基于管道驱动式发电装置
技术领域
本发明属于管道发电装置技术领域，特别是涉及一种基于管道驱动式发电装置。
背景技术
发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
现有公开的有关管道水流或气流或液体流发电装置多为海浪发电。
现有公开专利一种管道式水力发电装置(专利号为2010202842393)，接于花洒手柄管道，包括随着水流通过而旋转的叶轮和发电机装置，发电机装置包括磁转子及定子线圈，叶轮和发电机装置装配于一圆柱壳体内，发电机装置为完全隔离水流的方式密封于一腔体内，水流自圆柱壳体的入水端进入，冲击到叶轮后自圆柱壳体内壁和发电机装置包封层的之间空隙流过从出水端流出，叶轮上布置有与磁转子相配的磁铁，磁铁的旋转驱动电机的磁转子同向旋转。本实用新型解决了电机的防水防锈问题，线圈和电机转子磁体完全避免和水接触，驱动部分与发电装置隔断式装配，磁力传动，体积小可装于手柄管道内，更有利于花洒的整体设计，头部轻薄，美观大方，适于电机驱动的花洒类卫浴产品。上述技术方案要解决的是电机的防水防锈问题，且是应用在适于电机驱动的花洒类卫浴产品。
对于管道的监管系统的供电问题是个需要解决的技术问题，随着管路布置电线的方式怎会需要大量的线缆布置，成本较高；另一方面对于接入的具有一定势能的水系管路的管道，将管道内的液体流的动能转化为电能发电的方式进行收集。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于管道驱动式发电装置，通过位于管道内的叶轮磁场转子对管道外的线圈绕组做切割磁感线运动而产生电能，对于管道输送气体或液体流的过程，可以将管道内的气体或液体流的动能转化为电能，用于对管道监管传感器的供电或提供一种能源发电过程。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为基于管道驱动式发电装置，包括用于连接管道的发电机管壳，围绕所述发电机管壳的周侧设置有定子线圈绕组；通过管道气流或液体流推动的转子组件，所述转子组件与发电机管壳的内表面通过设置的限位组件转动配合；位于所述转子组件的周侧设置有与定子线圈绕组产生切割磁感线运动的磁铁。
进一步地，所述转子组件包括有轴转子和无轴转子。
进一步地，所述转子组件包括通过限位组件连接的有轴转子，所述有轴转子包括转轴，所述转轴与磁铁之间固定有叶轮，所述限位组件包括位于所述发电机管壳的两端面分别固定的支架，所述有轴转子的两端通过轴承固定在支架上。
进一步地，所述发电机管壳包括通过限位组件限定的无轴转子，所述无轴转子包括一筒体，位于筒体内表面沿筒体的圆周方向均布设置有叶片，若干所述叶片的伸展延伸的端部依次形成一个中心流动空间；位于筒体的外部固定有环形磁铁或磁铁块。
进一步地，所述筒体与发电机管壳间隙配合，位于发电机管壳的两端面分别固定有一限位环，所述限位环的内表面设置有阶梯孔，所述限位环的一端面设有阶梯环台，位于阶梯环台的表面均固定有与环形磁铁或磁铁块同极相斥的磁环。
进一步地，所述限位组件所述筒体与发电机管壳间隙配合，所述筒体通过轴承与发电机管壳连接。
进一步地，所述定子线圈绕组为线圈绕组环筒或线圈绕组块。
进一步地，所述定子线圈绕组为线圈绕组环筒，所述线圈绕组环筒为由若干环形硅钢片叠加形成的环筒，所述环筒上沿轴向方向布置有绕线组；所述线圈绕组环筒套设在发电机管壳的外部；所述发电机管壳的外部为光滑面，将线圈绕组环筒过盈配合到发电机管壳上，然后，位于发电机管壳两端分别固定法兰。
进一步地，所述定子线圈绕组为线圈绕组块，所述线圈绕组块包括一与发电机管壳同心的支撑弧板；位于所述支撑弧板的两端面分别固定有一限位弧板；位于所述支撑弧板的内弧面或外弧面固定有硅钢片组件，所述硅钢片组件上固定有绕线组；所述发电机管壳的两端外部分别设置有用于限定线圈绕组块的限位滑环。
进一步地，所述位于两所述限位滑环的相对面分别开有环形滑槽；所述限位滑环的外侧面且靠近开有环形滑槽的一侧开有用于安装线圈绕组块的缺口槽；所述缺口槽与环形滑槽相互连通；所述支撑弧板两端的限位弧板穿过缺口槽后在环形滑槽内滑动配合。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过位于管道内的叶轮磁场转子对管道外的线圈绕组做切割磁感线运动而产生电能，对于管道输送气体或液体流的过程，可以将管道内的气体或液体流的动能转化为电能，用于对管道监管传感器的供电或提供一种能源发电过程。
2、本发明在两管道之间设置，通过设置不同的绕线组的配合方式实现不同的安装环境，采用整体式的线圈绕组环筒安装方便，效能高；而线圈绕组块的方式比较方便维护。
3、本发明在发电机管壳内的叶轮采用的带轴支架的方式进行固定的实施例属于常规的安装方式，成本相较于无轴时一体式的叶片转子，而且可以采用磁悬浮的方式进行限定转动位置，具有随流性好，阻力小等特点。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为实施例四的管道驱动式发电装置结构示意图；
图2为发电机管壳的结构示意图；
图3为图2中A处的局部放大图；
图4为转子组件的结构示意图；
图5为图4的结构主视图；
图6为线圈绕组块的结构示意图；
图7为限位环的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
请参阅图1-7所示，本发明为一种基于管道驱动式发电装置，通过法兰连接在两个管道之间，该发电装置包括用于连接管道的发电机管壳1，围绕发电机管壳1的周侧面固定该定子线圈绕组。
通过管道气流或液体流推动的转子组件2，转子组件2与发电机管壳1的内表面通过设置的限位组件转动配合；位于转子组件2的周侧设置有与定子线圈绕组产生切割磁感线运动的磁铁；转子组件2包括通过限位组件连接的有轴转子，有轴转子包括转轴，转轴与磁铁之间固定有叶轮，限位组件包括位于发电机管壳1的两端面分别固定的支架，有轴转子的两端通过轴承固定在支架上。
构成限位组件的支架包括一环板结构，环板结构中心为一轴承座，环板结构与轴承座之间通过若干支撑杆进行连接，安装的过程中，通过将转轴上安装上轴承，然后放入发电机管壳1中，然后通过支架的轴承座与轴承配合固定，然后再将支架上的环板结构固定在发电机管壳1的法兰上。
定子线圈绕组为线圈绕组块4，线圈绕组块4包括一与发电机管壳1同心的支撑弧板401；位于支撑弧板401的两端面分别固定有一限位弧板402；位于支撑弧板401的内弧面或外弧面固定有硅钢片组件，硅钢片组件上固定有绕线组；发电机管壳1的两端外部分别设置有用于限定线圈绕组块4的限位滑环103；位于两限位滑环103的相对面分别开有环形滑槽104；限位滑环103的外侧面且靠近开有环形滑槽104的一侧开有用于安装线圈绕组块4的缺口槽105；缺口槽105与环形滑槽104相互连通；支撑弧板401两端的限位弧板402穿过缺口槽105后在环形滑槽104内滑动配合。限位弧板402的宽度小于或等于缺口槽105的宽度，用于将支撑弧板401两端的限位弧板402通过缺口槽105装配到环形滑槽104内。
安装的时候，通过将线圈绕组块4一块一块的通过缺口槽105填满环形滑槽104，相邻的两线圈绕组块4之间进行串联，安装好在发电机管壳1外表面等分的线圈绕组块4后，通过胶封装，然后，将一外壳固定在发电机管壳1上线圈绕组块4的外部。
实施例二
本发明为一种基于管道驱动式发电装置，通过法兰连接在两个管道之间，该发电装置包括用于连接管道的发电机管壳1，围绕发电机管壳1的周侧面固定该定子线圈绕组。
通过管道气流或液体流推动的转子组件2，转子组件2与发电机管壳1的内表面通过设置的限位组件转动配合；位于转子组件2的周侧设置有与定子线圈绕组产生切割磁感线运动的磁铁；转子组件2包括通过限位组件连接的有轴转子，有轴转子包括转轴，转轴与磁铁之间固定有叶轮，限位组件包括位于发电机管壳1的两端面分别固定的支架，有轴转子的两端通过轴承固定在支架上。
构成限位组件的支架包括一环板结构，环板结构中心为一轴承座，环板结构与轴承座之间通过若干支撑杆进行连接，安装的过程中，通过将转轴上安装上轴承，然后放入发电机管壳1中，然后通过支架的轴承座与轴承配合固定，然后再将支架上的环板结构固定在发电机管壳1的法兰上。
定子线圈绕组为线圈绕组环筒，线圈绕组环筒为由若干环形硅钢片叠加形成的环筒，环筒上沿轴向方向布置有绕线组；线圈绕组环筒套设在发电机管壳1的外部；发电机管壳1的外部为光滑面，将线圈绕组环筒过盈配合到发电机管壳1上，再把护套外壳套在发电机管壳1的外部的线圈绕组环筒上通过螺钉固定，然后，位于发电机管壳1两端分别固定法兰101，固定方式可以通过无缝焊接的方式，保持管道的密封性。
实施例三
本发明为一种基于管道驱动式发电装置，通过法兰连接在两个管道之间，该发电装置包括用于连接管道的发电机管壳1，围绕发电机管壳1的周侧面固定该定子线圈绕组。
通过管道气流或液体流推动的转子组件2，转子组件2与发电机管壳1的内表面通过设置的限位组件转动配合；位于转子组件2的周侧设置有与定子线圈绕组产生切割磁感线运动的磁铁；发电机管壳1包括通过限位组件限定的无轴转子，无轴转子包括一筒体2，位于筒体2内表面沿筒体2的圆周方向均布设置有叶片201，若干叶片201的伸展延伸的端部依次形成一个中心流动空间202，便于管道气流或液体流的流动；位于筒体2的外部固定有环形磁铁或磁铁块。采用磁悬浮的方式进行限定转动位置，具有随流性好，阻力小等特点。
筒体2与发电机管壳1间隙配合，发电机管壳1的内表面还开有螺纹孔102，位于发电机管壳1的两端面分别固定有一限位环3，限位环3的内表面设置有阶梯孔302，通过螺钉将阶梯孔302与螺纹孔102配合固定；限位环3的一端面设有阶梯环台301，位于阶梯环台301的表面均固定有与环形磁铁或磁铁块同极相斥的磁环。限位组件筒体2与发电机管壳1间隙配合，筒体2通过轴承与发电机管壳1连接。
定子线圈绕组为线圈绕组环筒，线圈绕组环筒为由若干环形硅钢片叠加形成的环筒，环筒上沿轴向方向布置有绕线组；线圈绕组环筒套设在发电机管壳1的外部；发电机管壳1的外部为光滑面，将线圈绕组环筒过盈配合到发电机管壳1上，再把护套外壳套在发电机管壳1的外部的线圈绕组环筒上通过螺钉固定，然后，位于发电机管壳1两端分别固定法兰101，固定方式可以通过无缝焊接的方式，保持管道的密封性。
实施例四
请参阅图1-7所示，本发明为一种基于管道驱动式发电装置，通过法兰连接在两个管道之间，该发电装置包括用于连接管道的发电机管壳1，围绕发电机管壳1的周侧面固定该定子线圈绕组。
通过管道气流或液体流推动的转子组件2，转子组件2与发电机管壳1的内表面通过设置的限位组件转动配合；位于转子组件2的周侧设置有与定子线圈绕组产生切割磁感线运动的磁铁；转子组件2包括通过限位组件连接的有轴转子，有轴转子包括转轴，转轴与磁铁之间固定有叶轮，限位组件包括位于发电机管壳1的两端面分别固定的支架，有轴转子的两端通过轴承固定在支架上。
构成限位组件的支架包括一环板结构，环板结构中心为一轴承座，环板结构与轴承座之间通过若干支撑杆进行连接，安装的过程中，通过将转轴上安装上轴承，然后放入发电机管壳1中，然后通过支架的轴承座与轴承配合固定，然后再将支架上的环板结构固定在发电机管壳1的法兰上。
发电机管壳1包括通过限位组件限定的无轴转子，无轴转子包括一筒体2，位于筒体2内表面沿筒体2的圆周方向均布设置有叶片201，若干叶片201的伸展延伸的端部依次形成一个中心流动空间202；位于筒体2的外部固定有环形磁铁或磁铁块。筒体2与发电机管壳1间隙配合，位于发电机管壳1的两端面分别固定有一限位环3，限位环3的内表面设置有阶梯孔302，限位环3的一端面设有阶梯环台301，位于阶梯环台301的表面均固定有与环形磁铁或磁铁块同极相斥的磁环。限位组件筒体2与发电机管壳1间隙配合，筒体2通过轴承与发电机管壳1连接。采用磁悬浮的方式进行限定转动位置，具有随流性好，阻力小等特点。
定子线圈绕组为线圈绕组块4，线圈绕组块4包括一与发电机管壳1同心的支撑弧板401；位于支撑弧板401的两端面分别固定有一限位弧板402；位于支撑弧板401的内弧面或外弧面固定有硅钢片组件，硅钢片组件上固定有绕线组；发电机管壳1的两端外部分别设置有用于限定线圈绕组块4的限位滑环103。位于两限位滑环103的相对面分别开有环形滑槽104；限位滑环103的外侧面且靠近开有环形滑槽104的一侧开有用于安装线圈绕组块4的缺口槽105；缺口槽105与环形滑槽104相互连通；支撑弧板401两端的限位弧板402穿过缺口槽105后在环形滑槽104内滑动配合。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
