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CN116624311A - 一种管道压差发电装置 - Google Patents

一种管道压差发电装置 Download PDF

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CN116624311A
CN116624311A CN202310605031.9A CN202310605031A CN116624311A CN 116624311 A CN116624311 A CN 116624311A CN 202310605031 A CN202310605031 A CN 202310605031A CN 116624311 A CN116624311 A CN 116624311A
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CN
China
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end cover
impeller
power generation
rear end
differential pressure
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CN202310605031.9A
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English (en)
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何明泽
王众
魏梦浩
樊昕宇
杨开
李鹏宇
张添毅
金海枫
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Yanshan University
Original Assignee
Yanshan University
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
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    • Y02E10/20—Hydro energy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本发明公开了一种管道压差发电装置，包括线圈架和流体动力装置，线圈架上设有安装孔，安装孔的壁面内设有发电线圈；流体动力装置包括叶轮磁座，叶轮磁座为圆盘状结构，叶轮磁座的侧壁上设有多个子磁体，叶轮磁座中部插入叶轮，叶轮包括转轴，转轴内部中空，其内设有多个叶片，转轴的两端伸出叶轮磁座，流体动力装置设置于线圈架上的安装孔内，其叶轮磁座与发电线圈对应，线圈架的两端分别设有前端盖和后端盖，前端盖和后端盖中部均设置流道，前端盖和后端盖相对的侧面设有圆筒结构，圆筒结构内边缘设有第一台阶，第一台阶构成轴承座，叶轮的转轴两端分别通过一个轴承安装在前端盖和后端盖的轴承座内。本发明具有结构简单、发电效率高的优点。

Description

一种管道压差发电装置
技术领域
本发明属于节能发电技术领域，涉及一种管道压差发电装置。
背景技术
法拉第电磁感应定律的发现，让发电机成为工业生产中常用设备。目前液压装置在大、小型工厂中发挥着重要作用，进油管路提供较大的压力，保证装置能够顺利工作，在满足需求后，回油管路带着一定压差回到油箱，其中就有部分压差能量被浪费。
为了解决上述问题，有必要在回油管路中安装一个发电装置，进行能量回收。
公开号CN201910687074的中国专利申请公开了一种管道发电机，通过电动阀控制流体动力装置的流入端前的流体压力，壳体内流体使流体动力装置产生动力，该动力通过磁力连轴器带动发电机进行发电，该管道发电机存在结构较复杂、压降大，回收效率低等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种管道压差发电装置，具有结构简单、发电效率高的优点。
为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种管道压差发电装置，包括线圈架和流体动力装置，所述线圈架上设有安装孔，安装孔的壁面内设有发电线圈；
所述流体动力装置包括叶轮磁座，叶轮磁座为圆盘状结构，叶轮磁座的侧壁上设有多个子磁体，叶轮磁座中部插入叶轮，叶轮包括转轴，转轴内部中空，其内设有多个叶片，转轴的两端伸出叶轮磁座，
所述流体动力装置设置于线圈架上的安装孔内，其叶轮磁座与发电线圈对应，
线圈架的两端分别设有前端盖和后端盖，前端盖和后端盖中部均设置流道，前端盖和后端盖相对的侧面设有圆筒结构，圆筒结构内边缘设有第一台阶，所述第一台阶构成轴承座，叶轮的转轴两端分别通过一个轴承安装在前端盖和后端盖的轴承座内。
在一些实施例中，所述线圈架的外壁面设置有电池组，通过电池组收集发电装置发出的电能并储存。
在一些实施例中，所述前端盖和后端盖的圆筒结构端面和线圈架之间设有密封垫圈。
在一些实施例中，所述前端盖和后端盖的流道壁面靠近圆筒结构一侧均设有第二台阶，叶轮的转轴两端分别伸入其对应的第二台阶内；所述第二台阶的内壁设有密封圈固定槽，密封圈固定槽内设有密封圈，用于对叶轮和端盖之间进行密封。
在一些实施例中，所述多个子磁体包括沿叶轮磁座的外壁周向均布，相邻的子磁体外露部分磁极相反。
在一些实施例中，所述叶轮磁座和叶轮为一体结构。
在一些实施例中，所述前端盖、线圈架和后端盖上均圆周阵列通孔，通孔内穿入螺栓对三者进行固定。
在一些实施例中，所述前端盖和后端盖的端部为法兰盘结构。
在一些实施例中，所述前端盖和后端盖的法兰盘结构端面由内到外设有多道用于放置密封圈的环形槽。
与现有技术相比，本发明的管道压差发电装置至少具有下列有益效果：
1、本发明通过压差驱动叶轮转动，设置在叶轮磁座上的磁体形成磁场随之转动，切割发电线圈发电，相比现有技术通过磁性联轴器连接发电装置的技术方案，结构更简单，因此相同压差的流体通过时，驱动叶轮的转动的圈数增加，提升了管道发电机装置的发电效率；
2、本发明的两端采用端盖法兰结构，可以外接蝶阀或管道传感器等元件并为其供电，自由度高，兼容性好，易于成本控制。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例管道压差发电装置总体结构的爆炸图；
图2为本发明实施例管道压差发电装置外型结构图；
图3为本发明实施例管道压差发电装置内部剖视图；
图4为本发明中流体动力装置的结构图；
图5为本发明中线圈架的结构图；
图6为本发明中端盖的结构图。
图中附图标记如下：
螺栓1、端盖2、端盖流道21、轴承座22、密封圈固定槽23、密封圈4、轴承5、线圈架6、安装孔61、电池组62、发电线圈7、流体动力装置8、叶轮81、叶轮磁座82、子磁体9、螺母10。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
在本发明的描述中，需要明确的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序；术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供了一种管道压差发电装置，参见图1和图5，包括线圈架6、流体动力装置8和端盖2，所述线圈架6上设有安装孔61，安装孔61的壁面内设有发电线圈7，端盖2包括前端盖和后端盖。
具体地，参见图4，所述流体动力装置8包括叶轮磁座82，叶轮磁座82为圆盘状结构，叶轮磁座82的侧壁上设有多个子磁体9，叶轮磁座82中部插入叶轮82，叶轮82包括转轴，转轴内部中空，其内均匀设有多个叶片83，转轴的两端伸出叶轮磁座82。
具体地，参见图3，所述流体动力装置8设置于线圈架6上的安装孔61内，其叶轮磁座82与发电线圈7对应。
具体地，参见图3，所述前端盖和后端盖分别设置在线圈架6的前后两端，前端盖和后端盖中部均设置流道21，前端盖和后端盖相对的侧面设有圆筒结构，圆筒结构内边缘设有第一台阶，所述第一台阶构成轴承座22，叶轮82的转轴两端分别通过一个轴承5安装在前端盖和后端盖的轴承座22内。
作为本发明的一个优选实施例，所述线圈架6的外壁面设置有电池组62，通过电池组62收集发电装置发出的电能并储存。电池组62直接设置在线圈架6的外壁面，可以省去外部供电时繁杂的线路问题。
作为本发明的一个优选实施例，参见图3，所述前端盖和后端盖的圆筒结构端面和线圈架6之间设有密封垫圈3。端盖和线圈架6之间设置密封垫片3以防止流体泄漏。
作为本发明的一个优选实施例，参见图3，所述前端盖和后端盖的流道21壁面靠近圆筒结构一侧均设有第二台阶，叶轮82的转轴两端分别伸入其对应的第二台阶内；所述第二台阶的内壁设有密封圈固定槽23，密封圈固定槽23内设有密封圈4，用于对叶轮82和端盖之间进行密封，防止端盖2内部的流体进入发电线圈部位，避免对发电造成影响。
作为本发明的一个优选实施例，参见图3，所述多个子磁体9包括沿叶轮磁座82的外壁周向均布，相邻的子磁体9外露部分磁极相反。例如，当其中一个子磁体9朝向外部的一端为N极时，位于其两侧的子磁体朝向外部的一端为S极，由此，磁体间形成磁场。
作为本发明的一个优选实施例，所述叶轮磁座82和叶轮82制作成一体结构。由此，零部件的数量更少、拆装更方便，还可以有效避免两者在转动的过程中出现连接松动。
作为本发明的一个优选实施例，参见图1和图3，所述前端盖、线圈架6和后端盖上均圆周阵列通孔，通孔内穿入螺栓对三者进行固定。
本实施例在工作时，带压流体从前端盖的流道21进入，喷射产生的冲击力驱使叶片带动流体动力装置8转动，随后从流道21后端盖的流道21进出，设置在叶轮磁座上的磁体形成磁场随之转动，切割发电线圈发电。前端盖和后端盖的圆筒结构端面和线圈架6之间设有密封垫圈3。端盖和线圈架6之间设置的密封垫片3以防止流体泄漏。所述前端盖和后端盖的流道21第二台阶内的密封圈4对叶轮82和端盖之间进行密封，防止端盖2内部的流体进入发电线圈部位，避免对发电造成影响。
作为本发明的一个优选实施例，所述前端盖和后端盖的端部为法兰盘结构，可以外接蝶阀或管道传感器等元件并为其供电，自由度高，兼容性好，易于成本控制。
作为本发明的一个优选实施例，参见图3和图6，所述前端盖和后端盖的法兰盘结构端面由内到外设有多道用于放置密封圈的环形槽，在外接蝶阀或管道传感器等元件时，保证其密封性，防止液体外漏。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种管道压差发电装置，其特征在于：
包括线圈架(6)和流体动力装置(8)，所述线圈架(6)上设有安装孔(61)，安装孔(61)的壁面内设有发电线圈(7)；
所述流体动力装置(8)包括叶轮磁座(82)，叶轮磁座(82)为圆盘状结构，叶轮磁座(82)的侧壁上设有多个子磁体(9)，叶轮磁座(82)中部插入叶轮(82)，叶轮(82)包括转轴，转轴内部中空，其内设有多个叶片(83)，转轴的两端伸出叶轮磁座(82)，
所述流体动力装置(8)设置于线圈架(6)上的安装孔(61)内，其叶轮磁座(82)与发电线圈(7)对应，
线圈架(6)的两端分别设有前端盖和后端盖，前端盖和后端盖中部均设置流道(21)，前端盖和后端盖相对的侧面设有圆筒结构，圆筒结构内边缘设有第一台阶，所述第一台阶构成轴承座(22)，叶轮(82)的转轴两端分别通过一个轴承(5)安装在前端盖和后端盖的轴承座(22)内。
2.根据权利要求1所述的管道压差发电装置，其特征在于：
所述线圈架(6)的外壁面设置有电池组62，通过电池组62收集发电装置发出的电能并储存。
3.根据权利要求2所述的管道压差发电装置，其特征在于：
所述前端盖和后端盖的圆筒结构端面和线圈架(6)之间设有密封垫圈(3)。
4.根据权利要求3所述的管道压差发电装置，其特征在于：
所述前端盖和后端盖的流道(21)壁面靠近圆筒结构一侧均设有第二台阶，叶轮(82)的转轴两端分别伸入其对应的第二台阶内；
所述第二台阶的内壁设有密封圈固定槽23，密封圈固定槽23内设有密封圈(4)，用于对叶轮(82)和端盖之间进行密封。
5.根据权利要求4所述的管道压差发电装置，其特征在于：
所述多个子磁体(9)包括沿叶轮磁座(82)的外壁周向均布，相邻的子磁体(9)外露部分磁极相反。
6.根据权利要求5所述的管道压差发电装置，其特征在于：
所述叶轮磁座(82)和叶轮(82)为一体结构。
7.根据权利要求6所述的管道压差发电装置，其特征在于：
所述前端盖、线圈架(6)和后端盖上均圆周阵列通孔，通孔内穿入螺栓对三者进行固定。
8.根据权利要求7所述的管道压差发电装置，其特征在于：
所述前端盖和后端盖的端部为法兰盘结构。
9.根据权利要求8所述的管道压差发电装置，其特征在于：
所述前端盖和后端盖的法兰盘结构端面由内到外设有多道用于放置密封圈的环形槽。
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