专利名称：一种浪流通用式双作用增压发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浪流通用式双作用增压发电装置，属于海洋可再生能源利用研究领域。
背景技术：
随着全球经济的飞速发展，传统不可再生的化石燃料也伴随着工业的发展而逐渐消耗殆尽，能源危机日益加剧，而我国能源供应形势更为紧张，据统计，我国能源生产量为13.2X108t标准煤，消费量为13.9X108t标准煤。其中煤炭占75 %，石油占17 %，天然气占2 %，水电与核电占6 %，主要能源也强烈依靠燃烧化石燃料，因此，寻找一种可再生可替代的清洁能源显得十分必要。海洋能源是海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、海流能、波浪能、海水温差能和海水盐差能。据1981年联合国科教文组织出版的《海洋能开发》一书中的估计，全球海洋的理论可再生的功率为7.66X 108kW，蕴藏在海岸线附近、技术上允许利用的海洋能有6.4 X 108kW，是当时世界电站总装机容量的两倍，我国有4.4X 108kW。因此海洋波浪能作为一种新型清洁无污染的可再生能源，由于其储量大、能量密度高、分布广、易进行能量转换而日益受到世人的关注。因此，设计了一种浪流通用式双作用增压发电装置，采用双作用增压缸的增压方式，实现了液压系统高压油的连续输出，克服了传统三级转换的发电装置发电效率低、发电电流不稳等缺陷，同时本装置结构简单合理，对海上复杂工况有很强的适应性。
实用新型内容本实用新型针对目前现有的波浪能与海流能发电装置效率低下、大振动、发电电流不稳定等技术缺陷，创造性的提出一种输出能量稳定、结构紧凑合理、能量转化效率高的浪流通用式双作用增压发电装置。该发电装置主要由轮机、机架、输出转盘、液压缸、溢流阀、单向阀、双作用增压缸、高低压蓄能器、高速液压马达与电机等组成，其特征在于:轮机的输出转盘直接与液压缸的活塞杆连接，所述液压缸有杆腔与无杆腔均有进、出油口。其中液压系统采用双作用增压缸与主油路并行连接，由三位四通电磁换向阀控制油路换向动作。采用高、低压蓄能器串联于主油路，所述的高压蓄能器串联于高速液压马达进油口，低压蓄能器串联于高速液压马达出油口，同时高压蓄能器进油口串联单向阀。本实用新型的有益效果，利用轮机的输出转盘直接与液压缸的活塞杆连接，将轮机的旋转机械能转化为液压能；利用双作用增压缸与主油路并行连接，实现液压系统高压油的连续输出，具有发电效率高， 发电电流稳定，结构简单合理等优点。
[0010]图1:本实用新型浪流发电装置整体结构示意图。图2:本实用新型浪流发电装置液压系统示意图。图3:本实用新型浪流发电装置轮机结构示意图。其中，附图中的标号说明如下:1-液压缸，2-溢流阀，3-单向阀，4-高压蓄能器，5-电磁换向阀，6-双作用增压缸，7-高速液压马达，8-发电机，9-低压蓄能器，10-油箱，11-机架，12-机轮，13-主轴，14-水流，15-输出转盘，16-活塞杆，17 (1,2)-行程开关。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型进行具体说明，参见图1、图2和图3所示。本实用新型为一种浪流通用式双作用增压发电装置，包括能量吸收系统、能量转化系统、发电系统。能量吸收系统包括轮机机架11、机轮12、主轴13及输出转盘15等，轮机主轴13及机轮12安装在机架11上，主轴13外端伸出，连接输出转盘15，输出转盘15与活塞杆16用销钉连接，进行能量传递；能量转化系统包括液压缸1、两个溢流阀2、九个单向阀3、电磁阀5、双作用增压缸6、高压蓄能器4、低压蓄能器9以及两个控制电磁换向阀动作的行程开关17 ;发电系统包括高速液压马达7及用柔性联轴器连接的发电机8。发电原理如下:海洋中的波浪及海流沿如图1所示的箭头14方向推动轮机的机轮12旋转运动，由主轴13带动输出转盘15旋转运动，同时由于输出转盘15与活塞杆16用销钉连接，这样将旋转运动转化为活塞杆16的往复直线运动。当活塞杆16向上运动时推动缸中液压油经过单向阀3 (I)进行分支，一支进入单向阀3 (7)，另一支进入电磁阀5及双作用增压缸6，由于电磁阀·5初始状态时2YA处于高电平，故油液通过阀3(5)推动活塞使得高压油推动阀3 (6)与上一支油路汇合进入高压蓄能器4，再输出进入高速液压马达7，推动其高速旋转，带动发电机8旋转发电，油液流经低压蓄能器，进入油箱，实现单次回路循环；当活塞触动行程开关17⑴后电磁铁IYA得电为高电平，电磁阀5同时换向，这时输出转盘15也刚好转到最高点，开始带动活塞杆16向下运动，推动液压油输出经过单向阀3(3)，一支进入阀3 (7)，一支进入换了向的电磁换向阀5及双作用增压缸6，输出高压油经过阀3 (8)与上一支汇合进入高压蓄能器4，推动高速液压马达7带动发电机8旋转发电，油液流经低压蓄能器9，进入油箱10，依此循环，实现连续发电。这里采用行程开关17 (I)、17 (2)分别控制电磁阀1YA、2YA得失电，实现换向动作；采用液压缸I进油口与单向阀3 (2) ,3(9)直接与油箱串联，一方面防止油液倒流，另一方面使液压缸I背压吸油；创造性采用双作用增压缸6支路与主油路并联，保证在小流量下稳定输出高压油，保证大的功率输出；采用高、低压蓄能器4和9起到稳压蓄能作用。同时主油路连接溢流阀2，起限压作用，保证了液压系统的安全可靠性。
权利要求1.一种浪流通用式双作用增压发电装置，由轮机、机架、输出转盘、液压缸、溢流阀、单向阀、双作用增压缸、高低压蓄能器、高速液压马达与发电机等组成，其特征在于:轮机的输出转盘直接与所述液压缸的活塞杆连接，所述液压缸有杆腔和无杆腔均有进、出油口。
2.根据权利要求1所述的一种浪流通用式双作用增压发电装置，其特征在于:双作用增压缸与主油路并行连接，由三位四通电磁换向阀控制油路换向动作。
3.根据权利要求1所述的一种浪流通用式双作用增压发电装置，采用高、低压蓄能器串联于主油路，其特征在于:所述的高压蓄能器串联于高速液压马达进油口，低压蓄能器串联于高速液压马达出 油口，同时高压蓄能器进油口串联单向阀。
专利摘要本实用新型涉及一种浪流通用式双作用增压发电装置，适用于海洋波浪能与海流能发电。其结构包括能量吸收系统、能量转化系统、发电系统。能量吸收系统由浪流通用式轮机组成，包含机架、机轮、输出转盘等，将吸收的波浪能与海流能转化为旋转机械能，传递给能量转化系统；能量转化系统由双作用增压缸和高、低压蓄能器及阀类元件等组成，将旋转机械能转化为液压能，同时连接发电系统；发电系统包含高速液压马达与发电机，实现液压能最终转化为电能。装置中的能量转化系统采用了与主油路并行作用的双作用增压缸，实现高压油的连续输出，同时连接高、低压蓄能器，稳压蓄能。本装置发电效率高，发电电流稳定，能有效解决离岸海岛能源短缺问题。
文档编号F03B13/22GK203146213SQ201320114110
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月12日 优先权日2012年10月23日
发明者王世明, 雷道涛, 汪亚南, 刘银, 蔡男 申请人:上海海洋大学, 雷道涛