CN103742344A - 基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置 - Google Patents

基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置。本发明包括两个过滤器、先导式溢流阀、比例节流阀、十个单向阀、液压缸、两个油泵、变量马达、发电机、转速变送器、压力变送器、球阀、蓄能器、活塞、活塞杆、两根转轴和油箱。浮体在波浪作用下，产生横摇、纵摇、垂荡三种运动，通过液压传动带动发电机发电，由此构成一种基于液压传动的新型波浪能发电装置。本发明可以实现多个来波方向上波浪能的同时捕获，从而使系统装置的一次能量捕获和系统转换效率得到较大提高，进而使得系统能量输出更加平稳，发电质量得到较大提高。适于在波浪能利用装置系统上推广应用。

Description

基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置
技术领域
本发明涉及波浪能发电装置，尤其涉及一种基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置。
背景技术
目前的海洋波浪能利用装置中，无论是摆式，还是点吸收式等其他波浪利用形式，它们都有一个共同特点，就是只能吸收一个来波或最多两个来波方向上的波浪能，其他方向上的波浪能只能以向后辐射、绕射、透射的波的形式而被白白消耗掉，大大减少了理论上每次来波过程中系统装置可捕获的波浪能总量，殊为可惜。在无入射角的单向波浪海况下，多轴各自由度上波浪能量捕获差异很大，如果采用机械传动直接相连，多自由度之间不仅互相干扰，无能量吸收的自由度端甚至会成为能量吸收自由度端的负载，而采用多轴吸收液压传动方案可以根据单向波况实现两自由度或单自由度的独立能量吸收而互不影响，从而实现“来多少波吸收多少能量”的波浪能高效利用模式。
发明内容
为了克服背景技术中的波浪能发电装置技术的缺陷不足，本发明的目的在于提供一种基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置，它是一种波浪能量捕获量大、转换效率高、一次可捕获多个来波方向上的波浪能的发电装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
本发明包括两个过滤器、先导式溢流阀、比例节流阀、十个单向阀、液压缸、两个油泵、变量马达、发电机、转速变送器、压力变送器、球阀、蓄能器、活塞、活塞杆、两根转轴和油箱；其中：
液压缸的活塞杆与浮体固接，液压缸的有杆腔分为三路，第一路与第一单向阀的出油口相连，第二路与第二单向阀的进油口连接，第二单向阀的出油口和第三单向阀的出油口相连，第三单向阀的进油口经第四单向阀接油箱，第三路经与第六单向阀接油箱；液压缸的无杆腔分为两路，一路接第四单向阀的出油口，另一路接第五单向阀的出油口；第二单向阀和第三单向阀的出油口分两路，一路经先导式溢流阀接油箱，另一路经压力变送器、球阀接蓄能器；第一油泵进油口和第二油泵进油口并接经第一过滤器接油箱；第一油泵的出油口分为两路，一路经第七单向阀接第二单向阀的出油口，另一路接第八单向阀的出油口；第二油泵的出油口分为两路，一路经第九单向阀接第二单向阀的出油口，另一路接第十单向阀的出油口；带有发电机和转速变送器的变量马达进油口经第二过滤器接油箱，变量马达出油口经比例节流阀接第二单向阀的出油口。
所述油箱内接有液位液温计和空气过滤器。
本发明具有的有益效果是：
相比背景技术中的波浪能发电装置，本发明的基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置可以实现多个来波方向上波浪能的同时捕获，从而使系统装置的一次能量捕获和系统转换效率得到较大提高，进而使得系统能量输出更加平稳，发电质量得到较大提高。本发明适于在波浪能利用装置系统上推广应用。
附图说明
图1是本发明的液压原理结构示意图。
图中：1.液位液温计，2.空气过滤器，3、4.过滤器，5.先导式溢流阀，6.比例节流阀，7～16.单向阀，17.液压缸，18、19.油泵，20.变量马达，21.发电机，22.转速变送器，23.压力变送器，24.球阀，25.蓄能器，26.活塞，27.活塞杆，28、29.转轴，30.油箱，31.浮体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明包括两个过滤器3、4、先导式溢流阀5、比例节流阀6、十个单向阀7～16、液压缸17、两个油泵18、19、变量马达20、发电机21、转速变送器22、压力变送器23、球阀24、蓄能器25、活塞26、活塞杆27、两根转轴28、29和油箱30；其中：
液压缸17的活塞杆27与浮体31固接，液压缸17的有杆腔分为三路，第一路与第一单向阀11的出油口相连，第二路与第二单向阀12的进油口连接，第二单向阀12的出油口和第三单向阀13的出油口相连，第三单向阀13的进油口经第四单向阀15接油箱30，第三路经与第六单向阀16接油箱30；
液压缸17的无杆腔分为两路，一路接第四单向阀15的出油口，另一路接第五单向阀14的出油口；
第二单向阀12和第三单向阀13的出油口分两路，一路经先导式溢流阀5接油箱30，另一路经压力变送器23、球阀24接蓄能器25；
第一油泵18进油口和第二油泵18进油口并接经第一过滤器3接油箱30；第一油泵18的出油口分为两路，一路经第七单向阀9接第二单向阀12的出油口，另一路接第八单向阀10的出油口；第二油泵19的出油口分为两路，一路经第九单向阀8接第二单向阀12的出油口，另一路接第十单向阀7的出油口；
带有发电机21和转速变送器22的变量马达20进油口经第二过滤器4接油箱，变量马达20出油口经比例节流阀6接第二单向阀12的出油口。
所述油箱30内接有液位液温计1和空气过滤器2。
如图1所示，液压缸17内安装活塞26，活塞26固定连接在活塞杆27上，活塞杆27另一端铰接浮体31，浮体31的上下垂荡运动将通过活塞杆27带动活塞26的上下运动。液压缸17的有杆腔通过油管与第一单向阀11、第二单向阀12和第六单向阀16相连，液压缸17的无杆腔通过油管与第三单向阀13、单向阀第五14和第四单向阀15相连，从而保证当活塞向下运动时，液压缸17的有杆腔的油液都是朝变量马达20输入端供油，与此同时油箱30向液压缸17的无杆腔补充油液；当活塞向上运动时，液压缸17的无杆腔的油液都是朝变量马达20输入端供油，与此同时油箱30向液压缸17的有杆腔补充油液；变量马达20的输出端通过油管与第二过滤器4相连，第二过滤器4通过油管与油箱30相连，使变量马达20输出的油液能够经过过滤回流到油箱30中；油箱30中接有液位液温计1，用来检测液压油的温度及液面高度。油箱30通过油管与第四单向阀15相连，第四单向阀15通过油管与液压缸17的无杆腔相连，从而在活塞向液压缸17有杆腔运动时起到对液压缸无杆腔的油液补充作用；油箱30通过油管与第六单向阀16相连，第六单向阀16通过油管与液压缸17的有杆腔相连，从而在活塞向液压缸17无杆腔运动时起到对液压缸有杆腔的油液补充作用，从而保证液压回路工作的持续稳定。
第一油泵18、第二油泵19分别与第一转轴28、第二转轴29同轴相连，浮体31的横摇运动将通过第一转轴28带动第一油泵18工作，浮体31的纵摇运动将通过第二转轴29带动第二油泵19工作，这两者的液压回路工作原理相同：第一油泵18通过油管与第七单向阀9和第八单向阀10相连，第二油泵19通过油管与第十单向阀7和第九单向阀8相连，从而保证油泵排出的油液都是朝变量马达20输入端方向输出。变量马达20的输出端通过油管与第二过滤器4相连，第二过滤器4通过油管与油箱30相连，使变量马达20输出的油液能够经过过滤回流到油箱30中；油箱30中接有液位液温计1，用来检测液压油的温度及液面高度。油箱30通过油管与第一过滤器3相连，第一过滤器3通过油管分别与第一油泵18、第二油泵19的输入端相连，使油箱30的油液能通过过滤流入第一油泵18、第二油泵19中，起到对进入第一油泵18、第二油泵19的油液进行过滤的作用。
变量马达20的输入端接有比例节流阀6，用于控制输入流量的大小，保证变量马达安全稳定工作，从而带动发电机21发电，供负载与用户使用；发电机转速大小由转速变送器22检测；波速变化引起的能量波动通过蓄能器25来缓和，当波速增大时，蓄能器25把多余的能量储存起来，波速减小时，主回路蓄能器25把能量释放出来，使功率平稳输出；回路中接有先导式溢流阀5，用于调定回路油液压力，保证回路安全稳定。
本发明中，浮体31在波浪力的作用下可同时沿垂向、纵荡、横荡三个方向分别作垂荡、横摇和纵摇运动，分别带动液压缸17、第一油泵18、第二油泵19同时运动，从而保证变量马达20带动发电机21高效率工作，实现可同时捕获三个方向上的波浪能。
本发明的工作原理是：
工作时，浮体的上下垂荡运动将通过活塞杆带动活塞的上下运动；浮体的横摇、纵摇运动将分别通过与之连接的转轴带动相应的油泵工作；液压缸的有杆腔通过油管与相应的单向阀相连，液压缸的无杆腔通过油管与相应的单向阀相连，从而保证当活塞向下运动时，液压缸的有杆腔的油液都是朝变量马达输入端供油，与此同时油箱向液压缸的无杆腔补充油液；当活塞向上运动时，液压缸的无杆腔的油液都是朝变量马达输入端供油，与此同时油箱向液压缸的有杆腔补充油液；横摇、纵摇运动分别所对应的油泵通过油管与相应的单向阀相连，从而保证油泵排出的油液也都是朝变量马达输入端供油。
变量马达的输入端接有比例节流阀，用于控制输入流量的大小；变量马达的输出端通过油管与过滤器相连，过滤器通过油管与油箱相连，使变量马达输出的油液能够经过过滤回流到油箱中；油箱通过油管与过滤器相连，过滤器通过油管分别与两个油泵的输入端相连，使油箱的油液能通过过滤流入油泵中，起到对进入油泵的油液进行过滤的作用；油箱通过油管与单向阀相连，单向阀通过油管与液压缸的无杆腔相连，从而在活塞向液压缸有杆腔运动时起到对液压缸无杆腔的油液补充作用；油箱通过油管与单向阀相连，单向阀通过油管与液压缸的有杆腔相连，从而在活塞向液压缸无杆腔运动时起到对液压缸有杆腔的油液补充作用；变量马达的主轴与发电机同轴相连，通过转速变送器检测其转速大小。
浮体在波浪力的作用下可同时沿垂向、纵荡、横荡三个方向分别作垂荡、横摇和纵摇运动，分别带动液压缸、两个油泵同时运动，从而保证变量马达带动发电机高效率工作，实现可同时捕获三个方向上的波浪能。

Claims (2)

1.一种基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置，其特征在于：包括两个过滤器(3、4)、先导式溢流阀(5)、比例节流阀(6)、十个单向阀(7～16)、液压缸(17)、两个油泵(18、19)、变量马达(20)、发电机(21)、转速变送器(22)、压力变送器(23)、球阀(24)、蓄能器(25)、活塞(26)、活塞杆(27)、两根转轴(28、29)和油箱(30)；其中：
液压缸(17)的活塞杆(27)与浮体(31)固接，液压缸(17)的有杆腔分为三路，第一路与第一单向阀(11)的出油口相连，第二路与第二单向阀(12)的进油口连接，第二单向阀(12)的出油口和第三单向阀(13)的出油口相连，第三单向阀(13)的进油口经第四单向阀(15)接油箱(30)，第三路经与第六单向阀(16)接油箱(30)；液压缸(17)的无杆腔分为两路，一路接第四单向阀(15)的出油口，另一路接第五单向阀(14)的出油口；第二单向阀(12)和第三单向阀(13)的出油口分两路，一路经先导式溢流阀(5)接油箱(30)，另一路经压力变送器(23)、球阀(24)接蓄能器(25)；第一油泵(18)进油口和第二油泵(18)进油口并接经第一过滤器(3)接油箱(30)；第一油泵(18)的出油口分为两路，一路经第七单向阀(9)接第二单向阀(12)的出油口，另一路接第八单向阀(10)的出油口；第二油泵(19)的出油口分为两路，一路经第九单向阀(8)接第二单向阀(12)的出油口，另一路接第十单向阀(7)的出油口；带有发电机(21)和转速变送器(22)的变量马达(20)进油口经第二过滤器(4)接油箱，变量马达(20)出油口经比例节流阀(6)接第二单向阀(12)的出油口。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压传动的多轴点吸收式波浪能发电装置，其特征在于：所述油箱(30)内接有液位液温计(1)和空气过滤器(2)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103925148A (zh) * 2014-04-30 2014-07-16 武汉大学 一种用于变负载有差调节波浪能发电液压传动系统
CN105156259A (zh) * 2015-07-10 2015-12-16 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种多级主动协调的波浪能发电液压传动系统
CN108915942A (zh) * 2018-07-16 2018-11-30 山东大学 一种储能式液压型波浪能发电系统及其工作方法
CN116733798A (zh) * 2023-08-16 2023-09-12 湖南星邦智能装备股份有限公司 高空作业平台及其浮动控制系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2175270A (en) * 1985-05-07 1986-11-26 Rexroth Mannesmann Gmbh Sea motion following means
DE102007018600A1 (de) * 2007-04-19 2008-10-23 Robert Bosch Gmbh Hydraulisch/Elektrischer Wandler
US20100207390A1 (en) * 2007-07-02 2010-08-19 Stefan Zimmermann Converter and method for converting mechanical energy into electrical energy
EP2284386A2 (en) * 2009-08-11 2011-02-16 MacTaggart Scott (Holdings) Ltd. Wave energy converter device
CN103114967A (zh) * 2013-02-28 2013-05-22 浙江大学 风浪互补液压传动发电装置及其控制方法
CN203022961U (zh) * 2013-01-25 2013-06-26 浙江海洋学院 振荡浮子式海洋能波浪发电模拟系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2175270A (en) * 1985-05-07 1986-11-26 Rexroth Mannesmann Gmbh Sea motion following means
DE102007018600A1 (de) * 2007-04-19 2008-10-23 Robert Bosch Gmbh Hydraulisch/Elektrischer Wandler
US20100207390A1 (en) * 2007-07-02 2010-08-19 Stefan Zimmermann Converter and method for converting mechanical energy into electrical energy
EP2284386A2 (en) * 2009-08-11 2011-02-16 MacTaggart Scott (Holdings) Ltd. Wave energy converter device
CN203022961U (zh) * 2013-01-25 2013-06-26 浙江海洋学院 振荡浮子式海洋能波浪发电模拟系统
CN103114967A (zh) * 2013-02-28 2013-05-22 浙江大学 风浪互补液压传动发电装置及其控制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103925148A (zh) * 2014-04-30 2014-07-16 武汉大学 一种用于变负载有差调节波浪能发电液压传动系统
CN103925148B (zh) * 2014-04-30 2016-02-10 武汉大学 一种用于变负载有差调节波浪能发电液压传动系统
CN105156259A (zh) * 2015-07-10 2015-12-16 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种多级主动协调的波浪能发电液压传动系统
CN108915942A (zh) * 2018-07-16 2018-11-30 山东大学 一种储能式液压型波浪能发电系统及其工作方法
CN116733798A (zh) * 2023-08-16 2023-09-12 湖南星邦智能装备股份有限公司 高空作业平台及其浮动控制系统
CN116733798B (zh) * 2023-08-16 2023-11-07 湖南星邦智能装备股份有限公司 高空作业平台及其浮动控制系统

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