CN102444537A - 新型多维并联摆动海浪发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新型多维并联摆动海浪发电装置，包括浮箱、顶盖、盖板、混合油箱、重球、双铰接连接杆、六并联液压缸、分流管、回油管、液压马达和发电机，浮箱与顶盖相连，盖板连接在浮箱上，混合油箱底面与浮箱相接触并通过盖板固定，双铰接连接杆一端与顶盖铰接，另一端与重球铰接，六并联液压缸与重球铰接，混合油箱通过分流管和回流管与液压马达相连，发电机连接在液压马达上，发电机与液压马达安装在浮箱的底面上。本发明采用六个带有2个进油口和2个出油口的液压缸以及采用了回油箱和集油箱一体的混合油箱，实现了油路的闭合，大大提高了发电能力，能够更加有效的利用波浪能源，采用的圆筒形浮箱、重球和液压系统能够充分利用海浪能量。

Description

新型多维并联摆动海浪发电装置

技术领域

本发明设计的是一种新型发电装置，具体是一种新型多维并联摆动海浪发电装置。

背景技术

经过对现有技术的检索发现，将海浪冲击能量转化为电能的扇形水槽海浪发电装置(中国专利号ZL200920002647.X)存在下列不足：1.扇形水槽是浇注在岸基上的，因此在扇形水槽浇注的过程，在收到地形的限制与涨落潮影响下，浇注难度及工程量相当大。2.扇形水槽是坐落在岸基上的，海浪最后达到该装置时，能量已经消耗了很多，因此该装置没有有效的利用海浪能量来发电。3.在涨潮后，扇形浮块的摆动能力下降，不能有效利用海浪发电。

考察现有的摆动式海浪发电装置，使用新型专利摆动式海浪发电装置(中国专利申请号201020587628.3)利用海浪冲击摆动板，通过摆动轴上的齿轮传递给主轴上的飞轮，并带动主轴单项转动。主轴最后将运动传递给发电机实现发电的，但是该装置存在以下不足：1.海浪的方向的事无规则的。海浪能源只有在海浪的运动方向跟平板垂直的时候才能得到充分利用。该装置不能有效利用能源。2.海浪冲击平板时，对摆动轴造成一定程度的冲击，这种冲击周而复始，不断地疲劳积累形成致命的毁坏。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种新型多维并联摆动海浪发电装置，整体发电装置漂浮在海面，海浪冲击浮箱时，浮箱中的重球由于惯性保持静止，浮箱在海浪的冲击下发生倾斜。液压系统中的六个液压缸开始工作。六个液压缸同时工作，靠近海浪冲击一侧的液压缸发生压缩运动，远离海浪冲击一侧的液压缸发生拉伸运动。六液压缸不论发生什么运动都实现了压缩液压缸的一侧的油液，将油液通过出油口和单向阀压入混合油箱的集油箱；而另一侧实现低压，从而实现将混合油箱的回油箱中的油液经过输油软管、单向阀和进油口吸入缸体。液压缸不论是拉伸还是压缩，均能实现吸油和压油的动作，这样就实现了六个液压缸的同时工作，充分利用了海浪能量，提高发电能力。六个液压缸将油液同时压入混合油箱的集油箱，经过分流管和蓄能器的作用，带动液压马达的工作，从而带动发电机发电。其中蓄能器充分利用能源保持各装置中油液的压力。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型多维并联摆动海浪发电装置，包括浮箱、顶盖、盖板、混合油箱、重球、双铰接连接杆、六并联液压缸、分流管、回油管、液压马达和发电机，其中，浮箱与顶盖相连接，盖板固定连接在浮箱上，混合油箱的底面与浮箱相接触并通过盖板固定，双铰接连接杆的一端与顶盖铰接，其另一端与重球铰接，六并联液压缸与重球铰接，混合油箱通过分流管和回流管与液压马达相连接，发电机连接在液压马达上，发电机与液压马达安装在浮箱的底面上。

所述混合油箱的底面与浮箱均设有凸台，所述浮箱的凸台上设有槽，混合油箱的底面凸台卡在浮箱凸台的槽内，盖板固定连接在浮箱的凸台上，混合油箱的底面与浮箱的凸台相接触。

所述浮箱为完全密封的圆筒形，中间设有凸台，将浮箱分为上下两腔。

所述混合油箱包括集油箱和回油箱，所述集油箱和回油箱为一体，集油箱和回油箱底面均设有长方形凸台，所述液压马达通过回流管与回油箱相连接，通过分流管与集油箱相连接。

所述集油箱设有第三进油口、第四进油口和第三出油口，其中，第三出油口与分流管连接，第三进油口和第四进油口与六并联液压缸相连；所述回油箱设有第四出油口、第五出油口和第六进油口，所述第四出油口和第五出油口均与六并联液压缸相连接，所述第六进油口与回流管相连接，回流管与液压马达相连接。

所述六并联液压缸包括6个液压缸，所述6个液压缸并联工作，其中，每一个液压缸均包括活塞杆、第一进油口、第一单向阀、第二单向阀、第二进油口、缸体、第一出油口、第三单向阀、第四单向阀及第二出油口，所述第一单向阀设置在第一进油口处形成第一液压缸进油口，第二单向阀设置在第二进油口处形成第二液压缸进油口，第三单向阀设置在第一出油口处形成第一液压缸出油口，第四单向阀设置在第二出油口处形成第二液压缸出油口，活塞杆与盖板铰接，缸体与重球铰接。

所述新型多维并联摆动海浪发电装置，还包括四根输油软管，其中，第一液压缸进油口通过第一根输油软管与第五出油口相连，第二液压缸进油口通过第二根输油软管与第四出油口相连，第一液压缸出油口通过第三根输油软管与第四进油口相连，第二液压缸出油口通过第四根输油软管与第三进油口相连。

所述液压马达包括第五进油口、第六进油口、转轴和底座，其中，第五进油口与分流管相连接，第六进油口与回流管相连接，液压马达通过转轴与发电机相连接，底座固定在浮箱的底面上。

所述新型多维并联摆动海浪发电装置，还包括蓄能器，所述蓄能器与液压马达相连。

所述重球设有7个铰接，其中6个铰接为六并联液压缸与重球的铰接，且均匀分布在同一个平面上的铰接，另一个铰接为双铰接连接杆与重球的铰接。

所述7个铰接均为球铰接。

本发明采用的浮箱装置是完全密封的，箱体内没有部件暴露在海水之中，因此不会受到海水的侵蚀，使用寿命大大增加，维护成本也大大降低。同时也减少了液压系统对海水的污染。

本发明采用的圆筒形浮箱、重球和液压系统能够充分利用海浪能量。海浪运动的方向是不确定，由于浮箱为圆筒形，不论海浪从那个方向冲击浮箱，浮箱发生倾斜，重球由于惯性而保持静止。重球的存在使浮箱能动在受到海浪冲击实现运动，带动液压系统工作，推动发电机发电，实现海浪能量的利用。

本发明采用六个液压缸的缸体同重球铰接，活塞杆同浮箱连接。六个液压缸带有2个进油口和2个出油口，每个油口均连接单向阀。每个液压缸的工作时受压缩一侧的缸体油压增大，打开出油口处的单向阀，而进油口处的单向阀处于关闭状态，将油液通过软管输送到混合油箱的集油箱中；而液压缸的另一侧体积增大，油压减小，此时进油口处的单向阀打开，出油口处的单向阀关闭，将油液从混合油箱的回油箱吸入缸体。每个液压工在工作时同时实现压油和吸油的功能，六个液压缸同时工作时均能实现压油和吸油的功能，大大提高了海浪能量的利用率，提高了供油能力和发电效率。

本发明采用了混合油箱，将集油箱和回油箱制造为一体。大大缩小了浮箱的空间，对油路的循环起到了重要的作用。

本发明中使用两个油箱，集油箱将六个液压缸的油液汇集起来提高了供油能力。液压缸工作时从混合油箱的回油箱吸油，在活塞杆的作用下将油液压入混合油箱的集油箱，带动液压马达工作。液压马达的出油口与混合油箱的回油箱连接，实现油路的循环。混合油箱的集油箱通过分流管与蓄能器连接，蓄能器在油路中油压过高时蓄能，油压过低时释放能量，保证液压马达能够在稳定工作环境中工作，解决了油压过高造成的能量浪费，以及油压过低造成发电机无法正常工作的问题，保证液压马达能够在稳定工作环境中工作。

附图说明

图1为本发明剖视图；

图2为六并联液压缸中其中一个液压缸的剖视图；

图3为六并联液压缸与混合油箱连接剖视图；

图4为液压马达示意图；

图5为本发明立体图；

图中，1-顶盖、2-双铰接连接杆、3-重球、4-浮箱、5-液压缸、6-盖板、7-混合油箱、8-回流管、9-液压马达、10-发电机、11-分流管、12-蓄能器、13-集油箱、14-回油箱、15-活塞杆、16-第一进油口、17-第一单向阀、18-第二单向阀、19-第二进油口、20-缸体、21-第一出油口、22-第三单向阀、23-第四单向阀、24-第二出油口、25-第三进油口、26-第四进油口、27-第三出油口、28-第四出油口、29-第五出油口、30-输油软管、31-第五进油口、32-第六出油口、33-转轴、34-底座、35-第六进油口。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供的一种新型多维并联摆动海浪发电装置，包括浮箱4、顶盖1、盖板6、混合油箱7、重球3、双铰接连接杆2、六并联液压缸5、分流管11、回油管8、液压马达9、发电机10及蓄能器12，其中，浮箱4为完全密封的圆筒形，分为两层，浮箱4上部与顶盖1在侧壁通过螺钉连接，混合油箱7的底面和浮箱均设有凸台，浮箱的凸台设在浮箱的中部，且上面设有槽，混合油箱7的底面凸台卡在浮箱4的凸台的槽内，盖板6通过螺钉固定连接在浮箱4的凸台上，混合油箱7的底面与浮箱4的凸台相接触，并通过盖板6固定；双铰接连接杆2的一端与顶盖1铰接，其另一端与重球3铰接；六并联液压缸5中包括6个液压缸并联工作，其中每个液压缸均与重球3铰接；混合油箱设有集油箱13和回油箱14，该集油箱13和回油箱14为一体的，集油箱13和回油箱14的底面均设有长方形的凸台，其中，集油箱13设有第三进油口25、第四进油口26和第三出油口27，第三出油口27与分流管11连接，第三进油口25和第四进油口26与六并联液压缸5相连接，回油箱14设有第四出油口和第五出油口，第四出油口和第五出油口均与六并联液压缸5相连接；液压马达9设有第五进油口31和第六出油口32，第五进油口31与分流管11相连接，分流管11与混合油箱7的集油箱13相连接，第六出油口32与回流管8相连接，回流管8与混合油箱7的回油箱14相连接；液压马达9和发电机10均安装在浮箱4的底面上，发电机10连接在液压马达9上，蓄能器12与液压马达9相连；重球共有7个铰接，其中6个铰接为六并联液压缸与重球的铰接，且均匀分布在同一个平面上，另一个铰接为双铰接连接杆的一端与重球的铰接，该7个铰接均为球铰接。

如图2和图3所示，六并联液压缸5的每个液压缸均包括：活塞杆15、第一进油口16、第一单向阀17、第二单向阀18、第二进油口19、缸体20、第一出油口21、第三单向阀22、第四单向阀23及第二出油口24，其中，第一单向阀17设置在第一进油口16处形成第一液压缸进油口，然后通过第一根输油软管30与混合油箱7的回油箱14的第五出油口29相连；第二单向阀18设置在第二进油口19处形成第二液压缸进油口，然后通过第二根输油软管30与混合油箱7的回油箱14的第四出油口28相连；第三单向阀22设置在第一出油口21处形成第一液压缸出油口，然后通过第三根输油软管30与混合油箱7的集油箱13的第四进油口26连接；第四单向阀23设置在第二出油口24处形成第二液压缸出油口，然后通过第四根输油软管30与混合油箱7的集油箱13的第三进油口25连接；活塞杆15与盖板6铰接，缸体20与重球3铰接；箭头为油液流动方向。

如图4所示，液压马达9包括第五进油口31，第六出油口32、转轴33和底座34，其中，第五进油口31与分流管11相连接，分流管11与混合油箱7的集油箱13相连接，第六出油口32与回流管8相连接，回流管8与混合油箱7的回油箱14的第六进油口35相连接，液压马达9通过转轴33与发电机10相连接，底座34固定在浮箱4的底面上。

本实施例的工作原理如下：整体发电装置漂浮在海面。海浪冲击浮箱4时，浮箱4中的重球3由于惯性保持静止，浮箱4在海浪的冲击下发生倾斜，六并联液压缸5开始工作。六并联液压缸5的6个液压缸同时工作，靠近海浪冲击一侧的液压缸发生压缩运动，远离海浪冲击一侧的液压缸发生拉伸运动。六并联液压缸5不论发生什么运动都实现了活塞杆15压缩液压缸缸体20的一侧的油液，将油液通过第一出油口21、第二出油口24、第三单向阀22和第四单向阀23压入混合油箱7的集油箱13；而缸体20另一侧实现低压，从而实现将混合油箱7的回油箱14中液体经过输油软管30、第一单向阀17、第二单向阀18和第一进油口16、第二进油口19进入缸体20。浮箱4收到海浪作用摆动时，每个液压缸或者拉伸或者压缩，但均能实现压油和吸油的运动。这样就实现了六个液压缸的同时工作，充分利用了海浪能量，提高发电能力。六个液压缸将油液同时压入集油箱13。集油箱13中油液压入分流管11，带动液压马达9的工作，从而带动发电机10发电。液压马达9的出油口32连接回流管道8，从液压马达流出的油液回流经过回流管道8进入混合油箱7的回油箱14，实现油路的循环。蓄能器12在油路中油压较高时蓄能，油压较低时释放能量，维持液压马达9工作所需要的油压，保证发电机发电的稳定性。

Claims (10)

1.一种新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，包括浮箱、顶盖、盖板、混合油箱、重球、双铰接连接杆、六并联液压缸、分流管、回油管、液压马达和发电机，其中，浮箱与顶盖相连接，盖板固定连接在浮箱上，混合油箱的底面与浮箱相接触并通过盖板固定，双铰接连接杆的一端与顶盖铰接，其另一端与重球铰接，六并联液压缸与重球铰接，混合油箱通过分流管和回流管与液压马达相连接，发电机连接在液压马达上，发电机与液压马达安装在浮箱的底面上。

2.根据权利要求1所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，所述混合油箱的底面与浮箱均设有凸台，所述浮箱的凸台上设有槽，混合油箱的底面凸台卡在浮箱凸台的槽内，盖板固定连接在浮箱的凸台上，混合油箱的底面与浮箱的凸台相接触。

3.根据权利要求2所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，所述浮箱为完全密封的圆筒形，中间设有凸台，将浮箱分为上下两个腔体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，所述混合油箱包括集油箱和回油箱，所述集油箱和回油箱为一体，集油箱和回油箱底面均设有长方形凸台，所述液压马达通过回流管与回油箱相连接，通过分流管与集油箱相连接。

5.根据权利要求4所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，所述集油箱设有第三进油口、第四进油口和第三出油口，其中，第三出油口与分流管连接，第三进油口和第四进油口与六并联液压缸相连；所述回油箱设有第四出油口、第五出油口和第六进油口，所述第四出油口和第五出油口均与六并联液压缸相连接，所述第六进油口与回流管相连接，回流管与液压马达相连接。

6.根据权利要求5所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，所述六并联液压缸包括6个液压缸，所述6个液压缸并联工作，其中，每一个液压缸均包括活塞杆、第一进油口、第一单向阀、第二单向阀、第二进油口、缸体、第一出油口、第三单向阀、第四单向阀及第二出油口，所述第一单向阀设置在第一进油口处形成第一液压缸进油口，第二单向阀设置在第二进油口处形成第二液压缸进油口，第三单向阀设置在第一出油口处形成第一液压缸出油口，第四单向阀设置在第二出油口处形成第二液压缸出油口，活塞杆与盖板铰接，缸体与重球铰接。

7.根据权利要求6所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，还包括四根输油软管，其中，第一液压缸进油口通过第一根输油软管与第五出油口相连，第二液压缸进油口通过第二根输油软管与第四出油口相连，第一液压缸出油口通过第三根输油软管与第四进油口相连，第二液压缸出油口通过第四根输油软管与第三进油口相连。

8.根据权利要求1所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，所述液压马达包括第五进油口、第六进油口、转轴和底座，其中，第五进油口与分流管相连接，第六进油口与回流管相连接，液压马达通过转轴与发电机相连接，底座固定在浮箱的底面上。

9.根据权利要求1所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，还包括蓄能器，所述蓄能器与液压马达相连。

10.根据权利要求1所述的新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，所述重球有7个球铰接，其中6个铰接为六并联液压缸与重球的铰接，且均匀分布在同一个平面上的铰接，另一个铰接为双铰接连接杆与重球的铰接。

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