專利名稱：電動重錘輪發(fā)電機發(fā)電的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電方法的裝置。尤其是能解決近年來能源、交通、環(huán)境污染等重大建設(shè)課題期待人類改進、發(fā)展、治理。世界未來學(xué)會建議，亟待攻克“一種廉價豐富，不污染的能源，可以代替石油和煤炭開動機器及汽車”。世界聯(lián)合國紅十字會呼吁“救救地球，改進傳統(tǒng)能源煤炭石油的利用，以減少環(huán)境污染”。現(xiàn)已成為世界各國人民和政府及有關(guān)工作者的大事。
目前，公知的電力是當(dāng)代最科學(xué)最理想的動力和能源。但由于多種發(fā)電方法都要愛各種條件限制。尤其是大量的電力是來自煤炭石油的火力發(fā)電，直接影響著能源、交通、環(huán)境污染等重大建設(shè)課題，又是成本高，效率低，加之人類用電器具急劇增加，電力供需日趨緊張。
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電方法，它不僅不需使用水、煤炭、石油和其它物質(zhì)能源作動力，而且使發(fā)電簡單方便，不受任何條件限制。還能實用于一切車、船、工廠、礦山、井下、城市、農(nóng)村等地的各種動力機械都不需使用煤炭石油和外來供電供力的自發(fā)電、自用電的動力裝置的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的1.根據(jù)交流發(fā)電機發(fā)電只需用“大力”和轉(zhuǎn)速就能出電供電。
2.根據(jù)人們勞動需用“大力”時，必須使用工具才能提高用力勞動的效率。公知的使用工具勞動都是為了省力。但是很多工具的使用方法都以重錘的使用方法才能省力更多，又簡單方便，效率很高。如鋤頭、斧頭、柴刀等。特別是重錘的作用只是解決“大力”，而且經(jīng)久耐用。
經(jīng)研制使用重錘的方法是重錘的重力運動和合理應(yīng)用地球引力。如重錘下落時，已利用了地球引力，再用力向下一推，就很容易加快了重錘的運動速度。在重錘快速運動中碰撞沖擊獲得較大的沖量，解決了大力的應(yīng)用。如人們打石頭，人力是有限的，大山石頭需用很大的力的實例，采用人力——重錘——鍥子——石頭，很容易就解決了小力需用大力的應(yīng)用。也完全符合“力學(xué)”中能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的理論和數(shù)據(jù)，即功率都以千克.米.秒。人們是吃糧食為生存，工農(nóng)勞動生產(chǎn)糧食和創(chuàng)造一切，都需用很大的力，如果只用手直接勞動，效率很低，故不能自身食用。因此，不但必須使用工具勞動，又必須采用技術(shù)方法，效率才很高，除自身食用外。還有多余的大量的供給其他食用，而且一切工具消耗極低。目前的電動機、內(nèi)燃機都沒有使用省力的工具，只是直接代動效率極低。
3.本發(fā)明，電動機帶動發(fā)電機發(fā)電，就是采用電動機——重錘——飛輪——發(fā)電機這一方案，并配套使用支架的支持力。重錘為扇型單擺作上下園周運動獲得重錘自身的勢能和動能互相轉(zhuǎn)化利用，電動機不需效大的能量推動重綞，很容易加快重錘所需的運動速度，在下落方向的一定角度(80--140)時碰撞、沖擊。同時在下落到這個角度時，重錘自然形成杠桿稱的使用方法，重錘視為稱托的省力方式碰撞、沖擊、沖量更大。這個沖擊，根據(jù)單缸式內(nèi)燃機的原理來代替燃油爆炸的沖擊沖量，傳遞給飛輪的。飛輪有儲存能量和使機器旋轉(zhuǎn)均勻的作用，勻速的代動發(fā)電機發(fā)電。這樣可以提高電動機的機械能效率10--30倍，解決了發(fā)電機發(fā)電時及其它機械工作所需用大力和轉(zhuǎn)速的目的。故名為電動重錘輪發(fā)電機發(fā)電。這一方案也完全符合力學(xué)中指出的“工程技術(shù)的任務(wù)是在于設(shè)法找出合理利用能源的途徑，并減少機器運轉(zhuǎn)過程中不必要的能量消耗”和實現(xiàn)了“用輸入小量的能量，通過機器運轉(zhuǎn)，輸出大量的能量”的目的。
由于采用上述方案，發(fā)電機的電源和重錘利用地球引力，都是在大自然界中高速運動獲得的，是無色無味，不需開采儲存，故不愛任何條件限制的“廉價豐富，不污染的能源，可以開動機器及汽車”。所采用的機械也是常用的機器部件，結(jié)構(gòu)簡單而成。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明

圖1是本發(fā)明電和力的路線原理圖。
圖2是本發(fā)明第一個實施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖3是圖2中的2--A和B，3、4、5的剖視結(jié)構(gòu)及運動原理圖。
圖4是本發(fā)明的第二個實施例的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖中1.電動機；2.傳力變速皮帶輪及齒輪；3.重錘；4.1/6齒輪盤；5.飛輪軸齒輪；6.機體及牙相；7.撥差；8.支架；9.飛輪；10.皮帶輪；11.發(fā)電機；12.支架；13.供電導(dǎo)線；14.變壓器；15.對外供電；16.蓄電瓶。
在圖1中，蓄電瓶(16)是用于起動電動機(1)，電動機(1)的機械能代動重錘(3)，重錘(3)作上下高速園周運動，轉(zhuǎn)化較大的動能后，通過1/6齒輪(4)快速沖擊飛輪軸齒輪(5)傳遞給飛輪(9)，飛輪(9)勻速地代動發(fā)電機(11)發(fā)出大量的電能，通過供電設(shè)備導(dǎo)線(13)，到變壓器(14)，對外供電(15)，以小量的電能輸入電動機(1)和蓄電瓶(16)備用。這樣循環(huán)連續(xù)供力、發(fā)電、供電。
在圖2所示實施例中，用功率小的電動機(1)以常用的傳力變速的皮帶輪及齒輪(2)，或其它傳動方式轉(zhuǎn)動重錘(3)。重錘(3)制作為扇型單擺，由于在配套的支架(8)和機體及牙相(6)和軸承等的配合下，作上下園周運動重錘自身套產(chǎn)生勢能和動能互相轉(zhuǎn)化利用。所以不需要較大的能量推動，就容易達到快速轉(zhuǎn)動。這樣重錘(3)由于質(zhì)量大，速度快，動能就越多。這個大動能，利用重錘軸一端的1/6齒輪(4)，在短距離、短時間內(nèi)碰撞沖擊，獲得較大的沖量，這個沖量，根據(jù)單缸式內(nèi)燃機的原理，代替燃油爆炸沖擊的沖量傳遞給飛輪軸齒輪(5)，使飛輪(9)高速轉(zhuǎn)動后，飛輪(9)有儲存能量和使機器旋轉(zhuǎn)均勻的作用，勻速的代動發(fā)電機(11)發(fā)電。機體牙相(6)用于支架重錘(3)和飛輪(9)，內(nèi)空間裝有機油滑潤1/6齒輪(4)和飛輪軸齒輪(5)；同時減少磨損和躁音。撥差(7)用于起動和停止時撥開飛輪軸齒輪(5)已防重錘反轉(zhuǎn)打齒。
在圖3中，是圖2中重錘作園周運動和力的計算及安裝角度，以重錘(3)軸為中心，園周為360角度。重錘(3)制作作為扇型單擺，可分為錘頭、錘柄、轉(zhuǎn)動軸、軸座、1/6齒輪盤(4)。根據(jù)重錘運動要求，錘頭為園型、園背面長度為園周360角度的140角度，園背面加制齒輪牙，以受電動機的能量推動。錘柄是連接錘頭和軸座、軸座固定在軸桿上，軸桿上另一端固定1/6齒輪盤(4)。1/6齒輪盤(4)用于傳力給飛輪軸齒輪接觸沖擊，制作必須是精制鋼材，齒輪牙數(shù)為齒輪盤園周的1/6，即為360角度的60角度，作用于錘頭下落時利用地球引力最大角度時(即80--140角度)的動能，通過錘柄利用杠桿稱的形式，用1/6齒輪牙在短時間內(nèi)快速傳遞給飛輪軸，這樣還可減少沖擊的躁音，其余5/6是光滑的，以利于錘頭向上運動時無負荷阻力和又受電動機的能量推動，容易加速重錘運動。根據(jù)重錘運動要求，向下運動需加速力，向上運動克服地球引力，需用很大的向上推動力。因此，電動機的能量傳動齒輪盤(2)，齒輪盤(2--A)齒輪盤，必須安裝在90角度點上，可加速重錘空轉(zhuǎn)60角度的距離運動到80--140角度，接觸沖擊飛輪軸齒輪(5)，帶負荷阻力終止后，(2--A)齒輪還可推動重錘運動到160角度。從140角度起重錘本身又利用勢能和動能的互相轉(zhuǎn)化，可運動到240角度，才會減速，為了重錘向上運動需用的推動力大，可提前在230角度受力向上運動，(2--B)齒輪盤必須安裝在300角度點上。可推動重錘運動到360—10角度，重錘向上受力才終止。飛輪軸齒輪(5)和1/6齒輪牙的安裝位置，可隨機械的需要，是靈活的，但都必須在重錘重心點運動到80角度時兩齒牙接觸，運動到140角度時兩齒牙離開。起動前的準備檢查完好后，開始運動，首先搬動撥差(7)，讓兩齒移到空檔位，先將重錘重心點移放在15角度的制動點位置上，關(guān)閉發(fā)電機對外供電線路，搖動飛輪和發(fā)電機空轉(zhuǎn)運動，再拉開蓄電瓶起動電動機運動后，搬動撥差撥回齒輪后，放下重錘。重錘、飛輪、發(fā)電機在電動機的連續(xù)推動空轉(zhuǎn)運動到一定速度后，再接上發(fā)電機對外供電線路，同時換上電動機供電線路，這樣就可循環(huán)連續(xù)發(fā)電、供電。運動和力的計算，根據(jù)物理力學(xué)定理計算與人們和電動機使用重錘的原理，跟能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律為多種形式的換算關(guān)系，都是以千克.米.秒的物理量計算，都是相適應(yīng)的。本發(fā)明主要是解決大力的應(yīng)用，就是重錘的重力運動，功率二千克米秒。根據(jù)圖2，圖3實施例中合理利用能源的裝置，可用一個功率為1千瓦的電動機能代動100千克的重錘作上下勻速運動，平均速度為50米/秒。這時重錘的功率＝100千克50米/秒約為50千瓦。根據(jù)力學(xué)中機械效率小于1的論斷，故此，100千克50米/秒的重錘、飛輪可相等于50千瓦的電能功率，只代動10--30千瓦的發(fā)電機也提高了電動機的機械效率10--30倍。轉(zhuǎn)速也是常用的機器變速原理，只要有了力，轉(zhuǎn)速就在其中。
圖4中是本發(fā)明第二個實施例的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。它與第一個實施相同，它減少用齒輪代動重錘的裝置，增加一個支架軸承(12)，用皮帶輪(2)代動重錘，機械效率相同于第一實施例。它適應(yīng)于小型動力機械的發(fā)電、供電、供力。比較簡單、方便。
本發(fā)明上述的電動重錘輪發(fā)電機的結(jié)構(gòu)，是根據(jù)單缸式內(nèi)燃機的原理，是重錘的重力運動中擊、沖量，代替內(nèi)燃機的燃油爆炸沖擊、沖量，傳遞給飛輪。再進一步說明重錘、飛輪的質(zhì)量尺寸、速度及機器型號關(guān)系；根據(jù)人們使用重錘和上述附圖實施，需用力的大小，都是以重錘的質(zhì)量大小和速度決定，而不是以施加給重錘的能量決定。單缸式內(nèi)燃機的型號、功率大小，也是以氣缸大小及耗油多少決定能量沖擊飛輪，飛輪又以型號、功率決定重量和轉(zhuǎn)速。因此，內(nèi)燃機的飛輪，也是以千克.米.秒為功率的。如12馬力柴油機，飛輪的質(zhì)量25千克，直徑0.42米，皮帶輪直徑0.12米，轉(zhuǎn)速為1800--2000轉(zhuǎn)分。按帶負荷工作的1800轉(zhuǎn)分計算，飛輪為40米.秒，皮帶輪為14米.秒。同樣可以計算飛輪的功率為25千克40米.秒-13.3馬力，而柴油機的輸出功率為12馬力，機械效率小于1。所以，本發(fā)明的機器型號、功率，必須依照單缸式內(nèi)燃機飛輪的質(zhì)量、尺寸、速度為標準設(shè)計重錘和飛輪的質(zhì)量、尺寸、速度、功率、型號。實踐證明，飛輪、重錘的速度快慢一般為40--50米.秒，因它跟離心力與向心力的關(guān)系.速度過高，會發(fā)生飛輪分裂離心和飛車損環(huán)，過低無力。
權(quán)利要求
1.電動重錘輪發(fā)電機發(fā)電，在大自然界中，不需用水、煤炭、石油等物質(zhì)能源作動力，不受任何條件限制的發(fā)電供電。其特征是用小功率的電動機代動重錘，利用重錘的重力加速運動后的碰撞沖擊，獲得較大的動能沖量，傳遞給飛輪，飛輪有儲存能量和使機器旋轉(zhuǎn)均勻的作用，勻速地代動交流發(fā)電機發(fā)出大量電能，通過變壓使用，大部份電能對外供電，小部份電能輸入本機組的小功率電動機使用。這樣循環(huán)使用連續(xù)發(fā)電、供電、供力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動重錘輪發(fā)電機發(fā)電，其特征是重錘制作為扇型、單擺式，支架起作上下園周運動，當(dāng)重錘重心點在下落方向0--180角度時，電動機對重錘再給加速力推動，快速運動到80--140角度的短距離短時間內(nèi)將獲得的大量動能用1/6的齒輪牙快速的沖擊傳遞給飛輪。當(dāng)重錘的重心點在140角度離開負荷阻力后，還有余力，又受電動機能量推動和利用重錘自身的勢能和動能互相轉(zhuǎn)化利用很容易加速重錘空轉(zhuǎn)運動向上。這樣不需很大的能量推動，重錘的重量大小的平均速度都很容易達到50米/秒。功率仍按重錘的千克米秒計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動重錘輪發(fā)電機發(fā)電，其特征是電動機、重錘、飛輪、發(fā)電機與用電部份的變壓器等是一個正體組合，其電動機、飛輪、發(fā)電機與用電部份的構(gòu)造使用，沒有什么改變裝置。
全文摘要
本發(fā)明屬一種發(fā)電方法。解決現(xiàn)有多種發(fā)電方法都受各種條件限制，成本高、電力供需緊缺而研制的。該方法根據(jù)人力使用重錘能提高勞動效率的原理，采取電動機也能使用重錘，利用重錘的重力運動，并配套合理利用地球引力和支持力，再促使加快重錘的運動速度后的碰撞沖擊來代替單缸式內(nèi)燃機的燃油爆炸的沖擊，獲得較大的動能，提高電動機的勞動效率，解決發(fā)電機發(fā)電時所需要的大力。
文檔編號F02B75/16GK1114718SQ94109459
公開日1996年1月10日 申請日期1994年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月8日
發(fā)明者何家容 申請人:何家容