一种用于水力发电装置的充气组件的制作方法

本技术涉及发电设备领域，特别涉及一种用于水力发电装置的充气组件。

背景技术：

1、为早日实现碳达峰及碳中和，近年来，人们莫不致力于各种纯绿色无污染发电装置的研发与利用。在液体中在容器中注入气体可产生相应的浮力，而充满液体的容器又具有一定的重力，对这两种特性进行合理的设计，就能产生巨大的能力来进行发电。

2、美国专利us4718232a公开了一种由重力和浸没在流体中的中空体的固有浮力的组合产生电能的装置。 这是通过提供一个长的连续链或载体来实现的，在该长的连续链或载体上沿载体的长度附接有多个中空的泡沫元件，例如中空球体。 链条或托架围绕一对链轮延伸，使得链条的运动引起齿轮的旋转。 承载元件和支撑元件安装在壳体中，该壳体在其底部包含优选为水的液体，并且在其中包括填充有液体的直立腔室或管。 链条向上延伸穿过充满液体的腔室，并且向下延伸穿过壳体中的液体上方的空气空间。 空心球的浮力使它们在液体腔室中上升，而重力将使空心球在穿过腔室的顶部之后通过空气空间进入液体中向下下降。 从而重力和重力的结合导致承载空心球体的链条的运动，从而使由链条驱动的链轮转动。 包括由其中一个齿轮驱动的输出轴的齿轮装置用于驱动发电机发电。该装置设计比较复杂，对制造工艺的要求较高，造成产品成本较高，不便于推广应用。

3、为解决该问题，申请人对水力发电装置进行了持续研究，并于2023年11月28日递交了中国专利申请202323217045.8，该专利申请技术方案通过伸缩充气装置对浮桶进行充气。由于气缸设置在储水箱内，且送气软管一端与气缸活塞杆顶部连接，导致组装效率较低，连接可靠性得不到保证，并且对气缸的检修较为不便，需要进一步改进。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种用于水力发电装置的充气组件，以解决现有技术存在的问题。

2、本实用新型的目的是这样实现的：一种用于水力发电装置的充气组件，包括空压机、气缸、滑杆、曲柄、支撑杆和送气管，气缸固定在水力发电装置顶部，空压机与气缸之间通过第一送气管路连接，滑杆竖直安装在水力发电装置内部一侧且上端与气缸活塞杆连接，滑杆下端与曲柄一端铰接，曲柄另一端与送气管垂直连接，送气管下端通过第二送气管路与空压机连接，支撑杆下端固定在水力发电装置底部，上端铰接在曲柄中部。

3、本实用新型的用于水力发电装置的充气组件，通过采用气缸设置在水力发电装置本体外的送气结构，使得设备的组装和维修更加方便，节约工时，提高工作效率。同时，通过采用气缸驱动滑杆伸缩运动，带动送气管在送气位置和初始位置间往复运动，实现对临近浮桶的充气作业，整个结构设计合理，结构连接方便，可靠性高。

4、作为本实用新型的进一步改进，曲柄、支撑杆和送气管包括一组或多组。从而可以根据需要，同时对一个或多个浮桶进行充气作业，提高发电效率。

5、作为本实用新型的进一步改进，第一送气管路和第二送气管路上均设有电磁阀和流量调节阀，方便控制。

6、作为本实用新型的进一步改进，电磁阀和流量调节阀均与控制系统连接。从而当浮桶转动至储水箱底部，控制系统控制充气装置向浮桶内充气至设定值。控制系统根据主链轮转速确定浮桶到达送气位置的时间节点，通过自动控制程序设定启动送气准确时间，且根据送气压力和时长准确匹配，确定浮桶送气量达到设定值，整个过程自动化程度高。

7、作为本实用新型的进一步改进，滑杆通过杆固定装置与水力发电装置侧壁连接，杆固定装置对应滑杆穿过位置设有滑动轴承，保证滑杆竖直运动的可靠性和顺畅性。

8、作为本实用新型的进一步改进，水力发电装置包括储水箱，储水箱内沿竖直方向设置有一对主链轮和从链轮，主链轮安装在主轴上，主轴一端从储水箱伸出且末端安装有连接齿轮，连接齿轮与变速箱连接，变速箱与发电机连接，主链轮和从链轮之间啮合连接有链条，链条外侧环布有浮桶，浮桶沿链条转动方向设有开口。由于浮桶设置在储水箱内，初始状态均处于满水状态，且链条一侧浮桶开口朝上，链条另一侧浮桶开口朝下。当充气装置启动，向其临近的开口朝下的浮桶充气，产生浮力，导致两侧存在重力差(浮桶承受浮力f浮=ρ水v桶g＞g浮+g链条+f链条摩擦)，打破原来均为满水状态的平衡，从而靠浮桶的浮力带动链条转动，推动主链轮运转，使得新的满水浮桶靠近充气装置，并被充气装置充气，在浮力作用下转动上移。充气的浮桶运动至绕过上端从链轮的位置后，开口朝上，水不断灌入并将空气压出，导致重力变大，带动链条向下运动，直至浮桶达到靠近充气装置位置被再次充气，不断循环，从而实现链条的持续转动，带动主链轮及主轴旋转，通过齿轮连接变速箱实现高速旋转，连接发电机产生电能。

9、作为本实用新型的进一步改进，储水箱中部设有启动链轮，启动链轮与链条啮合，启动链轮安装在传动轴上，传动轴一端从储水箱伸出且末端与驱动装置连接。从而在发电装置刚启动，链条两侧重力差不足以带动主链轮转动时，通过驱动装置驱动启动链轮带动链条运转，以便充气装置能够给更多的浮桶充气，产生足够的浮力，实现链条的持续自运转。

10、作为本实用新型的进一步改进，储水箱顶部设有用于感知浮桶位置的限制开关。通过限位开关，感知到达最顶端的满气浮桶，从而方便控制系统根据浮桶的间距、主链轮转速等决定曲柄的位置，打开或者关闭电磁阀，决定运作时间。

技术特征：

1.一种用于水力发电装置的充气组件，其特征在于：包括空压机、气缸、滑杆、曲柄、支撑杆和送气管，所述气缸固定在水力发电装置顶部，所述空压机与气缸之间通过第一送气管路连接，所述滑杆竖直安装在水力发电装置内部一侧且上端与气缸活塞杆连接，所述滑杆下端与曲柄一端铰接，所述曲柄另一端与送气管垂直连接，所述送气管下端通过第二送气管路与空压机连接，所述支撑杆下端固定在水力发电装置底部，上端铰接在曲柄中部。

2.根据权利要求1所述的用于水力发电装置的充气组件，其特征在于：所述曲柄、支撑杆和送气管包括一组或多组。

3.根据权利要求1所述的用于水力发电装置的充气组件，其特征在于：所述第一送气管路和第二送气管路上均设有电磁阀和流量调节阀。

4.根据权利要求3所述的用于水力发电装置的充气组件，其特征在于：所述电磁阀和流量调节阀均与控制系统连接。

5.根据权利要求1所述的用于水力发电装置的充气组件，其特征在于：所述滑杆通过杆固定装置与水力发电装置侧壁连接，所述杆固定装置对应滑杆穿过位置设有滑动轴承。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于水力发电装置的充气组件，其特征在于：所述水力发电装置包括储水箱，所述储水箱内沿竖直方向设置有一对主链轮和从链轮，所述主链轮安装在主轴上，所述主轴一端从所述储水箱伸出且末端安装有连接齿轮，所述连接齿轮与变速箱连接，所述变速箱与发电机连接，所述主链轮和从链轮之间啮合连接有链条，所述链条外侧环布有浮桶，所述浮桶沿链条转动方向设有开口。

7.根据权利要求6所述的用于水力发电装置的充气组件，其特征在于：所述储水箱中部设有启动链轮，所述启动链轮与链条啮合，所述启动链轮安装在传动轴上，所述传动轴一端从所述储水箱伸出且末端与驱动装置连接。

8.根据权利要求6所述的用于水力发电装置的充气组件，其特征在于：所述储水箱顶部设有用于感知浮桶位置的限制开关。

技术总结本技术公开了发电设备技术领域内一种用于水力发电装置的充气组件，包括空压机、气缸、滑杆、曲柄、支撑杆和送气管，气缸固定在水力发电装置顶部，空压机与气缸之间通过第一送气管路连接，滑杆竖直安装在水力发电装置内部一侧且上端与气缸活塞杆连接，滑杆下端与曲柄一端铰接，曲柄另一端与送气管垂直连接，送气管下端通过第二送气管路与空压机连接，支撑杆下端固定在水力发电装置底部，上端铰接在曲柄中部。本技术的用于水力发电装置的充气组件，具有设计合理、可靠性高、组装方便、便于维修等优点。技术研发人员：裴韩佶,金英基,玄炳琦受保护的技术使用者：扬州斯大锅炉有限公司技术研发日：20231221技术公布日：2024/8/5