本发明专利技术涉及一种小型发电装置的发电机构，包括发电机、传动装置和摩擦轮，摩擦轮和传动装置传动联接，传动装置与发电装置上的发电机传动联接，传动装置为差速器，差速器包括壳体，在壳体内设有动力输入轴、动力输出轴和增速结构，动力输入轴的一端穿过壳体与摩擦轮传动联接，动力输出轴与发电机的电机主轴传动联接；壳体由复合材料制成：包括聚四氟乙烯40‑70份、聚酰亚胺10‑30份、磷酸三苯酯5‑20份、聚碳酸酯3‑15份、石墨3‑8份、包膜蒙脱土20‑40份、纳米碳化钙2‑10份、硅烷偶联剂1‑5份、无卤阻燃剂3‑15份。整个装置结构简单，壳体、旋转件、橡胶圈分别由特定的材料制成，大大提高了发电机构的综合性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发电机
，尤其涉及一种小型发电装置的发电机构。
技术介绍
现今社会，随着人们对于能源的需求的越来越高，能源带来的污染越来越严重，人们开始提倡节能环保，使用绿色能源。一些小型发电装置渐渐进入了人们的生活，如自发电型手表，可随着手臂的摆动发电。现有一种用于非机动车尤其是自行车的小型发电装置，该装置主要是将自行车行走时车轮的动力转化为电力，具体地是车轮转动带动发电装置的发电机转动产生电力。在该发电装置中，发电机构是该发电装置发电效果好环、使用寿命长短的关键。需要开发一种发电机构，该发电机构结构简单，和自行车的车轮传动配合好，使得这种发电装置发电效果好，使用寿命长，同时不会对自行车的正常运行产生影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种小型发电装置的发电机构，该发电机构结构简单，能很好的和自行车车轮传动配合，发电效果好，使用寿命长，同时不会对自行车的正常运行产生影响。为了解决所述技术问题，本专利技术的技术方案：一种小型发电装置的发电机构，包括发电机、传动装置和摩擦轮，摩擦轮和传动装置传动联接，传动装置与发电装置上的发电机传动联接，所述的传动装置为差速器，差速器包括壳体，在壳体内设有动力输入轴、动力输出轴和增速结构，所述的动力输入轴的一端穿过壳体与设置在差速器外部的摩擦轮传动联接，所述的动力输出轴与发电机的电机主轴传动联接；所述壳体由复合材料制成。作为优选，所述壳体由复合材料制成，所述的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数：聚四氟乙烯：40-70份聚酰亚胺：10-30份磷酸三苯酯：5-20份聚碳酸酯：3-15份石墨：3-8份包膜蒙脱土：20-40份纳米碳化钙：2-10份硅烷偶联剂：1-5份无卤阻燃剂：3-15份。本专利技术通过合理配伍壳体的材料，复配使用聚四氟乙烯、聚酰亚胺、磷酸三苯酯、聚碳酸酯进行改性，同时还添加石墨、包膜蒙脱土、纳米碳化钙等。其中聚碳酸酯具有优异的性能，可以显著提高外壳的耐冲击、耐油、耐酸和耐温范围广的性能，聚酰亚胺因为分子链中含有较多的刚性基团，抗蠕变能力强，具有良好的尺寸稳定性，且耐温达400℃以上，耐骤冷骤热，可长期使用温度范围-200～300℃，利用具有特殊结构的酚酞型聚酰亚胺对聚四氟乙烯进行改性，同时复配添加磷酸三苯酯、聚碳酸酯对聚四氟乙烯进行改性，并与其他组分协同作用，改善了聚四氟乙烯刚性差，易冷流等问题，提高壳体的拉伸强度、拉伸模量、韧性、耐扭转、抗冲击、抗老化、耐低温、耐高温、耐油、耐酸、耐腐蚀、阻燃性能等，进而提高差速器的综合性能。作为优选，所述聚四氟乙烯的平均粒径为20-30μm，体积密度为260-400g/L。作为优选，所述的聚碳酸酯由三光气法制得超高分子量聚碳酸酯粉末重均分子量为100000-110000。作为优选，所述的包膜蒙脱土通过如下方法制得：将蒙脱土在550-580℃下烧结6-8小时，冷却至室温，然后加入相当于其重量6-8％的烷基糖苷、3-4％的丙烯酸甲酯、3-5％的去离子水，超声震荡25-30分钟后，再于70-80℃恒温水浴中搅拌加热25-35分钟，得改性混合液；再在改性混合液中加入相当于其重量8-12％的浓度为30-35％的AlCl3溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9-10，搅拌20-25min后，静置3-4小时后，经过滤、洗涤、干燥处理后，在620-640℃烧结3-5小时，自然冷却至室温即得。作为优选，所述纳米碳化钙的粒径为20-80nm。进一步优选，所述的纳米碳酸钙为改性纳米碳酸钙，并通过如下方法进行改性：将纳米碳酸钙粉料加入高速捏合机中，加热至80-100℃，加入相当于粉料重量2-3％的钛酸酯偶联剂、4-5％
的硬脂酸钠和2-4％的椰子油，在200-300r/min的转速下搅拌10-15min，然后在80-90℃下烘干，粉碎过100-150目筛即可。作为优选，所述的无卤素阻燃剂为多磷酸铵、磷酸三聚氰胺、哌嗪中的一种或多种。所述差速器壳体材料还包括一些常规的组成成分，如相容剂、抗氧化剂、填料等等，均可选用普通市售的。作为优选，所述的摩擦轮包括圆盘状旋转件和套接在旋转件上的橡胶圈，在旋转件的外周面上一体成型有若干小凸体，在橡胶圈内侧设有与小凸体相匹配的凹口，用于容纳所述的小凸体。进一步优选，所述的旋转件由耐磨合金钢制成，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量百分比为：C：0.3-0.6％、Cu：2.2-3.0％、Mn：1.2-1.8％、Ti：0.05-0.1％、Ni：0.006-0.015％、Mg：0.5-1.2％、B：0.005-0.008％、Zr：0.05-0.2％、Nb：0.1-0.2％、Ta：0.02-0.5％，余量为Fe及不可避免的杂质。本专利技术旋转件由耐磨合金钢制成，通过各元素之间产生的协同作用提高旋转件的强度和良好的抗热腐蚀、抗氧化能力、抗疲劳性能、断裂韧性等综合性能。在旋转件耐磨合金钢中C不仅可以稳定奥氏体组织，还能与Zr、Ta、Ti等合金元素形成强碳化物的强化相。另外，合金元素Ti、Nb与N具有很强的亲和力，而在铸造过程中，不可避免会带入N，因此，需要合理控制N以及Ti、Nb等合金元素，使N与Ti和Nb形成TiN和NNb颗粒，弥散分布在合金中，起到弥散强化的作用，提高钴基高温合金在高温下的应力断裂寿命等性能。但是，N与合金元素形成的TiN等颗粒极难分解，会团簇存在于合金熔体中，在凝固过程中作为核心促进TiC等碳化物的析出与快速长大，块状碳化物阻塞枝晶间的通道，降低合金液的流动性和补缩性，从而会导致合金组织中的显微疏松明显增加以及合金力学性能的降低。因此，合金元素的含量和在铸造过程中带入的N元素的含量都需要严格控制。再进一步优选，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量百分比为：C：0.4-0.6％、Cu：2.2-2.8％、Mn：1.4-1.8％、Ti：0.05-0.08％、Ni：0.01-0.015％、Mg：0.6-1.0％、B：0.005-0.008％，Zr：0.06-0.15％，Nb：0.12-0.18％，Ta：0.05-0.3％，余量为Fe及不可避免的杂质。进一步优选，所述的橡胶圈由环氧树脂复合材料制成，环氧树脂复合材料包括如下的组成成分及其重量份数：环氧树脂：80-100份非环氧树脂的聚合树脂：40-60份无碱玻璃纤维：5-20份交联橡胶：8-20份无卤阻燃剂：5-25份改性剂：5-15份。本专利技术橡胶圈的材料复合使用环氧树脂及非环氧树脂的聚合树脂，并通过添加增强材料无碱玻璃纤维，纤维缠绕复合材料中，纤维承受着主要载荷，环氧树脂与非环氧树脂的聚合树脂充分发挥纤维的固有潜能，不仅在纵向压缩、横向拉伸与压缩、剪切等载荷作用下起着重要的作用，还支配着复合树脂的其他力学性能，如层间剪切强度和模量、压缩强度及纵向弯曲强度等。环氧树脂本身具有的高性能，通过与非环氧树脂的聚合树脂的复合作用，再与无碱玻璃纤维共同作用，提高了橡胶圈的综合性能，尤其是耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐气候、耐火焰、耐老化等与环境有关的性能。作为优选，所述的环氧树脂为双酚F型环氧树脂。作为优选，所述的非环氧树脂的聚合树脂为丙烯均聚物与乙烯/辛烯共聚物按质量比3-5:1混合而成的混合物。作为优选，所述的无碱玻璃纤维为短切玻璃纤维，短切玻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小型发电装置的发电机构，包括发电机、传动装置和摩擦轮，摩擦轮和传动装置传动联接，传动装置与发电装置上的发电机传动联接，其特征在于，所述的传动装置为差速器，差速器包括壳体，在壳体内设有动力输入轴、动力输出轴和增速结构，所述的动力输入轴的一端穿过壳体与设置在差速器外部的摩擦轮传动联接，所述的动力输出轴与发电机的电机主轴传动联接；所述的壳体由复合材料制成，所述的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数：聚四氟乙烯：40‑70份聚酰亚胺：10‑30份磷酸三苯酯：5‑20份聚碳酸酯：3‑15份石墨：3‑8份包膜蒙脱土：20‑40份纳米碳化钙：2‑10份硅烷偶联剂：1‑5份无卤阻燃剂：3‑15份。
【技术特征摘要】
1.一种小型发电装置的发电机构，包括发电机、传动装置和摩擦轮，摩擦轮和传动装置传动联接，传动装置与发电装置上的发电机传动联接，其特征在于，所述的传动装置为差速器，差速器包括壳体，在壳体内设有动力输入轴、动力输出轴和增速结构，所述的动力输入轴的一端穿过壳体与设置在差速器外部的摩擦轮传动联接，所述的动力输出轴与发电机的电机主轴传动联接；所述的壳体由复合材料制成，所述的复合材料包括如下的组成成分及其重量份数：聚四氟乙烯：40-70份聚酰亚胺：10-30份磷酸三苯酯：5-20份聚碳酸酯：3-15份石墨：3-8份包膜蒙脱土：20-40份纳米碳化钙：2-10份硅烷偶联剂：1-5份无卤阻燃剂：3-15份。2.根据权利要求1所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，复合材料中所述聚四氟乙烯的平均粒径为20-30μm，体积密度为260-400g/L，所述的聚碳酸酯由三光气法制得超高分子量聚碳酸酯粉末重均分子量为100000-110000。3.根据权利要求1所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述纳米碳化钙为粒径为20-80nm的改性纳米材料。4.根据权利要求1所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述的摩擦轮包括圆盘状旋转件和套接在旋转件上的橡胶圈，在旋转件的外周面上一体成型有若干小凸体，在橡胶圈内侧设有与小凸体相匹配的凹口，用于容纳所述的小凸体。5.根据权利要求4所述的小型发电装置的发电机构，其特征在于，所述的旋转件由耐磨合金钢制成，所述耐磨合金钢的组成成分及其质量百分比为：C：0.3-0.6％、Cu：2.2-3.0％、Mn：1.2-1.8％、Ti：0.05-0.1％、Ni：0.006-0.015％、Mg：0....
【专利技术属性】
技术研发人员：周明路，蔡琛辉，闫鑫，胡如夫，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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