专利名称：一种管道水流发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电机的结构，特别是指ー种用于管道中水流为动カ的水流发电机。
背景技术：
充分利用管道内水流的能量进行发电是节能增效的好方法，同时免去寻找电源及牵引电源线带来的麻烦。针对家庭，园林等场合，特别无法就近找到电源的场合，流发电机能够将管道中的水流的能量转化为电能，并为低功耗的用电设备供电。通过查询专利文献资料可知，通常通过水流冲击涡轮叶片的方法进行发电，但是该方法造成水流发电机涡轮涡杆结构复杂，体积过大，吸收水力能耗大，发电效率低等问题。
发明内容
本发明的目的拟提供ー种结构简单，效率高的用于管道中的水流发电机结构。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种管道水流发电机，其特征在干在水平状态的水管中接入一段圆管形基架，圆管形基架的轴线呈水平状与水管的轴线交错垂直，水管的轴线位于基架圆管轴线的上方，基架圆管的直径大于2倍水管的直径;基架圆管的内壁呈左右对称，上下不对称的形状；基架圆管内壁，位于转轴轴心上方区间的一段圆弧为上圆弧，所述的上圆弧形状是半径相等的正圆弧；在基架圆管内，配置一根与基架轴线相互平行且在同一垂直面的转轴，转轴的上方母线与基架内壁上圆弧段内切，转轴的轴心位置等于或低于水管下母线的水平位置；沿转轴的径向方向开设一条通过轴心，两侧开ロ的扁滑槽，在扁滑槽中插入ー块矩形滑板，矩形滑板可在扁滑槽内沿转轴径向往复滑移；矩形滑板的轴向长度与扁滑槽的轴向长度相等，矩形滑板的宽度等于转轴的扁滑槽位于水平位置时，矩形滑板的两侧与基架内壁上弧线的两侧接触相抵的长度；基架圆管内壁，位于转轴轴心下方区间的一段圆弧为下圆弧，所述下圆弧的形状是矩形滑板在旋转转轴的扁滑槽内径向滑移，一端抵住基架圆管内壁的上圆弧，另ー端的运动轨迹构成下圆弧。在基架圆管的一个轴向端面配置轴端盖，在基架圆管的另一端面配置密封板；转轴伸出密封板，并配置转子，转子的外圈为固定在发电机支撑架中的定子。本发明的装置结构大量使用了位置方向的上下左右等用语，这些方位用语不是指绝对的方位，只是为了便于表述，便于理解而采用的相对方位，比如，当管道不是水平配置时，那么其它零部件表述的方位不再是绝对的上下左右，需对应转换，特作提醒。
采用本技术方案，由于本发明一种管道水流发电机是接入于管道中的，因此，当开启水龙头使用水吋，管道中的水流必定要进入本装置，水流从基架的一侧冲击矩形滑板，带动转轴进行转动，转轴通过伸出密封板的转子转动，与发电机定子之间的相对转动，实现单叶片式水流发电机的发电效果。本发明专利的工作原理是水流通过基架冲击叶片式矩形滑板，由矩形滑板和密封板及端盖所围成的密闭空间逐渐膨胀推动转轴进行旋转，在转动过程中矩形滑板不断在转轴的扁滑槽内往复滑移，转轴在基架内进行偏心转动，驱动发电机转子与发电机定子之间的相对转动，进而实现发电机转子励磁，实现发电功效。进ー步，所述基架圆管的内壁嵌置ー圈铜环。再进ー步，所述铜环在靠近出水ロ处开ー个斜坡形的压カ卸载槽。进ー步，在所述矩形滑板宽度方向的两端边，配置由弹簧抵压的滑体条。
进ー步，在与所述矩形滑板配合的转轴扁滑槽两侧配置直线轴承。进ー步，在所述转轴开设的扁滑槽两端面配置限位盖。进ー步，在所述转轴开设扁滑槽的槽宽等于矩形滑板的板厚加上扁滑槽两侧直线轴承厚度及滑移间隙。进ー步，所述转轴轴心的水平位置位于水管下母线和基架圆管内壁上圆弧圆心之间。进ー步，在所述转子由电磁套和永磁铁构成，所述定子为线圏。本发明的有益效果和优点本发明提出了ー种结构简单紧凑，效率高，成本低，易于维护的水流发电装置，可实现水能向电能的转化，是ー种适于广泛日常使用，发电高，能耗低的发电装置。
图I是本发明一种管道水流发电机的ー实施方式，沿基架部件轴线剖开的剖视图；图2是图I的AA剖视图；图3是图2中转轴部件旋转ー个角度的结构视图；图4是图3中转轴部件继续旋转，至转轴上的矩形滑板呈水平状的结构视图。图中，10是基架、11是密封板、12是铜环、13端盖、14是轴承盖、20为直线轴承、21是矩形滑板、22是滑体条、23是弹簧、24是限位盖、25是转轴、30是支撑架、31是电磁套、32是永磁铁、33为线圏、40为水管。
具体实施例方式以下结合附图和实施例，对本发明作进ー步详细说明。一种管道水流发电机在水平状态的水管40中接入一段圆管形基架10，圆管形基架10的轴线呈水平状与水管40的轴线交错垂直，水管40的轴线位于基架10圆管轴线的上方，基架10圆管的直径大于2倍水管40的直径；基架10圆管的内壁呈左右对称，上下不对称的形状；
基架10圆管内壁，位于转轴25轴心上方区间的一段圆弧为上圆弧，所述的上圆弧形状是半径相等的正圆弧；在基架10圆管内，配置一根与基架10轴线相互平行且在同一垂直面的转轴25，转轴25的上方母线与基架10内壁上圆弧段内切，转轴25的轴心位置等于或低于水管40下母线的水平位置；沿转轴25的径向方向开设一条通过轴心，两侧开ロ的扁滑槽，在扁滑槽中插入ー块矩形滑板21，矩形滑板21可在扁滑槽内沿转轴25径向往复滑移；矩形滑板21的轴向长度与扁滑槽的轴向长度相等，矩形滑板21的宽度等于转轴25的扁滑槽位于水平位置时，矩形滑板21的两侧与基架10内壁上弧线的两侧接触相抵的长度；基架10圆管内壁，位于转轴25轴心下方区间的一段圆弧为下圆弧，所述下圆弧的形状是矩形滑板21在旋转转轴25的扁滑槽内径向滑移，一端抵住基架10圆管内壁的上 圆弧，另一端的运动轨迹构成下圆弧。在基架10圆管的一个轴向端面配置轴端盖13，在基架10圆管的另一端面配置密封板11 ;转轴25伸出密封板11，并配置转子，转子的外圈为固定在发电机支撑架30中的定子。在所述在于所述基架10圆管的内壁嵌置一圈铜环12。此举能提高基架的エ艺性，使基架的内壁更加耐磨，也提高了产品的使用寿命。所述铜环12在靠近出水ロ处开ー个斜坡形的压カ卸载槽，斜坡形的压カ卸载槽的作用在于防止出水ロ处出现“困油”现象，便于矩形滑板21更加顺畅地转动和滑动，提高装置的使用寿命及工作效率。在所述矩形滑板21宽度方向的两端边，配置由弹簧23抵压的滑体条22。此举使得矩形滑板21与基架管壁接触更加良好，严密，有利提高装置的工作效率。在与所述矩形滑板21配合的转轴25扁滑槽两侧配置直线轴承20。此举使得矩形滑板21在扁滑槽中滑动更加灵活，减小摩擦力，提高工效。在所述转轴25开设的扁滑槽两端面配置限位盖24。提高矩形滑板21在扁滑槽中的装配エ艺性，更加可靠，更加服帖到位。在所述转轴25开设扁滑槽的槽宽等于矩形滑板21的板厚加上滑移间隙。确保矩形滑板21在扁滑槽中可以自由滑移工作。所述转轴25轴心的水平位置位于水管40下母线和基架10圆管内壁上圆弧圆心之间如果所述转轴25的轴心位置等于水管40下母线的水平位置，则当矩形滑板21处于水平位置时属于“临界状态”，很有产生进出水端有短路之嫌而影响效率，因此，还是以降低转轴25的轴心位置为宜，但也不宣过于低下，否则也会影响些エ件效率。在所述转子由电磁套31和永磁铁32构成，所述定子为线圈33。均为常规的转子、定子结构，来源方便，成本低，易制作，易推广。
权利要求
1.一种管道水流发电机，其特征在于 在水平状态的水管(40)中接入一段圆管形基架(10)，圆管形基架(10)的轴线呈水平状与水管(40)的轴线交错垂直，水管(40)的轴线位于基架(10)圆管轴线的上方，基架(10)圆管的直径大于2倍水管(40)的直径； 基架(10)圆管的内壁呈左右对称，上下不对称的形状； 基架(10)圆管内壁，位于转轴(25)轴心上方区间的一段圆弧为上圆弧，所述的上圆弧形状是半径相等的正圆弧； 在基架(10)圆管内，配置一根与基架(10)轴线相互平行且在同一垂直面的转轴(25)，转轴(25)的上方母线与基架(10)内壁上圆弧段内切，转轴(25)的轴心位置等于或低于水管(40)下母线的水平位置； 沿转轴(25)的径向方向开设一条通过轴心，两侧开口的扁滑槽，在扁滑槽中插入一块矩形滑板(21)，矩形滑板(21)可在扁滑槽内沿转轴(25)径向往复滑移； 矩形滑板(21)的轴向长度与扁滑槽的轴向长度相等，矩形滑板(21)的宽度等于转轴(25)的扁滑槽位于水平位置时，矩形滑板(21)的两侧与基架(10)内壁上弧线的两侧接触相抵的长度； 基架(10)圆管内壁，位于转轴(25)轴心下方区间的一段圆弧为下圆弧，所述下圆弧的形状是矩形滑板(21)在旋转转轴(25)的扁滑槽内径向滑移，一端抵住基架(10)圆管内壁的上圆弧，另一端的运动轨迹构成下圆弧。
在基架(10)圆管的一个轴向端面配置轴端盖(13)，在基架(10)圆管的另一端面配置密封板(11)； 转轴(25)伸出密封板(11)，并配置转子，转子的外圈为固定在发电机支撑架(30)中的定子。
2.根据权利要求I所述管道水流发电机，其特征在于在所述在于所述基架(10)圆管的内壁嵌置一圈铜环(12)。
3.根据权利要求2所述的管道水流发电机，其特征在于所述铜环(12)在靠近出水口处开一个斜坡形的压力卸载槽。
4.根据权利要求I所述管道水流发电机，其特征在于在所述矩形滑板(21)宽度方向的两端边，配置由弹簧(23)抵压的滑体条(22)。
5.根据权利要求I所述管道水流发电机，其特征在于在与所述矩形滑板(21)配合的轴转(25)扁滑槽两侧配置直线轴承(20)。
6.根据权利要求I所述管道水流发电机，其特征在于在所述转轴(25)开设的扁滑槽两端面配置限位盖(24)。
7.根据权利要求I所述管道水流发电机，其特征在于在所述转轴(25)开设扁滑槽的槽宽等于矩形滑板(21)的板厚加上滑移间隙。
8.根据权利要求I所述管道水流发电机，其特征在于所述转轴(25)轴心的水平位置位于水管(40)下母线和基架(10)圆管内壁上圆弧圆心之间。
9.根据权利要求I所述管道水流发电机，其特征在于在所述转子由电磁套(31)和永磁铁(32)构成，所述定子为线圈(33)。
全文摘要
本发明涉及一种发电机的结构，一种管道水流发电机，在水管(40)中接入直径大于2倍水管(40)的圆管形基架(10)，基架(10)圆管内壁上圆弧形状是半径相等的正圆弧；在基架(10)圆管内转轴(25)，沿转轴(25)的径向方向开设一条扁滑槽，在扁滑槽中插入一块矩形滑板(21)，矩形滑板(21)的宽度等于位于水平位置时两侧与基架(10)内壁上弧线的两侧接触相抵的长度；矩形滑板(21)在旋转转轴(25)的扁滑槽内径向滑移，一端抵住基架(10)圆管内壁的上圆弧，另一端的运动轨迹构成下基架(10)圆管的下圆弧。在基架(10)圆管一个轴向配置轴端盖(13)，另一端转轴(25)伸出密封板(11)配置转子，转子的外圈为固定的定子。提出了一种结构简单紧凑，效率高，成本低，易于维护的水流发电装置。
文档编号F03B13/00GK102808718SQ201210309309
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者王智, 马刚娃, 董晓宇, 刘载淳 申请人:上海派恩科技有限公司