CN217063388U - 一种堆石坝重力储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种堆石坝重力储能装置，包括坝体和滑轨，坝体包括坝体底部、坝体斜面部和坝体顶部，滑轨包括坝底水平段、倾斜段和坝顶水平段，坝底水平段、倾斜段和坝顶水平段对应与坝体的坝体底部、坝体斜面部和坝体顶部连接；堆石坝重力储能装置还包括载物拖车、发电机、驱动电机、推动器、卷线结构、移动驱动结构和重物块，载物拖车滑动连接在滑轨上，且载物拖车承接重物块；坝体上设有行走轨道，推动器滑动设于行走轨道，且推动器与载物拖车抵接，推动器用于推动载物拖车相对于滑轨移动。本实用新型对弃水可以进行有效利用，将弃水具备的势能和动能进行储存，并在枯水期的时候可以转化为电能，进而实现对弃水能量的有效利用。

Description

一种堆石坝重力储能装置

技术领域

本实用新型属于水力发电领域，尤其是涉及一种堆石坝重力储能装置。

背景技术

水电厂全称水力发电厂，是把水的位能和动能转换成电能的工厂。它的基本生产过程是：从河流高处或其他水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将重力势能和动能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。电站一般主要由挡水建筑物（坝）、泄洪建筑物（溢洪道或闸）、引水建筑物（引水渠或隧洞，包括调压井）及电站厂房（包括尾水渠、升压站）四大部分组成。

汛期水电站库容有限，无法存储多余来水量，汛期来水量大的时候,放水量小于来水量,水位逐渐上升，水电站就需被迫弃水，这些弃水没有用作发电，浪费了水的势能，并且在冬季枯水期，往往是用电高峰时，就容易出现用电紧张的情况。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种堆石坝重力储能装置，尤其适合利用水电站的水库弃水仅能能量转化和储备，并将储备的能量转化为电能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种堆石坝重力储能装置，包括坝体和滑轨，坝体包括坝体底部、坝体斜面部和坝体顶部，滑轨包括坝底水平段、倾斜段和坝顶水平段，坝底水平段、倾斜段和坝顶水平段对应与坝体的坝体底部、坝体斜面部和坝体顶部连接；

堆石坝重力储能装置还包括载物拖车、发电机、驱动电机、推动器、卷线结构、移动驱动结构和重物块，载物拖车滑动连接在滑轨上，且载物拖车承接重物块；

发电机、驱动电机和移动驱动结构均与坝体的坝体顶部连接，卷线结构与移动驱动结构连接，卷线结构设于发电机和驱动电机之间，且移动驱动结构带动卷线结构与发电机或驱动电机连接；

卷线结构与载物拖车连接，卷线结构用于拉起载物拖车；

坝体上设有行走轨道，推动器滑动设于行走轨道，且推动器与载物拖车抵接，推动器用于推动载物拖车相对于滑轨移动。

本实施例可选的实施方式中，卷线结构包括卷线轮和拉绳，拉绳缠绕连接在卷线轮上，且拉绳的自由端与载物拖车连接，卷线轮与移动驱动结构连接。

进一步地，推动器包括框架、行走轮、行走电机和推片，框架与行走轨道滑动连接，且行走电机与框架连接，行走电机的输出端转动设有行走轮，行走轮与行走轨道滚动连接，推片与框架连接，且推片与载物拖车抵接。

进一步地，移动驱动结构包括伸缩电机、移动器和推动叉，伸缩电机与坝体顶部连接，伸缩电机的输出端与移动器连接，且移动器通过推动叉与卷线轮连接，移动器通过推动叉带动卷线轮在发电机和驱动电机之间往复运动。

进一步地，堆石坝重力储能装置还包括堆垛机，堆垛机与坝体的所述坝体底部连接，堆垛机设有叉臂，叉臂用于将重物块从载物拖车上取下。

进一步地，载物拖车顶部承接面边缘处设有围边，围边用于将重物块在载物拖车顶部承接面山限位。

具体的：发电机设置有一根朝向驱动电机的输入轴，驱动电机设置有一根正对输入轴的输出轴，输入轴及输出轴的外周均设置有一条限位凸起；卷线结构的卷线轮两端分别与输入轴和输出轴插接；且卷线结构上设有一限位卡槽，拉绳缠绕设置于此限位卡槽内。

在使用过程中，需要将重物块移动到坝体顶部储存势能时，伸缩电机缩短时两个推动叉带动卷线轮移动至与驱动电机的输出轴连接而不与发电机的输入轴连接，启动驱动电机就能通过拉绳将载有重物块的载物拖车从坝体的底部拉到顶部；而当用电高峰需要发电时，伸缩电机伸长使两个推动叉带动卷线轮移动至与发电机的输入轴连接而不与驱动电机的输出轴连接，载有重物块的载物拖车沿滑轨向下运动使，拉绳带动卷线轮转动，并且使输入轴转动使发电机发电。

而到坝体的底部的重物块则通过堆垛机进行卸料，且重物块上设有叉孔，堆垛机的叉臂插入重物块的叉孔内将重物块从载物拖车上抬起和移动。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

由于采用上述技术方案，对弃水可以进行有效利用，将弃水具备的势能和动能进行储存，并在枯水期的时候可以转化为电能，进而实现对弃水能量的有效利用；且本实用新型具有结构简单，维修方便，加工成本低，生产效率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的坝体顶部部分结构示意图；

图3是图2的A部结构放大示意图。

图中：

1、坝体；11、行走轨道；2、滑轨；21、坝底水平段；22、倾斜段；23、坝顶水平段；3、载物拖车；31、围边；4、发电机；5、驱动电机；6、推动器；61、框架；62、行走轮；63、行走电机；64、推片；7、卷线结构；71、拉绳；8、移动驱动结构；81、伸缩电机；82、移动器；83、推动叉；9、堆垛机；91、叉臂；10、重物块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实施例，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，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“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。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

如图1、2、3所示，本实施例的堆石坝重力储能装置，包括坝体1和滑轨2，坝体1包括坝体底部、坝体斜面部和坝体顶部，滑轨2包括坝底水平段21、倾斜段22和坝顶水平段23，坝底水平段21、倾斜段22和坝顶水平段23对应与坝体1的坝体底部、坝体斜面部和坝体顶部连接；

堆石坝重力储能装置还包括载物拖车3、发电机4、驱动电机5、推动器6、卷线结构7、移动驱动结构8和重物块10，载物拖车3滑动连接在滑轨2上，且载物拖车3承接重物块10；

发电机4、驱动电机5和移动驱动结构8均与坝体1的坝体顶部连接，卷线结构7与移动驱动结构8连接，卷线结构7设于发电机4和驱动电机5之间，且移动驱动结构8带动卷线结构7与发电机4或驱动电机5连接；

卷线结构7与载物拖车3连接，卷线结构7用于拉起载物拖车3；

坝体1上设有行走轨道11，推动器6滑动设于行走轨道11，且推动器6与载物拖车3抵接，推动器6用于推动载物拖车3相对于滑轨2移动。

本实施例可选的实施方式中，卷线结构7包括卷线轮和拉绳71，拉绳71缠绕连接在卷线轮上，且拉绳71的自由端与载物拖车3连接，卷线轮与移动驱动结构8连接。

推动器6包括框架61、行走轮62、行走电机63和推片64，框架61与行走轨道11滑动连接，且行走电机63与框架61连接，行走电机63的输出端转动设有行走轮62，行走轮62与行走轨道11滚动连接，推片64与框架61连接，且推片64与载物拖车3抵接。

移动驱动结构8包括伸缩电机81、移动器82和推动叉83，伸缩电机81与坝体顶部连接，伸缩电机81的输出端与移动器82连接，且移动器82通过推动叉83与卷线轮连接，移动器82通过推动叉83带动卷线轮在发电机4和驱动电机5之间往复运动。

堆石坝重力储能装置还包括堆垛机9，堆垛机9与坝体1的所述坝体底部连接，堆垛机9设有叉臂91，叉臂91用于将重物块10从载物拖车3上取下。

载物拖车3顶部承接面边缘处设有围边31，围边31用于将重物块10在载物拖车3顶部承接面山限位。

具体的：发电机4设置有一根朝向驱动电机5的输入轴，驱动电机5设置有一根正对输入轴的输出轴，输入轴及输出轴的外周均设置有一条限位凸起；卷线结构7的卷线轮两端分别与输入轴和输出轴插接；且卷线结构7上设有一限位卡槽，拉绳71缠绕设置于此限位卡槽内。

在使用过程中，需要将重物块10移动到坝体1顶部储存势能时，伸缩电机81缩短时两个推动叉83带动卷线轮移动至与驱动电机5的输出轴连接而不与发电机4的输入轴连接，启动驱动电机5就能通过拉绳71将载有重物块10的载物拖车3从坝体1的底部拉到顶部；而当用电高峰需要发电时，伸缩电机81伸长使两个推动叉83带动卷线轮移动至与发电机4的输入轴连接而不与驱动电机5的输出轴连接，载有重物块10的载物拖车3沿滑轨2向下运动使，拉绳71带动卷线轮转动，并且使输入轴转动使发电机4发电。

而到坝体1的底部的重物块10则通过堆垛机9进行卸料，且重物块10上设有叉孔，堆垛机9的叉臂91插入重物块10的叉孔内将重物块10从载物拖车3上抬起和移动。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种堆石坝重力储能装置，其特征在于：包括坝体（1）和滑轨（2），所述坝体（1）包括坝体底部、坝体斜面部和坝体顶部，所述滑轨（2）包括坝底水平段（21）、倾斜段（22）和坝顶水平段（23），所述坝底水平段（21）、所述倾斜段（22）和所述坝顶水平段（23）对应与所述坝体（1）的所述坝体底部、所述坝体斜面部和所述坝体顶部连接；

还包括载物拖车（3）、发电机（4）、驱动电机（5）、推动器（6）、卷线结构（7）、移动驱动结构（8）和重物块（10），所述载物拖车（3）滑动连接在所述滑轨（2）上，且所述载物拖车（3）承接所述重物块（10）；

所述发电机（4）、所述驱动电机（5）和所述移动驱动结构（8）均与所述坝体（1）的所述坝体顶部连接，所述卷线结构（7）与所述移动驱动结构（8）连接，所述卷线结构（7）设于所述发电机（4）和所述驱动电机（5）之间，且所述移动驱动结构（8）带动所述卷线结构（7）与所述发电机（4）或所述驱动电机（5）连接；

所述卷线结构（7）与所述载物拖车（3）连接，所述卷线结构（7）用于拉起所述载物拖车（3）；

所述坝体（1）上设有行走轨道（11），所述推动器（6）滑动设于所述行走轨道（11），且所述推动器（6）与所述载物拖车（3）抵接，所述推动器（6）用于推动所述载物拖车（3）相对于所述滑轨（2）移动。

2.根据权利要求1所述的堆石坝重力储能装置，其特征在于：所述卷线结构（7）包括卷线轮和拉绳（71），所述拉绳（71）缠绕连接在所述卷线轮上，且所述拉绳（71）的自由端与所述载物拖车（3）连接，所述卷线轮与所述移动驱动结构（8）连接。

3.根据权利要求2所述的堆石坝重力储能装置，其特征在于：所述推动器（6）包括框架（61）、行走轮（62）、行走电机（63）和推片（64），所述框架（61）与所述行走轨道（11）滑动连接，且所述行走电机（63）与所述框架（61）连接，所述行走电机（63）的输出端转动设有所述行走轮（62），所述行走轮（62）与所述行走轨道（11）滚动连接，所述推片（64）与所述框架（61）连接，且所述推片（64）与所述载物拖车（3）抵接。

4.根据权利要求3所述的堆石坝重力储能装置，其特征在于：所述移动驱动结构（8）包括伸缩电机（81）、移动器（82）和推动叉（83），所述伸缩电机（81）与所述坝体顶部连接，所述伸缩电机（81）的输出端与所述移动器（82）连接，且所述移动器（82）通过所述推动叉（83）与所述卷线轮连接，所述移动器（82）通过所述推动叉（83）带动所述卷线轮在所述发电机（4）和所述驱动电机（5）之间往复运动。

5.根据权利要求4所述的堆石坝重力储能装置，其特征在于：还包括堆垛机（9），所述堆垛机（9）与所述坝体（1）的所述坝体底部连接，所述堆垛机（9）设有叉臂（91），所述叉臂（91）用于将所述重物块（10）从所述载物拖车（3）上取下。

6.根据权利要求5所述的堆石坝重力储能装置，其特征在于：所述载物拖车（3）顶部承接面边缘处设有围边（31），所述围边（31）用于将所述重物块（10）在所述载物拖车（3）顶部承接面山限位。

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