一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種能量收集裝置，特指一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，包括振蕩浮子、海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與液壓能量轉(zhuǎn)換裝置，海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上設(shè)有門架，門架上設(shè)有滑軌，滑軌內(nèi)配合設(shè)有可上下移動(dòng)的滑動(dòng)桿，滑動(dòng)桿通過圓柱銷連接有轉(zhuǎn)桿，轉(zhuǎn)桿通過連接蓋連接于振蕩浮子，滑動(dòng)桿與液壓能量轉(zhuǎn)換裝置對(duì)應(yīng)連接。本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)的控制液壓油流速的液壓元件及受PLC控制的蓄能系統(tǒng)，使其在不同的波況下仍能穩(wěn)定發(fā)電，改變傳統(tǒng)的單一方向能量的捕獲方式，提高波浪能量收集裝置的發(fā)電效率。
【專利說明】
一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種能量收集裝置，特指一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)既是世界上最大的貿(mào)易國(guó)家，也是世界上最大的能源消耗國(guó)家，由于能源需求的增加及一次性能源的減少，降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，提高新型能源的開發(fā)利用成為目前的研究熱點(diǎn)。中國(guó)具有廣袤的海洋國(guó)土，蘊(yùn)藏豐富的海洋能源量及使用開發(fā)價(jià)值。如何利用開發(fā)使用海洋能得到中國(guó)政府的極度重視，并將其納入十二五規(guī)劃的重點(diǎn)研究之一。目前對(duì)海洋能的研究多集中于將海洋運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他可利用的能量。然而，由于海水的運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性和多變性，如何能盡可能高效地利用海洋能并把多變的海洋能量轉(zhuǎn)化為能夠穩(wěn)定、持續(xù)輸出的其他能源成為目前相關(guān)領(lǐng)域的研究難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型提供了一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，通過設(shè)計(jì)的控制液壓油流速的液壓元件及受PLC控制的蓄能系統(tǒng)，使其在不同的波況下仍能穩(wěn)定發(fā)電，改變傳統(tǒng)的單一方向能量的捕獲方式，提高波浪能量收集裝置的發(fā)電效率。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，包括振蕩浮子、海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上設(shè)有門架，門架上設(shè)有滑軌，滑軌內(nèi)配合設(shè)有可上下移動(dòng)的滑動(dòng)桿，滑動(dòng)桿通過圓柱銷連接有轉(zhuǎn)桿，轉(zhuǎn)桿通過連接蓋連接于振蕩浮子，滑動(dòng)桿與液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)對(duì)應(yīng)連接。
[0006]進(jìn)一步而言，所述液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括第二液壓缸、第一液壓缸、第一單向閥、第二單向閥、集流閥、第一壓力繼電器、第一蓄能器、第二壓力繼電器、第二蓄能器、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、第一壓力傳感器、恒流閥、發(fā)電機(jī)、液壓馬達(dá)、溢流閥、過濾器、油箱、第三電磁換向閥、第四電磁換向閥、第二壓力傳感器、第三單向閥與第四單向閥，滑動(dòng)桿通過第一液壓缸活塞桿連接于第一液壓缸，第一液壓缸通過支座固定于海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上。
[0007]進(jìn)一步而言，所述第一液壓缸的有桿腔與第一單向閥連接，第一單向閥通過過濾器連接于油箱，第一液壓缸的無桿腔與第二單向閥連接，通過集流閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器與恒流閥向液壓馬達(dá)供油。
[0008]進(jìn)一步而言，所述第二液壓缸的有桿腔與第四單向閥連接，并通過過濾器與油箱連接，第二液壓缸的無桿腔與第三單向閥連接，通過集流閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器與恒流閥向液壓馬達(dá)供油。
[0009]進(jìn)一步而言，所述液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，液壓馬達(dá)通過溢流閥、過濾器與油箱連接。
[0010]進(jìn)一步而言，所述集流閥與第一壓力傳感器之間設(shè)有第一旁油回路與第二旁油回路，第一旁油回路上設(shè)有第一壓力繼電器、第一蓄能器、第二電磁換向閥與第四電磁換向閥，第二旁油回路上設(shè)有第二壓力繼電器、第二蓄能器、第一電磁換向閥與第三電磁換向閥。
[0011 ]進(jìn)一步而言，所述恒流閥工作時(shí)可向液壓馬達(dá)提供流量穩(wěn)定的液壓油。
[0012]進(jìn)一步而言，所述第二液壓缸通過滑動(dòng)支座連接有擋板，擋板上設(shè)有導(dǎo)向滑軌，滑動(dòng)支座可上下移動(dòng)的設(shè)于導(dǎo)向滑軌內(nèi)，導(dǎo)向滑軌兩端分別設(shè)有限位器。
[0013]進(jìn)一步而言，所述振蕩浮子、轉(zhuǎn)桿、圓柱銷、滑動(dòng)桿、連接蓋均采用輕質(zhì)抗腐蝕材料。
[0014]本實(shí)用新型有益效果:
[0015]1、本實(shí)用新型通過液壓缸、轉(zhuǎn)桿及所設(shè)計(jì)的滑動(dòng)桿的連接可同時(shí)將海水的垂向運(yùn)動(dòng)及橫向運(yùn)動(dòng)變?yōu)橐簤合到y(tǒng)的液壓能，提高了發(fā)電效率；
[0016]2、本實(shí)用新型通過液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的蓄能器、壓力繼電器、壓力傳感器、恒流閥等液壓元件的設(shè)置，能夠?yàn)橐簤厚R達(dá)提供恒壓恒流的液壓油，從而推動(dòng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電；
[0017]3、本實(shí)用新型將液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)置在海上，便于損耗的元件的維修與更換。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型門架剖視圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型滑動(dòng)支座示意圖；
[0021 ]圖4是本實(shí)用新型滑動(dòng)桿示意圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)示意圖。
[0023]1、振蕩浮子;2、轉(zhuǎn)桿;3、圓柱銷;4、第二液壓缸;5、門架;6、滑動(dòng)桿;7、第一液壓缸活塞桿;8、第一液壓缸;9、海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；1、滑動(dòng)支座；11、連接蓋；12、滑軌；13、限位器；
14、導(dǎo)向滑軌；15、第一單向閥；16、第二單向閥；17、集流閥；18、第一壓力繼電器;19、第一蓄能器;20、第二壓力繼電器;21、第二蓄能器;22、第一電磁換向閥；23、第二電磁換向閥；24、第一壓力傳感器；25、恒流閥；26、發(fā)電機(jī)；27、液壓馬達(dá)；28、溢流閥；29、過濾器;30、油箱；31、第三電磁換向閥；32、第四電磁換向閥；33、第二壓力傳感器;34、第三單向閥；35、第四單向閥；36、擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行說明。
[0025]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，包括振蕩浮子
1、海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9與液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9上設(shè)有門架5，門架5上設(shè)有滑軌12，滑軌12內(nèi)配合設(shè)有可上下移動(dòng)的滑動(dòng)桿6，滑動(dòng)桿6通過圓柱銷3連接有轉(zhuǎn)桿2，轉(zhuǎn)桿2通過連接蓋11連接于振蕩浮子I，滑動(dòng)桿6與液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)對(duì)應(yīng)連接。
[0026]更具體而言，所述液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括第二液壓缸4、第一液壓缸8、第一單向閥
15、第二單向閥16、集流閥17、第一壓力繼電器18、第一蓄能器19、第二壓力繼電器20、第二蓄能器21、第一電磁換向閥22、第二電磁換向閥23、第一壓力傳感器24、恒流閥25、發(fā)電機(jī)26、液壓馬達(dá)27、溢流閥28、過濾器29、油箱30、第三電磁換向閥31、第四電磁換向閥32、第二壓力傳感器33、第三單向閥34與第四單向閥35，滑動(dòng)桿6通過第一液壓缸活塞桿7連接于第一液壓缸8，第一液壓缸8通過支座固定于海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9上。
[0027]更具體而言，所述第一液壓缸8的有桿腔與第一單向閥15連接，第一單向閥15通過過濾器29連接于油箱30，第一液壓缸8的無桿腔與第二單向閥16連接，通過集流閥17、第一壓力傳感器24、第二壓力傳感器33與恒流閥25向液壓馬達(dá)27供油.
[0028]更具體而言，所述第二液壓缸4的有桿腔與第四單向閥35連接，并通過過濾器29與油箱30連接，第二液壓缸4的無桿腔與第三單向閥34連接，通過集流閥17、第一壓力傳感器24、第二壓力傳感器33與恒流閥25向液壓馬達(dá)27供油。
[0029]更具體而言，所述液壓馬達(dá)27驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)26發(fā)電，液壓馬達(dá)27通過溢流閥28、過濾器29與油箱30連接。
[0030]更具體而言，所述集流閥17與第一壓力傳感器24之間設(shè)有第一旁油回路與第二旁油回路，第一旁油回路上設(shè)有第一壓力繼電器18、第一蓄能器19、第二電磁換向閥23與第四電磁換向閥32，第二旁油回路上設(shè)有第二壓力繼電器20、第二蓄能器21、第一電磁換向閥22與第三電磁換向閥31。
[0031]更具體而言，所述恒流閥25工作時(shí)可向液壓馬達(dá)27提供流量穩(wěn)定的液壓油。
[0032]更具體而言，所述第二液壓缸4通過滑動(dòng)支座10連接有擋板36，擋板36上設(shè)有導(dǎo)向滑軌14，滑動(dòng)支座10可上下移動(dòng)的設(shè)于導(dǎo)向滑軌14內(nèi)，導(dǎo)向滑軌14兩端分別設(shè)有限位器13。
[0033]更具體而言，所述振蕩浮子1、轉(zhuǎn)桿2、圓柱銷3、滑動(dòng)桿6、連接蓋11均采用輕質(zhì)抗腐蝕材料。采用這樣的設(shè)置，有效提高能量轉(zhuǎn)換效率。
[0034]本實(shí)用新型工作流程:
[0035]正常工作狀態(tài)下，海浪來臨時(shí)，海浪的垂向運(yùn)動(dòng)會(huì)推動(dòng)振蕩浮子I上下移動(dòng)，振蕩浮子I通過連接蓋11、轉(zhuǎn)桿2、圓柱銷3、滑動(dòng)桿6與第一液壓缸活塞桿7相連，從而推動(dòng)第一液壓缸8運(yùn)動(dòng)，海浪的橫向運(yùn)動(dòng)通過轉(zhuǎn)桿2推動(dòng)第二液壓缸4運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)液壓缸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的高壓油向主油管路供油，經(jīng)第二單向閥16、第三單向閥34、集流閥17、第一壓力傳感器24、第二壓力傳感器33、恒流閥25，向液壓馬達(dá)27提供流量穩(wěn)定的液壓油，液壓馬達(dá)27驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)26發(fā)電；
[0036]當(dāng)海浪過小時(shí)，無法使用發(fā)電機(jī)正常發(fā)電時(shí)，第一液壓缸8、第二液壓缸4向主油路提供的高壓油壓力較小，當(dāng)油壓小于第二壓力傳感器33的預(yù)設(shè)壓力時(shí)，通過PLC控制電路，第二壓力傳感器33輸出電信號(hào)，控制第四電磁換向閥32換向，從而使第一蓄能器19蓄能，當(dāng)?shù)谝恍钅芷?9達(dá)到蓄能極限時(shí)，第三電磁換向閥31換向，第二蓄能器21開始蓄能；
[0037]當(dāng)海浪過大，第一液壓缸8、第二液壓缸4向主油路提供的高壓油壓力過大。油壓達(dá)到第一壓力繼電器18預(yù)設(shè)值時(shí)，第一壓力繼電器18打開，第一蓄能器19開始蓄能工作。若此時(shí)主油路油壓仍較大，到達(dá)第二壓力繼電器20的設(shè)定值，則第二蓄能器21也開始蓄能工作；
[0038]當(dāng)發(fā)電過程中，主油路油壓低于第二壓力傳感器24的設(shè)定值時(shí)，壓力傳感器24發(fā)出電信號(hào)，通過PLC控制電路，第二電磁換向閥23換向，第一蓄能器19向主油路提供高壓油。若此時(shí)主油路油壓仍低于第二壓力傳感器的設(shè)定值，則第一電磁換向閥22換向，第二蓄能器21將同時(shí)向主油路提供高壓油，經(jīng)恒流閥25提供給液壓馬達(dá)提供流量和壓力較為穩(wěn)定的液壓油從而使發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定發(fā)電。
[0039]以上為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所作的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，包括振蕩浮子(I)、海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(9)與液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于:所述海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(9)上設(shè)有門架(5)，所述門架(5)上設(shè)有滑軌(12)，所述滑軌(12)內(nèi)配合設(shè)有可上下移動(dòng)的滑動(dòng)桿(6)，所述滑動(dòng)桿(6)通過圓柱銷(3)連接有轉(zhuǎn)桿(2)，所述轉(zhuǎn)桿(2)通過連接蓋(11)連接于振蕩浮子(I)，所述滑動(dòng)桿(6)與液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)對(duì)應(yīng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，其特征在于:所述液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括第二液壓缸(4)、第一液壓缸(8)、第一單向閥(15)、第二單向閥(16)、集流閥(17)、第一壓力繼電器(18)、第一蓄能器(19)、第二壓力繼電器(20)、第二蓄能器(21)、第一電磁換向閥(22)、第二電磁換向閥(23)、第一壓力傳感器(24)、恒流閥(25)、發(fā)電機(jī)(26)、液壓馬達(dá)(27)、溢流閥(28)、過濾器(29)、油箱(30)、第三電磁換向閥(31)、第四電磁換向閥(32)、第二壓力傳感器(33)、第三單向閥(34)與第四單向閥(35)，所述滑動(dòng)桿(6)通過第一液壓缸活塞桿(7)連接于第一液壓缸(8)，所述第一液壓缸(8)通過支座固定于海岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(9)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，其特征在于:所述第一液壓缸(8)的有桿腔與第一單向閥(15)連接，所述第一單向閥(15)通過過濾器(29)連接于油箱(30)，所述第一液壓缸(8)的無桿腔與第二單向閥(16)連接，通過集流閥(17)、第一壓力傳感器(24)、第二壓力傳感器(33)與恒流閥(25)向液壓馬達(dá)(27)供油.4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，其特征在于:所述第二液壓缸(4)的有桿腔與第四單向閥(35)連接，并通過過濾器(29)與油箱(30)連接，所述第二液壓缸(4)的無桿腔與第三單向閥(34)連接，通過集流閥(17)、第一壓力傳感器(24)、第二壓力傳感器(33)與恒流閥(25)向液壓馬達(dá)(27)供油。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，其特征在于:所述液壓馬達(dá)(27)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)(26)發(fā)電，所述液壓馬達(dá)(27)通過溢流閥(28)、過濾器(29)與油箱(30)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，其特征在于:所述集流閥(17)與第一壓力傳感器(24)之間設(shè)有第一旁油回路與第二旁油回路，所述第一旁油回路上設(shè)有第一壓力繼電器(18)、第一蓄能器(19)、第二電磁換向閥(23)與第四電磁換向閥(32)，所述第二旁油回路上設(shè)有第二壓力繼電器(20)、第二蓄能器(21)、第一電磁換向閥(22)與第三電磁換向閥(31)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，其特征在于:所述恒流閥(25)工作時(shí)可向液壓馬達(dá)(27)提供流量穩(wěn)定的液壓油。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，其特征在于:所述第二液壓缸(4)通過滑動(dòng)支座(10)連接有擋板(36)，所述擋板(36)上設(shè)有導(dǎo)向滑軌(14)，所述滑動(dòng)支座(10)可上下移動(dòng)的設(shè)于導(dǎo)向滑軌(14)內(nèi)，所述導(dǎo)向滑軌(14)兩端分別設(shè)有限位器(13)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種壓水機(jī)式的振蕩浮子裝置，其特征在于:所述振蕩浮子(I)、轉(zhuǎn)桿(2)、圓柱銷(3)、滑動(dòng)桿(6)、連接蓋(11)均采用輕質(zhì)抗腐蝕材料。
【文檔編號(hào)】F03B13/18GK205478086SQ201620005876
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日
【發(fā)明人】王貢獻(xiàn), 鄭春玲
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)