一种压缩空气动力发电机制造技术

本发明专利技术属于发电技术领域，公开了一种压缩空气动力发电机，包括活塞、机壳、回位弹簧、引气管路、进气管路和储气罐。活塞本体采用永久磁铁材料，中部设计有环形槽，与机体内壁形成联通室，活塞顶部与机体靠近排气阀一端形成气体膨胀室。机壳中部设计有引气口和进气口，顶部设计有喷气口和排气口，机体壳内部分布有电磁线圈。采用压缩空气作为动力，推动活塞做功发电，只有物理变化过程，对环境不会造成污染。通过活塞上的环行槽与机壳内壁上的气孔间位置关系的改变来实现进、排气的切换，大量的减少了阀门控制，节省了设备资源，减少了占地，提升了设备的可靠性。可为各工矿企业及楼堂馆所使用，作为电能的储备和紧急情况下能够调用的能源。

【技术实现步骤摘要】
一种压缩空气动力发电机
本专利技术属于本专利技术属于发电
，公开了一种压缩空气动力发电机。
技术介绍
电能属于二次能源，在交流发电过程中，发电厂要依据用电的需求发电，也就是说发多少电就必须用多少电，如耗电量与发电量不匹配，电网频率就会受较大的影响，电厂为了发电机均衡运转，也会通过峰谷电价的不同来调节需求，让企业自动的选择错峰用电，故对电能的分布式存储调用成了当前发电行业和工业用电大户所需要考虑的问题，各种形式的发电装置在不同类型的企业间大量应用。自由活塞交流发电机具有极大的效率潜能。自由活塞交流发动机通常是拥有活塞的交流发电机，活塞在自己的运动路径中可以自由移动，不与曲轴、齿轮和飞轮等连接，活塞体部分或者全部为永久磁铁。几乎在所有的自由活塞交流发电机中，都是通过燃烧产生的高温高压气体来推动活塞运动，使电磁线圈内部磁通量变化，从而产生电流。这样的自由活塞交流发电机主要存在如下问题：首先，燃烧会产生大量二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等，对环境造成污染；其次，有的方案燃烧过程需要点火装置进行点火，这样使得无论是机械机构，还是控制方法上都相对复杂；另外，燃烧产生的高温对结构强度等也会造成非常大的影响。专家们实践了各种清洁的能源存储调用方式，试图将用电低谷时的低成本电储存起来，在用电高峰时投入使用。例如，某汽车制造行业计算机中心的电力是由两个独立的变电站分别提供的，如果一个变电站的电网发生故障，另一个变电站会迅速介入，如果两个变电站都发生了故障，飞轮储能气系统则会登场。计算机中心的储能器转子重达3吨，供电正常时，他们以每分钟3300转的转速不间断运行，当临时停电时，转子仅需30秒就能完全静止，并将全部动能送入发电机，转化为电能，起到应急供电的作用。但是，这种储存动能转化为电能的方式可持续的时间短，且转子的体积大，空间受限，只能作为应急发电使用。公告号为CN106246229A的中国专利技术专利申请公开了一种可再生能自由活塞式线性发电机，利用钕铁硼永磁铁磁极同极的排斥势能和压缩空气能，推动永磁铁双头活塞移动切割磁感线产生感应电流的电能和热能，可以将用电低谷时的电能通过空压机转变为压缩空气能储存，在用电高峰时再将储存的压缩空气能通过线性发电机转化成电能，但是每个发电单元的两套进排气管的循环通断依靠多个电磁阀来完成，造成管路、阀件较多，经常会出现阀件堵塞、卡滞和阀件磨损带来的漏气，可靠性较低，而且每个冲程靠磁场来复位还有可能在壳体上产生感应电流，造成漏电损失或安全隐患。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供一种压缩空气动力发电机，具体技术方案如下：一种压缩空气动力发电机，包括活塞、机壳、回位弹簧、引气管、引气阀、进气管、排气管、排气尾管和储气罐，在所述机壳中部设置有引气口，所述储气罐内储有压缩空气，储气罐出口通过所述引气管与所述引气口连通，引气阀安装在引气管上，控制引气管通断，所述活塞整体呈圆柱状，由永磁材料制成，可在机壳腔内滑动，外周与机壳内壁贴合，机壳内外壁间嵌有电磁线圈，当所述活塞柱体处于竖直方向上时，其中部设置有同轴环形槽一，所述同轴环形槽一以上的部分为活塞上部，所述同轴环形槽一以下的部分为活塞下部，所述环形槽一与机壳内壁形成联通室，所述活塞顶部与机壳内腔顶之间区域形成气体膨胀室，所述回位弹簧轴向垂直于活塞下端面，设置于所述活塞底部与机壳内腔底之间，在所述活塞下部设置有同轴环形槽二，所述同轴环形槽二与机壳内壁形成尾气室，在所述机壳中部还设置有进气口，顶部设置有喷气口和排气口，下部设有泄气口和尾气口，所述进气口与喷气口之间通过所述进气管从所述机壳外连通，所述引气管一端与所述引气口连通，另一端接至所述储罐，所述排气口和泄气口通过所述排气管从所述机壳外连通，所述排气尾管从机壳外部与所述尾气口连接。当活塞位于上止点时，进气口与引气口均与所述联通室连通，泄气口被所述活塞下部封闭，尾气口的位置位于所述活塞下部端面以下所述机壳腔壁上；当活塞从上止点向下运动时，活塞上部外周面能封闭进气口直至活塞运动到下止点，引气口始终位于所述联通室的内壁上，当所述活塞位于下止点时，所述泄气口与排气口均与所述尾气室连通。这样，除了位于发电机进口端的引气管上设有一个引气阀外，其余管路的启闭均通过活塞的往复运动来完成，不再有其他任何阀件，压降小，能耗低，减少了卡滞，可靠性高。优选的，为了避免压缩气体排出发电机外，造成空气能的浪费，所述尾气室通过排气尾管与压缩机相连，尾气经再次压缩后通过所述储罐后又进入所述引气管，重新循环利用。这种方式也能很好的减低压缩空气排放造成的噪音。优选的，该压缩空气发电机还包括控制系统，所述引气阀为自动控制阀门，所述机壳内活塞运动上止点处设有限位凸台，所述机壳底部设有位置传感器，能将活塞底部的位置信息回传控制系统，控制引气阀动作。这样能使得上述活塞的行程得到精确控制，发电机运行平稳，发出电的各项指标稳定。优选的，为让运动负荷缓冲均匀，所述回位弹簧有多个，在所述活塞下端面均布。相对于现有技术，本专利技术的优势在于：环保、经济，运动阀件大幅减少，运行平稳，噪音低，能效高，适合各工矿企业及楼堂馆所作备用电源使用。附图说明图1为本专利技术的一个实施例中发电机活塞处于不同工作位置时的结构示意图。图中，(a)活塞处于上止点位置示意图；(b)活塞堵住进气口位置示意图；(c)活塞处于下止点位置示意图；(d)回位弹簧使活塞上行回到上止点过程中示意图；1、引气口；2、进气口；3、喷气口；4、排气口；5、引气阀；6、进气管；7、排气管；8、机壳；9、电磁线圈；10、活塞；11、进气联通室；12、回位弹簧；13、泄气口；14、气体膨胀室；15、引气管；16、限位凸台；17、活塞位置传感器；18、排气尾管；19、尾气室；20、尾气口；具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本专利技术进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于该实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1，一种压缩空气动力发电机，包括活塞10、机壳8、回位弹簧12、引气管15、引气阀5、进气管6、排气管7、排气尾管18、储气罐，在所述机壳中部设置有引气口1，所述储气罐内储有压缩空气，储气罐出口通过所述引气管15与所述引气口1连通，引气阀5安装在引气管15上，控制引气管15的通断，活塞10整体呈圆柱状，由永磁材料制成，可在机壳腔内滑动，外周与机壳8内壁贴合，机壳8内外壁间嵌有电磁线圈9，当活塞10柱体处于竖直方向上时，其中部设置有同轴环形槽一，所述同轴环形槽一以上的部分为活塞上部，所述同轴环形槽一以下的部分为活塞下部，所述环形槽一与机壳8内壁形成联通室11，所述活塞顶部与机壳内腔顶之间区域形成气体膨胀室14，采购同型号回位弹簧12共7个，弹簧轴向垂直于活塞10下端面，均布于所述活塞10底部与机壳内腔底之间，活塞10下端面中心在活塞10下部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩空气动力发电机，包括活塞、机壳、回位弹簧、引气管、引气阀、进气管、排气管、排气尾管、储气罐，在所述机壳中部设置有引气口，所述储气罐内储有压缩空气，储气罐出口通过所述引气管与所述引气口连通，所述引气阀安装在所述引气管上，控制所述引气管的通断，所述活塞整体呈圆柱状，由永磁材料制成，可在机壳腔内滑动，外周与机壳内壁贴合，机壳内外壁间嵌有电磁线圈，当所述活塞柱体处于竖直方向上时，其中部设置有同轴环形槽一，所述同轴环形槽一以上的部分为活塞上部，所述同轴环形槽一以下的部分为活塞下部，所述环形槽一与机壳内壁形成联通室，所述活塞顶部与机壳内腔顶之间区域形成气体膨胀室，所述回位弹簧轴向垂直于活塞下端面，设置于所述活塞底部与机壳内腔底之间，其特征为：在所述活塞下部设置有同轴环形槽二，所述同轴环形槽二与所述机壳内壁形成尾气室，在所述机壳中部还设置有进气口，顶部设置有喷气口和排气口，下部设有泄气口和尾气口，所述进气口与喷气口之间通过所述进气管从所述机壳外连通，所述引气管一端与所述引气口连通，另一端接至所述储罐，所述排气口和泄气口通过所述排气管从所述机壳外连通，所述排气尾管从机壳外部与所述尾气口连接；/n当活塞位于上止点时，进气口与引气口均与所述联通室连通，泄气口被所述活塞下部封闭，尾气口的位置位于所述活塞下部端面以下所述机壳腔壁上；当活塞从上止点向下运动时，活塞上部外周面能封闭进气口直至活塞运动到下止点，引气口始终位于所述联通室的内壁上，当所述活塞位于下止点时，所述泄气口与排气口均与所述尾气室连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种压缩空气动力发电机，包括活塞、机壳、回位弹簧、引气管、引气阀、进气管、排气管、排气尾管、储气罐，在所述机壳中部设置有引气口，所述储气罐内储有压缩空气，储气罐出口通过所述引气管与所述引气口连通，所述引气阀安装在所述引气管上，控制所述引气管的通断，所述活塞整体呈圆柱状，由永磁材料制成，可在机壳腔内滑动，外周与机壳内壁贴合，机壳内外壁间嵌有电磁线圈，当所述活塞柱体处于竖直方向上时，其中部设置有同轴环形槽一，所述同轴环形槽一以上的部分为活塞上部，所述同轴环形槽一以下的部分为活塞下部，所述环形槽一与机壳内壁形成联通室，所述活塞顶部与机壳内腔顶之间区域形成气体膨胀室，所述回位弹簧轴向垂直于活塞下端面，设置于所述活塞底部与机壳内腔底之间，其特征为：在所述活塞下部设置有同轴环形槽二，所述同轴环形槽二与所述机壳内壁形成尾气室，在所述机壳中部还设置有进气口，顶部设置有喷气口和排气口，下部设有泄气口和尾气口，所述进气口与喷气口之间通过所述进气管从所述机壳外连通，所述引气管一端与所述引气口连通，另一端接至所述储罐，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志强，潘黎劲，庹汉郧，陈龙，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42