CN110219770A - 双活塞油缸液压动力发电装置 - Google Patents

双活塞油缸液压动力发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了双活塞油缸液压动力发电装置，包括：直流电瓶、切换开关、外电交流开关、反馈开关、反馈装置、整流滤波装置、逆变器、双活塞油缸液压动力机总成、变速器、同步发电机和配电柜；外电交流开关与反馈开关和整流滤波装置相连接，整流滤波装置的另一端分别与切换开关相连接，切换开关则分别与直流电瓶和逆变器相连接，逆变器、双活塞油缸液压动力机总成、变速器、同步发电机和配电柜依次首尾相接，并通过配电柜的输出端输出电能；反馈装置的一端与反馈开关相连接，另一端与配电柜的输出端相连接。本发明在日常发电运行中不需要消耗有价化石资源(煤炭、石油等资源)，不产生危害环境的污染物质，清洁环保，低碳高效。

Description

双活塞油缸液压动力发电装置
技术领域
本发明涉及新能源发电技术领域，尤其是涉及双活塞油缸液压动力发电装置。
背景技术
能源是经济增长和社会变革的重要的物质基础。伴随着能源的利用，一系列严重的环境问题接踵而来，对人类的健康产生威胁。中国作为最大的发展中国家，尽管没有承担强制碳减排的义务，但仍然承受着巨大的国际压力。我国“多煤少油少气”的资源禀赋特征决定了煤炭在电源结构中的突出地位，加快寻求新能源发展，是能源供给改革的大势所趋。
第一代新能源，如太阳能发电(光伏、光热)、风力发电(陆上风、海上风)等已发展较为成熟，但始终存在着能量转换效率低、造价高、并网率低、弃风/光率高的问题。在发展第一代新能源的基础上，挖掘新一代的新能源发电技术，更好地形成多种新能源技术“多能互补”的格局是仍亟待解决的问题。
综上所述，现有技术中仍缺少发电性价比高的新型发电技术和装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供双活塞油缸液压动力发电装置，在日常发电运行中不需要消耗有价资源(煤炭、石油等资源)，不产生危害环境的污染物质，清洁环保，低碳高效。
第一方面，本发明实施例提供了双活塞油缸液压动力发电装置，包括：直流电瓶1、切换开关2、外电交流开关3、反馈开关4、反馈装置5、整流滤波装置6、逆变器7、双活塞油缸液压动力机总成8、变速器9、同步发电机10和配电柜11；
所述外电交流开关3一端与外电相连接，另一端分别与反馈开关4和整流滤波装置6的一端相连接，所述整流滤波装置6的另一端分别与所述切换开关2相连接，所述切换开关2则分别与所述直流电瓶1和所述逆变器7相连接，所述逆变器7、所述双活塞油缸液压动力机总成8、所述变速器9、所述同步发电机10和所述配电柜11依次首尾相接，并通过配电柜11的输出端输出电能；
所述反馈装置5的一端与所述反馈开关4相连接，另一端与所述配电柜11的输出端相连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述双活塞油缸液压动力机总成8包括电动机81、液压泵82、电磁阀83、双活塞油缸84和曲轴85。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述双活塞油缸液压动力机总成8还包括滤油器86、油箱87、单向阀88、溢流阀89、蓄能器810、压力表811、活塞杆力臂812、活塞杆力臂支撑杆813、短拐式连杆814、长拐式连杆815、联轴器816、用于控制所述电磁阀83的正时盘817、油管路818和控制线819。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述曲轴85上设置有3组偏心轴，每组所述偏心轴包括1根主偏心轴和2根副偏心轴，各组所述偏心轴相差120°，所述主偏心轴和副偏心轴相差180°；
所述主偏心轴与2根所述短拐式连杆814的一端相连接，2根所述短拐式连杆814的另一端与所述双活塞油缸84的第一活塞相连接；
所述2根副偏心轴与2根所述长拐式连杆815的一端相连接，2根所述长拐式连杆815的另一端与所述双活塞油缸84第二活塞上的活塞杆力臂812相连接。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述正时盘817安装在所述双活塞油缸液压动力机总成8的曲轴85输出轴的一端，且在所述正时盘817上设置有3个呈半圆形的突轮盘，3个所述突轮盘之间相差120°，且分别对应3个接近开关，当所述突轮盘靠近所述接近开关时，所述接近开关产生的电信号传递至中间继电器，并由所述中间继电器控制所述电磁阀83得电与失电来控制双活塞油缸84的进油或排油。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述双活塞油缸84的所述第一活塞和所述第二活塞在高压油的作用下运动方向相反。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述活塞杆力臂812的两端设置有所述活塞杆力臂支撑杆813，所述活塞杆力臂支撑杆813固定在机体上。
本发明提供了双活塞油缸液压动力发电装置，包括：直流电瓶、切换开关、外电交流开关、反馈开关、反馈装置、整流滤波装置、逆变器、双活塞油缸液压动力机总成、变速器、同步发电机和配电柜；外电交流开关与反馈开关和整流滤波装置相连接，整流滤波装置的另一端分别与切换开关相连接，切换开关则分别与直流电瓶和逆变器相连接，逆变器、双活塞油缸液压动力机总成、变速器、同步发电机和配电柜依次首尾相接，并通过配电柜的输出端输出电能；反馈装置的一端与反馈开关相连接，另一端与配电柜的输出端相连接。本发明在日常发电运行中不需要消耗有价化石资源(煤炭、石油等资源)，不产生危害环境的污染物质，清洁环保，低碳高效。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的双活塞油缸液压动力发电装置示意图；
图2为本发明实施例提供的双活塞油缸液压动力机总成示意图；
图3为本发明实施例提供的另一双活塞油缸液压动力机总成示意图。
图标：1-直流电瓶；2-切换开关；3-外电交流开关；4-反馈开关；5-反馈装置；6-整流滤波装置；7-逆变器；8-双活塞油缸液压动力机总成；9-变速器；10-同步发电机；11-配电柜；81-电动机；82-液压泵；83-电磁阀；84-双活塞油缸；85-曲轴；86-滤油器；87-油箱；88-单向阀；89-溢流阀；810-蓄能器；811-压力表；812-活塞杆力臂；813-活塞杆力臂支撑杆；814-短拐式连杆；815-长拐式连杆；816-联轴器；817-正时盘；818-油管路；819-控制线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，能源是经济增长和社会变革的重要的物质基础。伴随着能源的利用，一系列严重的环境问题接踵而来，对人类的健康产生威胁。中国作为最大的发展中国家，尽管没有承担强制碳减排的义务，但仍然承受着巨大的国际压力。我国“多煤少油少气”的资源禀赋特征决定了煤炭在电源结构中的突出地位，加快寻求新能源发展，是能源供给改革的大势所趋。第一代新能源，如太阳能发电(光伏、光热)、风力发电(陆上风、海上风)等已发展较为成熟，但始终存在着能量转换效率低、造价高、并网率低、弃风/光率高的问题。在发展第一代新能源的基础上，挖掘新一代的新能源发电技术，更好地形成多种新能源技术“多能互补”的格局是仍亟待解决的问题。
综上所述，现有技术中仍缺少发电性价比高的新型发电技术和装置。基于此，本发明实施例提供的双活塞油缸液压动力发电装置，比单活塞油缸的容积增加了一倍，输出功率有效提升，在同等功效情况下体积小，产品造价低，其性能更优越。
实施例一：
图1为本发明实施例提供的双活塞油缸液压动力发电装置示意图。
参照图1，双活塞油缸液压动力发电装置包括：直流电瓶1、切换开关2、外电交流开关3、反馈开关4、反馈装置5、整流滤波装置6、逆变器7、双活塞油缸液压动力机总成8、变速器9、同步发电机10和配电柜11；
外电交流开关3一端与外电相连接，另一端分别与反馈开关4和整流滤波装置6的一端相连接，整流滤波装置6的另一端分别与切换开关2相连接，切换开关2则分别与直流电瓶1和逆变器7相连接，逆变器7、双活塞油缸液压动力机总成8、变速器9、同步发电机10和配电柜11依次首尾相接，并通过配电柜11的输出端输出电能；
反馈装置5的一端与反馈开关4相连接，另一端与配电柜11的输出端相连接。
根据本发明的示例性实施例，双活塞油缸液压动力机总成8包括电动机81、液压泵82、电磁阀83、双活塞油缸84和曲轴85。
根据本发明的示例性实施例，双活塞油缸液压动力机总成8还包括滤油器86、油箱87、单向阀88、溢流阀89、蓄能器810、压力表811、活塞杆力臂812、活塞杆力臂支撑杆813、短拐式连杆814、长拐式连杆815、联轴器816、用于控制电磁阀83的正时盘817、油管路818和控制线819。
具体地，本发明实施例涉及的发电装置是一种用途广、不需消耗石化资源，不产生污染物质的清洁发电方案。使用方便，可以用直流电瓶或者用交流电作为系统的启动电源，当系统正常发电后，即可利用自身产生的电能经反馈装置等供给启动电机作为维持其运行电源(自发电自供电摸式)。双活塞油缸液压动力发电装置是利用双活塞油缸液压动力机(即动力机总成)作为本装置的发电运行动力源。该动力机总成，还可以作为一种动力机应用于其他需要动力的地方和设备。利用本发明制造的液压动力机和装配的发电装置具有使用成本低、且不受地域和自然环境限制，建厂方便、节能环保、生产安全效率高。
根据本发明的示例性实施例，曲轴85上设置有3组偏心轴，每组偏心轴包括1根主偏心轴和2根副偏心轴，各组偏心轴相差120°，主偏心轴和副偏心轴相差180°；
主偏心轴与2根短拐式连杆814的一端相连接，2根短拐式连杆814的另一端与双活塞油缸84的第一活塞相连接；
2根副偏心轴与2根长拐式连杆815的一端相连接，2根长拐式连杆815的另一端与双活塞油缸84第二活塞上的活塞杆力臂812相连接。
具体地，每组偏心轴包括1根主偏心轴及其两侧的副偏心轴，主偏心轴上的两根短拐式连杆与其活动连接，两根短拐式连杆的另一端，分别与其相对应的双活塞油缸中的第一活塞活动连接。两个副偏心轴上各有两根活动连接的长拐式连杆，两根长拐式连杆的另一端分别与双活塞油缸中的活塞上的活塞杆力臂两端为活动连接。另外，在曲轴的输出轴一端还设有控制电磁阀开闭的正时盘。
根据本发明的示例性实施例，正时盘817安装在双活塞油缸液压动力机总成8的曲轴85输出轴的一端，且在正时盘817上设置有3个呈半圆形的突轮盘，3个突轮盘之间相差120°，且分别对应3个接近开关，当突轮盘靠近所述接近开关时，接近开关产生的电信号传递至中间继电器，并由中间继电器控制电磁阀83得电与失电来控制双活塞油缸84的进油或排油。
具体地，正时盘817由金属制成，3个突轮盘均为180°。
根据本发明的示例性实施例，双活塞油缸84的第一活塞和第二活塞在高压油的作用下运动方向相反。
根据本发明的示例性实施例，活塞杆力臂812的两端设置有活塞杆力臂支撑杆813，活塞杆力臂支撑杆813固定在机体上。
具体地，油缸中的两个活塞在高压油的作用下运动方向相反，因此油缸的容积比单活塞油缸的容积增加了一倍，为提高双活塞油缸液压动力机总成的输出功率提供了有利条件。由于活塞杆力臂随第二活塞往复运动，故活塞杆力臂两端设有活塞杆力臂支撑杆，该支撑杆固定在机体上，活塞杆力臂两端与活塞杆力臂支撑杆为活动连接。
本发明之目的是为了实现将液压能技术用于液压动力机和液压动力发电装置，提供一种第二代新能源技术(太阳能发电、风力发电、水利发电为第一代新能源)。在日常发电运行中本技术不需要消耗有价资源(煤炭、石油等资源)，不产生危害环境的污染物质。造福社会、造福人类。
实施例二：
双活塞油缸液压动力发电装置包括由双活塞油缸液压缸动力机总成8的曲轴85带动的变速器9，经该变速器9带动的同步发电机10产生的电能由配电柜11进行分配，一路经反馈装置5比较电路，在该比较电路允许的情况下通过反馈开关4，再通过整流滤波装置6及切换开关2，又通过逆变器7供给双活塞油缸液压动力机总成8中的电动机81，作为维持该电动机81的运行电源。同步发电机10产生的另一部分电能通过配电柜11可以对外供电，或利用升压变压器经电路并入电网。
双活塞油缸液压动力机总成8里的电动机81，不可以由直流电瓶1或经外电交流开关3直接供电，各种电源必须通过逆变器7逆变为电动机81匹配的电源供电。
双活塞油缸液压动力机总成8里的双活塞油缸84中的第一活塞与短拐式连杆814为活动连接，第二活塞则与活塞杆固定连接，活塞杆再与活塞杆力臂固定连接。
实施例三：
如图1、图2和图3所示：
1、系统启动
双活塞油缸液压动力发电装置系统启动，是通过双活塞油缸液压动力机总成8中的电动机81带动液压泵82使油系统里的液压油成为高压油，该高压油通过电磁阀83进入双活塞油缸84腔体中推动其两个活塞作反向直线运动，直线运动的动能，通过活塞上连接的短拐式连杆814和长拐式连杆815，分别传递到双活塞油缸液压动力机总成8曲轴85的主偏心轴与副偏心轴上，于是便将直线运动的动能转化为圆周运动的机械能，经变速器9带动同步发电机10将机械转化为电能。
电动机81的启动电源可以用直流电瓶1作为启动电源，也可以利用外电交流开关3作为启动电源；
⑴直流电瓶作为启动电源
直流电瓶1的直流电经切换开关2与逆变器7连接，由其给电动机81供电；
⑵利用交流电作为启动电源
交流电连接外电开关(即外电交流开关)再通过整流滤波装置6，然后通过切换开关2连接逆变器7逆变为电动机81需要的电能。
2、系统运行发电
同步发电机10运行发电是通过如下方法实现的：电动机81带动液压泵82使油路系统中的液压油成为高压油，该高压油通过3个电磁阀83分别进入3支双活塞油缸84的腔体中推动两个活塞作反向直线运动，因为活塞上的长短拐式连杆已经分别与曲轴85上的偏心轴相连接，因此能够将直线运动的动能，经偏心轴转化为圆周运动的机械能，通过变速器9带动同步发电机10将机械能转化为电能。
同步发电机10的电能通过配电柜11，经其电路上的反馈装置5比较电路甄别后，再通过与反馈开关4连接的整流滤波装置6再经切换开关2、逆变器7逆变为与电动机81相匹配的运行电能，维持其正常运行发电。
经技术查新可知，没有发现与本发明相同的双活塞油缸液压动力发电装置和双活塞油缸液压动力机类似的技术。与现有的其他利用液压能发电和液压动力机技术相比，本技术比功率大，利用本技术制造的双活塞油缸液压动力机与双活塞油缸液压动力发电装置，在同等功效情况下体积小，产品造价低，其性能更优越。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种双活塞油缸液压动力发电装置，其特征在于，包括：直流电瓶(1)、切换开关(2)、外电交流开关(3)、反馈开关(4)、反馈装置(5)、整流滤波装置(6)、逆变器(7)、双活塞油缸液压动力机总成(8)、变速器(9)、同步发电机(10)和配电柜(11)；
所述外电交流开关(3)一端与外电相连接，另一端分别与反馈开关(4)和整流滤波装置(6)的一端相连接，所述整流滤波装置(6)的另一端分别与所述切换开关(2)相连接，所述切换开关(2)则分别与所述直流电瓶(1)和所述逆变器(7)相连接，所述逆变器(7)、所述双活塞油缸液压动力机总成(8)、所述变速器(9)、所述同步发电机(10)和所述配电柜(11)依次首尾相接，并通过配电柜(11)的输出端输出电能；
所述反馈装置(5)的一端与所述反馈开关(4)相连接，另一端与所述配电柜(11)的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的双活塞油缸液压动力发电装置，其特征在于，所述双活塞油缸液压动力机总成(8)包括电动机(81)、液压泵(82)、电磁阀(83)、双活塞油缸(84)和曲轴(85)。
3.根据权利要求2所述的双活塞油缸液压动力发电装置，其特征在于，所述双活塞油缸液压动力机总成(8)还包括滤油器(86)、油箱(87)、单向阀(88)、溢流阀(89)、蓄能器(810)、压力表(811)、活塞杆力臂(812)、活塞杆力臂支撑杆(813)、短拐式连杆(814)、长拐式连杆(815)、联轴器(816)、用于控制所述电磁阀(83)的正时盘(817)、油管路(818)和控制线(819)。
4.根据权利要求3所述的双活塞油缸液压动力发电装置，其特征在于，所述曲轴(85)上设置有3组偏心轴，每组所述偏心轴包括1根主偏心轴和2根副偏心轴，各组所述偏心轴相差120°，所述主偏心轴和副偏心轴相差180°；
所述主偏心轴与2根所述短拐式连杆(814)的一端相连接，2根所述短拐式连杆(814)的另一端与所述双活塞油缸(84)的第一活塞相连接；
所述2根副偏心轴与2根所述长拐式连杆(815)的一端相连接，2根所述长拐式连杆(815)的另一端与所述双活塞油缸(84)第二活塞上的活塞杆力臂(812)相连接。
5.根据权利要求4所述的双活塞油缸液压动力发电装置，其特征在于，所述正时盘(817)安装在所述双活塞油缸液压动力机总成(8)的曲轴(85)输出轴的一端，且在所述正时盘(817)上设置有3个呈半圆形的突轮盘，3个所述突轮盘之间相差120°，且分别对应3个接近开关，当所述突轮盘靠近所述接近开关时，所述接近开关产生的电信号传递至中间继电器，并由所述中间继电器控制所述电磁阀(83)得电与失电来控制双活塞油缸(84)的进油或排油。
6.根据权利要求4所述的双活塞油缸液压动力发电装置，其特征在于，所述双活塞油缸(84)的所述第一活塞和所述第二活塞在高压油的作用下运动方向相反。
7.根据权利要求3所述的双活塞油缸液压动力发电装置，其特征在于，所述活塞杆力臂(812)的两端设置有所述活塞杆力臂支撑杆(813)，所述活塞杆力臂支撑杆(813)固定在机体上。
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