混合动能发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电设备，尤其涉及一种运用生物动能与风能结合形成混合动力、并利用该混合动力驱动旋转设备使能量转换的发电系统。
【背景技术】
[0002]随着人类进入21世纪，社会加速发展，电能被广泛应用于动力、照明、冶金、化学、纺织、通信等各领域，其是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。原有电能的主要来源是从核能、生物质能、太阳能、风能、水能等可再生能源中获得清洁电力，伴随着化石能源的日益紧缺、以及人类对自然环境造成污染，上述可再生能源受地域、天气及投资条件的限制，其无法满足电力高负荷地区的用电需求，也无法持续提供充足的电力供应。
[0003]中国CN201020001199.7号发明专利公开了一种杠杆式畜力发电机组、中国CN201120399127.7号发明专利公开了一种畜力发电混合动能发电系统、中国CN201210015343.6号发明专利公开了一种智能化畜力发电混合动能发电系统、中国CN201310747539.9号发明专利公开了一种立体式多层畜力发电站，上述四项专利均公开了以畜力为动能发电系统的基本原理及结构，但是上述已公开的发电系统结构简单，对于动能的生产到转换缺乏科学的可操作性，动能输入大，但是电能产出少，其只能用于农村、山区等作为小功率日用电源使用，由于产生的电量小、电压不稳定，因此无法被市场接受。
【发明内容】
[0004]本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供混合动能发电系统，利用本发明将传统生物动能与风能混合利用并驱动转子系统将可再生能源转化成电能，有效解决了畜力发电系统中心轴与发电机之间的有效耦合，其具有大功率、大结构，不仅实现了多役畜同轴动能调节平衡的问题，还适用于大规模联网建站，能实现千万用户提供优质价廉的电力供应。
[0005]本发明所采用的技术方案如下:
[0006]—种混合动能发电系统，由辅助动能系统、转子系统、增速系统、发电机、多根传力臂系统及动能室组成，多根传力臂系统分多层均布于转子系统的外周，在所述传力臂系统的端部连接动能室，在所述转子系统中主传动轴的一端连接辅助动能系统，于所述转子系统中主传动轴的另一端通过增速系统连接发电机；生物动能通过动能室及传力臂系统驱动转子系统转动，辅助动能系统提供辅助动能也驱动转子系统转动，辅助动能与生物动能形成的混合动能由增速系统及发电机转换成电能输出。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进:
[0008]所述转子系统的具体结构如下:包括空心的主传动轴，位于所述主传动轴的底部、在所述主传动轴的内部连接轴套，半圆球形的陀螺转子与所述轴套连接；沿所述主传动轴的外周自上而下分别套装调节轮、鼠笼式框架、齿盘及回转轴承，所述鼠笼式框架由上、下布置的圆盘通过框架串联形成多层转子结构；于所述调节轮的内部设置用于与主传动轴外周配合的滚动轴承；于所述齿盘的外圈还配合用于连接增速系统的锥齿轮；所述回转轴承的内圈与主传动轴的连接法兰连接，所述连接法兰一体连接于主传动轴的外周；所述回转轴承的外圈与回转轴承底座连接，所述回转轴承底座与基架固接，于所述机架的中心处还开有槽；
[0009]沿所述调节轮的外周均布调节杆接头，调节杆的一端与所述调节杆接头连接，所述调节杆的另一端连接调节螺帽；
[0010]所述传力臂系统包括力臂杆，于所述力臂杆的一端连接力臂杆连接基座，在所述力臂杆连接基座上设置第一减震弹簧；于所述力臂杆的另一端连接固定板，所述固定板通过锁紧件连接滑槽板，于所述固定板与滑槽板之间连接第二减震弹簧，滑轮机构与所述滑槽板的底部连接，在所述滑轮机构内还设置第三减震弹簧；
[0011]于各力臂杆之间还连接连接杆，于互为上、下层对应布置的两根力臂杆之间还连接支撑架；
[0012]所述动能室包括滑板，在所述滑板上固接用于设置生物动能的牵引架。
[0013]所述增速系统的具体结构如下:由齿轮增速箱上箱体及齿轮增速箱下箱体连接形成增速箱箱体，于所述增速箱箱体内设置第一转轴，在所述第一转轴上同轴设置从动锥齿轮及一级主动齿轮，在所述第一转轴的两端还安装第一轴承，一级从动齿轮与所述一级主动齿轮互为啮合，第二转轴贯穿所述一级从动齿轮并安装在增速箱箱体内，于所述第二转轴的两端分别设置第二轴承，在所述第二转轴上还同轴设置二级主动齿轮，所述二级主动齿轮与二级从动齿轮互为啮合，第三转轴贯穿所述二级从动齿轮并安装在增速箱箱体内，在所述第三转轴的两端还分别安装第三轴承，在所述第三转轴上还同轴连接三级主动齿轮，所述三级主动齿轮与三级从动齿轮互为啮合，第四转轴贯穿所述三级从动齿轮，在第四转轴的一端还安装第五轴承，太阳圆柱齿轮也同轴布置于第四转轴上，于所述第四转轴上还连接齿圈，所述太阳圆柱齿轮的齿端与行星轮互为啮合，各行星轮的外圈与齿圈的内圈配合，所述行星轮连接行星架，所述行星架通过固定螺栓固接于齿轮增速箱下箱体；所述太阳圆柱齿轮的轴端还分别连接第四轴承与联轴器；
[0014]于所述回转轴承底座与基架的连接处还设置钢筋；
[0015]所述辅助动能系统包括垂直轴风力叶轮组件，由垂直轴风力叶轮组件(I)转动以向转子系统提供动能。
[0016]本发明的有益效果如下:
[0017](一 )本发明采用主传动轴垂直走向，在主传动轴上设置调节轮、回转轴承使主传动轴的动平衡、静平衡得到严格规范，主传动轴启动扭力小、惯性力矩大、动态响应好，利用主动轴底部连接的半球状形陀螺转子结构，陀螺转子结构旋转越块稳定性越好，当回转轴承或主传动轴受摩擦损耗，通过在基架中心部位设置槽，使陀螺转子能在该槽能平稳持续性工作，调节螺帽用于调节调节杆的长度，由此保证主传动轴始终保持垂直。调节杆的布置用于调节主传动轴的垂直度，保证了整个转子系统的垂直度。
[0018](二)鼠笼式框架采用上、下圆盘通过框架连接形成串联式多层转子结构(本发明采用双层转子结构)，其适用于力臂短、土地可利用空间小的环境中，充分利用高度空间，达到最佳动力传递和轻量化的安全运行，通过将鼠笼式框架与主传动轴结合为一体，使整个系统的质心位置保持不变，同时在传力臂系统中采用连接杆、支撑架连接，使各传力臂保持多动能情况下高同步度。
[0019](三)本发明具有动力大、扭力大的优点，利用齿盘及锥齿轮将旋转体集合的动能通过增速系统输出，从而实现了增速系统与转子系统的耦合同步运行。本发明采用垂直轴风力叶轮组件，由此增加了旋转力矩和动能，根据役畜徒步速度为0.8?1.lm/s，本发明布置于较为广阔的区域建站，广阔区域的风俗均可超过I级以上，其对本发明整体系统起辅助动能作用，减小了役畜的使用数量，减轻了役畜的体力，确保了全系统旋转方向的一致性，大大提高了动能的产生和输入输出功效。
[0020](四)本发明动力源采用生物动能(役畜动能)，由于生物动能徒步速度慢(旋转速度低、力矩大)，而发电机额定转速往往会很高，因此本发明采用合适的齿轮模数和精确的齿数配置，经过精工制造成型，在运动过程中有效避免产生过大侧隙而引起较大的破坏性冲击振动，另外利用提高齿面的接触强度、宽度和合理控制动态齿隙率、齿廓曲率等关键技术，使齿轮的最大滑动率相对等，从而降低齿面接触应力，提高齿轮的抗胶合和耐磨损能力。其次，选择了合适的变位系数，保证节点较好的在两对齿啮合区内，从而分解了每一对啮合轮齿上的载荷，显著提高了承载能力。本发明将发电机转速设计控制在150转?450转内，可以提高永磁直驱发电机的性价比并降低本机重量、体积。对较小转矩状态产生较大转速的工况时，甚能稳定发挥电能输