傳動軸5與軸承座6活動連接，所述第二傳動輪23固定設(shè)置在傳動軸5上，所述第一 傳動輪22與第二傳動輪23通過傳送帶24相連接。

在本實施例中，水浮輪裝置2還包括至少兩根橡膠圈25、無縫浮力管26，所述橡膠圈25沿圓柱體形內(nèi)凸空心外殼21圓周固定設(shè)置，所述水浮輪裝置2通過帶有橡膠圈25的圓柱體形內(nèi)凸空心外殼21與傳動裝置3活動連接，所述無縫浮力管26沿軸向穿過圓柱體形內(nèi)凸空心外殼21并與其固定連接，所述第一傳動輪22固定設(shè)置無縫浮力管26兩端，所述無縫浮力管26開設(shè)有若干連通孔27。

在本實施例中，發(fā)電裝置4包括相互連接的變速器8、發(fā)電機9、充電機10、蓄電池組11、逆變器12、配電箱13，所述水浮輪裝置2通過連接器7與變速器8連接，所述發(fā)電裝置4通過配電箱13與傳動裝置3相連接。

本發(fā)明的靜流體水浮力的發(fā)電裝置的工作原理：

如圖2所示，水浮輪在水液體作用下產(chǎn)生上浮力，依據(jù)阿基米德定律，水浮力垂直向上，重量垂直向下，由于水浮輪是用木質(zhì)結(jié)構(gòu)加玻璃鋼制成，在水中屬于水浮體，該水浮輪由于受第二傳動輪的傳送帶的限制使垂直上升態(tài)勢變?yōu)橄虻诙鲃虞喿蠓叫齽樱≥喸谘豋F2軸距向左輪動時，由于受到滑動輪阻擋而止步，但水浮輪由于水浮力作用產(chǎn)生一個要跨躍滑動輪態(tài)勢F5。

依據(jù)力的平行四邊形法則，可分解水浮輪向心力朝OF2軸距作弧形的指向，OF力向與垂直上升浮力OF1相比是0.76：1，比原有上升浮力OF1少0.24。

水浮輪只有向心力OF的存，但不能自轉(zhuǎn)，水浮輪要運轉(zhuǎn)只能靠滑罷輪轉(zhuǎn)動通過摩擦滾動帶動水浮輪轉(zhuǎn)動。

滑動輪的圓心設(shè)在F2n的圓圈線上，并與水浮輪圓周緊靠，這樣水浮輪向左方作用力始終在滑動上方，浮力在向左方沿OF4方向始終躍不過滑動輪。

滑動輪作平行四邊形的力分解，F(xiàn)4O’是向心力0.76點，F(xiàn)5F3與與F4O’作平行線，F(xiàn)5O’與F4F3作平行線，F(xiàn)3O’連線(力長)與F4O’向心力相等都是0.76。也就是說滑動輪要向F3O’切線連輪，要添加0.24的能量，也就是說增加的能量為水浮輪浮力的24％?；瑒虞喸陔妱訖C的帶動下運轉(zhuǎn)，從而帶動水浮輪運轉(zhuǎn)。

水浮輪上的第一傳動輪通過傳動帶與第二傳動輪拉緊連接，把水浮輪的上升浮力化為第二傳動輪的旋轉(zhuǎn)動力，通過第二傳動輪將旋轉(zhuǎn)動力輸向發(fā)電裝置，這樣，電動機產(chǎn)生的節(jié)能作用為76％，如果設(shè)置一個水浮輪的排水量為1噸，該浮力轉(zhuǎn)化的動力扭力有760N。

如圖3所示，將水浮輪制作成圓柱體型，兩端面同凸成140度錐面，依據(jù)阿基米德定律，使水浮輪圓周面產(chǎn)生下、下差的水浮力，軸向端面也同時產(chǎn)生水浮力，并且使水浮輪的浮力由內(nèi)向外逐升浮力力度，加強水浮輪離心自旋態(tài)勢。

水浮輪由木質(zhì)架外包玻璃鋼制成，使水浮輪耐堿耐腐蝕，重量輕，圓周面加設(shè)兩條橡膠條，使水浮輪與滑動輪接觸面產(chǎn)生摩擦力，水浮輪受滑動輪驅(qū)動而運轉(zhuǎn)。

如圖2所示，水浮輪輸出的動力傳遞動變速器中，再由變速器傳遞到發(fā)電機，發(fā)電機發(fā)出的電能通過充電器，充電器把電能輸向蓄電池組，蓄電池組中的電能再通過逆變器輸向配電箱，逆變器可使蓄電池組的直流電變?yōu)?20V或380V,以便通過配電箱向外供電。

本發(fā)明靜流體水浮力發(fā)電裝置，不需水流量的沖擊，只在平時水氣蒸發(fā)中補充水量，與傳統(tǒng)水力發(fā)電相比具備如下優(yōu)點：

不需要在高山峻嶺中建立水庫，不用在大河中建立攔水壩，不需要傳統(tǒng)的水力輪機等。

可利用的水資源比比皆是，而且耗水量極少，提高水資源的利用價值。

實現(xiàn)污染物零排放，杜絕水庫排放的水流沖刷力，有效保護(hù)土壤流失，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

結(jié)構(gòu)簡單，材料易購，施工方便，安全有保證。

建設(shè)周期短，規(guī)模大、小可控，投資成本回收快。

不會發(fā)生水壩決堤等重大事故，容易避開自然災(zāi)害等造成的損失。

容易選擇建站地址，實現(xiàn)荒島、邊遠(yuǎn)地區(qū)的供電，有利國防守護(hù)、農(nóng)村電氣化建設(shè)，同時在城市中也可設(shè)立電站，方便市民住宅和工廠用電。

本發(fā)明靜流體水浮力發(fā)電裝置可安裝在船體中，作為驅(qū)動動力，可大量藥船只對石化能源的消耗，同時也不需要波浪等能量，可在內(nèi) 港、內(nèi)河、水庫中利用。

本發(fā)明靜流體水浮力發(fā)電裝置可普遍推廣，利于國家節(jié)能減排和能源安全戰(zhàn)略。

本發(fā)明實施的優(yōu)點：通過在水中設(shè)置機架和水浮輪裝置，將傳動裝置與發(fā)電裝置分別與水浮輪裝置活動連接，發(fā)電裝置中預(yù)先裝有蓄電池組，蓄電池組為傳動裝置提供初始動力，利用傳動裝置的動力與水的浮力帶動水浮辦裝置旋轉(zhuǎn)，水浮輪裝置旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電裝置發(fā)電，發(fā)電裝置為蓄電池組充電并為其他設(shè)備供電，因為水的浮力是用之不竭的，可持續(xù)發(fā)電并為傳動裝置提供電力，可以實現(xiàn)循環(huán)動轉(zhuǎn)。上述結(jié)構(gòu)的靜流體水浮力的發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)簡單、易于建造、發(fā)電安全可靠穩(wěn)定、節(jié)能降耗、無污染物排放、成本低、用途廣泛。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。