[发明专利]势能机

说明书

势能机是将势能转变成动能的装置。

势能机应归属动力设备类，发明人所见公知信息，未见未闻此类设备及其理论。

广泛运用的动力能源及其设备，大至可分几类：(一)直接将具有动能的液体、气体流推动原动机作功直至发电，如水轮发电机组，风力发电机组，(二)利用天然能源资源作燃料，将水烧成蒸汽，推动汽轮发电机组，如火力发电机组，核能发电机组，(三)利用天然石油加工成汽、柴油，通过内燃机发出动力功率。当今世界各国为了生活与生产的需要，投巨资于能源业，其中二三类能源还在生产过程中，不但消耗了大量的天然资源，还向大气中排放大量有害气体，污染大气层。

势能机是将势能变成动能的装置，其结构简单，设备造价低，与前述传统常用的能源及设备相比，生产成本极低，在生产过程中极少消耗天然资源，没有污染物排放，达到环保零排放。

势能机的主体结构如附图：1、储能器，2、涡杆旋转及动力装置，3、涡杆导向轴承，4、涡杆，5、涡杆的弹性支座，6、涡轮，7、涡轮功率输出轴，8、涡轮轴承。

图面说明：1、储能器：储能器的功能是在势能机运行中向涡杆的受力端，按涡杆的轴向输送一个推力，其力之大小要随势能机的输出负荷功率大小而自动调节。储能器的初始能量由储能器的势能器件供给，小型功率的势能机由一组直径和长度不等的受压弹簧组成的弹性势能储能器；大、中型的势能机的储能器可由重力砣与杠杆组成重力放大型的一组或多组复合杠杆重力势能储能器。

2、涡汗旋转及其动力装置：这个装置就是势能机系统外输入功率接受装置，一般用电功率输入，并由电源配电装置和电动机及其传动装置组成，也可以用其他类型的动力功率作为势能机的输入功率，其作用是平衡涡杆各动静部件之间的摩擦阻力矩，驱动涡杆旋转。

3、涡杆导向轴承：又叫涡杆的径向轴承，应由势能机的功率大小决定其类型，小功率可用滚动轴承，中大型应用滑动轴承。

4、涡杆：可用常规形式的涡杆：要满足势能机对涡杆的要求：涡杆能沿其轴向，可在限度内微微串动。

5、涡杆的弹性支座：要能承受非正常停机时涡杆的重量及其动量，弹性要求为减轻非正常停机时对涡杆的弹性支座冲击。

6、涡轮：可用常规型式的涡轮。

7、涡轮输出功率轴：就是涡轮轴。

8、涡轮轴承：可用常规机械装置轴承。

势能机是将势能转变成动能的装置，势能机的主体结构为涡轮涡杆装置及势能储能器，其主要零部件都是常规的机械零部件。

常规的动力能源设备都是将具有动能的液体或汽体(气体)转变成机械能或电能，或者将具有热能的物质转变成具有动能的汽体。势能机是利用生产成本极低的势能为装置的初始能源，在生产过程中环保零排放。

势能机的主体结构比常规的能源装置简单。基本原理：系统内外二元力，分别构成两对力矩，并保持相对平衡，势能机在理想的状态下能持续输出动力功率。二元力：其力一，为系统外输入一小动力功率，有效平衡掉涡杆各动静部件间摩擦阻力矩，驱动涡杆旋转；其力二，为势能机储能器输出一推力，轴向作用于涡杆的受力端承力帽，通过旋转的涡杆将其力传至涡轮齿部，并在涡轮上产生一力矩与势能机的负荷力矩及涡轮各动静部件间的摩擦阻力矩相平衡。势能机只要能保持这两对力矩动态平衡，就能持续向外输出动力功率。