CN103174580A - 一种多功能综合液压驱动发电装置 - Google Patents

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付宗国
谢永和
张兆德
李达特
徐超
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Abstract

本发明公开了一种多功能综合液压驱动发电装置,包括风力转换模块、集总液压驱动发电模块、波浪转换模块、潮流能转换模块、连接立柱、支撑横梁和固定桩座,本实施能同时将海上风能,海面波浪能,水下潮流能发电集中汇集在一台机组上,每个部分全采用驱动液压,将分散的能量以液压能形式集聚推动发电机转动,实现多种能量耦合互补,提高能量密度和发电效率,保证装置能发电稳定。整个装置采用模块化组合设计,降低单位造价和海上运输施工成本。是一种高性价比的海洋能开发方式,稳定发电可并入电网或为海上设施及离岛供电,具有重要经济价值和社会意义。

Description

一种多功能综合液压驱动发电装置
技术领域
[0001 ] 本发明涉及的是用于海洋可再生能源综合开发利用,属于海洋工程海洋可再生能源领域。
背景技术
[0002] 浩瀚的海洋蕴涵着无穷的清洁可再生能量,科学高效开发和利用对缓解能源危机和环境污染问题具有重要的意义。海洋能的种类多种多样,主要有海上风能波浪能、潮汐能、潮流能、温差能等。然而海上运行环境恶劣多变,风浪具有随机性,能量忽大忽小,造成海洋发电不稳定,传统上采用复杂的调速控制或蓄能装置。海洋能量密度低且分散,单一能量转换利用方式的单机容量较低,效率低下。浸没在潮流能发电机组因海水渗漏进入腐蚀电机,而采用复杂的防水技术,导致成本上升。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能量密度和发电效率高,降低单位造价和海上运输施工成本的多功能综合液压驱动发电装置。
[0004] 本发明是通过以下技术方案来实现的:
本发明的一种多功能综合液压驱动发电装置,包括风力转换模块、集总液压驱动发电模块、波浪转换模块、潮流能转换模块、连接立柱、支撑横梁和固定桩座,所述固定桩座顶部设置支撑横梁,所述支撑横梁两端设置潮流能转换模块,所述支撑横梁与连接立柱相接,所述连接立柱上方设置波浪转换模块,所述波浪转换模块平行设置在海平面上,所述波浪转换模块上方设置集总液压驱动发电模块,所述集总液压驱动发电模块上方设置风力转换模块。
[0005] 所述风力转换模块是由叶柄、垂向叶片、转动轴承、第一液压泵和第一进出油管组成。
[0006] 所述波浪转换模块包括连接支管、振荡浮子、油缸、活塞、进出油管和导杆;振荡浮子将油缸、活塞、进出油管和导杆包络与内,起到一个长期防腐的作用,活塞位于油缸的中部,能上下运动起到一个双向液压取能的作用,振荡浮子与油缸相连接在一起;起伏的波浪带动振荡浮子上下运动,进而带动活塞沿着导杆在油缸内上下运动,实现上下交替抽油排油,液压油经过进出油管与集总液压驱动发电模块相连,最终振荡浮子实现往复抽油与压油,向集总液压驱动发电模块提供高压液压油,而连接支管用于上下连接固定。
[0007] 所述潮流能转换模块是由导流罩、叶轮、轮轴、固定板、第二液压泵和第四进出油管组成。
[0008] 所述集总液压驱动发电模块由第二进出油管、净化器、液压马达、发电机、油箱、蓄能囊、内部油管、防护箱、信号收发器和主控制器组成。
[0009] 本发明的有益效果是:本实施能同时将海上风能,海面波浪能,水下潮流能发电集中汇集在一台机组上,每个部分全采用驱动液压,将分散的能量以液压能形式集聚推动发电机转动,实现多种能量耦合互补,提高能量密度和发电效率,保证装置能发电稳定。整个装置采用模块化组合设计,降低单位造价和海上运输施工成本。是一种高性价比的海洋能开发方式,稳定发电可并入电网,或为海上设施及离岛供电,具有重要经济价值和社会意义。
附图说明
[0010] 为了易于说明,本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
[0011] 图1为本发明的多功能综合液压驱动发电装置结构示意图;
图2为本发明的风力转换模块结构示意图;
图3为本发明的波浪转换模块结构示意图;
图4为本发明的潮流能转换模块结构示意图;
图5为本发明的集总液压驱动发电模块结构示意图;
附图标记说明:
1、风力转换模块;2、集总液压驱动发电模块;3、波浪转换模块;4、潮流能转换模块;5、连接立柱;6、支撑横梁;7、固定桩座;1_1、叶柄;1_2、垂向叶片;1_3、转动轴承;1_4、第一液压泵;1_5、第一进出油管;2-1、第二进出油管;2-2、净化器;2-3、液压马达;2_4、发电机;
2-5、油箱;2-6、蓄能囊;2-7、内部油管;2-8、防护箱;2_9、信号收发器;2_10、主控制器;
3-1、连接支柱;3-2、振荡浮子;3-3、油缸;3-4、活塞;3_5、第三进出油管;3_6、导杆;4_1、导流罩;4-2、叶轮;4-3、轮轴;4-4、固定板;4-5、第二液压泵;4_6、第四进出油管。
具体实施方式
[0012] 如图1-图5所示,本发明的一种多功能综合液压驱动发电装置,包括风力转换模块1、集总液压驱动发电模块2、波浪转换模块3、潮流能转换模块4、连接立柱5、支撑横梁6和固定桩座7,所述固定桩座7顶部设置支撑横梁6,所述支撑横梁6两端设置潮流能转换模块4,所述支撑横梁6与连接立柱5相接,所述连接立柱5上方设置波浪转换模块3,所述波浪转换模块3平行设置在海平面上,所述波浪转换模块3上方设置集总液压驱动发电模块2,所述集总液压驱动发电模块2上方设置风力转换模块I。
[0013] 其中,所述风力转换模块I是由叶柄1-1、垂向叶片1-2、转动轴承1-3、第一液压泵1-4和第一进出油管1-5组成,所述叶柄1-1将四个垂向叶片1-2与转动轴承1-3连接在一起,风吹动垂向叶片1-2带动第一液压泵1-4转动,第一液压泵1-4通过第一进出油管
1-5将升压的液压油连入集总液压驱动发电模块2中。
[0014] 所述波浪转换模块3包括连接支管3-1、振荡浮子3-2、油缸3_3、活塞3_4、进出油管3-5和导杆3-6 ;振荡浮子3-2将油缸3-3、活塞3_4、进出油管3_5和导杆3_6包络与内,起到一个长期防腐的作用,活塞3-4位于油缸3-3的中部,能上下运动起到一个双向液压取能的作用,振荡浮子3-2与油缸3-3相连接在一起;起伏的波浪带动振荡浮子3-2上下运动,进而带动活塞3-4沿着导杆3-6在油缸3-3内上下运动,实现上下交替抽油排油,液压油经过进出油管3-5与集总液压驱动发电模块2相连,最终振荡浮子3-2实现往复抽油与压油,向集总液压驱动发电模块2提供高压液压油,而连接支管3-1用于上下连接固定。
[0015] 所述潮流能转换模块4是由导流罩4-1、叶轮4-2、轮轴4_3、固定板4_4、第二液压泵4-5和第四进出油管4-6组成,张口的导流罩4-1将潮流聚集冲击叶轮4-2旋转,通过轮轴4-3带动第二液压泵4-5运转,通过第四进出油管4-6将升压的液压油通入集总液压驱动发电模块2中,进行液压油往复循环。
[0016] 所述集总液压驱动发电模块2由第二进出油管2-1、净化器2-2、液压马达2_3、发电机2-4、油箱2-5、蓄能囊2-6、内部油管2-7、防护箱2_8、信号收发器2_9和主控制器2_10组成,从风力转换模块1、波浪转换模块3、潮流能转换模块4传来的高压液压油通过第二进出油管2-1进入,首先经过净化器2-2除去杂质和水分,然后通过内部油管2-7流入蓄能囊
2-6内,蓄能囊2-6能消除干扰与流体波动,能量蓄积后以稳定的流量推动液压马达2-3旋转,带动发电机2-4转动发电,液压油压力消耗后流回油箱2-5,油箱内液压油再通过第二进出油管2-1送入各个转换模块,实现循环流动,防护箱2-8对精密的主控制器2-10实现安全保护,屏蔽恶劣环境。主控制器2-10采用电液比例技术调节流量,最终实现稳定的功率输出。信号收发器2-9实现主控制器2-10与远程监控人员通信,实时传授监测以控制信号。
[0017] 本发明的有益效果是:本实施能同时将海上风能,海面波浪能,水下潮流能发电集中汇集在一台机组上,每个部分全采用驱动液压,将分散的能量以液压能形式集聚推动发电机转动,实现多种能量耦合互补,提高能量密度和发电效率,保证装置能发电稳定。整个装置采用模块化组合设计,降低单位造价和海上运输施工成本。是一种高性价比的海洋能开发方式,稳定发电可并入电网,或为海上设施及离岛供电,具有重要经济价值和社会意义。
[0018] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种多功能综合液压驱动发电装置,其特征在于:包括风力转换模块(I)、集总液压驱动发电模块(2)、波浪转换模块(3)、潮流能转换模块(4)、连接立柱(5)、支撑横梁(6)和固定桩座(7),所述固定桩座(7)顶部设置支撑横梁(6),所述支撑横梁(6)两端设置潮流能转换模块(4 ),所述支撑横梁(6 )与连接立柱(5 )相接,所述连接立柱(5 )上方设置波浪转换模块(3),所述波浪转换模块(3)平行设置在海平面上,所述波浪转换模块(3)上方设置集总液压驱动发电模块(2 ),所述集总液压驱动发电模块(2 )上方设置风力转换模块(I)。
2.根据权利要求1所述的多功能综合液压驱动发电装置,其特征在于:所述风力转换模块(I)是由叶柄(1-1)、垂向叶片(1-2)、转动轴承(1-3)、第一液压泵(1-4)和第一进出油管(1-5)组成。
3.根据权利要求1所述的多功能综合液压驱动发电装置,其特征在于:所述波浪转换模块(3)包括连接支管(3-1)、振荡浮子(3-2)、油缸(3-3)、活塞(3-4)、进出油管(3-5)和导杆(3-6 );振荡浮子(3-2 )将油缸(3-3 )、活塞(3-4)、进出油管(3-5 )和导杆(3-6 )包络与内,起到一个长期防腐的作用,活塞(3-4)位于油缸(3-3)的中部,能上下运动起到一个双向液压取能的作用,振荡浮子(3-2)与油缸(3-3)相连接在一起;起伏的波浪带动振荡浮子(3-2)上下运动,进而带动活塞(3-4)沿着导杆(3-6)在油缸(3-3)内上下运动,实现上下交替抽油排油,液压油经过进出油管(3-5)与集总液压驱动发电模块(2)相连,最终振荡浮子(3-2)实现往复抽油与压油,向集总液压驱动发电模块(2)提供高压液压油,而连接支管(3-1)用于上下连接固定。
4.根据权利要求1所述的多功能综合液压驱动发电装置,其特征在于:所述潮流能转换模块(4)是由导流罩(4-1)、叶轮(4-2)、轮轴(4-3)、固定板(4-4)、第二液压泵(4-5)和第四进出油管(4-6)组成。
5.根据权利要求1所述的多功能综合液压驱动发电装置,其特征在于:所述集总液压驱动发电模块(2)由第二进出油管(2-1)、净化器(2-2)、液压马达(2-3)、发电机(2-4)、油箱(2-5)、蓄能囊(2-6)、内部油管(2-7)、防护箱(2-8)、信号收发器(2-9)和主控制器(2-10)组成。
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