专利名称：自动式重力动力发电系统实用技术的制作方法
一、重锤设计公式自动式重力动力发电系统重锤的设计公式为
式中m表示重锤的质量(重量)；kg.m2表示发电机的转动惯量；1.4为常数值；W发表示发电机转动角速度；g为重力加速度，数值通常为9.80665；a离表示重锤运动离心力惯性加速度；(1.1--2.5)为常数，其选值由传动系统阻力而定；Sin30°数值为0.5；r量表示重锤重心半径；n表示重力G重锤的数量，如重力G采用3个重锤组合，其n＝3。
例5kw三相交流同步发电机转速1500转/分；转动惯量，0.13kg.m2；系统转速为17转/分；重锤重心为0.35m；阻力值取1.2，重力G重锤为2项式，重锤设计为m=0.13×1.4×157×(9.80665-1.1)×1.20.5×0.1225×1.78×9.80665÷2≈138kg]]>即每个重锤的质量(重量)138kg，总质量(重量)276kg该公式适用于重力动力发电系统。
二、重力G多个重锤、多个支撑臂、多个力臂(组)的技术方法重力G多个重锤，多个支撑臂的技术，就是在一个重力G上，采用多个重锤，共同作用在由多个支撑臂支撑的一个转轴上，从而将重锤质量(重量)载荷分为若干个部份，以增强安全性，稳固性。
说明书附
图1 二重锤三支撑臂式重力G图中1.主轴 2.支撑臂 3.重锤 4.力臂 5.轴承座6.重力G转轴 7.联接螺栓技术要求多重锤多支撑臂式重力G上各支撑臂的刚度、强度必须与其重锤质量(重量)相匹配，并能承受重锤在运动中生产的扭矩、弯矩，并有一定的安全性。重力G上多重锤在系统运动中产生的动力、动能都必须与发电机发电所需的动力、动能相匹配，并有一定余量克服传动装置的阻力和能耗。
重力G多力臂(组)技术就是在质量(重量)大的重锤上，设计多个力臂或力臂组，与重力G转轴联接固定，从而便于安装紧固，均恒地传递重锤的动力、动能，使联接固定有更大的刚度和强度，提高安全性。
技术要求重力G转轴和重锤的联接孔数量，必须与力臂或力臂组联接孔数量相等，联接孔臂厚的强度、刚度、硬度都必须大于重锤的动力、动能产生对其金属结构破坏。可以采用螺栓联接，没有联接孔的，可以采用焊接联接。采用螺栓联接的，包括采用普通螺栓，钢结构用高强度螺栓等。螺栓的强度、刚度、硬度都必须大于重锤的动力、动能对其金属结构的破坏。
单一联接紧固重锤及转轴的称力臂；由两个对称力臂联接紧固重锤与重力G转轴的称力臂组；多力臂，即由多个单一力臂联接紧固重锤与重力G转轴；多力臂组，即由多组对称性力臂，联接紧固重锤与重力G转轴。
说明书附图2 2力臂(组)联接紧固重锤与重力G转轴。
图中1.主轴 2.支撑臂 3.重锤 4.力臂 5.轴承座6.重力G转轴 7.联接螺栓“重力G多个重锤、多个支撑臂、多个力臂(组)的技术方法”是发明专利《重力动力发电系统采用的九项实用技术方法》上“重力G多个重锤、力臂的技术方法”的补充，二者可以综合应用完善其技术。
三、机上同步装置机上同步装置是指“自动式重力动力发电系统”(包括“重力动力发电系统”)机上两个以上发电机采用并联接电路通过输电装置(如“集电器”)进行输电时，必须加装同步装置以保障电压、电流的稳定性和发电机安全。
技术要求机上采用的同步装置(器)必须与各发电机及电路上的电压、电流、功率等技术指标相匹配。
机上同步装置的技术与发明专利《重力动力发电系统装置》“准同步法”、“自同步法”的区别是“机上同步装置”是指在发电机并联电中上安装同步装置(器)；而“准同步法”、“自同步法”是指系统电路与外电网之间并联输电时所采用的技术方法。
四、机上不采用“同步装置”输电的技术系统2台以上发电机不采用同步装置(器)进行输电时，可以采用各自电路通过输电装置(如“集电器”)进行输出。
技术要求输电装置(如“集电器”)的数量、功率、电路都必须与机上发电机相匹配。
五、辅助支撑装置“自动式重力动力发电系统”(包括“重力动力发电系统”)主轴轴身、重力G转轴、由于载荷质量(重量)大，易于变形，因此采用辅助支撑装置在系统停车后对其各力点进行辅助支撑加固，减小轴身的变形量。
辅助支撑装置可以为叉式、立杆式、支架式，高度等于支撑底部至支撑物间的距离，可以调节高度，调节方法可以用螺旋技术或活动螺栓紧固技术，油压千斤顶技术等。制造材料包括各种规格的圆钢、角钢、槽钢、钢筋。也可以采用铸造方法，锻造方法制造。
技术要求辅助支撑的刚度、强度都必须能够承受支撑物质量(重量)引起的金属变形量，并且与支撑物的高度相匹配。
六、限位电器开关的应用技术限位电器开关主要运用于单一力矩或力矩不平衡的重力动力发电系统，单一力矩或力矩不平衡的自动式重力动力发电系统，以及单一力矩或力矩不平衡的FGS乙系统机型中。
技术方法是在以上机型系统主轴上的单一力矩或大力矩下落运动时，限位电路开关切断作为系统动力机——电动机电源，达到节省电能；单一力矩或大力矩上升时，接通作为系统动力机——电动机电源，增加系统动力转速，补充系统动力能量。
限位电器开关包括各种规格型号的限位电器开关。
技术要求限位电器开关必须与系统动力机——电动机相匹配。
七、FGS甲系列机型FGS甲系列机型的主要装置有重力G机构，增速器(包括各种类型规格减速器反用)，贮能重力飞轮(包括发电机飞轮、主轴飞轮)，发电机(包括各种类型规格发电机)，减速器(包括各种类型规格的减速器)，集电器(包括各种类型规格集电器)、主轴、机架、辅助支撑装置；传动方法包括V型皮带及皮带轮(包括各种类型规格三角皮带及皮带轮)，齿轮(包括各种类型规格的齿轮)，链条(包括各种规格类型链条)，联轴器(包括各种类型规格的联轴器)，系统2个以上发电机若采用并联电路输出电流，可以采用同步装置(包括各种类型规格同步器)；也可以采用“不采用同步装置”的技术输电。
主要机型如下1、重力G机构，增速器(包括各种类型规格减速器反用)、发电机组飞轮、发电机(包括各种类型规格发电机)组成同一力矩的机组，与另一同型力矩的机组对称布置在主轴上，形成正、负力矩平衡的机型。若因发电机功率不同，其重力G机构、增速器、贮能重力飞轮等质量(重量)不同，系统正、负力矩不平衡的，可以采用配重技术使其正、负力矩平衡。
机型的力矩有2力矩型，即系统上2个发电机组形成的力矩互为180°对称布置在主轴上；3力矩型，即系统上3个发电机组形成的力矩互为120°对称布置在主轴上；4力矩型，即系统上4个发电机组形成的力矩互为90°对称布置主轴上。
说明书附图3 2力矩系统机组型基本结构简图。
图中1.电动机 2.减速器 3.皮带轮 4.轴承座5.重力G机构 6.皮带轮 7.增速器 8.发电机组飞轮9.发电机 10.同步装置11.主轴飞轮12.集电器系统动力机构由电动机(包括各种类型规格的电动机)、减速器(包括各种类型规格的减速器)组成，功率、力矩必须与系统主轴系机构相匹配。
2、重力G机构、增速器(包括各种类型规格减速器反用)、发电机组飞轮、发电机(包括各种类型规格的发电机)，采用正、负布置，互为力矩，与其它同类组合共同组成主轴系机构，并形成正、负力矩平衡的机型。若正、负力矩不平衡的(包括因发电机功率不同因素，或只采用一个发电机组因素)可以采用配重技术使其平衡。
机型包括1个发电机组型，即一个发电机组的组合机型。2个发电机组型，即由2个发电机组共同组合的机型。3个发电机组型，即由3个发电机组共同组合的机型。n个发电机组型，即由n个发电机组共同组合的机型。
(注n代表由4至10数字范围任一数)。
说明书附图4 2个发电机组型基本结构简图。
图中1.电动机 2.减速器 3.主轴飞轮 4.皮带轮5.轴承座 6.主轴7.重力G 8.皮带轮 9.增速器10.发电机组飞轮 11.发电机 12.集电器系统动力机构由电动机(包括各种类型规格电动机)，减速器(包括各种类型规格的减速器)组成，功率、力矩与系统主轴系机构相匹配。
采用n个发电机组型的，系统动力机构可以设置在系统的力矩平均的位置上。
3、一组或n组由重力G机构、增速器(包括各种类型规格减速器反用)、贮能重力飞轮(包括发电机组飞轮、主轴飞轮)，发电机(包括各种类型规格发电机)在一个主轴两个支架(座)上，组成一个发电系统，与另一个相同的发电系统采用正、负力矩平衡的布置，共同使用一。个动力机构的机型。若正、负力矩不平衡的(包括因发电机功率不同，引起机构间重(质)量、力矩不平衡)，可以采用配重技术使其平衡。
机型包括2发电系统型，即由2个以电系统共同组合的机型。4发电系统型，即由4个发电系统共同组合的机型。6发电系统型，即由6个发电系统共同组合的机型。8发电系统型，即由8个发电系统共同组合的机型。
n表示2-4范围内的数字。
说明书附图5 2发电系统型基本结构简图。
图中1.主轴飞轮 2.主轴3.电动机 4.减速器5.皮带轮6.轴承座 7.增速器 8.发电机组飞轮9.发电机10.重力G 11.集电器系统动力机构由电动机(包括各种类型规格电动机)，减速器(包括各种类型规格减速器)组成，功率、力矩与系统主轴系机构相匹配)FGS甲系列机型重力G机构主要由重锤、力臂、转轴、轴承座、支撑臂等机件组成；重锤功率、力矩必须与发电机功率、力矩相匹配，机件的强度、刚度必须与之相匹配。
FGS甲系列机型重力G机构主要由重锤、力臂、转轴、轴承座、支撑臂等机件组成；重锤功率、力矩必须与发电机功率、转矩相匹配，机件的强度、刚度必须与之相匹配。
FGS甲系列机型可以采用发明专利《重力动力发电系统》发明专利《自动式重力动力发电系统》、发明专利《重力动力发电系统的九项实用技术方法》、发明专利《重力动力发电系统装置》、发明专利《新型自动式重力动力发电系统》、发明专利《自动式重力动力发电系统三个系列机型》中的相关技术方法，完善机型。
采用《重力动力发电系统》技术的，为重力动力发电系统FGS甲系列机型；采用《自动式重力动力发电系统》技术的，为自动式重力动力发电系统FGS甲方系列机型。八、FGS乙系列机型由重力G机构、增速器(包括各种类型规格的减速器反用)、贮能重力飞轮(包括发电机组飞轮、主轴飞轴)、发电机(包括各种类型规格的发电机)组成单一力矩或者力矩不平衡的系统，统称为FGS乙系列机型，其装置包括电动机(包括各种类型规格的电动机)，减速器(包括各种类型规格的减速器)，集电器(包括各种类型规格的集电器)，主轴，机架，辅助支撑装置；传动方法包括采用V型皮带及皮带轮(包括各种类型规格的三角皮带及皮带轮)，齿轮(包括各种类型规格的齿轮)、链条(包括各种类型规格的链条)，联轴器(包括各种类型规格的联轴器)。
主要机型有1、单一矩的FGS乙系列机型。
即在系统主轴上只有一个力矩。
说明书附图6 1机单一力矩型基本结构简示中1.电动机2.减速器 3.主轴飞轮 4.皮带轮5.主轴及轴承座 6.重力G 7.皮带轮8.增速器9.发电机组飞轮 10.发电机 11.集电器1机单一力矩型指一个发电机组组成的单力矩系统。
n机单一力矩型指n个发电机组组成的单一力矩系统。
n包括从2--10自然数中任意一数。
2力矩不平衡的FGS乙系列机型。
即在系统主轴上正、负力矩不平衡，力矩正≠负。
说明书附图71机不平衡力矩型基本结构简图。
图中1.电动机 2.减速器 3.主轴飞轮 4.皮带轮5.主轴及轴承座 6.重力G 7.皮带轮 8.增速器9.发电机组飞轮 10.发电机 11.集电器1机不平衡力矩型指一个发电机组组成的平衡力矩系统。
n机不平衡力矩型指n个发电机组组成的不平衡力矩系统。
n包括从2-10自然数中任意一数。
FGS乙系列机型重力G机构主要由重锤、力臂、转轴、轴承座、支撑臂等机件组成。重锤的功率，力矩必须与发电机功率、转矩相匹配，各机件的强度、刚度都必须与之必配。系统动力机构由电动机(包括各种类型规格电动机)，减速器(包括各种类型规格减速器)组成，其功率、力矩必须与系统主轴系机构功率、力矩相匹配。
FGS乙系列机型是发明专利《新型自动式重力动力发电系统》在机型技术上的补充，该发明专利上的技术都适用于该机型。
FGS乙系列机型可以采用发明专利《重力动力发电系统》、发明专利《自动式重力发电系统》、发明专利《重力动力发电系统的九项实用技术方法》、发明专利《重力动力发电系统装置》、发明专利《自动式重力动力发电系统三个系列机型》中的相关技术方法完善其机型。
采用《重力动力发电系统》技术的，为重力动力发电系统FGS乙系列机型；采用《自动式重力动力发电系统》技术的，为自动式重力动力发电系统FGS乙系列机型。
权利要求
1.凡是在重力动力发电系统、自动式重力动力发电系统重锤生产中，重锤质量(重量)在
公式计算范围内，都为采用了该项技术。式中m表示重锤的质量(重量)；kg.m2表示发电机的转动惯量；1.4为常数值；w发表示发电机转动角速度；g为重力加速度；数值为9.80665；a离表示重锤运动离心惯性加速度；(1.1--2.5)为常数，其选值由传动系统阻力而定；Sin30°数值为0.5；r重表示重锤心半径；n表示重力G重锤的数量。
2.凡是在重力动力发电系统、自动式重力动力发电系统上，一个重力G机构上有2个以上的重锤，3个以上支撑臂，一个重锤上有2个以上力臂(组)的，都是采用了“重力G多个重锤、多个支撑臂、多个力臂(组)的技术方法”。该技术方法可以与发明专利《重力动力发电系统采用的九项实用技术方法》上的“重力G多个重锤、力臂的技术方法”进行综合应用。
3.凡是在重力动力发电系统、自动式重力动力发电系统发电机输电装置上安装同步装置(器)进行并联输电的，都是采用了该项技术。其特征是同步装置(器)安装在并联电路上，对发电机起同保护作用。
4.凡是在重力动力发电系统、自动式重力动力发电系统发电机输电装置上，不采用同步装置进行输电的，都是采用了该项技术，其特征是系统上各发电机的输电路不是并联，也不是串联，而是独立的采用各自的输电装置进行电流输出。
5.凡是在重力动力发电系统、自动式重力动力发电系统上采用辅助支撑装置，在系统静止状态时对各支撑物进行辅助支撑，减小主轴载荷的，都是采用了该项技术。其特征是辅助支撑装置采用各型规格的圆钢、角钢、槽钢、钢筋、或者铸造、锻造制成，其形状可以制成杆状、叉状、支架状等，高度等于支撑底部至支撑物间的距离，能调节高度，调节可以采用螺旋技术，也可以采用活动螺栓紧固技术，油压千斤顶技术。
6.凡是在单一力矩或力矩不平衡的重力动力发电系统，单一力矩或力矩不平衡的自动式重力动力发电系统，以及单一力矩或力矩不平衡的FGS乙系列机型中采用限位电器开关对系统动力机——电动机运动进行控制的，都是采用了该项技术方法。其特征是，在系统主轴上的单一力矩或大力矩下落运动时，限位电器开关断开系统动力机——电动机电源，达到节省电能；主轴单一力矩或大力矩上升时，接通系统动力机——电动机电源，补充系统运动能量。限位电器开关包括各种规格型号的限位电器开关。
7.FGS甲系列机型凡是采用重力G机构、增速器(包括各种类型规格减速器反用)、贮能重力飞轮(包括主轴飞轮、发电机组飞轮)、发电机(包括各种类型规格发电机)、同步装置(包括各种类型规格同步器)、集电器(包括各种类型规格集电器)、主轴、机架、电动机(包括各种类型规格电动机)、减速器(包括各种类型规格减速器)、辅助支撑装置；传动方法包括采用V型皮带及皮带轮(包括各种类型规格的三角皮带及皮带轮)、齿轮(包括各种类型规格的齿轮)、链条(包括各种类型规格的链条)、联轴器(包括各种类型规格的联轴器)；系统2个以上发电机若采用并联电路输出电流，可以采用同步装置(包括各种类型规格同步器)也可以采用“不采用同步装置”的技术输电，组合成的重力动力发电系统，自动式重力动力发电系统，都是采用了“FGS甲系列机型”的技术方法。其类型包括(1)重力G机构、增速器(包括各种类型规格的减速器反用)、发电机组飞轮、发电机(包括各种类型规格发电机)组成同一力矩的机组，与另一同型力矩的机组对称布置在主轴上，形成正、负力矩平衡的机型。若正、负力矩因机型不同或其他原因不平衡的，可以采用配重技术使其正、负力矩平衡。机型力矩包括2个力矩型 3个力矩型 4个力矩型。(2)重力G机构、增速器(包括各种类型规格减速器反用)、发电机组飞轮、发电机(包括各种类型规格的发电机)，采用正、负布置、互为力矩，与其它同类组合共同组成主轴系机构，并形成正、负力矩平衡的机型。若正、负力矩不平衡的(包括因发电机功率不同因素，或只采用一个发电机组因素)，可以采用配重技术使其平衡。机型包括1个发电机组型；2个发电机组型；3个发电机组型；n个发电机组型。注n代表由4至10数字范围内任一数。采用n个发电机组型的，系统动力机构可以设置在系统的力矩平均的位置上。(3)一组或n组由重力G机构、增速器(包括各种类型规格减速器反用)、贮能重力飞轮(包括发电机组飞轮、主轴飞轮)、发电机(包括各种类型规格发电机)在一个主轴两个支架(座)上，组成一个发电系统，与另一个相同的发电系统采用正、负力矩平衡的布置，共同使用一个动力机构的机型。若正、负力矩不平衡的(包括因发电机功率不同，引起机构间重(质)量、力矩不平衡)，可以采用配重技术使其平衡。机型包括2发电系统型，4发电系统型，6发电系统型，8发电系统型。注n表示2--4范围内的任一数字。FGS甲系列机型重力G机构主要由重锤、力臂、转轴、轴承座、支撑臂等机件组成。系统动力机构由电动机(包括各种类型规格的电动机)、减速器(包括各种类型规格的减速器)组成。
8FGS乙系列机型由重力G机构、增速器(包括各种类型规格减速器反用)、贮能重力飞轮(包括发电机组飞轮、主轴飞轮)、发电机(包括各种类型规格的发电机)组成单一力矩或者力矩不平衡的重力动力发电系统、自动式重力动力发电系统都称为FGS乙系列机型。其装置包括集电器(包括各种类型规格的集电器)主轴、机架、辅助支撑装置；传动方法包括采用V型皮带及皮带轮(包括各种类型规格的三角皮带及皮带轮)齿轮(包括各种类型规格的齿轮)，链条(包括各种类型规格的链条)，联轴器(包括各种类型规格的联轴器)。主要机型有单一力矩的FGS乙系列机型，即在系统主轴上只有一个力矩；力矩不平衡的FGS乙系列机型，即在系统主轴上正、负力矩不平衡。FGS乙系列机型重力G机构主要由重锤、力臂、转轴、轴承座、支撑臂等机件组成；系统动力机构由电动机(包括各种类型规格电动机)减速器(包括各种类型规格的减速器)组成。
9FGS甲系列机型，FGS乙系列机型都可以采用发明专利《重力动力发电系统》、发明专利《自动式重力动力发电系统》、发明专利《重力动力发电系统的九项实用技术方法》、发明专利《重力动力发电系统装置》、发明专利《新型自动式重力动力发电系统》、发明专利《自动式重力发电系统三个系列机型》、以及本发明专利中的相关技术方法完善其机型。
全文摘要
重力G设计公式,重力G多个重锤、多个支撑臂、多个力臂(组),机上同步装置,机上不采用“同步装置”输电的技术,辅助支撑装置,限位电器开关的应用技术,FGS甲系列机型,FGS乙系列机型,使自动式重力动力发电系统的技术更加成熟。
文档编号F03G3/00GK1264789SQ99101468
公开日2000年8月30日 申请日期1999年2月25日 优先权日1999年2月25日
发明者贾元丁 申请人:贾元丁