CN104937267A - 一种发电装置 - Google Patents

Abstract

一种发电装置，包括：多个护栏单元(4)、第一管道(41)、蓄能器(1)、第二管道(42)、液压马达(5)及发电机(6)、第三管道(43)、储液箱(7)，以及第四管道(44)，并顺序连接构成回路；当列车通过护栏单元(4)的面板(20)时，产生抽吸效应，使面板(20)向列车摆动，护栏单元中的空腔(9)被压缩，空腔(9)中的液体被强力排入液压马达(5)，带动液压马达(5)转动，然后驱动发电机(6)发电。该发电装置将高速列车行使时产生的抽吸效应转化成一种可发电的能量，利用自然能源进行发电。

Description

一种发电装置 技术领域

本发明属于发电领域， 特别涉及一种利用自然能源进行发电的装置。

背景技术

高速铁路的两旁， 通常建有护栏， 用来防止路人盲目进入轨道而被瞬间即至 高速列车所伤害。 建立护栏的另一个目的是： 高速列车快速通过时所产生的高 速气流， 会对铁路两旁的人或物产生抽吸效应， 如果人或物过分接近高速行驶 的列车， 就具有被吸向列车的危险。 这个现象可以根据伯努利原理解释， 流速 越快， 压强越低， 因此靠近列车的人或物会被从高压区推向 （吸向）低压区。 普通列车的车速也会产生这样的抽吸效应， 只不过抽吸力相比高速列车要小一 些， 比如， 在客运列车进站台时， ^良客必须站在警示线以外， 以免被进站台的 列车吸引过去。

发明内容

本发明的目的是提供这样一种装置： 将上述列车行驶时所产生的抽吸效应 的不利一面， 转化成一种可发电的能量。

本发明主要方案是： 从改进铁路沿线的多个护栏着手的， 使护栏在列车通 过时， 得到抽吸力而摆动， 摆动力驱动液压马达带动发电机进行发电。

本发明具体是这样实现的： 该装置包括：

多个护栏单元、 液压马达及发电机、 第三管道、 储液箱；

其中， 液压马达、 第三管道、 储液箱顺序连接构成主液路； 所述液压马达 还与发电机相连接；

其中， 每个护栏单元包括面板、 摇摆筒、 圓筒、 第一管道、 蓄能器、 第二 管道和第四管道； 所述面板的下部与摇摆筒固连， 摇摆筒套在所述圓筒上， 使 面板和摇摆筒能绕圓筒的轴线摆动； 摇摆筒内设有多个齿槽， 圓筒上设有多个 齿牙， 齿槽和齿牙构成空腔； 所述圓筒的两端分别与第一管道和第四管道固连； 第一管道和第四管道分别通过圓筒两端的第一液孔和第二液孔与所述空腔相 通， 构成第一分液路； 每个护栏单元中的蓄能器和第二管道连接， 构成第二分 液路； 所述第二管道与主液路中的液压马达连接， 第四管道与主液路中的储液 箱连接；

第一分液路、 第二分液路、 主液路顺序连接构成回路； 所述构成回路的零 部件中设置液体；

所述摇摆筒下部设有平衡重块；

所述第一管道中设有第一单向阀， 第四管道中设有第二单向阀；

所述蓄能器、 液压马达、 储液箱、 第四管道、 圓筒从高到低顺序设置； 使用上述装置的方法： 当列车经过每一个护栏单元时， 列车与护栏单元中 的面板之间的气流加快， 压强降低， 产生抽吸力， 使面板和摇摆筒绕圓筒的轴 线向列车摆动， 空腔逐渐缩小， 空腔中的液体受压从圓筒一端的第一液孔喷出， 推开第一单向阀， 从第一管道进入蓄能器， 将蓄能器中的柱塞向上推动； 柱塞 上行途中， 露出第二管道的管口； 第一管道中的一部分液体继续将柱塞向上推 动， 另一部分液体进入第二管道， 驱动液压马达， 并带动发电机发电； 多个护 栏单元的空腔中的液体均如此将本护栏单元中的柱塞向上推动以及驱动液压马 达带动发电机发电； 从液压马达流出的液体通过第三管道进入储液箱和第四管 道；

当列车离开护栏单元的面板时， 抽吸力消失， 第一管道中的液体停止进入 蓄能器； 多个护栏单元的蓄能器中的液体， 分别在柱塞的重力压力下持续将蓄 能器中的液体通过第二管道， 共同压入液压马达， 并驱动液压马达带动发电机 发电；

摇摆筒下部的平衡重块的重力使面板和摇摆筒恢复到垂直位置， 以备下一 次被抽吸力吸引而摆动；

空腔也恢复到初始的最大状态， 储液箱中的液体经第四管道推开第二单向 阀， 从圓筒一端的第二液孔进入到空腔中；

直到蓄能器中能被柱塞压出的液体全部压出； 发电机停止发电；

当下一趟列车通过时， 重复上述步骤进行发电。

本发明的特点和有益效果是：

将上述高速列车行驶时所产生的抽吸效应的不利一面， 转化成一种可发电 的能量。 利用自然能源进行发电， 没有污染环境的负面影响。

附图说明

图 1是本发明的示意图。 图 2是图 1的使用状态图。

图 3是图 2中的 A部放大图。

图 4是本发明的护栏单元中的面板、 摇摆筒和圓筒组合的立体示意图。 图 5是图 4的分解图。

图 6是本发明总体俯视示意图。

图 7是本发明的单个护栏单元的局部俯视图。

图 8是本发明中单个护栏单元与主液路连接的正视示意图。

图 9是分液路中的蓄能器运行状态 1。

图 10是分液路中的蓄能器运行状态 2。

图 11是分液路中的蓄能器运行状态 3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

本发明主要从改进铁路沿线的多个护栏着手的， 使其在高速列车通过时， 得到抽吸力而摆动， 以此获得动能进行发电。 现有的护栏基本上是铁丝网或栏 栅形。 为了在高速列车通过时， 使本发明获得尽可能大的压力， 本发明护栏单 元的上部是整块不透风的面板 20。 如果为了可以观察到铁路上的状况， 面板可 以是透明材料制成； 如果是用不透明的材料制作， 则可在面板 20上设有多个观 察窗 28 (如图 4所示）， 不过观察窗越小， 面板 20获得气流压力则越大， 发电 的效能则更高。

参见图 6至图 8, 本发明的装置主要包括：

多个护栏单元 4、 液压马达 5及发电机 6、 第三管道 43、 储液箱 7; 本实 施例以三个护栏单元为例 （见图 6 )。

其中， 液压马达 5、 第三管道 43、 储液箱 7顺序连接构成主液路； 液压马 达还与发电机 6连接， 带动发电机 6发电。

其中， 每个护栏单元 4包括面板 20、 摇摆筒 2、 圓筒 3、 第一管道 41、 蓄 能器 1、 第二管道 42和第四管道 44; 面板 20的下部与摇摆筒 2固连， 摇摆筒 2套在所述圓筒 3上， 当面板 20受到列车的抽吸力后， 面板 20和摇摆筒 2能 绕圓筒 3的轴线摆动（见图 3, 圓筒 3是固定不动的）。 圓筒 3的两端分别与第 一管道 41和第四管道 44固连（参见图 7, 所述管道是与地面固定的）。 摇摆筒 2内设有多个齿槽 21 , 圓筒 3上设有多个齿牙 31 , 齿槽 21和齿牙 31构成空腔 9;

参见图 7,第一管道 41和第四管道 44分别通过圓筒 3两端的第一液孔 93 和第二液孔 94与空腔 9相通， 构成第一分液路；

参见图 8, 每个护栏单元 4中的蓄能器 1、 第二管道 42顺序连接， 构成第 二分液路； 第二管道 42与上述主液路中的液压马达 5连接， 第四管道 44与主 液路中的储液箱 7连接；

这样， 第一分液路、 第二分液路、 主液路顺序连接构成回路； 构成回路的 零部件中设置液体；

当列车经过护栏单元 4时， 由于抽吸效应， 面板 20绕圓筒 3的轴线向列 车摆动（如图 2和图 3所示）， 随着空腔 9逐渐缩小， 里面的液体会从圓筒 3的 第一液孔 93被强力挤出， 推开第一单向阀 82, 进入第一管道 41 , 压入蓄能器 1 (因为第四管道 44中有第二单向阀 81的存在， 液体不会排入第四管道 44 )。

当液体从第一管道 41进入蓄能器 1后， 其压力推动蓄能器 1 中的柱塞 11 向上运动（见图 9 )。 柱塞 11上行中， 第二管道 42逐渐露出管口， 第一管道 41 的一部分液体便压入第二管道 42, 并进入液压马达 5 (见图 10 )。 进入液压马 达 5的液体， 驱动液压马达 5转动， 液压马达带动发电机 6转动发电。 从液压 马达 5流出的液体经过第三管道 43, 流入储液箱 7和第四管道 44中。

但由于多个护栏单元 4中的第一管道 41 的液体无法同时全部压入液压马 达 5, 于是第一管道 41的一部分液体再次将柱塞 11向上推动。

当空腔 9缩小到最小时（见图 3中的虚线位置 ),也阻止了面板 20摆动（否 则面板会倒向列车， 与列车相撞）。 这时， 空腔 9中没有液体， 第一管道 41 的 液体停止进入蓄能器 1和第二管道 42, 于是柱塞 11依靠自重下行， 将蓄能器 1 中的液体緩慢地通过第二管道 42压入液压马达 5 , 驱动液压马达 5带动发电机 6发电（由于第一管道 41 内设有第一单向阀 82,蓄能器 1 中的液体不会回流到 第一管道 41和空腔 9中）。

当列车离开面板 20后，抽吸力消失， 面板 20和摇摆筒 2依靠平衡重块 29 的重力， 恢复到垂直位置， 空腔 9扩大到初始的最大状态 （即图 3所示的实线 状态）， 储液箱 7中的液体经第四管道 44推开第二单向阀 81 , 由圓筒 3—端的 第二液孔 94进入空腔 9内。 所以储液箱 7的底部要高于空腔 9, 并且其中液体 要有一定的高度， 使之产生的液压大到能推开第二单向阀 81。 为了减少能量消 耗， 蓄能器 1、液压马达 5、储液箱 7、 第四管道 44、 圓筒 3从高到低顺序排列； 其中， 由于摇摆筒 2相对于圓筒 3是活动的， 所以摇摆筒 2与圓筒 3的连 接， 要采用液压专业中的动密封连接， 以防液体从连接处泄出。 这是液压方面 的技术人员所熟悉的知识， 在这里不再累述。

综上所述， 使用上述装置的方法： 当列车经过每一个护栏单元 4时， 列车 与面板 20间的气流加快， 压强降低， 产生抽吸力， 使面板 20和摇摆筒 2绕圓 筒 3的轴线向列车摆动， 空腔 9逐渐缩小， 空腔 9中的液体受压从圓筒 3—端 的第一液孔 93喷出， 推开第一单向阀 82, 从第一管道 41进入蓄能器 1 , 将蓄 能器 1 中的柱塞 11 向上推动 （见图 9 ); 柱塞 11 上行途中， 露出第二管道 42 的管口 （见图 10 ), 第一管道 41 中的液体一部分继续将柱塞 11 向上推动， 另 一部分进入第二管道 42, 驱动液压马达 5, 并带动发电机 6发电； 多个护栏单 元中的空腔 9中的液体均如此将本护栏单元中的柱塞 11向上推动以及驱动液压 马达 5带动发电机 6发电；从液压马达 5流出的液体通过第三管道 43进入储液 箱 7和第四管道 44;

当列车离开护栏单元 4的面板 20时， 抽吸力消失， 第一管道 41 中的液体 停止进入蓄能器 1 ; 多个蓄能器 1 中的液体分别在柱塞 11的重力下持续将蓄能 器 1 中的液体压入第二管道 42 (见图 11 ), 共同进入液压马达 5, 并驱动液压 马达 5带动发电机 6发电； 摇摆筒 2下部的平衡重块 29的重力使面板 20和摇 摆筒 2恢复到垂直位置， 以备下一次被抽吸力吸引而摆动；

空腔 9也恢复到初始的最大状态， 储液箱 7中的液体经第四管道 44推开 第二单向阀 81 , 从圓筒 3—端的第二液孔 94进入到空腔 9中；

直到蓄能器 1 中能被柱塞 11压出的液体全部压出； 发电机停止发电； 当下一趟列车通过时， 重复上述步骤进行发电。

可以将上述发电的装置串联起来， 进行联网发电。

Claims (10)

1. 权 利 要 求 书

   1、 一种发电装置， 其特征在于， 所述发电装置包括：

   至少一个护栏单元， 其中， 所述护栏单元包括面板、 摇摆筒、 圓筒、 第一 管道、 蓄能器、 第二管道， 所述面板上设置有视察窗；

   至少一个液压马达；

   至少一个发电机；

   至少一根第三管道； 以及

   至少一个储液箱；

   其中， 所述液压马达、 所述第三管道、 所述储液箱顺序连接构成主液路， 所述护栏单元还包括第四管道， 所述液压马达还与所述发电机相连接；

   所述面板的下部与所述摇摆筒固定连接， 所述摇摆筒套在所述圓筒上， 以 使所述面板和所述摇摆筒绕所述圓筒的轴线摆动；

   所述摇摆筒内设有多个齿槽， 所述圓筒上设有多个齿牙， 所述齿槽和所述 齿牙构成空腔；

   所述圓筒的两端分别与所述第一管道和所述第四管道固定连接。
2. 2、 如权利要求 1所述的发电装置， 其特征在于， 所述第一管道和所述第四 管道分别通过所述圓筒两端的第一液孔和第二液孔与所述空腔相通， 以构成第 一分液路。
3. 3、 如权利要求 2所述的发电装置， 其特征在于， 所述护栏单元中的所述蓄 能器和所述第二管道连接， 以构成第二分液路。
4. 4、 如权利要求 3所述的发电装置， 其特征在于， 所述第二管道与所述主液 路中的所述液压马达连接， 所述第四管道与所述主液路中的所述储液箱连接。
5. 5、 如权利要求 4所述的发电装置， 其特征在于， 所述第一分液路、 所述第 二分液路、 所述主液路顺序连接构成回路， 所述回路中设置有液体。
6. 6、 如权利要求 5所述的发电装置， 其特征在于， 所述摇摆筒下部设有平衡 重块。
7. 7、 如权利要求 6所述的发电装置， 其特征在于， 所述第一管道中设有第一 单向阀， 所述第四管道中设有第二单向阀。
8. 8、 如权利要求 7所述的发电装置， 其特征在于， 所述蓄能器、 所述液压马 达、 所述储液箱、 所述第四管道、 所述圓筒从高到低顺序设置。
9. 9、 如权利要求 1所述的发电装置， 其特征在于， 所述面板设置在所述护栏 单元的上部。
10. 10、 如权利要求 1所述的发电装置， 其特征在于， 所述蓄能器中设置有柱 塞。