液压发电机组及其设计制造方法

摘要

液压发电机组及其设计制造方法涉及一种发电机组设备，优点是能耗小于自身发电量，能缓解传统燃料发电带来的能源损耗和环境污染问题。该发明达成能耗小于发电量的技术方案是：让液压油缸的能量从直线传输通过机械传动转换带动发电机转动发电。液压系统经过PLC等可编程电子控制模块编程控制油缸行程连续循环推拉带动变速箱输入轴上的曲轴摇臂让变速箱输入轴做圆周运动，变速箱输出轴以发电机额定转速带着发电机转动发电，可根据不同用途配备相应功能功率的电路控制系统。液压发电机组配备或配合蓄电池及相应功能功率的控制器，整流变压逆变等电路控制系统后可作为独立供电电源使用。

说明书

技术领域

该发明涉及一种发电机组的机械设备

背景技术

目前公知的传统燃料发电模式需要消耗巨量的燃料资源且对生态环境造成很大的破坏，该液压发电机组相比燃料发电更环保节能，比风力发电工作性能更稳定。

发明内容

为了达成既节能环保又能稳定输出供人们生活生产使用的电能，该发明提供一种液压发电机组及其设计制造方法，该液压发电机组的优点是能耗小，发电量大。

该发明设计的液发电机组包括：液压系统1(包含液压泵，液压油缸，双向电磁阀，控制电磁阀自动换向 PLC控制器，液压油管)。曲轴摇臂2(包含推杆)。变速箱3，无铁芯发电机4，飞轮5，机架箱6(包含C 型钢液压油缸行程双导向轨，散热风扇)。单向轴承座7，轴销座8，蓄电池9，电路控制系统10(包含控制器，整流器，变器，逆变器，控制调节开关)。

液压发电机组实现发电量大于自身作功耗电量的技术方案是：让液压油缸输出的能量从原来的直线推拉运动传输通过机械传动的转换来带动发电机转子圆周运动转动发电。

以最容易理解的以曲轴摇臂作为能量转换方式的这款额定功率10kw的液压发电机组为例：液压系统1，液压泵电机额定功率2.2kw，内直径63双向油缸，泵1.6，系统流量5.6L/MIN，系统压力20Mpα，行程300mm，速度30mm/s，10秒走完一个行程，最大推力5000kg(50000牛米)。曲轴摇臂2，有效臂长150mm。1∶100 变速箱3。额定功率10kw无铁芯发电机4，额定转速300每分钟，额定扭矩335牛米，启动扭矩10牛米。

液压系统的液压泵电磁阀经过PLC等可编程电子控制模块编程设定电磁阀以每10秒走完300mm行程后自动换向让油缸零间隔再用10秒返回原点后再出去再返回无限循环，让液压油缸前端带动变速箱输入轴上曲轴摇臂做圆周运动，液压油缸走完一个往返过程变速箱输入轴和曲轴摇臂转一圈用时20秒，每分钟3 转，径过1∶100变速箱后变速箱输出轴以每分钟300转带动额定转速300转的无铁芯发电机全速转动发电。

2.2kw电机的液压泵系统经速度流量设定后的油缸额定功率推力是5000kg，也就是(50000牛米)，加上有效长度150mm的曲轴摇臂能产生57500牛米的扭矩，57500的扭矩经过1∶100变速后剩余575牛米扭矩足够带动额定扭矩335的无铁芯发电机全速转动发电，变速箱输出轴另一端飞轮的惯性离心力足以抵消液压油缸从变速箱输入轴到输出轴变速过程中损耗的3％左右的摩擦力，再加上液压油缸有一定的过载能力，液压发电机组完全可以达到发电量远大于自身发电作功时消耗电量的目的。

额定功率10kw的无铁芯发电机效率转换可达95％，全速转动每小时可发电9.5kw，除去液压泵电机作功时自身消耗的2.2kw，还多出7.3kw，把0.3千瓦也减去，每台10千瓦功率的电缸发电机组每小时能产生7kw 的电能。

该发明设计的液压发电机组可用更大功率液压系统带动多台发电机同时转动发电。

液压发电机组配装超低速发电机时，可设置液压泵系统流量及油缸速度和与发电机转速相匹配的油缸往返速度，省去外部变速装置，让液压油缸直接带动与发电机转子轴相连接的曲轴摇臂做圆周运动转动发电。

具体实施方式

制造一个机架箱，把变速箱安装到机架箱中心位置，把曲轴摇臂的一端与变速箱输入轴连接，另一端安装到机架箱边的单向轴承座上，再把液压液压泵及油缸靠近变速箱安装，油缸前端的鱼眼球头跟曲轴摇臂的推拉杆端轴孔连接后把关节处导向轮装进机架箱油缸安装位置前面的C型钢双轨导向槽内，调整好油缸的往返行程距离和曲轴摇臂的运动位置后把液压油缸的后端安装到机架箱的销钉轴座上，再把发电机和飞轮分别安装连接到变速箱输出轴的两端，根据用途是生活生产用或是并网，配备相应功能功率的电路控制系统接通电源既可启动使用。

根据用途可配备或配合蓄电池及相应功能功率的变压整流逆变等电路控制系统作为电动车辆行驶增程和户外交流或直流的独立供电电源使用。发电机组的液压系统也可换装直流电机。

独立供电液压发电机组工作程序：蓄电池启动液压泵工作，液压油缸带动曲轴摇臂径过变速箱变速后带动发电机转动发电，除了液压泵电机作功时自身消耗的电能，其它多出的电能供电动车辆行驶和给蓄电池充电或其它外部使用。

液压发电机组的构造和工作原理参考说明书附图，图1是平面布置图，图2是侧面布置图。