专利名称：一种电、热能替代燃油能、热能替代电能的系统装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电热能替代燃油能、热能替代电能的系统装置，用于能量转换技术。
现有技术中能量的转换，是由内燃机通过变速箱或变矩器及其附件将燃油的能量转变为机械能而作功，这种作功必须通过减速系统来完成，能量消耗大且消耗的能源造价高。现有技术的发动机必须定期保养维修，且设置了许多附件，如水箱、水泵、气泵、油泵、机油润滑系统等，在操作和使用过程中比较烦琐，并且许多附件只要发动机起动，即使这些附件不需要起动，也随着发动机的起动开始起动，消耗能量；主要机械不需发动机起动时，而附件需要起动时，哪怕只有一个附件需要起动，发动机也必须起动，同样消耗能量，且发动机排出大量的有害气体污染环境。
现有技术利用电机带动机械时，如果功率大的时侯，起动非常困难，有时甚至要花费巨资设置高压起动装置，且使用的电能要比使用煤炭造价高。
现有技术只能由液压泵产生压力油推动机械活塞作功。
本发明的目的在于提供一种结构简单，使用、维修方便，不但能量消耗低，而且能量造价低，既降低了机械成本，也减少了对环境的污染，同时也能直接用压缩空气推动机械活塞作功，且可利用压缩空气输入气轮机带动大功率机械的一种电、热能替代燃油能、热能替代电能的系统装置。
本发明的目的是这样实现的将高压硬气锅炉产生的压力水蒸汽通过气压调整阀进入气轮机，气轮机带动空压机产生压缩空气，输入储气罐；储气罐中的压缩空气输入机械体母罐，机械体母罐中的压缩空气通过调整阀及控制装置进入气轮机，带动机械体传动轴转动。
压缩空气通过调整阀和控制装置也可直接输入机械体，推动机械活塞作功。
带动空压机的气轮机可由锅拖机替代。
也可直接用电机带动空压机产生压缩空气，输入储气罐。
空压机和储气罐可设置为一级空气压缩及一级储气罐或多级空气压缩和多级储气罐。
热能通过空压机产生的压缩空气输入储气罐，储气罐中的压缩空气可直接通过调整阀与控制装置进入气轮机带动机械轴转动。
本发明由于采用电能或者热能替代燃油能，热能替代电能，所以在能源消耗上减少了很多，使用能源的造价也降低了不少。据有关实验数据显示，用电是用燃油造价的60％，用煤炭是用电造价的60％，由此可见，一辆普通货车，从出厂到报废按4年计算，每年按250天的运行计算，每天燃烧150元的燃油，那么，一辆普通货车从出厂到报废要消耗燃油150000元，如果采用本发明用电能可在四年内节省60000元，(按40％节能计算)，如用煤炭可节约96000元，(均按40％节能计算)，按1年全国生产100万辆可用本发明的汽车和各种工程机械计算，一年内生产的燃油机械，从出厂到报废按4年计算，仅在燃油的耗费上要比用电多耗费600亿元，比用煤炭多耗费900亿元。如果全国有1200万台燃油机械(按每100人拥有一台计算)，采用本发明，一年内仅在燃油的耗费上用电可节省1800亿元，用煤炭可节省2889亿元。所以本发明不但降低了能耗及成本，而且节省了对燃油能的开资，且使用、维修方便，结构简化了很多，更主要的是可减少机动车尾气对环境的污染。
下面结合附图
对本发明作进一步描述附图为本发明的系统装置组合图本发明可设置一台在正常条件下可产生相当于能带动机械体所需功率的硬气锅炉，利用煤炭热能产生压力水蒸汽，通过压力调整阀或用减压阀输入气轮机或锅拖机，带动空压机产生压缩空气，也可直接用电能通过电机带动空压机产生压缩空气，输入输气罐，如果选用的空压机不能一次性达到所需气压和气量，可由气轮机(锅拖机)或电机带动二级空压机，将一级储气罐中的压缩空气作为进气产生二级压缩空气，储入二级储气罐，作为二级压缩系统，如果仍达不到所需压力或气量还可采用多级压缩系统，直到达到所需压力和气量为止。将储气罐中的压缩空气输入机械体母罐，也可用空压机输入机械体母罐。机械体母罐可根据机械的空闲部位，工作时间、所需压力和容量，设置不同形状的压力容器，即母罐，如在装载机上可将现有装载机的发动机，变矩器，变速箱，柴油箱，液压油箱及其附件全部取消，在这些部位设置一个可供装载机使用一段时间的压力容器作为机械体母罐，(压力和容量越大，使用时间越长)，机械体母罐中的压缩空气通过气压调整阀及控制装置输入设置在机械体上的气轮机，带动传动轴作功，也可将机械体母罐中的压缩空气通过气压调整阀及控制装置直接输入机械体，推动机械活塞作功。如在装载机上，可在原变速箱的位置上设置一台可正转，也可逆转的能带动装载机行驶的双向气轮机，双向气轮机与传动轴联接，在驾驶室内设置一个压力调整阀和气量调节阀，压力调整阀控制输出气压，保持输出所需的稳定气压，由气量调节阀来调节输出气量的多少，由气量调节阀来控制装载机行驶速度。设置在原装载机的油门控制装置处，在气轮机的进气口处设置一个分配阀和操纵杆，即从调整阀出来的气，可输入正转时的进气口，也可输入反转时的进气口，该操纵杆设置在原装载机的变速操纵杆处，由分配阀来控制机械体的前进和后退。压缩空气从母罐出来通过压力调整阀的减压和稳压，输入气量调节阀，由气量调节阀控制给气量的大小，再输入分配阀，由分配阀将压缩空气输入气轮机，带动传动轴运转。
在装载机的驾驶室内设置一个由小型气轮机带动的发电机，排气口可通向室外，压缩空气通过压力调整阀和控制阀，输入小型气轮机带动发电机，在需要发电时，打开控制阀将压缩空气输入小型气轮机带动发电机发电，发电量的多少由气压调整阀控制，发不发电由控制阀控制；不需用电时可关闭控制阀，由于不用发动机的马达，因此，不要电瓶，也不需要太大的电量。
将原装载机变矩器上的变速泵、工作齿轮泵、转向泵和分配器，液压方向机全部去掉，设置提升控制装置，转斗控制装置和转向控制装置，提升控制装置由压力调整阀，分配阀和进回油管道排气阀组成，由压力调整阀控制输出气压的大小，由分配阀控制压缩空气的气量和升降方向，其联接程序为母罐与气压调整阀联接，调整阀与分配阀联接，并在上、下油管上设置排气阀和操纵杆，其工作程序为当需要提升时母罐中的压缩空气通过气压调整阀输入分配阀，该阀打开下油管通道，同时也打开上油管管道排气阀即可，使铲斗提升，需要停止提升时，关闭进气阀即可；需要下降时，打开下油管排气阀即可；需要住下压铲时，关闭上油管排气阀，打开上油管的进气通道，同时打开下油管排气阀即可。转斗控制装置设置方法和工作程序与提升控制装置的工作程序基本相同，提升控制装置和转斗控制装置的操纵杆均设置在原液压操纵杆的位置。
转向控制装置与提升控制装置的设置部件和工作程序基本相同，只是操纵杆设立在原方向盘位置上。
由母罐的压缩空气通过气压调整阀直接与原刹车气管联接即可达到制动目的，不需再设气泵和气罐，在每个调整阀的出口处安装一块气压表，以调整所需气压。
本发明用在汽车上可将汽车的发动机变速箱及其附件去掉，在这些装置的部位和汽车车箱底部的所有可设置容器的空间部位设置母罐，汽车上其他部件的设置与装载机相同。
如用在其他固定的机械上，可在靠近机械体的空闲部位设置母罐。
如将本发明用在一台大型球磨机上，在球磨机上装一台气轮机，可将压缩空气输入气轮机来带动球磨机转动，可减少用电机带动球磨机的诸多麻烦，如用煤炭热能的话，还可节约大量的能耗开支。
在偏僻的山区利用煤炭热能产生的压缩空气，输入到小型气轮机带动发电机发电，发电机可大可小，只要有足量的储气罐随时可以用电，也可随时停电，不必消耗能量。
本发明还可在某一路段或某一地块内设置几个压缩空气供应点，供给采用本发明的各种车辆和机械，各供应点可采用煤炭做为动力源，也可采用电能做为动力源。
权利要求
1.一种电、热能替代燃油能、热能替代电能的系统装置，其特征在于高压硬气锅炉产生的压力水蒸汽通过气压调整阀进入气轮机，气轮机带动空压机产生压缩空气，输入储气罐；储气罐中的压缩空气输入机械体母罐，机械体母罐中的压缩空气通过调整阀及控制装置进入气轮机，带动机械体轴转动。
2.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于压缩空气通过调整阀和控制装置也可直接输入机械体，推动机械活塞作功。
3.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于带动空压机的气轮机可由锅拖机替代。
4.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于也可将电机直接带动空压机产生的压缩空气，输入储气罐。
5.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于空压机和储气罐可设置为一级空气压缩及一级储气罐或多级空气压缩和多级储气罐。
6.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于热能通过气轮机或拖机带动空压机产生的压缩空气输入储气罐，储气罐中的压缩空气可直接通过调整阀与控制装置进入气轮机带动机械轴转动作功。
全文摘要
一种电、热能替代燃油能、热能替代电能的系统装置,用于能量的转动技术,本发明将高压硬气锅炉产生的压力水蒸汽通过压力调整阀进入气轮机,气轮机带动空压机产生压缩空气,输入储气罐,储气罐中的气体输入机械体母罐,输入的气体通过气压调整阀及控制装置进入气轮机,气轮机带动机械传动轴运转,本发明结构简单,使用维修方便,不但能耗低,而且能量造价也低,降低了机械成本,减少了对环境的污染,同时也可直接用压缩空气推动机械活塞作功,本发明只需通过调整气压和气量就可将压缩空气输入气轮机带动大功率机械,且应用范围广泛,易于推广应用。
文档编号F01D13/00GK1273320SQ99104270
公开日2000年11月15日 申请日期1999年5月11日 优先权日1999年5月11日
发明者张永安 申请人:张永安