CN205478086U - 一种压水机式的振荡浮子装置 - Google Patents

一种压水机式的振荡浮子装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种能量收集装置，特指一种压水机式的振荡浮子装置，包括振荡浮子、海岸基础结构与液压能量转换装置，海岸基础结构上设有门架，门架上设有滑轨，滑轨内配合设有可上下移动的滑动杆，滑动杆通过圆柱销连接有转杆，转杆通过连接盖连接于振荡浮子，滑动杆与液压能量转换装置对应连接。本实用新型通过设计的控制液压油流速的液压元件及受PLC控制的蓄能系统，使其在不同的波况下仍能稳定发电，改变传统的单一方向能量的捕获方式，提高波浪能量收集装置的发电效率。

Description

一种压水机式的振荡浮子装置
技术领域
本实用新型涉及一种能量收集装置，特指一种压水机式的振荡浮子装置。
背景技术
中国既是世界上最大的贸易国家，也是世界上最大的能源消耗国家，由于能源需求的增加及一次性能源的减少，降低对传统能源的依赖，提高新型能源的开发利用成为目前的研究热点。中国具有广袤的海洋国土，蕴藏丰富的海洋能源量及使用开发价值。如何利用开发使用海洋能得到中国政府的极度重视，并将其纳入十二五规划的重点研究之一。目前对海洋能的研究多集中于将海洋运动的动能转化为其他可利用的能量。然而，由于海水的运动的随机性和多变性，如何能尽可能高效地利用海洋能并把多变的海洋能量转化为能够稳定、持续输出的其他能源成为目前相关领域的研究难题。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型提供了一种压水机式的振荡浮子装置，通过设计的控制液压油流速的液压元件及受PLC控制的蓄能系统，使其在不同的波况下仍能稳定发电，改变传统的单一方向能量的捕获方式，提高波浪能量收集装置的发电效率。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种压水机式的振荡浮子装置，包括振荡浮子、海岸基础结构与液压能量转换系统，海岸基础结构上设有门架，门架上设有滑轨，滑轨内配合设有可上下移动的滑动杆，滑动杆通过圆柱销连接有转杆，转杆通过连接盖连接于振荡浮子，滑动杆与液压能量转换系统对应连接。
进一步而言，所述液压能量转换系统包括第二液压缸、第一液压缸、第一单向阀、第二单向阀、集流阀、第一压力继电器、第一蓄能器、第二压力继电器、第二蓄能器、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第一压力传感器、恒流阀、发电机、液压马达、溢流阀、过滤器、油箱、第三电磁换向阀、第四电磁换向阀、第二压力传感器、第三单向阀与第四单向阀，滑动杆通过第一液压缸活塞杆连接于第一液压缸，第一液压缸通过支座固定于海岸基础结构上。
进一步而言，所述第一液压缸的有杆腔与第一单向阀连接，第一单向阀通过过滤器连接于油箱，第一液压缸的无杆腔与第二单向阀连接，通过集流阀、第一压力传感器、第二压力传感器与恒流阀向液压马达供油。
进一步而言，所述第二液压缸的有杆腔与第四单向阀连接，并通过过滤器与油箱连接，第二液压缸的无杆腔与第三单向阀连接，通过集流阀、第一压力传感器、第二压力传感器与恒流阀向液压马达供油。
进一步而言，所述液压马达驱动发电机发电，液压马达通过溢流阀、过滤器与油箱连接。
进一步而言，所述集流阀与第一压力传感器之间设有第一旁油回路与第二旁油回路，第一旁油回路上设有第一压力继电器、第一蓄能器、第二电磁换向阀与第四电磁换向阀，第二旁油回路上设有第二压力继电器、第二蓄能器、第一电磁换向阀与第三电磁换向阀。
进一步而言，所述恒流阀工作时可向液压马达提供流量稳定的液压油。
进一步而言，所述第二液压缸通过滑动支座连接有挡板，挡板上设有导向滑轨，滑动支座可上下移动的设于导向滑轨内，导向滑轨两端分别设有限位器。
进一步而言，所述振荡浮子、转杆、圆柱销、滑动杆、连接盖均采用轻质抗腐蚀材料。
本实用新型有益效果：
1、本实用新型通过液压缸、转杆及所设计的滑动杆的连接可同时将海水的垂向运动及横向运动变为液压系统的液压能，提高了发电效率；
2、本实用新型通过液压能量转换系统中的蓄能器、压力继电器、压力传感器、恒流阀等液压元件的设置，能够为液压马达提供恒压恒流的液压油，从而推动发电机稳定发电；
3、本实用新型将液压能量转换系统设置在海上，便于损耗的元件的维修与更换。
附图说明
图1是本实用新型整体结构图；
图2是本实用新型门架剖视图；
图3是本实用新型滑动支座示意图；
图4是本实用新型滑动杆示意图；
图5是本实用新型液压能量转换系统示意图。
1、振荡浮子；2、转杆；3、圆柱销；4、第二液压缸；5、门架；6、滑动杆；7、第一液压缸活塞杆；8、第一液压缸；9、海岸基础结构；10、滑动支座；11、连接盖；12、滑轨；13、限位器；14、导向滑轨；15、第一单向阀；16、第二单向阀；17、集流阀；18、第一压力继电器；19、第一蓄能器；20、第二压力继电器；21、第二蓄能器；22、第一电磁换向阀；23、第二电磁换向阀；24、第一压力传感器；25、恒流阀；26、发电机；27、液压马达；28、溢流阀；29、过滤器；30、油箱；31、第三电磁换向阀；32、第四电磁换向阀；33、第二压力传感器；34、第三单向阀；35、第四单向阀；36、挡板。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。
如图1至图5所示，本实用新型所述一种压水机式的振荡浮子装置，包括振荡浮子1、海岸基础结构9与液压能量转换系统，海岸基础结构9上设有门架5，门架5上设有滑轨12，滑轨12内配合设有可上下移动的滑动杆6，滑动杆6通过圆柱销3连接有转杆2，转杆2通过连接盖11连接于振荡浮子1，滑动杆6与液压能量转换系统对应连接。
更具体而言，所述液压能量转换系统包括第二液压缸4、第一液压缸8、第一单向阀15、第二单向阀16、集流阀17、第一压力继电器18、第一蓄能器19、第二压力继电器20、第二蓄能器21、第一电磁换向阀22、第二电磁换向阀23、第一压力传感器24、恒流阀25、发电机26、液压马达27、溢流阀28、过滤器29、油箱30、第三电磁换向阀31、第四电磁换向阀32、第二压力传感器33、第三单向阀34与第四单向阀35，滑动杆6通过第一液压缸活塞杆7连接于第一液压缸8，第一液压缸8通过支座固定于海岸基础结构9上。
更具体而言，所述第一液压缸8的有杆腔与第一单向阀15连接，第一单向阀15通过过滤器29连接于油箱30，第一液压缸8的无杆腔与第二单向阀16连接，通过集流阀17、第一压力传感器24、第二压力传感器33与恒流阀25向液压马达27供油.
更具体而言，所述第二液压缸4的有杆腔与第四单向阀35连接，并通过过滤器29与油箱30连接，第二液压缸4的无杆腔与第三单向阀34连接，通过集流阀17、第一压力传感器24、第二压力传感器33与恒流阀25向液压马达27供油。
更具体而言，所述液压马达27驱动发电机26发电，液压马达27通过溢流阀28、过滤器29与油箱30连接。
更具体而言，所述集流阀17与第一压力传感器24之间设有第一旁油回路与第二旁油回路，第一旁油回路上设有第一压力继电器18、第一蓄能器19、第二电磁换向阀23与第四电磁换向阀32，第二旁油回路上设有第二压力继电器20、第二蓄能器21、第一电磁换向阀22与第三电磁换向阀31。
更具体而言，所述恒流阀25工作时可向液压马达27提供流量稳定的液压油。
更具体而言，所述第二液压缸4通过滑动支座10连接有挡板36，挡板36上设有导向滑轨14，滑动支座10可上下移动的设于导向滑轨14内，导向滑轨14两端分别设有限位器13。
更具体而言，所述振荡浮子1、转杆2、圆柱销3、滑动杆6、连接盖11均采用轻质抗腐蚀材料。采用这样的设置，有效提高能量转换效率。
本实用新型工作流程：
正常工作状态下，海浪来临时，海浪的垂向运动会推动振荡浮子1上下移动，振荡浮子1通过连接盖11、转杆2、圆柱销3、滑动杆6与第一液压缸活塞杆7相连，从而推动第一液压缸8运动，海浪的横向运动通过转杆2推动第二液压缸4运动，两个液压缸运动产生的高压油向主油管路供油，经第二单向阀16、第三单向阀34、集流阀17、第一压力传感器24、第二压力传感器33、恒流阀25，向液压马达27提供流量稳定的液压油，液压马达27驱动发电机26发电；
当海浪过小时，无法使用发电机正常发电时，第一液压缸8、第二液压缸4向主油路提供的高压油压力较小，当油压小于第二压力传感器33的预设压力时，通过PLC控制电路，第二压力传感器33输出电信号，控制第四电磁换向阀32换向，从而使第一蓄能器19蓄能，当第一蓄能器19达到蓄能极限时，第三电磁换向阀31换向，第二蓄能器21开始蓄能；
当海浪过大，第一液压缸8、第二液压缸4向主油路提供的高压油压力过大。油压达到第一压力继电器18预设值时，第一压力继电器18打开，第一蓄能器19开始蓄能工作。若此时主油路油压仍较大，到达第二压力继电器20的设定值，则第二蓄能器21也开始蓄能工作；
当发电过程中，主油路油压低于第二压力传感器24的设定值时，压力传感器24发出电信号，通过PLC控制电路，第二电磁换向阀23换向，第一蓄能器19向主油路提供高压油。若此时主油路油压仍低于第二压力传感器的设定值，则第一电磁换向阀22换向，第二蓄能器21将同时向主油路提供高压油，经恒流阀25提供给液压马达提供流量和压力较为稳定的液压油从而使发电机能稳定发电。
以上为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还能对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种压水机式的振荡浮子装置，包括振荡浮子(1)、海岸基础结构(9)与液压能量转换系统，其特征在于：所述海岸基础结构(9)上设有门架(5)，所述门架(5)上设有滑轨(12)，所述滑轨(12)内配合设有可上下移动的滑动杆(6)，所述滑动杆(6)通过圆柱销(3)连接有转杆(2)，所述转杆(2)通过连接盖(11)连接于振荡浮子(1)，所述滑动杆(6)与液压能量转换系统对应连接。
2.根据权利要求1所述一种压水机式的振荡浮子装置，其特征在于：所述液压能量转换系统包括第二液压缸(4)、第一液压缸(8)、第一单向阀(15)、第二单向阀(16)、集流阀(17)、第一压力继电器(18)、第一蓄能器(19)、第二压力继电器(20)、第二蓄能器(21)、第一电磁换向阀(22)、第二电磁换向阀(23)、第一压力传感器(24)、恒流阀(25)、发电机(26)、液压马达(27)、溢流阀(28)、过滤器(29)、油箱(30)、第三电磁换向阀(31)、第四电磁换向阀(32)、第二压力传感器(33)、第三单向阀(34)与第四单向阀(35)，所述滑动杆(6)通过第一液压缸活塞杆(7)连接于第一液压缸(8)，所述第一液压缸(8)通过支座固定于海岸基础结构(9)上。
3.根据权利要求2所述一种压水机式的振荡浮子装置，其特征在于：所述第一液压缸(8)的有杆腔与第一单向阀(15)连接，所述第一单向阀(15)通过过滤器(29)连接于油箱(30)，所述第一液压缸(8)的无杆腔与第二单向阀(16)连接，通过集流阀(17)、第一压力传感器(24)、第二压力传感器(33)与恒流阀(25)向液压马达(27)供油.
4.根据权利要求2所述一种压水机式的振荡浮子装置，其特征在于：所述第二液压缸(4)的有杆腔与第四单向阀(35)连接，并通过过滤器(29)与油箱(30)连接，所述第二液压缸(4)的无杆腔与第三单向阀(34)连接，通过集流阀(17)、第一压力传感器(24)、第二压力传感器(33)与恒流阀(25)向液压马达(27)供油。
5.根据权利要求2所述一种压水机式的振荡浮子装置，其特征在于：所述液压马达(27)驱动发电机(26)发电，所述液压马达(27)通过溢流阀(28)、过滤器(29)与油箱(30)连接。
6.根据权利要求2所述一种压水机式的振荡浮子装置，其特征在于：所述集流阀(17)与第一压力传感器(24)之间设有第一旁油回路与第二旁油回路，所述第一旁油回路上设有第一压力继电器(18)、第一蓄能器(19)、第二电磁换向阀(23)与第四电磁换向阀(32)，所述第二旁油回路上设有第二压力继电器(20)、第二蓄能器(21)、第一电磁换向阀(22)与第三电磁换向阀(31)。
7.根据权利要求2所述一种压水机式的振荡浮子装置，其特征在于：所述恒流阀(25)工作时可向液压马达(27)提供流量稳定的液压油。
8.根据权利要求2所述一种压水机式的振荡浮子装置，其特征在于：所述第二液压缸(4)通过滑动支座(10)连接有挡板(36)，所述挡板(36)上设有导向滑轨(14)，所述滑动支座(10)可上下移动的设于导向滑轨(14)内，所述导向滑轨(14)两端分别设有限位器(13)。
9.根据权利要求1所述一种压水机式的振荡浮子装置，其特征在于：所述振荡浮子(1)、转杆(2)、圆柱销(3)、滑动杆(6)、连接盖(11)均采用轻质抗腐蚀材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107288807A (zh) * 2017-07-24 2017-10-24 上海交通大学 具有振荡抑制板的多浮筏波浪能发电装置
CN111828234A (zh) * 2020-07-13 2020-10-27 北京瑞盈同创智能技术研究院有限公司 波浪能发电设备的控制方法及装置、波浪能发电系统

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