CN203146213U - 一种浪流通用式双作用增压发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种浪流通用式双作用增压发电装置，适用于海洋波浪能与海流能发电。其结构包括能量吸收系统、能量转化系统、发电系统。能量吸收系统由浪流通用式轮机组成，包含机架、机轮、输出转盘等，将吸收的波浪能与海流能转化为旋转机械能，传递给能量转化系统；能量转化系统由双作用增压缸和高、低压蓄能器及阀类元件等组成，将旋转机械能转化为液压能，同时连接发电系统；发电系统包含高速液压马达与发电机，实现液压能最终转化为电能。装置中的能量转化系统采用了与主油路并行作用的双作用增压缸，实现高压油的连续输出，同时连接高、低压蓄能器，稳压蓄能。本装置发电效率高，发电电流稳定，能有效解决离岸海岛能源短缺问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种浪流通用式双作用增压发电装置，属于海洋可再生能源利用研究领域。
背景技术
随着全球经济的飞速发展，传统不可再生的化石燃料也伴随着工业的发展而逐渐消耗殆尽，能源危机日益加剧，而我国能源供应形势更为紧张，据统计，我国能源生产量为13.2×108t标准煤，消费量为13.9×108t标准煤。其中煤炭占75％，石油占17％，天然气占2％，水电与核电占6％，主要能源也强烈依靠燃烧化石燃料，因此，寻找一种可再生可替代的清洁能源显得十分必要。
海洋能源是海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、海流能、波浪能、海水温差能和海水盐差能。据1981年联合国科教文组织出版的《海洋能开发》一书中的估计，全球海洋的理论可再生的功率为7.66×108kW，蕴藏在海岸线附近、技术上允许利用的海洋能有6.4×108kW，是当时世界电站总装机容量的两倍，我国有4.4×108kW。因此海洋波浪能作为一种新型清洁无污染的可再生能源，由于其储量大、能量密度高、分布广、易进行能量转换而日益受到世人的关注。
因此，设计了一种浪流通用式双作用增压发电装置，采用双作用增压缸的增压方式，实现了液压系统高压油的连续输出，克服了传统三级转换的发电装置发电效率低、发电电流不稳等缺陷，同时本装置结构简单合理，对海上复杂工况有很强的适应性。
实用新型内容
本实用新型针对目前现有的波浪能与海流能发电装置效率低下、大振动、发电电流不稳定等技术缺陷，创造性的提出一种输出能量稳定、结构紧凑合理、能量转化效率高的浪流通用式双作用增压发电装置。
该发电装置主要由轮机、机架、输出转盘、液压缸、溢流阀、单向阀、双作用增压缸、高低压蓄能器、高速液压马达与电机等组成，其特征在于：轮机的输出转盘直接与液压缸的活塞杆连接，所述液压缸有杆腔与无杆腔均有进、出油口。
其中液压系统采用双作用增压缸与主油路并行连接，由三位四通电磁换向阀控制油路换向动作。
采用高、低压蓄能器串联于主油路，所述的高压蓄能器串联于高速液压马达进油口，低压蓄能器串联于高速液压马达出油口，同时高压蓄能器进油口串联单向阀。
本实用新型的有益效果，利用轮机的输出转盘直接与液压缸的活塞杆连接，将轮机的旋转机械能转化为液压能；利用双作用增压缸与主油路并行连接，实现液压系统高压油的连续输出，具有发电效率高，发电电流稳定，结构简单合理等优点。
附图说明
图1：本实用新型浪流发电装置整体结构示意图。
图2：本实用新型浪流发电装置液压系统示意图。
图3：本实用新型浪流发电装置轮机结构示意图。
其中，附图中的标号说明如下：
1-液压缸，2-溢流阀，3-单向阀，4-高压蓄能器，5-电磁换向阀，6-双作用增压缸，7-高速液压马达，8-发电机，9-低压蓄能器，10-油箱，11-机架，12-机轮，13-主轴，14-水流，15-输出转盘，16-活塞杆，17(1，2)-行程开关。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进行具体说明，参见图1、图2和图3所示。本实用新型为一种浪流通用式双作用增压发电装置，包括能量吸收系统、能量转化系统、发电系统。能量吸收系统包括轮机机架11、机轮12、主轴13及输出转盘15等，轮机主轴13及机轮12安装在机架11上，主轴13外端伸出，连接输出转盘15，输出转盘15与活塞杆16用销钉连接，进行能量传递；能量转化系统包括液压缸1、两个溢流阀2、九个单向阀3、电磁阀5、双作用增压缸6、高压蓄能器4、低压蓄能器9以及两个控制电磁换向阀动作的行程开关17；发电系统包括高速液压马达7及用柔性联轴器连接的发电机8。
发电原理如下：海洋中的波浪及海流沿如图1所示的箭头14方向推动轮机的机轮12旋转运动，由主轴13带动输出转盘15旋转运动，同时由于输出转盘15与活塞杆16用销钉连接，这样将旋转运动转化为活塞杆16的往复直线运动。当活塞杆16向上运动时推动缸中液压油经过单向阀3(1)进行分支，一支进入单向阀3(7)，另一支进入电磁阀5及双作用增压缸6，由于电磁阀5初始状态时2YA处于高电平，故油液通过阀3(5)推动活塞使得高压油推动阀3(6)与上一支油路汇合进入高压蓄能器4，再输出进入高速液压马达7，推动其高速旋转，带动发电机8旋转发电，油液流经低压蓄能器，进入油箱，实现单次回路循环；当活塞触动行程开关17(1)后电磁铁1YA得电为高电平，电磁阀5同时换向，这时输出转盘15也刚好转到最高点，开始带动活塞杆16向下运动，推动液压油输出经过单向阀3(3)，一支进入阀3(7)，一支进入换了向的电磁换向阀5及双作用增压缸6，输出高压油经过阀3(8)与上一支汇合进入高压蓄能器4，推动高速液压马达7带动发电机8旋转发电，油液流经低压蓄能器9，进入油箱10，依此循环，实现连续发电。
这里采用行程开关17(1)、17(2)分别控制电磁阀1YA、2YA得失电，实现换向动作；采用液压缸1进油口与单向阀3(2)、3(9)直接与油箱串联，一方面防止油液倒流，另一方面使液压缸1背压吸油；创造性采用双作用增压缸6支路与主油路并联，保证在小流量下稳定输出高压油，保证大的功率输出；采用高、低压蓄能器4和9起到稳压蓄能作用。同时主油路连接溢流阀2，起限压作用，保证了液压系统的安全可靠性。
Claims (3)
1.一种浪流通用式双作用增压发电装置，由轮机、机架、输出转盘、液压缸、溢流阀、单向阀、双作用增压缸、高低压蓄能器、高速液压马达与发电机等组成，其特征在于：轮机的输出转盘直接与所述液压缸的活塞杆连接，所述液压缸有杆腔和无杆腔均有进、出油口。
2.根据权利要求1所述的一种浪流通用式双作用增压发电装置，其特征在于：双作用增压缸与主油路并行连接，由三位四通电磁换向阀控制油路换向动作。
3.根据权利要求1所述的一种浪流通用式双作用增压发电装置，采用高、低压蓄能器串联于主油路，其特征在于：所述的高压蓄能器串联于高速液压马达进油口，低压蓄能器串联于高速液压马达出油口，同时高压蓄能器进油口串联单向阀。
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