CN218844472U - 一种油压发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油压发电系统，涉及发电设备技术领域，解决了发电设备稳定性差、应用范围小的技术问题。该油压发电系统包括依次通过油管路连接的油压泵、油压发电机、调速阀和储能油罐，还包括与油压泵传动连接以带动油压泵运转的动力源；动力源通过皮带轮和传动皮带与油压泵传动连接；油管路为软性油管。本实用新型用于液压油发电，在油压发电机出口侧设置储能油罐，在启动发电时，不会因瞬间负载加大对动力源造成超负荷损害，运行平稳能量转化效率很高，无电力负载时，能量可以储存在空压储能油罐内，不会造成能源浪费，节约大量成本，空压储能油罐还可以作为辅助动力源，减小装机容量。

Description

一种油压发电系统

技术领域

本实用新型涉及发电设备技术领域，尤其是涉及一种可调式高效油压发电系统。

背景技术

在一些用电设备中，发电机的发电效率和稳定性尤为重要，尤其是在用电设备对电力参数要求较高时。现有的移动发电设备普遍存在发电功率忽高忽低、稳定性差、安装连接复杂等缺点，并且移动燃油发电机需要一套严格的发电控制系统才能满足较高的发电要求，应用范围小。

因此有必要研究一种新型发电装置具备应用场景多、节能高效的特点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可调式高效油压发电系统，以解决现有技术中存在的发电设备稳定性差、应用范围小的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种油压发电系统，包括依次通过油管路连接的油压泵、油压发电机、调速阀和储能油罐，还包括与所述油压泵传动连接以带动所述油压泵运转的动力源。

作为本实用新型的进一步改进，所述动力源为节能电机，所述节能电机通过皮带轮和传动皮带与所述油压泵传动连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述油压泵和所述油压发电机连接的管路上设置有压力阀，所述储能油罐和所述油压泵连接的管路上设置有过滤器和单向阀；所述储能油罐上还设置有排气口。

作为本实用新型的进一步改进，所述油管路为软性油管。

作为本实用新型的进一步改进，所述油压泵包括缸体、传动轴、斜盘、柱塞、弹簧杆、封堵球；所述传动轴穿设在所述缸体内一端与所述斜盘连接，另一端与所述动力源连接；所述柱塞安装在所述斜盘上，所述柱塞的内部开设有排油通道，所述缸体的侧壁上开设有低压吸油口与高压出油通道，所述弹簧杆分别安装在所述高压出油通道与排油通道内，所述封堵球安装在所述弹簧杆上。

作为本实用新型的进一步改进，所述油压发电机包括一体化设计的油压马达单元和发电机单元，所述油压马达单元和所述发电机单元通过转子轴同轴设置；所述油压马达单元设置在所述发电机单元的内侧，所述油压马达单元通过管路与所述油压泵和所述调速阀连接；所述发电机单元与负载连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述油压马达单元包括进油口、转子、出油口、压力板、叶片，所述压力板设置在所述转子外侧，所述叶片安装在所述转子上；所述转子末端延伸到所述发电机单元内；所述进油口和所述出油口相对设置分别位于所述转子的两侧，且所述进油口与所述油压泵出口侧的油管路连接，所述出油口与所述调速阀入口侧的油管路连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述叶片数量为至少两个。

作为本实用新型的进一步改进，所述发电机单元包括定子、永磁铁、线圈绕组，所述定子围设在所述转子周侧，所述永磁铁设置在所述定子内，所述线圈绕组缠绕在所述永磁铁上，所述线圈绕组与负载连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述永磁铁采用钕铁硼强磁材料制成。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

本实用新型提供的油压发电系统，通过在油压发电机出口侧设置储能油罐，在启动发电时，不会因瞬间负载加大对动力源造成超负荷损害，运行平稳能量转化效率很高，无电力负载时，能量可以储存在空压储能油罐内，不会造成能源浪费，节约大量成本，空压储能油罐还可以作为辅助动力源，减小装机容量；补偿泄漏；作热膨胀补偿；作紧急动力源；构成恒压油源；

本实用新型提供的油压发电系统，油压泵通过皮带连接外部动力源，油压内能转换的油压发电机与变速箱齿轮转换发电机相比输出电力稳定；通过调速阀调整油压输出动力大小来调整油压发电机的输出电力参数，方便有效；由于可以方便调整输出参数，同一套装置可以在很多场景下使用，装置的应用范围广、通用性强；当然，调速阀可以设计成手动的也可以设计成自动的，油压马达，靠改变输入流量或马达排量均可达到调速目的；

本实用新型提供的油压发电系统，将空压储能油罐设置在冲击点附近，空压储能油罐装设在控制阀或液压缸等冲击源之前既有良好的轴向、角向、径向补偿能力，又有明显的缓冲性能和阻尼性能，传动效率高，工作噪音小，同时具有免维护的优势；

本实用新型提供的油压发电系统，采用软性油管连接各个单元，在实际工程实施过程中会更加简便易安装；

本实用新型提供的油压发电系统，通过设置调速阀，通过调整调速阀开合大小从而改变液压油的流速；液压流速的改变同时也改变了油压马达的叶片的运动速度，即改变了油压马达转子的转速，因油压马达单元与油压发电单元为同轴或连轴结构，也等于改变了发电机转子的转速；

本实用新型提供的油压发电系统中油压发电机采用一体化设计，油压发电单元产生的热量会被液压油通过排油口带出，并在系统循环过程中把热量散发出去，不需要单独为油压发电机设计散热装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型油压发电系统的组成原理框图；

图2是本实用新型油压发电系统中油压泵的结构示意图；

图3是本实用新型油压发电系统中油压发电机中油压马达单元的结构示意图；

图4是本实用新型油压发电系统中油压发电机中发电机单元结构示意图。

图中1、油压泵；11、缸体；111、排油通道；112、低压进油口；113、高压出油口；12、传动轴；13、斜盘；14、柱塞；15、弹簧杆；16、封堵球；19、高压油路连接管；20、低压油路连接管；2、油压发电机；21、油压马达单元；211、进油口；212、转子；213、出油口；214、压力板；215、叶片；22、发电机单元；221、定子；222、永磁铁；223、线圈绕组；3、调速阀；4、储能油罐；41、排气口；42、储能油罐的进油口；43、储能油罐的出油口；5、动力源；51、皮带轮；52、传动皮带；6、压力阀；7、过滤器；8、单向阀；9、负载。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种油压发电系统，包括依次通过油管路连接的油压泵1、油压发电机2、调速阀3和储能油罐4，还包括与油压泵1传动连接以带动油压泵1运转的动力源5。

具体的，动力源5带动油压泵1运转，油压泵1运转将液压油增压后输送到油压发电机2内利用液压油的动能带动油压发电机2中马达运转，从而使发电机发电，通过在油压发电机2出口侧回流到油压泵1的管路上设置储能油罐4，能够平缓发电系统的瞬间负载加大对动力源造成的超负荷损害，保证发电系统的平稳输出。

本实用新型提供的油压发电系统，通过在油压发电机出口侧设置储能油罐，在启动发电时，不会因瞬间负载加大对动力源造成超负荷损害，运行平稳能量转化效率很高，无电力负载时，能量可以储存在空压储能油罐内，不会造成能源浪费，节约大量成本，空压储能油罐还可以作为辅助动力源，减小装机容量、补偿泄漏、作热膨胀补偿、作紧急动力源、构成恒压油源。通过调速阀调整油压输出动力大小来调整油压发电机的输出电力参数，方便有效；由于可以方便调整输出参数，同一套装置可以在很多场景下使用，装置的应用范围广、通用性强；当然，调速阀可以设计成手动的也可以设计成自动的，油压马达，靠改变输入流量或马达排量均可达到调速目的。本实用新型提供的油压发电系统，将空压储能油罐设置在冲击点附近，空压储能油罐装设在控制阀或液压缸等冲击源之前既有良好的轴向、角向、径向补偿能力，又有明显的缓冲性能和阻尼性能，传动效率高，工作噪音小，同时具有免维护的优势。

作为本实用新型的一种可选实施方式，动力源5为节能电机，节能电机通过皮带轮51和传动皮带52与油压泵1传动连接。油压泵1通过皮带连接外部动力源5，油压内能转换的油压发电机与变速箱齿轮转换发电机相比输出电力稳定。

进一步的，油压泵1和油压发电机2连接的管路上设置有压力阀6，储能油罐4和油压泵1连接的管路上设置有过滤器7和单向阀8；储能油罐4上还设置有排气口41。

具体的，本实用新型中所实用的油管路为软性油管。本实用新型提供的油压发电系统，采用软性油管连接各个单元，在实际工程实施过程中会更加简便易安装。

作为本实用新型的一种可选实施方式，油压泵1包括缸体11、传动轴12、斜盘13、柱塞14、弹簧杆15、封堵球16；传动轴12穿设在缸体11内一端与斜盘13连接，另一端与动力源5连接；柱塞14安装在斜盘13上，柱塞14的内部开设有排油通道，缸体11的侧壁上开设有低压吸油口与高压出油通道，弹簧杆15分别安装在高压出油通道与排油通道内，封堵球16安装在弹簧杆15上。

作为本实用新型的一种可选实施方式，油压发电机2包括一体化设计的油压马达单元21和发电机单元22，油压马达单元21和发电机单元22通过转子轴同轴设置；油压马达单元21设置在发电机单元22的内侧，油压马达单元21通过管路与油压泵1和调速阀3连接；发电机单元22与负载9连接。

作为本实用新型的一种可选实施方式，油压马达单元21包括进油口211、转子212、出油口213、压力板214、叶片215，压力板214设置在转子212外侧，叶片215安装在转子212上；转子212末端延伸到发电机单元22内；进油口211和出油口213相对设置分别位于转子212的两侧，且进油口211与油压泵1出口侧的油管路连接，出油口213与调速阀3入口侧的油管路连接。

具体的，在本实用新型中，叶片215数量为至少两个。

作为本实用新型的一种可选实施方式，发电机单元22包括定子221、永磁铁222、线圈绕组223，定子221围设在转子212周侧，永磁铁222设置在定子221内，线圈绕组223缠绕在永磁铁222上，线圈绕组223与负载9连接。

需要说明的是，在本实用新型中，永磁铁222采用钕铁硼强磁材料制成。

本实用新型提供的油压发电系统，通过设置调速阀，通过调整调速阀开合大小从而改变液压油的流速；液压流速的改变同时也改变了油压马达的叶片的运动速度，即改变了油压马达转子的转速，因油压马达单元与油压发电单元为同轴或连轴结构，也等于改变了发电机转子的转速；

本实用新型提供的油压发电系统中油压发电机采用一体化设计，油压发电单元产生的热量会被液压油通过排油口带出，并在系统循环过程中把热量散发出去，不需要单独为油压发电机设计散热装置。

实施例1：

如图1所示为本实用新型可调式高压油压发电系统的组成原理框图；本实用新型可调式高压油压发电系统包括：动力源5、传动皮带52、皮带轮51、油压泵1、油压泵的低压进油口112、油压泵的高压出油口113、高压油路连接管19、低压油路连接管20、压力阀6、油压发电机2、进油口211、出油口213、油压马达单元21、发电机单元22,定子221,转子212、线圈绕组223、负载9、调速阀3、储能油罐4、储能油罐的进油口42、储能油罐的出油口43、排气口41、过滤器7、单向阀8。其中动力源5通过传动皮带52与皮带轮51连接，皮带轮51与油压泵1连接，油压泵的高压岀油口113通过高压油路连接管19与进油口211连接，压力阀6设置在高压油路连接管19中，出油口213通过低压油路连接管20与储能油罐的进油口42连接，调速阀3设置在油压发电机出油口213与储能油罐4之间的低压油路连接管20中，储能油罐的出油口43通过低压油路连接管20与油压泵的低压进油口112连接，过滤器7和单向阀8依次设置在连接管道上。

本实用新型的可调式高压油压发电系统工作原理如下：动力源5通过传动皮带52和皮带轮51将动能传送到油压泵1,通过油压泵的低压进油口112输入来自于储能油罐4的液压油，由油压泵1产生高压的液压油通过油压泵的高压出油口113输出，输出高压的液压油通过高压油路连接管19经过压力阀6输入给油压发电机2的油压马达单元21的进油口211,其中压力阀6起油压过载回流作用。通过高压的液压油经过油压马达单元21传送到压发电机单元22使发电机单元22开始发电，为负载9提供电能，驱动发电机单元22发电后的液压油通过出油口213输出，输出的液压油通过低压油路连接管20，经过调速阀3和储能油罐的进油口42回流到储能油罐4中，其中调速阀3有稳定的压力输出，来驱动调节油量发电机正常运转发电的作用。

如图2所示，为本实用新型高压油压发电系统中的油压泵的结构示意图；图2中所示的油压泵1包括：传动轴12、缸体11、弹簧杆15、封堵球16、柱塞14、斜盘13、排油通道111、油压泵的低压进油口112、油压泵的高压出油口113。缸体11内设置有传动轴12,传动轴12与皮带轮51连接，皮带轮51通过传动皮带52与外界动力源5连接，传动轴12上安装有斜盘13,斜盘13上安装有柱塞14,柱塞14的内部开设有排油通道111,缸体11的侧壁设置有低压进油口1125与高压出油口113,高压出油口113与排油通道111的内部分别安装有弹簧杆15,弹簧杆15上安装有封堵球16。

图2中所示的油压泵是常规的油压泵，其工作原理：把动力源5(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能，皮带轮51由传动皮带52驱动旋转；当皮带轮51推动柱塞14往复运动时，柱塞14和缸体11形成的密封体积减小，液压油从密封体积中挤出，经压力阀6排到油压发电机2的进油口211。当皮带轮51旋转至曲线的下降部位时，弹簧杆15迫使柱塞14向右，形成一定真空度，皮带轮51使柱塞14不断地伸缩，密封容积周期性地减小和增大，油压泵1就不断吸油和排油。

油压泵通过皮带连接外部动力源，油压内能转换发电装置与变速箱齿轮转换发电相比输出电力稳定；通过调速阀调整油压输出动力大小来调整油压发电机的输出电力参数，非常方便有效；由于可以方便调整输出参数,同一套装置可以在很多场景下使用，装置的应用范围广、通用性强。当然所述调速阀可以设计成手动的也可以设计成自动的。油压马达，靠改变输入流量或马达排量均可达到调速目的。油压泵在高压油压发电装置过程中起到软起增压作用，带来使发电机在正常发电过程中性能稳定，方便使用，高效节能的技术效果。

如图3所示为本实用新型的高压油压发电系统中的油压发电机中的油压马达单元的结构示意图；油压发电机2由油压马达单元21和发电机单元22组成，油压马达单元21和发电机单元22通过转子212同轴设置；油压马达单元21设置在发电机单元22的内侧。

具体的，油压马达单元21包括：油压发电机的进油口211、转子212、油压发电机的出油口213、压力板214、叶片215。转子212的外侧设置有压力板214，转子212上安装有叶片215,叶片215的数量为N个，N大于2,油压马达单元工作原理如下：高压油压通过进油口211进入油压马达单元21中，高压油压使叶片215转动产生动能以便使与油压马达单元21同轴的发电机单元224运转发电。

如图4所示为本实用新型的油压发电系统中的油压发电机中的发电机单元的结构示意图。发电机单元22包括：定子221、转子212、线圈绕组223,永磁铁222。定子221的内部设置有永磁铁222,永磁体222采用钕铁硼强磁制成；永磁铁222上缠绕有线圈绕组223，线圈绕组223与负载9连接。

其工作原理如下：由于发电机单元22与油压马达单元21同轴连接，因此通过油压马达单元21转动，使发电机转动产生电能。

储能油罐4中的液压油通过储能油罐的出油43经过低压油路连接管20和依次设置在低压油路连接管20上的过滤器7与单向阀8提供给油压泵的低压进油口112，其中过滤器7起过油清洁，过油作用，用于保障设备正常运行，其中单向阀8是可以预防出现倒流情况，防止泵和电动机出现反转现象，完成再次循环的油压过程，持续不断产生电能。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种油压发电系统，其特征在于，包括依次通过油管路连接的油压泵、油压发电机、调速阀和储能油罐，还包括与所述油压泵传动连接以带动所述油压泵运转的动力源。

2.根据权利要求1所述的油压发电系统，其特征在于，所述动力源为节能电机，所述节能电机通过皮带轮和传动皮带与所述油压泵传动连接。

3.根据权利要求1所述的油压发电系统，其特征在于，所述油压泵和所述油压发电机连接的管路上设置有压力阀，所述储能油罐和所述油压泵连接的管路上设置有过滤器和单向阀；所述储能油罐上还设置有排气口。

4.根据权利要求1所述的油压发电系统，其特征在于，所述油管路为软性油管。

5.根据权利要求1所述的油压发电系统，其特征在于，所述油压泵包括缸体、传动轴、斜盘、柱塞、弹簧杆、封堵球；所述传动轴穿设在所述缸体内一端与所述斜盘连接，另一端与所述动力源连接；所述柱塞安装在所述斜盘上，所述柱塞的内部开设有排油通道，所述缸体的侧壁上开设有低压吸油口与高压出油通道，所述弹簧杆分别安装在所述高压出油通道与排油通道内，所述封堵球安装在所述弹簧杆上。

6.根据权利要求1所述的油压发电系统，其特征在于，所述油压发电机包括一体化设计的油压马达单元和发电机单元，所述油压马达单元和所述发电机单元通过转子轴同轴设置；所述油压马达单元设置在所述发电机单元的内侧，所述油压马达单元通过管路与所述油压泵和所述调速阀连接；所述发电机单元与负载连接。

7.根据权利要求6所述的油压发电系统，其特征在于，所述油压马达单元包括进油口、转子、出油口、压力板、叶片，所述压力板设置在所述转子外侧，所述叶片安装在所述转子上；所述转子末端延伸到所述发电机单元内；所述进油口和所述出油口相对设置分别位于所述转子的两侧，且所述进油口与所述油压泵出口侧的油管路连接，所述出油口与所述调速阀入口侧的油管路连接。

8.根据权利要求7所述的油压发电系统，其特征在于，所述叶片数量为至少两个。

9.根据权利要求7所述的油压发电系统，其特征在于，所述发电机单元包括定子、永磁铁、线圈绕组，所述定子围设在所述转子周侧，所述永磁铁设置在所述定子内，所述线圈绕组缠绕在所述永磁铁上，所述线圈绕组与负载连接。

10.根据权利要求9所述的油压发电系统，其特征在于，所述永磁铁采用钕铁硼强磁材料制成。

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