[发明专利]一种配备风能转换系统的汽压动力机

说明书

技术领域

本发明属于风力发电的技术领域，具体涉及一种配备风能转换系统的汽压动力机。

背景技术

随着社会的进步和发展，人们对能源的需求也与日俱增，而传统的煤、油、汽等资源为不可再生能源，已日渐匮乏，新能源的开发虽然是一个美好的发展方向，但在实际运用中，仍是燃煤、燃油和燃气等传统能源占主要地位。而我国是一个人口大国，也是能源消耗大国，更是一个能源进口大国，节能减排已成为重要的国策，如果在不影响工业、农业、交通运输业以及人们的日常生活情况下，能使能源消耗减半，那将具有巨大的经济意义和重要的战略意义。为了达到此目的，研制新型发动机，挖掘已知能源的使用潜力，提高能源的利用率，是一个积极而有效的措施。

在现有的发动机种类中，活塞连杆发动机占主流地位，是所有内燃机的通用结构形式，虽然其结构和性能不断改进完善，但仍存在一个无法改变的缺陷，即能量利用率低。

活塞连杆机构是将活塞的往复运动转换为曲轴旋转运动的机构，在做功的这一过程中，燃烧热膨胀对活塞顶部的推力严格来说是一个变力，为了论述简便可作为一个平均恒力。在做功过程中，活塞的输出功等于平均恒力和行程的乘积，即W=F.S，这一过程中，曲柄旋转了180°，活塞的行程等于曲轴的旋转角弧度，即S=θ=π，如果不存在能量的损失，F.S=T.θ，因S=θ，力与转矩相等F= T，则将力转变为转矩的过程是按正弦规律变化的，F.Sinθ= T。活塞在行程过程的上止点、下止点转矩均为零，在行程中点的转矩最大为F，曲轴在旋转180°的过程中，其转矩由小到大、从大到小的变化，取其平均输出功为最大转矩和最小转矩的二分之一，即T=F/2，由此可知曲轴的输出功为活塞输出功的50%。无论活塞连杆发动机如何先进，其转换性质无法改变，能量利用率始终不会超过50%。

汽轮机是在非密封状态下工作的，靠高压蒸汽流对涡轮产生的侧推力而旋转，涡轮转轴的输出功只是高压蒸汽流能量利用的一部分，因此，涡轮机的能量转换率不如活塞连杆发动机。

对于水力发电厂的水轮机，反击式水轮机的转轮靠水流的反冲力产生的转矩旋转，反冲出去的水流所具有的动能就是损失的能量，因此，水轮机同样存在能量泄漏大，能量转换率低的缺陷。

在能量转换机械中，电动机的能量转换率高达90%，其原因是：一是电磁力靠空间传递，不存在实物连接所产生的机械损失；二是作用于转子的电磁力是纯切向力，不存在力的分解损失，只有10%左右的电能转换为热能消耗，其余均转换为机械能。汽压动力机的发明理念吸取了电动机能量转换率高的特点，放弃了传递能量损失大的连杆机构，改变了汽轮机，水轮机能量泄漏大的缺陷，这就是汽压动力机的发明创新点。

发明内容

本发明为了能广泛、高效地转换利用已知自然能源，进而提供了一种配备风能转换系统的汽压动力机。

本发明采用如下技术方案：

一种配备风能转换系统的汽压动力机，包括通过管路依次连接的风车、空气压缩机、高压罐组、低压驱动罐和汽压动力机，汽压动力机的输出端连接工作机组，高压罐组和低压驱动罐之间的管路为高压管道，汽压动力机和低压驱动罐之间的管路为低压管道，所述与低压驱动罐连接的高压管道处设有气压自动控制阀，低压管道上设有节速阀。

所述的汽压动力机包括机体以及通过轴承、前轴承盖和后轴承盖安装于机体内的叠合三叶旋转轴，叠合三叶旋转轴包括主轴和若干三叶轮，各三叶轮均匀的交错安装于主轴上，主轴的一端连接有节速器，节速器通过油管与节速阀连接，主轴的另一端作为输出端与工作机组连接；

所述机体上开有进气窗口和排气窗口，进气窗口通过进气窗盖外接进气管，进气管与低压管道连接，排气窗口通过排气窗盖外接排气管。

所述三叶轮的数量不少于三个，且三叶轮之间设有间隔盘，靠近主轴（65）两端的三叶轮外端面设有密封盘。

所述三叶轮的叶片最大直径处外缘开有沿轴线方向的通长密封槽。

所述密封盘和间隔盘的外缘均开有密封环槽，密封环槽内安装密封件。

所述的机体内壁设有通长的衬套，衬套上开有若干进气口和排气口。

所述的节速器包括离心旋转机构、推力轴承、轴承座以及由活塞和油杯组成的伸缩机构，活塞上绕接有回位弹簧，油杯与油管连接，推力轴承安装于轴承座上，推力轴承径向方向通过卡爪固定；

所述的离心旋转机构包括主动盘以及对称安装于主动盘上的两组飞锤机构，飞锤机构通过销轴与主动盘的一端面铰接，飞锤机构包括压爪和飞锤，压爪朝向主动盘圆心安装，飞锤背离主动盘圆心安装，主动盘的另一端面与主轴连接；