CN118128716A - 一种连续输送散料的重力储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续输送散料的重力储能系统，包括倾斜设置的环形轨道、环形钢索、驱动系统、设置在轨道两端的装卸站和储料场，以及设置在轨道上的若干个轨道车，轨道包括设置在中间的倾斜轨道，以及水平设置在第一高度的第一缓行轨道和水平设置在第二高度的第二缓行轨道，在轨道上设置脱挂区和抱索区，环形钢索环绕设置在驱动转盘和改向转盘之间，驱动系统包括与第一缓行轨道连接设置的第一轨道驱动装置、与第二缓行轨道连接设置的第二轨道驱动装置、以及钢索驱动装置，轨道车底部设置脱挂抱索器。本发明具有同时保证运载效率与提升装卸效率、环境友好的特点，以及储能和释能的整体运行效率高、稳定性高、使用寿命长的优点。

Description

一种连续输送散料的重力储能系统

技术领域

本发明属于重力储能技术领域，尤其涉及一种连续输送散料的重力储能系统。

背景技术

重力储能系统主要由储能及放电两部分组成。储能时将物料从低海拔储料场提升到高海拔储料场，将电能最终转换为物料的重力势能暂存；放电时将物料从高海拔储料场运送至低海拔储料场，通过传送装置带动发电机发电，重力势能最终转换为电能。

目前基于山体(坡道)储能，利用山坡上下高差作为储能重物块输送通道的现有技术中存在同时保证运载效率与提升装卸效率存在矛盾的问题，储能和释能的整体运行效率低、稳定性差的缺点。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种连续输送散料的重力储能系统。

本发明的技术方案为，提供一种连续输送散料的重力储能系统，包括倾斜设置的环形轨道、驱动系统、环形钢索、设置在轨道两端的装卸站和储料场，以及设置在轨道上的若干个轨道车；其中，

轨道：包括设置在中间的倾斜轨道，以及在所述倾斜轨道两端分别连接的水平设置在第一高度的第一缓行轨道和水平设置在第二高度的第二缓行轨道，所述第一高度高于第二高度，其中，所述缓行轨道设置相同的运行方向，在所述轨道车由倾斜轨道驶入第一缓行轨道和驶离第一缓行轨道进入倾斜轨道的位置分别设置第一脱挂区和第一抱索区，在所述轨道车由倾斜轨道驶入第二缓行轨道和驶离第二缓行轨道进入倾斜轨道的位置分别设置第二脱挂区和第二抱索区；

驱动系统：包括与所述第一缓行轨道连接设置的第一轨道驱动装置、与所述第二缓行轨道连接设置的第二轨道驱动装置、以及钢索驱动装置，其中，所述钢索驱动装置包括在第一高度设置的驱动转盘，所述第二高度设置的改向转盘，所述驱动转盘上设置的电动发电一体机；

所述钢索环绕设置在所述驱动转盘和改向转盘之间；

轨道车：包括车厢和车轮，所述车厢底部设置脱挂抱索器。

进一步地，所述第一缓行轨道的中间位置设置第一装卸站和第一储料场，所述第二缓行轨道的中间位置设置第二装卸站和第二储料场。

进一步地，所述钢索沿地面敷设在倾斜轨道之间。

进一步地，所述钢索数量为两条且并行设置，所述脱挂抱索器数量为两个且并排设置。

进一步地，所述轨道车底部设置脱挂抱索器，车厢设置为可底部打开、顶部打开或侧面打开。

进一步地，所述装卸站包括装车装置和卸车装置，其中，装车装置可设置为智能抓斗起重机、斗式提升机、波状挡边带式输送机、带式输送机、或螺旋提升机，卸车装置可设置为自动翻车机。

与现有技术相比较，本发明提供的一种连续输送散料的重力储能系统，具有如下有益效果：

通过设置有脱挂抱索器的轨道车使其在脱挂前随牵引钢索高速运行，保证了储能和发电状态高效率运行，同时通过设置缓速轨道使轨道车脱挂后可以缓速运行，充分保证了自动装卸料系统必须的时间间隔，进而保证系统稳定和环保运行，以使重力储能系统连续输送物料，储能和发电出力稳定，不会形成对电网的冲击，同时有效克服了现有技术中不能同时保证运行效率和装卸效率的矛盾。此外通过沿地面敷设重力储能系统牵引钢索，增加对钢索的支撑，避免了如现有技术中钢丝绳架空铺设时在两个支架之间出现钢丝绳下挠现象，造成局部牵引动力不足或牵引力不均匀分布的现象，增加了钢索的使用稳定性和使用寿命，提升了重力储能系统运行的整体效率和稳定性。

附图说明

图1为本发明重力储能系统实施例的主视图。

图2为本发明重力储能系统实施例的俯视图。

图3为本发明重力储能系统中轨道车第一实施例的主视图。

图4为本发明重力储能系统中轨道车第一实施例的侧视图。

图5为本发明重力储能系统中轨道车第二实施例的主视图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

提供一种连续输送散料的重力储能系统，如图1和图2所示，包括倾斜设置的环形轨道、驱动系统、环形钢索、设置在轨道两端的装卸站和储料场储料场，以及在轨道上间隔配置若干个循环运行的轨道车300。

具体而言，轨道中间区段根据矿坑坡体、斜矿井等坡道设置倾斜轨道101，倾斜轨道101两端分别连接水平设置在第一高度的第一缓行轨道102和水平设置在第二高度的第二缓行轨道103，位于高海拔的第一高度高于位于低海拔的第二高度，储能时，轨道车300连续将位于低海拔储料场的散状物料运至位于高海拔储料场，直至完成额定储能容量。释能时，轨道车300连续将位于高海拔储料场的散状物料运至位于低海拔储料场，直至完成额定发电容量。其中，缓行轨道设置相同的转运行方向200，本实施例中设置为逆时针转动，在轨道车300由倾斜轨道101驶入第一缓行轨道102和驶离第一缓行轨道102进入倾斜轨道101的位置分别设置第一脱挂区201和第一抱索区202，在轨道车300由倾斜轨道101驶入第二缓行轨道103和驶离第二缓行轨道103进入倾斜轨道101的位置分别设置第二脱挂区203和第二抱索区204，在倾斜轨道101之间设置钢索205，如图3和图4所示，轨道车300包括车厢301和车轮302，车厢301底部设置脱挂抱索器303，在下述第一缓行轨道102和第二缓行轨道103上由轨道驱动装置驱动，在倾斜轨道101上，通过安装在轨道车300底部的脱挂抱索器303与钢索205抱死由钢丝绳牵引拖动，该轨道车300可以连续输送物料，储能和发电出力稳定，不会形成对电网的冲击。

驱动系统包括与第一缓行轨道102连接设置的第一轨道驱动装置(图中未示出)、与第二缓行轨道103连接设置的第二轨道驱动装置(图中未示出)、以及钢索驱动装置。其中，第一轨道驱动装置和第二轨道驱动装置用于驱动脱挂后的轨道车300，钢索驱动装置包括在第一缓行轨道102底部内侧设置的驱动转盘206，第二缓行轨道103底部内侧设置的改向转盘207，驱动转盘206上设置的电动发电一体机104，电动发电一体机104具备发电、电动两种功能，即储能时利用电网电能，电动机轴承转动做功，发电时发电机轴承转动，通过转子、定子等装置产生电能，同时在驱动转盘206和改向转盘207的外侧绕设钢索205，钢索205为环形设计，通过驱动转盘206和改向转盘207链接，环形钢索环绕设置在第一高度的驱动转盘和设置在第二高度的改向转盘之间，倾斜段布置在倾斜轨道之间，在储能时为电动机带动钢索205运动，释能时作为发电机在钢索205的带动下发电，通过设置具有脱挂抱索器303的轨道车300使其在脱挂前随牵引钢索205高速运行，保证了储能和发电状态高效率运行，同时脱挂后可以缓速运行，充分保证了自动装卸料系统必须的时间间隔，进而保证系统稳定和环保运行，有效克服了现有技术中不能同时保证运行效率和装卸效率的矛盾。

如图2所示，钢索205沿地面敷设在倾斜轨道101之间，可以增加对钢索205的支撑，避免如现有技术中钢丝绳架空铺设时在两个支架之间出现钢丝绳下挠现象，造成局部牵引动力不足或牵引力不均匀分布的现象，增加钢索205的使用稳定性和使用寿命。

进一步地，第一缓行轨道102的中间位置连接设置第一装卸站208和第一储料场209，第二缓行轨道103的中间位置连接设置第二装卸站210和第二储料场211，装卸站208、210是在储料场可实现轨道车300自动装卸的系统，涉及智能装车机、卸车平台、翻车机及控制系统，主要为装车装置和卸车装置，其中，装车装置可设置为智能抓斗起重机、斗式提升机、波状挡边带式输送机、带式输送机、或螺旋提升机，卸车装置可设置为自动翻车机。储料场209、211是在第一高度和第二高度储存散状物料的堆场。

进一步地，在车厢301顶部、底部或侧面设置车厢门，配合卸车平台的自动控制实现自动卸车。

如图5所示，钢索205可以单条敷设或两条并行敷设，如果是两条，则轨道车300底部并排设置两个脱挂抱索器303，对应的驱动系统设置两套，可以实现更大的装机容量。

此外，可根据工程和实际环境条件的需要，调整倾斜轨道101的有效长度，同时可调整轨道车300的数量和大小，从而配置出工程需要的装机容量，也可以根据实际工程需要实现模块化，形成多套重力储能系统的并排布置或连续接力，实现更大的装机容量。

本发明的工作原理如下：

储能时，轨道车300在第二装卸站210通过装车机将散状物料装进轨道车300，在第二轨道驱动装置的带动下，满载的轨道车300慢速运行至第二抱索区204，轨道车300与钢索205抱死，在钢索205的牵引下，满载的轨道车300沿倾斜轨道101一直向上运行至第一脱挂区201，轨道车300与钢索205脱挂，实现减速，进入第一缓行轨道102，在第一轨道驱动系统的带动下进入到第一装卸站208，通过卸车机将物料卸载至第一储料场209，卸料完成的空载轨道车300在第一轨道驱动装置的作用下驶出装卸站，进入第一抱索区202与钢索205抱死，沿倾斜轨道101运行至第二脱挂区203，脱挂后空载轨道车300在第二缓行轨道103驱动装置的带动下进入第二装卸站210完成自动装料，进入下一个循环的物料输送。轨道车300在自动脱挂后与自动抱索前的区间低速运行在第一缓行轨道102和第二缓行轨道103上，保证轨道车300装卸作业所必须的时间间隔，抱索后与牵引钢索205保持同步沿倾斜轨道101高速运行，以提升储能系统效率。轨道车300有多辆，间隔配置，循环运行，连续将第一储料场209的散状物料运至第二储料场211，直至完成额定储能容量。

释能时，轨道车300在第一装卸站208通过装车机将散状物料装进轨道车300，在第一轨道驱动装置的带动下，满载的轨道车300慢速运行至第一抱索区202，轨道车300与钢索205抱死，满载的轨道车300在自身重力作用下沿倾斜轨道101向下运行，轨道车300通过钢索205带动驱动转盘高速旋转，进而带动发电机发电实现重力势能向电能的转换。当满载的轨道车300运行至第二脱挂区203，轨道车300与钢索205脱挂，实现减速，进入第二缓行轨道103，在第二轨道驱动装置的带动下进入到第二装卸站210，通过卸车机将物料卸载至第二储料场211，卸料完成的空载轨道车300在第二轨道驱动装置的作用下驶出装卸站，进入第二抱索区204与钢索205抱死，然后在钢索205的牵引带动下沿倾斜轨道101高速运行至第一脱挂区201，脱挂后空载轨道车300在第一轨道驱动装置的带动下进入第一装卸站208完成自动装料，进入下一个循环的物料输送。多辆轨道车300循环运行，连续将第一储料场209的散状物料运至第二储料场211，直至完成额定发电容量。

Claims (6)

1.一种连续输送散料的重力储能系统，其特征在于，包括倾斜设置的环形轨道、驱动系统、环形钢索、设置在轨道两端的装卸站和储料场，以及设置在轨道上的若干个轨道车；其中，

轨道：包括设置在中间的倾斜轨道，以及在所述倾斜轨道两端分别连接的水平设置在第一高度的第一缓行轨道和水平设置在第二高度的第二缓行轨道，所述第一高度高于第二高度，其中，所述缓行轨道设置相同的运行方向，在所述轨道车由倾斜轨道驶入第一缓行轨道和驶离第一缓行轨道进入倾斜轨道的位置分别设置第一脱挂区和第一抱索区，在所述轨道车由倾斜轨道驶入第二缓行轨道和驶离第二缓行轨道进入倾斜轨道的位置分别设置第二脱挂区和第二抱索区；

驱动系统：包括与所述第一缓行轨道连接设置的第一轨道驱动装置、与所述第二缓行轨道连接设置的第二轨道驱动装置、以及钢索驱动装置，其中，所述钢索驱动装置包括在第一高度设置的驱动转盘，所述第二高度设置的改向转盘，所述驱动转盘上设置的电动发电一体机；

所述钢索环绕设置在所述驱动转盘和改向转盘之间；

轨道车：包括车厢和车轮，所述车厢底部设置脱挂抱索器。

2.如权利要求1所述的一种连续输送散料的重力储能系统，其特征在于，所述第一缓行轨道的中间位置设置第一装卸站和第一储料场，所述第二缓行轨道的中间位置设置第二装卸站和第二储料场。

3.如权利要求1所述的一种连续输送散料的重力储能系统，其特征在于，所述钢索沿地面敷设在倾斜轨道之间。

4.如权利要求1所述的一种连续输送散料的重力储能系统，其特征在于，所述钢索数量为两条且并行设置，所述脱挂抱索器数量为两个且并排设置。

5.如权利要求1所述的一种连续输送散料的重力储能系统，其特征在于，所述轨道车底部设置脱挂抱索器，车厢设置为可底部打开、顶部打开或侧面打开。

6.如权利要求1至5任一项所述的一种连续输送散料的重力储能系统，其特征在于，所述装卸站包括装车装置和卸车装置，其中，装车装置可设置为智能抓斗起重机、斗式提升机、波状挡边带式输送机、带式输送机、或螺旋提升机，卸车装置可设置为自动翻车机。