專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓循環(huán)和液壓能利用技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及能源、機(jī)械、電氣、材料、化工、建筑及自動(dòng)化等領(lǐng)域的液壓循環(huán)和液壓能利用技術(shù)，是為兩種新興能源而開(kāi)發(fā)的兩項(xiàng)全新的新能源利用技術(shù)。它們將為人類(lèi)電力事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)。
背景技術(shù)：
液壓循環(huán)和液壓能利用技術(shù)是為兩種新興能源而開(kāi)發(fā)的兩項(xiàng)全新的新能源利用技術(shù)，是以實(shí)驗(yàn)為根據(jù)、以數(shù)學(xué)邏輯為準(zhǔn)則而研制出的新型發(fā)電(或動(dòng)力)設(shè)備系統(tǒng)。
因?yàn)槟芰考炔荒軕{空產(chǎn)生，也不能憑空消失，所以液壓循環(huán)利用循環(huán)液體重力能做功而產(chǎn)生能量本是十分荒唐的事，但是隨著動(dòng)滑輪(或滑輪組)式壓縮(或拉伸)彈簧節(jié)能技術(shù)(滿(mǎn)水桶一度空間的下墜，使彈簧被壓縮了幾度空間)這一巔峰之作為核心的一系列利用技術(shù)的實(shí)驗(yàn)成功，使之成為了現(xiàn)實(shí)。奧秘就在于使不能憑空消失的能量在循環(huán)中被“憑空”，節(jié)約了出來(lái)，從而也使不能憑空產(chǎn)生的能量在循環(huán)中被“憑空”產(chǎn)生了出來(lái)(可以形象地表述為節(jié)約一度電就是生產(chǎn)一度電)，當(dāng)然循環(huán)過(guò)程中因勢(shì)而異的2簧1桶制、3簧2桶制、4簧3桶制(以活塞行程為標(biāo)準(zhǔn)的彈簧伸長(zhǎng)量和滿(mǎn)水桶液體深度之對(duì)比數(shù))等循環(huán)模式也功不可沒(méi)，這些就是液壓循環(huán)獨(dú)特于其它任何設(shè)備的獨(dú)特特征。
液壓能是蘊(yùn)藏于液體內(nèi)部的液體壓力能。蘊(yùn)藏于液體內(nèi)部的液體壓力和彈簧相互利用的結(jié)果產(chǎn)生了液壓彈簧，液壓彈簧是儲(chǔ)存了液壓能的彈簧。
考慮到液壓循環(huán)循環(huán)速度慢即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速問(wèn)題，液壓循環(huán)采用了液壓傳動(dòng)而非曲軸連桿傳動(dòng)，根據(jù)是液體流動(dòng)連續(xù)性原理Q＝A1V1＝A2V2在圖6圖7的液壓循環(huán)過(guò)程中，連桿以下的傳動(dòng)甚而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電等等部份均屬于世界通用技術(shù)，在此不表。

發(fā)明內(nèi)容
一、名詞解釋。1、能量損耗本文中的能量損耗指大于零的能量使用。2、能量消耗本文中的能量消耗指必須達(dá)到某一數(shù)值的能量使用。3、液壓彈簧本文中的液壓彈簧是指儲(chǔ)存了液壓能的彈簧。
二、液壓循環(huán)。在圖6至圖7的液壓循環(huán)過(guò)程中，連桿以上的原動(dòng)力來(lái)自何方呢？循環(huán)液體所產(chǎn)生的液體重力能。設(shè)滿(mǎn)水桶循環(huán)液重力為3F，液壓缸內(nèi)活塞行程為H，滿(mǎn)水桶液體深度為3H，單組彈簧伸長(zhǎng)或壓縮量為4H，當(dāng)循環(huán)液由滿(mǎn)水桶完全循環(huán)到空水桶時(shí)(圖7)，循環(huán)液做功產(chǎn)生能量E＝3FH＝3ρSH2系統(tǒng)裝機(jī)容量N＝2.72×10-6ηinE＝8.16×10-6ηinρSH2式中N是功率，單位KW；η是系統(tǒng)效率；i是每3600秒內(nèi)液壓缸的單缸循環(huán)工作次數(shù)，單位次/s；n是系統(tǒng)之液壓缸并聯(lián)數(shù)(N≥4)；ρ是液體密度，單位kg/m3；S是單桶底面積，單位m2；H是活塞行程，單位m。本式未考慮空水桶的能量盈余和彈簧挪位的能量消耗等。
液體循環(huán)過(guò)程中圖6至圖7存在能量損耗而幾乎不存在能量消耗。但是液壓循環(huán)最大的缺陷是迫不得已而為之的4簧3桶制(抵消過(guò)程中的能量消耗)，因?yàn)槲逦宸种e大于六四開(kāi)相乘，2簧1桶制才是液壓循環(huán)能量極大值的絕對(duì)條件(當(dāng)然也是能量消耗極大值的絕對(duì)條件)。不過(guò)，使不能憑空消失的能量在循環(huán)中被“憑空”節(jié)約了出來(lái)，從而也使不能憑空產(chǎn)生的能量被“憑空”產(chǎn)生了出來(lái)(可以形象地表述為節(jié)約一度電就是生產(chǎn)一度電)已經(jīng)相當(dāng)不容易了，它耗費(fèi)了我整整二十多年的心血。
三、液壓能被發(fā)現(xiàn)。人類(lèi)要進(jìn)步，社會(huì)要發(fā)展，明天會(huì)更好，但是節(jié)能頂峰的實(shí)現(xiàn)早已否定了液壓循環(huán)再度前進(jìn)的步伐！當(dāng)我沮喪地為液壓循環(huán)使盡渾身解術(shù)也無(wú)更多進(jìn)展而胡思亂想的時(shí)候，當(dāng)我無(wú)意識(shí)地把彈簧畫(huà)進(jìn)了滿(mǎn)水桶的時(shí)候，液壓能被發(fā)現(xiàn)了。真是踏破鐵鞋無(wú)覓處，得來(lái)全不費(fèi)功夫！液壓能就是蘊(yùn)藏于液體內(nèi)部的液體壓力能，它有生無(wú)死，取不盡，用不完，廣泛存在于江河湖?；蛘呷斯こ氐鹊纫后w存在的地方。
四、液壓彈簧。液體內(nèi)存在壓力是盡人皆知的事，比如8000m海洋深處的壓力達(dá)824萬(wàn)kg/m2，然而這么強(qiáng)大的壓力如果不跟彈簧聯(lián)系起來(lái)，液壓能也就是無(wú)稽之談。彈簧吸收液壓能有多種方式，但是無(wú)論何種方式，都存在能量消耗的問(wèn)題。滲入式吸收是一個(gè)對(duì)付彈簧下潛時(shí)液體對(duì)彈簧產(chǎn)生了浮力的能量消耗，非滲入式吸收是一個(gè)排水的能量消耗，混合式吸收是一個(gè)對(duì)付浮力和增加下潛深度的能量消耗，那么有解決之道嗎？消耗和產(chǎn)出是一對(duì)什么關(guān)系？液壓彈簧(不論液壓拉簧或液壓壓簧)本可以直接做功，但因它在發(fā)功過(guò)程中其能量是一個(gè)由最大值向零遞減的過(guò)程，即對(duì)于傳動(dòng)等相關(guān)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不夠理想，盡管飛輪的調(diào)和性也很強(qiáng)，所以它參考了液壓循環(huán)的循環(huán)過(guò)程，率先把自身液壓能轉(zhuǎn)化成了循環(huán)液體重力能，進(jìn)而融入到了液壓循環(huán)中。當(dāng)圖6圖7由4簧3桶制改為3簧2桶制液壓循環(huán)時(shí)，則可以設(shè)滿(mǎn)水桶重力為2F，活塞行程為H，那么液壓彈簧參與的液壓循環(huán)每次做功的產(chǎn)出為E1＝2FH＝2ρSH2圖5是彈簧非滲入式吸收液壓能技術(shù)簡(jiǎn)圖。當(dāng)彈簧進(jìn)入吸能孔道后，固定彈簧末端，開(kāi)啟閘閥，彈簧將逐漸吸收液壓池內(nèi)的液壓能而變成液壓彈簧……這一過(guò)程的遺留液體若必須返回液壓池，必然消耗能量。設(shè)吸能孔道內(nèi)徑為2R，每組彈簧由X根彈簧組成，那么遺留液體的能量消耗E2=2ρSH2(1+RH)X]]>彈簧滲入式吸能時(shí)E2=ρSH2(1+RH)X]]>對(duì)比E1和E2得出結(jié)論當(dāng)X>1+RH]]>或X>12+R2H]]>時(shí)，液壓彈簧參與之液壓循環(huán)做正功，反之做負(fù)功(本結(jié)論未考慮能量損耗機(jī)械效率等)?？上驳氖?，增加彈簧根數(shù)是制造工程師眼見(jiàn)功到的事，更可喜的是，在不影響彈簧總體性能的基礎(chǔ)上，彈簧外徑愈小愈好的要求，正好迎合了彈簧技術(shù)中外徑愈小倔強(qiáng)系數(shù)愈大的特點(diǎn)，那么使E2降低到E1的十分之一百分之一有其可能性。
五、明天會(huì)更好。雖然循環(huán)液重力能和液壓能在能量密度上不能與煤炭石油天然氣核能等相提并論，不能直接為汽車(chē)飛機(jī)等提供動(dòng)力，但是綜合它們的諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其它們適于家庭、工廠、小區(qū)、城市等開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)和它們存在建設(shè)成本幾乎不存在生產(chǎn)成本而且惠及子孫后代的巨大利益，循環(huán)液重力能和液壓能仍不失為目前世界上最優(yōu)秀的能源。目前我國(guó)電力裝機(jī)4.4億KW，專(zhuān)家預(yù)計(jì)至2050年我國(guó)電力需求25億KW，再考慮到那時(shí)中國(guó)已進(jìn)入老齡社會(huì)，社會(huì)財(cái)富急速膨脹，電氣化廚房技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)、太空開(kāi)發(fā)技術(shù)、一切全自動(dòng)技術(shù)的興旺發(fā)達(dá)，以及機(jī)動(dòng)車(chē)輛對(duì)轉(zhuǎn)化氫能源強(qiáng)勁而持久的需求等等現(xiàn)狀，2050年我國(guó)電力需求可能在250億KW左右，對(duì)此，液壓循環(huán)和液壓彈簧將當(dāng)仁不讓?zhuān)R爭(zhēng)先，搶挑重?fù)?dān)。有一定徑流的河谷固是它們理想的棲身之所，寸草不生的荒漠亦不乏它們豪情萬(wàn)丈的偉岸身影。我國(guó)有沙漠面積85.4萬(wàn)平方公里，據(jù)估算，它們約需其中0.001％的沙漠便可滿(mǎn)足250億KW的電力供應(yīng)……愿所有的好夢(mèng)都飛翔起來(lái)，明天會(huì)更好！


圖例0、大于零的外力 1、連通管道 2、吸能孔道 3、閘閥 4、液壓池 5、定滑輪 6、支架7、連桿 8、活塞 9、液壓缸 10、單向閥及葉輪等等輸出部份在圖1中，彈簧倔強(qiáng)系數(shù)為K，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，彈簧被完全壓縮時(shí)所需壓力為G。在圖2中，彈簧倔強(qiáng)系數(shù)為K，長(zhǎng)度為2L、3L……彈簧被完全壓縮時(shí)所需壓力為G。在圖3中，上下兩根彈簧倔強(qiáng)系數(shù)均為K，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，上下兩簧被完全壓縮時(shí)所需壓力為2G。在圖4中，桶下彈簧被完全壓縮時(shí)的壓縮量跟桶內(nèi)液體深度相等，當(dāng)一個(gè)大于零的外力施加于空水桶時(shí)，液體液面求平的天性和桶下一伸一壓的彈力作用，使?jié)M水桶液體經(jīng)連通管道被逐漸全部轉(zhuǎn)移到了空水桶。在圖5中，彈簧正進(jìn)入吸能孔道。在圖6中，下簧裝入支架，上簧進(jìn)入壓縮狀態(tài)。在圖7中，循環(huán)液已由滿(mǎn)水桶完全進(jìn)入空水桶，預(yù)備做功，上簧被完全壓縮，下簧完全伸展。圖6圖7有所簡(jiǎn)化，但不影響說(shuō)明內(nèi)容。
具體實(shí)施例方式
鑒于液壓循環(huán)和液壓能利用技術(shù)涉及面廣、技術(shù)要求高、史無(wú)前例等特殊情況，單憑我一人之力而一次性地做到盡善盡美是不可能的，所以它需要各領(lǐng)域的專(zhuān)家工程師們?cè)谏鲜鰞?nèi)容的基礎(chǔ)上集思廣益，通力合作，精心設(shè)計(jì)，并逐步走一條由樣機(jī)到產(chǎn)品，由產(chǎn)品到用戶(hù)，由用戶(hù)到完善，最終市場(chǎng)化的發(fā)展之路。下面提供我個(gè)人的一些觀點(diǎn)和建議，以資參考。液壓循環(huán)為我們展現(xiàn)了節(jié)能的威力，關(guān)健在于動(dòng)滑輪式壓縮(或拉伸)彈簧技術(shù)這一巔峰之作的實(shí)驗(yàn)成功。液壓循環(huán)另建獨(dú)立的滑輪組式壓縮彈簧單元是可行的，從而變4簧3桶制為2簧1桶制，同時(shí)也提高了循環(huán)速度，所謂一個(gè)干活的多個(gè)打雜的高效運(yùn)作模式是也。大型化和高度化效益更高。循環(huán)液盡量選擇汞或者庶糖溶液硝酸銨溶液等高密度液體。液壓彈簧為人類(lèi)開(kāi)發(fā)和利用新能源拓寬了新的思路，但因本人實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)已空空如也，液壓能的深度開(kāi)發(fā)利用尚待時(shí)日，比如滑輪組式吸能是否符合預(yù)想等等。彈簧進(jìn)入彈簧套時(shí)一端面應(yīng)采用雙層壓簧技術(shù)，使其在承壓時(shí)堵水膠圈能夠有所膨脹。彈簧直接放入循環(huán)液吸能需改變系統(tǒng)某些技術(shù)參數(shù)。自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)可采用對(duì)重技術(shù)。
權(quán)利要求
1.液壓循環(huán)。包括以動(dòng)滑輪(或滑輪組)式壓縮(或拉伸)彈簧節(jié)能技術(shù)為核心的及其相關(guān)的液壓循環(huán)循環(huán)模式等凡屬發(fā)明人首度發(fā)明的循環(huán)液體重力能利用技術(shù)。
2.液壓彈簧。是儲(chǔ)存了液壓能的液壓彈簧。
全文摘要
涉及能源、機(jī)械等領(lǐng)域的液壓循環(huán)和液壓能利用技術(shù)以實(shí)驗(yàn)為根據(jù)，以數(shù)學(xué)邏輯為準(zhǔn)則，從理論問(wèn)題的全面擺平到利用技術(shù)的逐一突破，客觀地闡釋了液壓循環(huán)和液壓能利用技術(shù)以及它們即將為人類(lèi)電力事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)的美好未來(lái)。液壓循環(huán)為我們展示了節(jié)能的威力，關(guān)健在于動(dòng)滑輪式壓縮彈簧技術(shù)這一巔峰之作的實(shí)驗(yàn)成功。蘊(yùn)藏于液體內(nèi)部的液體壓力和彈簧相互利用的結(jié)果產(chǎn)生了液壓彈簧，液壓彈簧是儲(chǔ)存了液壓能的彈簧，它為人類(lèi)開(kāi)發(fā)和利用新能源拓寬了新的思路。循環(huán)液體重力能和液壓能是兩種無(wú)污染的可再生能源，借助液壓循環(huán)和液壓能利用技術(shù)之力，適于家庭、小區(qū)、工廠、城市等投資開(kāi)發(fā)。
文檔編號(hào)F03G7/00GK1908427SQ20061002064
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月2日
發(fā)明者蘭春林 申請(qǐng)人:蘭春林