一种循环升降环保发电的装置

技术领域

本发明涉及发电，也涉及循环升降的装置，具体而言涉及利用重物势能循环升降发电的装置。

背景技术

众所周知，重力势能(Gravitational Potential Energy)是物体因为

中国专利数据库中涉及重力势能的专利申请件有许多，例如：魏阳春申请的2010101537735号《重力势能再生能源发电站》、倪志泉与倪佳为申请的2012102783505号《重力势能发电》、青岛理工大学申请的2013105087539号《一种生活废水重力势能发电装置》、重庆威斯特电梯有限公司申请的2015109512279号《利用电梯重力势能的发电装置》、苗凤祥申请的2017111126810号《一种重力势能发电装置》、陈奕多申请的2018110902062号《一种重力势能循环水能量回收发电站》、马治强申请的2019107065758号《一种重力势能发电机》、王振铎申请的2020101897753号《一种重力势能蓄能发电系统》、江苏星星北斗星新能源科技有限公司申请的2021100356374号《一种组合重力势能发电装置》等。但迄今为止未见利用重物势能循环升降发电的装置。

发明内容

本发明旨在提供一种循环升降环保发电的装置，以利用国家电力带动重力势能进行循环升降发电，更好地利用可再生能源来增加电力满足人们生活的需求。

发明人在日常生活中，看到了许多生产重力势能的情况，例如工地上倾倒物料的势能，提升建筑材料的势能，如果这些势能都能够全部或部分被回收利用，将会使许多能源得到利用。经长期研究，发明人设计了将提升或落下的重物在上下过程中的绕组围绕定子作单向旋转的装置。

发明人提供的循环升降环保发电的装置，是由一组升级机构组成的，先安装好支架，在支架设置有三个平台，分别上平台，中间平台，下平台，有4台发电机分别安装在上平台和下平台，中间平台安装一平曳引机带动1个曳引轮，有4个发电机导向轮分别安装在曳引轮的右上，左上，右下和左下方位，有钢丝绳组绕安装在4个发电机导向轮和曳引轮之间，钢丝绳组两端分别系有1个相同重量的重垂块，每个导向轮中间都安装有两段转轴，第一段是导向轮连接增速箱属于低速转轴，第二段转轴是增速箱，惯性轮，发电机连接属于高速转轴。

发明人在发电机导向轮内圈侧面设计有棘轮和棘爪，棘轮固定在转轴上，棘爪固定在导向轮内圈，棘轮和棘爪是环环相扣，防止转轴逆转和倒转。

当曳引机启动运转时，如左重块提升右重块下降就是左上和右上发电机组获得重力势能进行发电。

左下和右下导向轮运转，转轴有棘轮和棘爪控制转轴不转。

左重块下降右重块提升就是左下和右下发电机组获得重力势能进行发电。

同样左上和右上的导向轮运转，转轴有棘轮和棘爪控制转轴不转。就这样左上右下，右下左上循环升降获得重力趋势进行发电，导向轮方向相反，转轴速度一致。

上述曳引机与曳引轮通过中间减速器相连接，曳引机在启动该装置初期带动钢丝绳组运转，装置驱动之后用于补充装置运转的带速作用。

上述发电机导向轮中央有棘轮和棘爪，棘轮固定在转轴上，使转轴只能单向转动，棘爪固定在导向轮内圈以防倒转。

上述钢丝绳组，是由6到8根组合而成。

上述2个重垂块分别代表需要提升或下降的重物，2个重垂块一升一降，循环运动，方向相反，速度一致，重垂块降落底部根据需要安装弹簧。

上述增速箱中有大小不同齿轮，相互由大到小啮合的齿轮，从低速到高速的效果。

发明人提供的循环升降环保发电的装置工作原理是：

先对装置的部件进行命名，以便说明运行的步骤和原理：一组并列的升降机构分别命名为甲装置和乙装置，甲乙两个装置分别有部分独立的构件，只有4台发电机分别为a/b/c/d发电机，各台发电机的转轴各是一根，转轴均由各自的a/b/c/d导向轮带动。两组装置的重垂块分别命名为A/A’和B/B’,即甲装置的重垂块左右为A/B，乙装置的重垂块为A’和B’.A/A’位置相同、转向相反，B/B’也是位置相同、转向相反。两组装置的引导轮与引导电动机均相同、转向相同。a/b/c/d导向轮均为棘轮，当钢丝绳向下运动时，导向轮随之转动；当钢丝绳向上运动时，导向轮则被棘齿限制而不转。对于甲装置来说，A、B两个重垂块运行方向相反，即A上B下，经过势能转变，运行方向就更改为A下B上，形成循环升降；对于乙装置来说，A’、B’两个重垂块运行方向相反，即A’上B’下，经过势能转变，运行方向就更改为A’下B’上，形成循环升降。但对于两组装置而言，A和A’运转方向是相反的，即A上A’下、B下B’上，当然也是同步循环升降。

当装置开始运行时，启动引导电动机，通过引导轮作用使A和B分别处于高位和低位，A在加入重物后得到势能。当A的势能达到设定值时，A即下降，钢丝绳就将B拉升，A和B的位置转换，分别处于低位和高位。之后B在加入重物后得到势能，而A卸载失去势能。当B的势能达到设定值时，B即下降，钢丝绳就将A拉升，A和B的位置再次转换如此反复循环。这里重要的是，随着A和B的升降，钢丝绳都会带动a/b/c/d导向轮，由于这些导向轮都是棘轮，只能向一个方向旋转，这个方向就是棘轮的顺向；倘若钢丝绳的方向是逆向，该导向轮就不旋转。所以对于装置运行来说，只有钢丝绳顺向运行的两个导向轮旋转，而钢丝绳处于逆向的两个导向轮不旋转。由于甲装置与乙装置是位置相同转向相反的，所以对于a/b/c/d发电机来说，总有一个转轴在不同导向轮的带动下不间断地旋转，因此每一个发电机的转子始终在旋转，从而产生的电流是源源不断的。当然这种装置适用于需要加载重物和卸载重物的场合，因为引导电动机所需的电能主要用于抵消装置运行中的阻力和摩擦消耗的能量，在正常运行中引导电动机不是运行的动力。

发明人指出：前述四个导向轮都配合转，四个导向轮都有棘爪在控制，想要上平台两个发电机得到势能，上平台的两个发电机的转轴就继续转，想要下平台两个发电机得到势能转轴就继续转。

发明人测算:13.4kWh曳引机，如果正常工作，每小时耗电就是13.4kWh电，如果采用100kW的发电机，如果正常运行工作，每小时产生的电量100kWh，四台发电机发电，每小时就是400kWh电。

本装置是回收势能产生电能的装置，它可以将生活和生产中过去没有回收的种种势能变为电能利用到我们的生活与生产中，为补充能源、减少碳的排放作出贡献。该装置适用于各种产生势能的场合和另设该装置势能发电。

附图说明

图1为装置的原理示意图；

图2为装置两组并列的升降机构的侧视示意图。

图中：1为上平台，2为下平台，3为引导电动机，4为引导轮，5为钢丝绳，6为导向轮，7为重垂块，8为转轴，9为增速齿轮，10为发电机，11为惯性轮，12为弹簧，13为棘齿，14为轴承。

具体实施方式

实施例一个磷酸盐生产企业的湿法磷酸车间，每天都有磷石膏排出，需要送到磷石膏堆积池，磷石膏排出的位置比磷石膏堆积池高20m,为了回收磷石膏的势能，该企业建设了一套发电装置。其结构如下：

它由升降机构的装置组成，机构有上平台1和下平台2，有4台发电机10分别安装在上平台1和下平台2上，组成发电机组；两个平台之间安装有1个引导电动机3和1个引导轮4，有4个导向轮6分别安装在引导轮4的右上、左上、右下和左下方位，有1根钢丝绳5绕装在4个导向轮6和引导轮4之间，钢丝绳5两端分别系有1个相同重量的升降重垂块7；每个导向轮6中间都安装有一根转轴8，该转轴8连接一套增速齿轮9之后通过惯性轮11与1台发电机10相连接；转轴8的两端安装有轴承14。

引导轮4与引导电动3相连接，引导轮4在驱动该装置初期用来带动钢丝绳5的运转，装置驱动之后用于补充装置运行时的损耗。

导向轮6是带有棘齿13的棘轮，棘轮使转轴只能单向转动。

重垂块7分别代表磷石膏，2个重垂块7一升一降，循环运动、方向相反、速度一致；重垂块7底部安装有弹簧12。

增速齿轮9为由大到小啮合的齿轮，其数量为3个。

甲乙两组并列的升降机构中，所述导向轮6的转轴8是同一根轴，带动同一发动机10运转。

通过安装此装置，该企业回收势能发电，经济效益有所提升。