本发明专利技术涉及发电机技术领域，公开了一种具有装置内部垃圾清理功能的摩擦发电机。摩擦发电机包括外部支撑框架、垂直主轴、固定杆、六边形固定架、叶轮叶板和右旋螺杆。叶轮叶板用于对洋流流动产生的动能进行机械取力以带动固定杆和六边形固定架在垂直主轴上周向转动。右旋螺杆与固定杆保持同步转动使卷起的水流上升或下降以对装置积聚的垃圾进行清理。本发明专利技术除了具有适用性广、对生态危害小、装置简单和能量利用率高，充分发挥摩擦纳米发电优势的特点外，还具有能够减少或消除海水中聚集在发电装置内部的垃圾，减少垃圾在装置中堆积从而影响海洋能发电的效果。
A Friction Generator with Garbage Cleaning Function in Installation
【技术实现步骤摘要】
一种具有装置内部垃圾清理功能的摩擦发电机
本专利技术涉及发电机
，尤其涉及一种具有装置内部垃圾清理功能的摩擦发电机。
技术介绍
现有的水力发电装置分为两种，一种是采用建设大坝，通过大坝拦截水流，存储能量，提高水的势能，然后释放这种势能使其转换为水的动能，让高流速的水撞击受力叶片。这种发电方式需要建设大坝，不但费用较高而且会破坏生态。另一种所采用的通过机构取用表层的水的动能用于发电。这种装置一般需要有轮船协助，只能利用表层的水流能，而且易受到台风海浪等问题的影响。在以往的海水洋流发电装置中，常常受到海面上或海水中漂浮物如塑料袋塑料瓶，海洋生物遗体等垃圾的干扰，会使垃圾进入到装置中叶轮，干扰叶轮叶板正常旋转，导致叶轮叶片受到洋流的推力但无法旋转发电。而以往存在洋流发电机外加网子的方法，网格太大不能阻挡塑料袋等垃圾，网格太小洋流动能损失太大而且容易积攒垃圾阻塞网格导致动能损失持续加大。自从摩擦发电机被提出以来，其得到快速发展，而且相对于传统的电磁发电机，摩擦发电机不需要沉重的材料和设备，可以利用简单轻便的材料即可制备。但是，现有的摩擦发电机均是根据某一环境制备，使其既能符合该环境又能够较为高效的收集该环境中能量，无法根据实际环境动态的调整摩擦发电部分，即符合该环境的摩擦发电机无法在另一环境下较为高效的收集能量，只能重新制备新的摩擦发电机，适用性低。因此需要设计一种发电机能够减少垃圾干扰或具有清除垃圾的结构以及适应新环境需求高效发电的摩擦纳米发电机。
技术实现思路
针对现有的技术问题，本专利技术提供一种具有装置内部垃圾清理功能的摩擦发电机，不仅可以将水的流动能转化为摩擦纳米发电能，还能够辅助缓解或清除海水中聚集在发电装置内部的垃圾。本专利技术采用以下技术方案实现：一种具有装置内部垃圾清理功能的摩擦发电机，其包括：外部支撑框架，所述外部支撑框架顶部的框架梁之间和底部的框架梁之间分别固定有两个相互平行的支撑横板；垂直主轴，所述垂直主轴置于两个支撑横板之间，且所述垂直主轴的两端分别垂直固定在与其相邻的支撑横板上；两个固定杆，两个所述固定杆的中部均水平转动套接于垂直主轴上，且所述固定杆置于两个支撑横板之间；所述固定杆能够相对垂直主轴作周向转动；两个六边形固定架，两个所述六边形固定架分别固定于两个固定杆相离的一侧，两个所述六边形固定架之间呈上下对称分布；其特征在于，摩擦发电机还包括：多个叶轮叶板，每个所述叶轮叶板的两端分别垂直固定在两个六边形固定架上下相对的两个边角之间的框体上；所述叶轮叶板用于对洋流流动产生的动能进行机械取力以带动固定杆和六边形固定架在垂直主轴上周向转动；以及右旋螺杆，所述右旋螺杆转动套置于两个六边形固定架之间的垂直主轴上，右旋螺杆的两端分别与相邻的两个固定杆之间紧密相连；所述右旋螺杆与固定杆保持同步转动使卷起的水流上升或下降以对装置积聚的垃圾进行清理；其中，所述右旋螺杆杆部中心内侧镶设有摩擦纳米膜二；所述垂直主轴与右旋螺杆杆部相接的外侧镶设有与摩擦纳米膜二相匹配的摩擦纳米膜一；所述摩擦纳米膜一和摩擦纳米膜二能够在轴上产生水平式滑动摩擦以产生摩擦电荷和静电感应。进一步地，所述叶轮叶板包括：叶片框架，所述叶片框架内设置有多个纵横交错的隔板，且纵横交错的隔板之间连接形成多个叶片空间；以及叶片，所述叶片收容于叶片空间内并能够与叶片空间相配合。进一步地，所述叶片在叶片空间内能够做九十度旋转并且具有单向开合特性。进一步地，当所述叶片相对于叶片空间的旋转角度为九十度时，则叶片空间完全敞开允许水流通过；当所述叶片相对于叶片空间的旋转角度为零时，则叶片能够将叶片空间完全封堵住阻止水流通过。进一步地，多个所述叶片框架在周向上的每个叶片空间内的叶片的轴向转动方向一致。进一步地，所述叶轮叶板还包括叶片轴，所述叶片轴的端部转动插接在所述叶片框架上设有的轴套内，所述叶片的端部穿插固定在叶片轴上。进一步地，所述右旋螺杆的右旋叶片收容于六边形固定架与叶片框架连接形成的排废区域内。进一步地，所述右旋螺杆内部具有中空腔，所述右旋螺杆中空腔的两端与垂直主轴的连接处通过密封处理。进一步地，所述支撑横板与相连的外部支撑框架的框架梁之间为一体式冲压成型。进一步地，所述固定杆的中部与垂直主轴外壁之间通过密封轴承连接。本专利技术的有益效果为：1.通过右旋螺杆的整体旋转，使卷起的水流上升，将装置运行过程中聚集在洋流发电装置的人造垃圾或海洋生物遗体往中心部分集中，并冲到上方被水流带走，减少垃圾在装置中堆积从而影响海洋能发电的效果。2.采用螺杆结构，能够有效增加螺杆中心和垂直轴之间的接触面积，在旋转过程中产生离心力和惯性力，增大摩擦电电荷，同时也能够保护内部垂直轴部分。本专利技术除了具有适用性广、对生态危害小、装置简单和能量利用率高，还可以充分发挥摩擦纳米发电优势的特点。附图说明图1为本专利技术实施例中的摩擦发电机的总体装配图；图2为图1中的摩擦发电机的局部装配图；图3为图2中的摩擦发电机的局部剖面结构示意图；图4为图3中的A处局部放大结构示意图。主要符号说明：10-外部支撑框架；11-支撑横板；20-垂直主轴；21-摩擦纳米膜一；30-固定杆；40-固定架；50-叶轮叶板；51-叶片框架；52-叶片；53-叶片轴；60-右旋螺杆；61-摩擦纳米膜二。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，图1为本专利技术实施例中的摩擦发电机的总体装配图。摩擦发电机包括外部支撑框架10、垂直主轴20、固定杆30、六边形固定架40、叶轮叶板50和右旋螺杆60。外部支撑框架10整体是具有六个面镂空的正方体框架，在其他实施例中，外部支撑框架10还可以是立方体框架，只要不影响外部支撑框架10整体支撑结构的稳固性，还可以是其他形态的框架。并且外部支撑框架10可以采用抗腐蚀、刚度大、韧性高的合金结构制成。外部支撑框架10顶部的框架梁之间和底部的框架梁之间分别固定有两个相互平行的支撑横板11，支撑横板11与相连的框架梁之间为一体式冲压成型。垂直主轴20是整体为细长形的柱状轴体，在其他实施例中，垂直主轴20还可以是粗长形的柱状轴体，装配人员可以根据现场装配需要进行选择。垂直主轴20置于两个支撑横板11之间，且垂直主轴20的两端分别垂直固定在与其相邻的支撑横板11上。垂直主轴20安装在两个支撑横板11的中部，垂直主轴20的其中一端是贯穿与其相连的支撑横板11，垂直主轴20的其中另一端被固定在与其相连的支撑横板11内。本实施例中，外部支撑框架10以及垂直主轴20主要起对整个装置的固定以及保护作用。请参阅图4，图4为图3中的A处局部放大结构示意图。本实施例中垂直主轴20与右旋螺杆60杆部相接的外侧镶设有与摩擦纳米膜二61相匹配的摩擦纳米膜一21，摩擦纳米膜一21可以采用尼龙材料或者聚四氟乙烯高分子材料，本实施例中的摩擦纳米膜一21是镶嵌在垂直主轴20上的，在其他实施例中还可以采用胶接的连接结构，只要不影响摩擦纳米膜一21与垂直主轴20之间连接结构的稳定性，还可以是其他连接结构。固定杆30是水平放置的整体为长条形的杆体，固定杆30的长度小于支撑横板11的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有装置内部垃圾清理功能的摩擦发电机，其包括：外部支撑框架(10)，所述外部支撑框架(10)顶部的框架梁之间和底部的框架梁之间分别固定有两个相互平行的支撑横板(11)；垂直主轴(20)，所述垂直主轴(20)置于两个支撑横板(11)之间，且所述垂直主轴(20)的两端分别垂直固定在与其相邻的支撑横板(11)上；两个固定杆(30)，两个所述固定杆(30)的中部均水平转动套接于垂直主轴(20)上，且所述固定杆(30)置于两个支撑横板(11)之间；所述固定杆(30)能够相对垂直主轴(20)作周向转动；两个六边形固定架(40)，两个所述六边形固定架(40)分别固定于两个固定杆(30)相离的一侧，两个所述六边形固定架(40)之间呈上下对称分布；其特征在于，摩擦发电机还包括：多个叶轮叶板(50)，每个所述叶轮叶板(50)的两端分别垂直固定在两个六边形固定架(40)上下相对的两个边角之间的框体上；所述叶轮叶板(50)用于对洋流流动产生的动能进行机械取力以带动固定杆(30)和六边形固定架(40)在垂直主轴(20)上周向转动；以及右旋螺杆(60)，所述右旋螺杆(60)转动套置于两个六边形固定架(40)之间的垂直主轴(20)上，右旋螺杆(60)的两端分别与相邻的两个固定杆(30)之间紧密相连；所述右旋螺杆(60)与固定杆(30)保持同步转动使卷起的水流上升或下降以对装置积聚的垃圾进行清理。其中，所述右旋螺杆(60)杆部中心内侧镶设有摩擦纳米膜二(61)；所述垂直主轴(20)与右旋螺杆(60)杆部相接的外侧镶设有与摩擦纳米膜二(61)相匹配的摩擦纳米膜一(21)；所述摩擦纳米膜一(21)和摩擦纳米膜二(61)能够在轴上产生水平式滑动摩擦以产生摩擦电荷和静电感应。...
【技术特征摘要】
1.一种具有装置内部垃圾清理功能的摩擦发电机，其包括：外部支撑框架(10)，所述外部支撑框架(10)顶部的框架梁之间和底部的框架梁之间分别固定有两个相互平行的支撑横板(11)；垂直主轴(20)，所述垂直主轴(20)置于两个支撑横板(11)之间，且所述垂直主轴(20)的两端分别垂直固定在与其相邻的支撑横板(11)上；两个固定杆(30)，两个所述固定杆(30)的中部均水平转动套接于垂直主轴(20)上，且所述固定杆(30)置于两个支撑横板(11)之间；所述固定杆(30)能够相对垂直主轴(20)作周向转动；两个六边形固定架(40)，两个所述六边形固定架(40)分别固定于两个固定杆(30)相离的一侧，两个所述六边形固定架(40)之间呈上下对称分布；其特征在于，摩擦发电机还包括：多个叶轮叶板(50)，每个所述叶轮叶板(50)的两端分别垂直固定在两个六边形固定架(40)上下相对的两个边角之间的框体上；所述叶轮叶板(50)用于对洋流流动产生的动能进行机械取力以带动固定杆(30)和六边形固定架(40)在垂直主轴(20)上周向转动；以及右旋螺杆(60)，所述右旋螺杆(60)转动套置于两个六边形固定架(40)之间的垂直主轴(20)上，右旋螺杆(60)的两端分别与相邻的两个固定杆(30)之间紧密相连；所述右旋螺杆(60)与固定杆(30)保持同步转动使卷起的水流上升或下降以对装置积聚的垃圾进行清理。其中，所述右旋螺杆(60)杆部中心内侧镶设有摩擦纳米膜二(61)；所述垂直主轴(20)与右旋螺杆(60)杆部相接的外侧镶设有与摩擦纳米膜二(61)相匹配的摩擦纳米膜一(21)；所述摩擦纳米膜一(21)和摩擦纳米膜二(61)能够在轴上产生水平式滑动摩擦以产生摩擦电荷和静电感应。2.如权利要求1所述的具有装置内部垃圾清理功能的摩擦发电机，其特征在于，所述叶轮叶板(50)包括：叶片框架(51)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪占勇，郑书林，陈星，翟华，王中林，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。