一種菱形多缸式振蕩浮子能量收集裝置的制造方法
【專利摘要】一種菱形多缸式振蕩浮子能量收集裝置，第一滑塊、第二滑塊分別安裝在第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌上，且與浮子連接。第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌豎直固定在實(shí)體墻上，且與實(shí)體墻一起垂直固定在海床上。第一液壓缸、第三液壓缸與實(shí)體墻鉸接，第二液壓缸用第二根桿固定，第一根桿的一端、第五根桿的一端與可伸縮桿的一端鉸接，第一根桿的另一端、第三根桿的一端與第一液壓缸的活塞桿頂部鉸接，第三根桿的另一端與第四根桿的一端鉸接，第四根桿的另一端、第五根桿的另一端、第二液壓缸的活塞桿頂部、第三液壓缸的活塞桿頂部四者鉸接?？缮炜s桿的另一端與浮子頂部連接。浮子的隔板上設(shè)有壓力傳感器，最底層設(shè)有進(jìn)水單向閥和出水單向閥?？梢蕴岣卟ɡ四芰康牟杉?，減小波浪的沖擊破壞，延長使用壽命。
【專利說明】
一種菱形多缸式振蕩浮子能量收集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種能量收集裝置，尤其涉及一種菱形多缸式振蕩浮子能量收集
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，世界各種對能源的需求量急劇增加。當(dāng)前出現(xiàn)的全球石油危機(jī)，使尋找新能源成為緊迫的問題。
[0003]海洋占地球總面積70%左右，不僅擁有豐富的水產(chǎn)、石油等資源，更蘊(yùn)含著巨大的能源，海洋能源主要是以潮汐、波浪、溫度差、海流等形式存在的。其中海洋波浪在海洋中無處不在，而受時間限制相對較小，同時波浪能的能流密度最大，可通過較小的裝置提供廉價能源。因此，世界上各個國家都十分重視開發(fā)與研究海洋波浪能，尤其是研究和開發(fā)波能發(fā)電裝置。
[0004]目前能夠有效地利用海洋波浪發(fā)電的方式共有六種:振蕩水柱式波浪能利用技術(shù)、振蕩浮子式波浪能利用技術(shù)、筏式波浪能利用技術(shù)、收縮波道式波浪能利用技術(shù)、鴨式波浪能利用技術(shù)、擺式波浪能利用技術(shù)。振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置是在振蕩水柱式裝置的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的波浪能發(fā)電裝置。通過振蕩浮子將波浪能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動液壓栗的往復(fù)機(jī)械能，再通過能量緩沖區(qū)將不穩(wěn)定的液壓能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的液壓能，通過液壓馬達(dá)將穩(wěn)定的液壓能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，然后發(fā)電。現(xiàn)有的振蕩浮子式普遍存在著浮子受到的沖擊大，易損壞，可靠性差，能量轉(zhuǎn)換效率不高的問題。在深海中，如果遇到大風(fēng)浪還會沖走浮子，破壞了振蕩浮子式能量采集裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種菱形多缸式振蕩浮子能量收集裝置，可以提高波浪能量的采集效率，減小波浪的沖擊破壞，延長使用壽命。
[0006]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0007]包括實(shí)體墻、第一滑塊、第一導(dǎo)軌、浮子、第一根桿、第二根桿、第三根桿、第四根桿、第五根桿、可伸縮桿、壓力傳感器、第二滑塊、第二導(dǎo)軌、進(jìn)水單向閥、出水單向閥、液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。第一滑塊安裝在第一導(dǎo)軌上，第二滑塊安裝在第二導(dǎo)軌上，且與浮子連接。第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌由正方形的四根不銹鋼結(jié)構(gòu)組成，豎直固定在實(shí)體墻上，且與實(shí)體墻一起垂直固定在海床上。液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的第一液壓缸、第三液壓缸與實(shí)體墻鉸接，第二液壓缸用第二根桿固定，第一根桿的一端、第五根桿的一端與可伸縮桿的一端鉸接，第一根桿的另一端、第三根桿的一端與第一液壓缸的活塞桿頂部鉸接，第三根桿的另一端與第四根桿的一端鉸接，第四根桿的另一端、第五根桿的另一端、第二液壓缸的活塞桿頂部、第三液壓缸的活塞桿頂部四者鉸接?？缮炜s桿的另一端與浮子頂部連接。浮子的隔板上設(shè)有壓力傳感器，在浮子最底層設(shè)有進(jìn)水單向閥和出水單向閥。
[0008]按上述方案，所述的液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括:第一液壓缸、第二液壓缸、第三液壓缸、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、蓄能器、油箱、第一溢流閥、第二溢流閥、第三溢流閥、液壓馬達(dá)、過濾器、發(fā)電機(jī)。蓄能器設(shè)置在第一液壓缸、第二液壓缸、第三液壓缸的出油路與液壓馬達(dá)的進(jìn)油路之間。液壓馬達(dá)與發(fā)電機(jī)連接，過濾器設(shè)在液壓馬達(dá)的出油路與油箱之間。第一液壓缸、第二液壓缸、第三液壓缸的活塞桿在同一水平面上。第一液壓缸、第三液壓缸的出油路與第二液壓缸的進(jìn)油路連接，第二液壓缸的出油路與第一液壓缸、第三液壓缸的進(jìn)油路連接。第一液壓缸的出油路設(shè)有第一溢流閥、第一單向閥；第二液壓缸的出油路設(shè)有第二溢流閥、第二單向閥；第三液壓缸的出油路設(shè)有第三溢流閥、第三單向閥。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:浮子隨著波浪的上下波動而波動，三個液壓缸同時工作，浮子上下動一次，而液壓缸來回動兩次，提高了能量的采集效率，而且兩邊的液壓缸的出油路直接通給中間液壓缸的進(jìn)油路，中間液壓缸的出油路直接通給兩邊的液壓缸的進(jìn)油路，實(shí)現(xiàn)了能源的循環(huán)利用。浮子設(shè)立在兩個導(dǎo)軌之間，從而減少了波浪對浮子的沖擊力。如果海面的波浪變大，壓力傳感器就會傳遞一個信號給進(jìn)水口，讓其進(jìn)水，浮子沉入海里，使其在海里繼續(xù)上下飄動，避免波浪對浮子的破壞。整個液壓系統(tǒng)都在海面的平臺上，用實(shí)體墻保護(hù)起來，這樣就能達(dá)到保護(hù)液壓系統(tǒng)，延長使用壽命。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型的油路圖。
[0012]圖中:1.實(shí)體墻，2.第一滑塊，3.第一導(dǎo)軌，4.浮子，5.第一根桿，6.第一液壓缸，7.第二根桿，8.第三根桿，9.第二液壓缸，10.第四根桿，11.第三液壓缸，12.第五根桿，13.可伸縮桿，14.壓力傳感器，16.第二滑塊，15.第二導(dǎo)軌，17.進(jìn)水單向閥，18.出水單向閥，19.第二單向閥，20.第二溢流閥，21.21.第三溢流閥，22.第三單向閥，23.蓄能器，24.發(fā)電機(jī)，25.液壓馬達(dá)，26.濾油器，27.油箱，28.第一溢流閥，29.第一單向閥。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型包括實(shí)體墻1、第一滑塊2、第一導(dǎo)軌3、浮子4，第一根桿5、第二根桿7、第三根桿8、第四根桿10、第五根桿12、可伸縮桿13、壓力傳感器14、第二滑塊16、第二導(dǎo)軌15、進(jìn)水單向閥17、出水單向閥18、液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。第一滑塊2、第二滑塊16分別能夠在第一導(dǎo)軌3、第二導(dǎo)軌15上移動，且與浮子連接。第一導(dǎo)軌3、第二導(dǎo)軌15是由正方形的四根不銹鋼結(jié)構(gòu)組成，豎直固定在實(shí)體墻I上，且與實(shí)體墻I 一起垂直固定在海床上。液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的第一液壓缸6、第三液壓缸11與實(shí)體墻I鉸接，第二液壓缸9用第二根桿7固定，第一根桿5的一端、第五根桿12的一端與可伸縮桿13的一端鉸接，第一根桿5的另一端、第三根桿8的一端與第一液壓缸6的活塞桿頂部鉸接，第三根桿8的另一端與第四根桿10的一端鉸接，第四根桿10的另一端、第五根桿12的另一端、第二液壓缸9的活塞桿頂部、第三液壓缸11的活塞桿頂部四者鉸接。可伸縮桿13的另一端與浮子4頂部連接。浮子4的隔板上設(shè)有壓力傳感器14，在浮子4最底層設(shè)有進(jìn)水單向閥17和出水單向閥18.
[0014]由于第一滑塊2、第二滑塊15中含有滾動軸承，這樣就能減小浮子4上下移動時與第一滑塊2.第二滑塊15之間的摩擦等阻力，由于浮子4在潮位變化時上下浮動，從而會產(chǎn)生一個豎直方向拉或者壓的力，這樣導(dǎo)致可伸縮桿13整體有上或者下的位移，由于與第一根桿5和第五根桿12鉸接在一起，進(jìn)而會使第一根桿5、第三根桿8、第四根桿10、第五根桿12整體壓或者拉，第一液壓缸6、第三液壓缸11是鉸接在墻上可以活動的，第二液壓缸9固定在第二根桿7上。這樣就導(dǎo)致第一液壓缸6、第三液壓缸11、第二液壓缸9的活塞桿的受拉或者壓，從而帶動液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)24發(fā)電。當(dāng)潮位壓力變大到達(dá)數(shù)值Pl時，壓力傳感器14會接受一個信號，并且傳遞信號讓進(jìn)水單向閥17開、出水單向閥18關(guān)，讓浮子4進(jìn)水，用來增加浮子4自身重力，并且讓可伸縮桿13伸長，當(dāng)進(jìn)水到達(dá)一定程度，壓力傳感器14會傳遞另一個信號，使得進(jìn)水單向閥17關(guān)、出水單向閥18關(guān)，使得浮子4在海里繼續(xù)上下振蕩。當(dāng)潮位壓力變小到數(shù)值P2時，這時，壓力傳感器14會傳遞一個信號，使得進(jìn)水單向閥17關(guān)、出水單向閥18開，讓浮子4里的水都流出來，使浮子4漂浮在海面上，這樣就對浮子4起到一定的保護(hù)作用。
[0015]如圖2所示，在浮子4向上振蕩時，當(dāng)?shù)谝灰簤焊?與第三液壓缸11的活塞桿受壓時，兩個液壓缸出油，并分別通過第一溢流閥28、第一單向閥29和第二溢流閥21、第二單向閥22流入液壓馬達(dá)25中，帶動發(fā)電機(jī)24發(fā)電，濾油器26過濾廢油，使廢油進(jìn)入油箱27，而還可以用的油通過油路分別進(jìn)入第一液壓缸6、第二液壓缸9、第三液壓缸11的進(jìn)油路中，使其調(diào)節(jié)液壓缸的壓力，而第二液壓缸9的活塞桿受拉的，第二溢流閥20會調(diào)節(jié)第二液壓缸9的壓力;在浮子4向下振蕩時，當(dāng)?shù)谝灰簤焊?與第三液壓缸11的活塞桿受拉時，兩個液壓缸的壓力分別通過第一溢流閥28與第三溢流閥22調(diào)節(jié)，而第二液壓缸9的活塞桿受壓，出油通過第二溢流閥20與第二單向閥19流入液壓馬達(dá)25中，帶動發(fā)電機(jī)24發(fā)電。蓄能器24用于給整個油路補(bǔ)油，第一單向閥29，第二單向閥19、第三單向閥22是防止油路回油。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種菱形多缸式振蕩浮子能量收集裝置，其特征在于:包括實(shí)體墻(I)、第一滑塊(2)、第一導(dǎo)軌(3)、浮子(4)、第一根桿(5)、第二根桿(7)、第三根桿(8)、第四根桿(10)、第五根桿(12)、可伸縮桿(13)、壓力傳感器(14)、第二滑塊(16)、第二導(dǎo)軌(15)、進(jìn)水單向閥(17)、出水單向閥(I8)、液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng);第一滑塊(2)安裝在第一導(dǎo)軌(3)上，第二滑塊(16)安裝在第二導(dǎo)軌(15)上，且與浮子(4)連接;第一導(dǎo)軌(3)、第二導(dǎo)軌(15)由正方形的四根不銹鋼結(jié)構(gòu)組成，豎直固定在實(shí)體墻(I)上，且與實(shí)體墻(I) 一起垂直固定在海床上;液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的第一液壓缸(6)、第三液壓缸(11)與實(shí)體墻(I)鉸接，第二液壓缸(9)用第二根桿(7)固定，第一根桿(5)的一端、第五根桿(12)的一端與可伸縮桿(13)的一端鉸接，第一根桿(5)的另一端、第三根桿(8)的一端與第一液壓缸(6)的活塞桿頂部鉸接，第三根桿(8)的另一端與第四根桿(10)的一端鉸接，第四根桿(10)的另一端、第五根桿(12)的另一端、第二液壓缸(9)的活塞桿頂部、第三液壓缸(11)的活塞桿頂部四者鉸接;可伸縮桿(13)的另一端與浮子(4)頂部連接;浮子(4)的隔板上設(shè)有壓力傳感器(14)，在浮子(4)最底層設(shè)有進(jìn)水單向閥(17)和出水單向閥(18)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菱形多缸式振蕩浮子能量收集裝置，其特征在于:所述的液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括:第一液壓缸(6)、第二液壓缸(9)、第三液壓缸(11)、第一單向閥(29)、第二單向閥(19)、第三單向閥(22)、蓄能器(23)、油箱(27),第一溢流閥(28)、第二溢流閥(20)、第三溢流閥(21)、液壓馬達(dá)(25)、過濾器(26)、發(fā)電機(jī)(24);蓄能器(23)設(shè)置在第一液壓缸(6)、第二液壓缸(9)、第三液壓缸(11)的出油路與液壓馬達(dá)(25)的進(jìn)油路之間;液壓馬達(dá)(25)與發(fā)電機(jī)(24)連接，過濾器(26)設(shè)在液壓馬達(dá)(25)的出油路與油箱(27)之間；第一液壓缸(6)、第二液壓缸(9)、第三液壓缸(11)的活塞桿在同一水平面上;第一液壓缸(6)、第三液壓缸(I I)的出油路與第二液壓缸(9)的進(jìn)油路連接，第二液壓缸(9)的出油路與第一液壓缸(6)、第三液壓缸(11)的進(jìn)油路連接;第一液壓缸(6)的出油路設(shè)有第一溢流閥(28)、第一單向閥(29);第二液壓缸(9)的出油路設(shè)有第二溢流閥(20)、第二單向閥(19);第三液壓缸(11)的出油路設(shè)有第三溢流閥(21)、第三單向閥(22)。
【文檔編號】F03B13/22GK205478087SQ201620005786
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月4日
【發(fā)明人】王貢獻(xiàn), 張揚(yáng), 鄭春玲, 季宦玉
【申請人】武漢理工大學(xué)