專利名稱：一種基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，尤其涉及波浪能發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在波浪能發(fā)電技術(shù)有多種多樣，主要通過水面上的井架式平臺(tái)與浮體將波浪能轉(zhuǎn)換成往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，在通過復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)轉(zhuǎn)換過程，將其轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。其機(jī)械式傳動(dòng)效率低，且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都暴露在外面容易受海洋氣候的腐蝕，影響其穩(wěn)定性及壽命；有海洋氣候適應(yīng)性差、維護(hù)運(yùn)行成本高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)行效率高，耐海洋氣候性好，易于安裝維護(hù)的基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置，包括海底固定基、支撐桿及浮體，所述支撐桿一端連接浮體，支撐桿的另一端連接海底固定基；其中，所述支撐桿與浮體之間串接有潮汐調(diào)節(jié)裝置，潮汐調(diào)節(jié)裝置包括潮汐矯正油缸、潮汐矯正油缸電磁閥及可調(diào)節(jié)流閥；所述浮體內(nèi)部主要設(shè)有柱塞泵單元、液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧⒁簤厚R達(dá)及轉(zhuǎn)速控制單元、發(fā)電機(jī)單元、系統(tǒng)控制單元及電能輸出單元； 柱塞栗單兀包括柱塞栗油缸、柱塞栗出油單向閥及柱塞栗吸油單向閥，柱塞栗油缸連接支撐桿；液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧ù?lián)的高壓氣體鋼瓶、液壓蓄能器、液壓溢流閥及液壓蓄能器蓄能電子液位表；液壓馬達(dá)及轉(zhuǎn)速控制單元由電控調(diào)速閥和液壓馬達(dá)串聯(lián)組成；系統(tǒng)控制單元是由傳感器及執(zhí)行元件通過與電腦連接構(gòu)成；較佳地，所述液壓蓄能器蓄能電子液位表包括液壓蓄能器蓄能量指示倉和液壓蓄能器蓄能指示液；所述液壓蓄能器包括液壓蓄能器隔離膠囊和液壓蓄能器排空閥。較佳地，所述浮體的頂端設(shè)有海面故障與系統(tǒng)故障二合一報(bào)警燈和檢修門，浮體的側(cè)面設(shè)有系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示器及顯示保護(hù)門。較佳地，所述浮體和海底固定基之間串接有潮汐矯正油缸，潮汐矯正油缸的進(jìn)油口或出油口處串聯(lián)一個(gè)可調(diào)節(jié)流閥；潮汐矯正油缸的進(jìn)油口和出油口各串聯(lián)有一個(gè)潮汐矯正油缸電磁閥，兩個(gè)潮汐矯正油缸電磁閥通過一個(gè)膨脹容器連接成一個(gè)回路。I、本發(fā)明從外觀看來只有3大部件，“海底固定基”、“支撐桿”和“浮體”，在“浮體” 內(nèi)部安裝有液壓缸，單向閥，蓄能器，氣瓶，溢流閥，調(diào)速閥，液壓馬達(dá)，發(fā)電機(jī)，系統(tǒng)運(yùn)行控制柜及各類狀態(tài)傳感器儀表等，通過浮體隔離了海風(fēng)、濕氣、紫外線等不利于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的外界惡劣環(huán)境，提高了系統(tǒng)的耐候性與穩(wěn)定性。2、本發(fā)明設(shè)有液壓蓄能器，使其液壓回路中的壓力更加穩(wěn)定，彌補(bǔ)了海浪在其上升沿和下降沿交替時(shí)會(huì)停頓保持一段時(shí)間，導(dǎo)致柱塞泵此時(shí)也無法對(duì)外泵油的缺陷；通過在供油回路中加設(shè)液壓蓄能器就能輸出持續(xù)穩(wěn)定的液壓能。3、本發(fā)明在液壓馬達(dá)的前端設(shè)有電控調(diào)速閥，恒定了液壓馬達(dá)的進(jìn)油量，使其能恒速的拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，保證了發(fā)電的頻率，且可根據(jù)發(fā)電機(jī)的輸出頻率的數(shù)據(jù)反饋來控制調(diào)速閥的出油量，從而達(dá)到控制發(fā)電頻率的目的；即穩(wěn)定了電能的頻率提高了所發(fā)電能的質(zhì)量。4、設(shè)有潮汐調(diào)節(jié)裝置，其特點(diǎn)在于與“支撐桿”串聯(lián)的潮汐矯正油缸通過可調(diào)節(jié)流閥來控制回油的流速來控制潮汐矯正油缸的活塞桿伸縮速度。使此潮汐矯正油缸的活塞桿伸縮速度遠(yuǎn)小于波浪的起伏速度，但此潮汐矯正油缸的活塞桿伸縮速度大于潮汐的速度。就實(shí)現(xiàn)了本發(fā)電裝置對(duì)潮汐的自適應(yīng)功能。使浮體始終工作在最佳的海平面位置。提高了本波浪發(fā)電系統(tǒng)對(duì)海浪的適應(yīng)性同時(shí)也提高波浪能的收集效率5、通過主控電腦及時(shí)處理各傳感器(如油壓與氣壓、油缸的伸縮長(zhǎng)度、液體流量等)信息，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)能提前預(yù)知故障，或出現(xiàn)突發(fā)故障時(shí)能自檢出故障點(diǎn)的功能。且系統(tǒng)運(yùn)行的過程數(shù)據(jù)可通過無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)至岸上的總機(jī)房，實(shí)現(xiàn)了海上發(fā)電裝置的無人值守， 遠(yuǎn)程監(jiān)控。6、通過在浮體頂部設(shè)有海面障礙與系統(tǒng)故障二合一報(bào)警燈，確保夜間行船的安全。


圖I為本發(fā)明基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置的主要結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明潮汐調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為發(fā)明柱塞泵單元及液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧囊簤涸斫Y(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧斫Y(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明控制系統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)示意圖；I : I號(hào)柱塞栗油缸；2 :2號(hào)柱塞栗油缸；3 :3號(hào)柱塞栗油缸；4 :4號(hào)柱塞栗油缸；5 2號(hào)潮汝矯正油缸；6 1號(hào)潮汝矯正油缸；7 -A號(hào)潮汝矯正油缸；8 3號(hào)潮汝矯正油缸；9 海面障礙與系統(tǒng)故障二合一報(bào)警燈；10 :系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示器；11 :顯示保護(hù)門；12 :燈桿； 13 :支撐桿；14 :海底固定基；15 :浮體；16 :蓄能器電子氣壓表；17 2號(hào)潮汝矯正油缸電子標(biāo)尺；18 :2號(hào)潮汝矯正油缸油液緩存?zhèn)}；19、20 :2號(hào)潮汝矯正油缸電磁閥；21、22 :1號(hào)潮汝矯正油缸電磁閥；23 1號(hào)潮汝矯正油缸電子標(biāo)尺；24 1號(hào)潮汝矯正油缸油液緩存?zhèn)}；25 4號(hào)潮汝矯正油缸油液緩存?zhèn)}；26 4號(hào)潮汝矯正油缸電子標(biāo)尺；27、28 4號(hào)潮汝矯正油缸電磁閥；29、30 3號(hào)潮汝矯正油缸電磁閥；31 3號(hào)潮汝矯正油缸油液緩沖倉；32 3號(hào)潮汝矯正油缸電子標(biāo)尺；33 1號(hào)柱塞泵油缸電子標(biāo)尺；34 1號(hào)柱塞泵電子壓力表；35 1號(hào)柱塞泵出油單向閥；36 1號(hào)柱塞泵吸油單向閥；37 1號(hào)柱塞泵油缸回油口電子液流指示表; 38 :2號(hào)柱塞栗油缸電子標(biāo)尺；39 2號(hào)柱塞栗油缸電子壓力表；40 :2號(hào)柱塞栗出油單向閩； 41 2號(hào)柱塞泵吸油單向閥；42 2號(hào)柱塞泵油缸回油口電子液流指示表；43 3號(hào)柱塞泵油缸電子標(biāo)尺；44 3號(hào)柱塞泵電子壓力表；45 3號(hào)柱塞泵出油單向閥；46 3號(hào)柱塞泵吸油單向閥；47 3號(hào)柱塞泵油缸回油口電子液流指示表；48 1號(hào)柱塞泵油缸電子標(biāo)尺；49 4 號(hào)柱塞泵電子壓力表；50 :4號(hào)柱塞泵出油單向閥；51 :4號(hào)柱塞泵吸油單向閥；52 :4號(hào)柱塞泵油缸回油口電子液流指示表；53 :高壓氣體安全閥；54 :高壓氣體鋼瓶電子氣壓表；55 高壓氣體電磁閥；56 :液壓蓄能器蓄能電子液位表；56-1 :液壓蓄能器蓄能量指示倉；56-2 液壓蓄能器蓄能指示液；57 :高壓氣體鋼瓶；58 :液壓蓄能器；58-1 :液壓蓄能器隔離膠囊；
458-2 :液壓蓄能器排空閥；59 :蓄能器輸出電子壓力表；60 :柱塞泵干路電子流量計(jì)；61 :液壓溢流閥；62 :電控調(diào)速閥；63 :溢流回路電子流量計(jì)；64 :電控調(diào)速閥出油口電子壓力表； 65 :液壓馬達(dá)；66 :液壓油過濾器；67 :液壓油儲(chǔ)油箱；68 :通訊天線；69 :無線網(wǎng)絡(luò)適配器； 70 :系統(tǒng)運(yùn)行控制主機(jī)；71 :電能頻率計(jì)；72 :輸出功率因數(shù)表；73 :輸出電流表；74 :輸出電壓表；75 :輸出電能表；76、77、78、79 :可調(diào)節(jié)流閥。
具體實(shí)施例方式為了詳細(xì)說明本發(fā)明基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖作進(jìn)一步說明。如圖1、2、3、4、5所示，本發(fā)明基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置，包括海底固定基14、支撐桿13及浮體15,所述支撐桿13 —端連接浮體15,支撐桿的另一端連接海底固定基14 ;所述支撐桿13與浮體15之間串接有潮汐調(diào)節(jié)裝置，潮汐調(diào)節(jié)裝置包括潮汐矯正油缸、潮汐矯正油缸電磁閥及可調(diào)節(jié)流閥；所述浮體15內(nèi)部主要設(shè)有柱塞泵單元、液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧⒁簤厚R達(dá)及轉(zhuǎn)速控制單元、發(fā)電機(jī)單元、系統(tǒng)控制單元及電能輸出單元； 柱塞栗單兀包括柱塞栗油缸、柱塞栗出油單向閥及柱塞栗吸油單向閥，柱塞栗油缸連接支撐桿；液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧ù?lián)的高壓氣體鋼瓶57、液壓蓄能器58、液壓溢流閥61及液壓蓄能器蓄能電子液位表56 ;液壓馬達(dá)及轉(zhuǎn)速控制單元由電控調(diào)速閥62和液壓馬達(dá)65串聯(lián)組成；系統(tǒng)控制單元是由傳感器及執(zhí)行元件通過與電腦連接構(gòu)成；柱塞泵單元包括柱塞栗油缸、柱塞栗出油單向閥及柱塞栗吸油單向閥；其中柱塞栗油缸設(shè)為I號(hào)柱塞栗油缸1、2 號(hào)柱塞栗油缸2、3號(hào)柱塞栗油缸3、4號(hào)柱塞栗油缸4。柱塞栗出油單向閩設(shè)為I號(hào)柱塞栗出油單向閥35、2號(hào)柱塞泵出油單向閥40、3號(hào)柱塞泵出油單向閥45、4號(hào)柱塞泵出油單向閥50 ;柱塞泵吸油單向閥設(shè)為I號(hào)柱塞泵吸油單向閥36、2號(hào)柱塞泵吸油單向閥41、3號(hào)柱塞泵吸油單向閥46及4號(hào)柱塞泵吸油單向閥51。所述液壓蓄能器蓄能電子液位表56包括液壓蓄能器蓄能量指示倉56-1和液壓蓄能器蓄能指示液56-2 ;所述液壓蓄能器58包括液壓蓄能器隔離膠囊58-1和液壓蓄能器排空閥58-2。所述浮體15的頂端設(shè)有海面故障與系統(tǒng)故障二合一報(bào)警燈9和檢修門，浮體的側(cè)面設(shè)有系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示器10及顯示保護(hù)門11。所述浮體15和海底固定基14之間串接有潮汐矯正油缸，潮汐矯正油缸的進(jìn)油口或出油口處串聯(lián)一個(gè)可調(diào)節(jié)流閥；潮汐矯正油缸的進(jìn)油口和出油口各串聯(lián)有一個(gè)潮汐矯正油缸電磁閥，兩個(gè)潮汐矯正油缸電磁閥通過一個(gè)膨脹容器連接成一個(gè)回路。潮汐調(diào)節(jié)裝置包括I號(hào)潮汐調(diào)節(jié)裝置、2號(hào)潮汐調(diào)節(jié)裝置、3號(hào)潮汐調(diào)節(jié)裝置及4號(hào)潮汐調(diào)節(jié)裝置，其中I 號(hào)潮汐調(diào)節(jié)裝置包括I號(hào)潮汐矯正油缸6、I號(hào)潮汐矯正油缸油液緩存?zhèn)}24、I號(hào)潮汐矯正油缸電磁閥21、22及可調(diào)節(jié)流閥77 ；2號(hào)潮汐調(diào)節(jié)裝置包括2號(hào)潮汐矯正油缸5、2號(hào)潮汐矯正油缸油液緩存?zhèn)}18、2號(hào)潮汐矯正油缸電磁閥19、20及可調(diào)節(jié)流閥76 ;3號(hào)潮汐調(diào)節(jié)裝置包括3號(hào)潮汐矯正油缸8、3號(hào)潮汐矯正油缸油液緩存?zhèn)}31、3號(hào)潮汐矯正油缸電磁閥29、 30及可調(diào)節(jié)流閥79 ；4號(hào)潮汐調(diào)節(jié)裝置包括4號(hào)潮汐矯正油缸7、4號(hào)潮汐矯正油缸油液緩存?zhèn)}25、4號(hào)潮汐矯正油缸電磁閥27、28及可調(diào)節(jié)流閥78。海底固定基14固定了支撐桿13，支撐桿13的四個(gè)末端連接著I號(hào)_4號(hào)潮汐矯正油缸(6、5、8、7)，由于I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸電磁閥(21、22、19、20、29、30、27、28)平時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)是打開的(只有在浮體維護(hù)時(shí)才關(guān)閉)，所以潮汐矯正油缸的活塞是活動(dòng)的，但由于可調(diào)節(jié)流閥76、77、78、79的流量限制作用，所以限制了 I號(hào)_4號(hào)潮汐矯正油缸(6、5、8、 7)活塞的伸縮速度，一般通過可調(diào)節(jié)流閥將活塞的伸縮速度限制在28秒/毫米-O. I秒/ 毫米的速度范圍內(nèi)，由于海浪周期一般為3-10秒，浪高約在O. 3米-2. 5米，即海浪的運(yùn)動(dòng)速度要遠(yuǎn)大于I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸(6、5、8、7)活塞的伸縮速度，所以活塞低速的浮動(dòng)基本不影響發(fā)電的效率，但由于潮汐是緩慢變化的，所以I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸(6、5、8、7) 雖然運(yùn)動(dòng)速度低，但也可以起到潮汐矯正的作用、浮體在海面漂浮著，自然就會(huì)隨著海浪上下波動(dòng)，由于潮汐矯正油缸的活塞是相對(duì)固定的(緩速浮動(dòng)的)，且浮體又是隨海浪大幅上下往復(fù)波動(dòng)的，所以就把波浪能轉(zhuǎn)換成了上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。柱塞泵單元主要由1號(hào)-4號(hào)柱塞泵油缸(1、2、3、4)配合I號(hào)_4號(hào)柱塞泵出油單向閥(35、 40、45、50)與I號(hào)-4號(hào)柱塞泵吸油單向閥(36、41、46、51)構(gòu)成。具體如下1號(hào)-4號(hào)柱塞栗油缸(1、2、3、4)的活塞抽出時(shí)在油缸內(nèi)部廣生負(fù)壓，此時(shí)I號(hào)_4號(hào)柱塞栗出油單向閩 (35、40、45、50)截止，I號(hào)_4號(hào)柱塞泵吸油單向閥(36、41、46、51)打開，此時(shí)液壓油就被從液壓油儲(chǔ)油箱67經(jīng)過管道與I號(hào)-4號(hào)柱塞泵吸油單向閥(36、41、46、51)吸入到I號(hào)-4 號(hào)柱塞栗油缸(1、2、3、4)。當(dāng)I號(hào)-4號(hào)柱塞泵油缸(1、2、3、4)的活塞壓回時(shí)在油缸內(nèi)部產(chǎn)生正壓，此時(shí)I 號(hào)-4號(hào)柱塞泵出油單向閥(35、40、45、50)打開，I號(hào)_4號(hào)柱塞泵吸油單向閥(36、41、46、 51)截止，此時(shí)液壓油就被從I號(hào)-4號(hào)柱塞泵油缸壓出至4個(gè)柱塞泵單元并聯(lián)的出油干路上。當(dāng)I號(hào)-4號(hào)柱塞泵油缸(1、2、3、4)的活塞做抽出和壓回的往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)就完成了柱塞泵單元的吸油和泵油的過程，即完成了將往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能的目的。液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧?詳見附圖4 :液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)原理圖)此單元的功能就是把柱塞泵單元泵出的非連續(xù)性的液壓能加以穩(wěn)壓，同時(shí)把過剩的液壓能存儲(chǔ)起來，最終能輸出連續(xù)不間斷恒壓的液壓能。主要由高壓氣體鋼瓶57、液壓蓄能器58、液壓溢流閥61、高壓氣體安全閥53、液壓油過濾器66等組成；具體如下高壓氣體鋼瓶57內(nèi)的高壓氣體，在此為了便于分析說明原理先假設(shè)氣體氣壓為 7MPa，溢流閥的設(shè)定壓力值為8Mpa ；在系統(tǒng)初始階段高壓氣體鋼瓶57內(nèi)的高壓氣體經(jīng)過高壓氣體電磁閥55進(jìn)入到液壓蓄能器蓄能量指示倉56-1將液壓蓄能器蓄能指示液56-2全部壓人到液壓蓄能器隔離膠囊58-1內(nèi)中去，由于液壓蓄能器蓄能量指示倉56-1中沒有液壓蓄能器蓄能指示液56-2導(dǎo)致液壓蓄能器蓄能電子液位表56顯示為0，液壓蓄能器隔離膠囊58-1體積膨脹占據(jù)了液壓蓄能器58內(nèi)部的全部空間，此時(shí)液壓蓄能器隔離膠囊58-1中的液壓蓄能器蓄能指示液 56-2壓力等于高壓氣體鋼瓶57內(nèi)的高壓氣體壓力，為7MPa。柱塞泵單元泵出的間歇性高壓液壓油，經(jīng)過柱塞泵干路電子流量計(jì)60進(jìn)入液壓蓄能器58，當(dāng)液壓蓄能器58的進(jìn)油量大于出油量，即液壓負(fù)載較輕的時(shí)候，液壓蓄能器58 內(nèi)部的壓力開始升高，當(dāng)液壓蓄能器58內(nèi)部的液壓油壓力大于7MPa時(shí)，液壓油就會(huì)通過液壓蓄能器隔離膠囊58-1間接的將液壓蓄能器蓄能指示液56-2擠壓到液壓蓄能器蓄能量指示倉56-1中去，此時(shí)液壓蓄能器蓄能電子液位表56開始有液位數(shù)值顯示，此數(shù)值即代表液壓蓄能器58的液壓能存儲(chǔ)量；隨著柱塞泵單元泵出的液壓油量越來越多，富裕存儲(chǔ)在液壓蓄能器58的液壓油量也會(huì)越來越多，擠壓到液壓蓄能器蓄能量指示倉56-1中的液壓蓄能器蓄能指示液56-2也會(huì)越來越多，液壓蓄能器蓄能量指示倉56-1中的高壓氣體也同時(shí)會(huì)越來越少，但由于氣體的可壓縮性較強(qiáng)，且高壓氣體鋼瓶57的容積也較大，所以氣壓的變化不大，氣壓變化不大就導(dǎo)致液壓蓄能器蓄能指示液56-2的液壓變化不大，液壓蓄能器蓄能指示液56-2的液壓就穩(wěn)定，由于液壓蓄能器隔離膠囊58-1是軟的，所以就鉗位了液壓蓄能器58的液壓較為穩(wěn)定，即在液壓蓄能器隔離膠囊58-1的體積還能擠壓的時(shí)期內(nèi)，液壓蓄能器58內(nèi)的液壓油就只會(huì)增量而不會(huì)增壓，即實(shí)現(xiàn)了液壓能的穩(wěn)壓目標(biāo)。當(dāng)液壓蓄能器隔離膠囊58-1的體積已經(jīng)不再能擠壓的時(shí)候，液壓蓄能器58內(nèi)的液壓油量還在不斷的增加，此時(shí)液壓蓄能器58的內(nèi)部液壓油壓力就會(huì)增加，但由于連接了液壓溢流閥61且溢流閥的設(shè)定壓力值為8Mpa，所以液壓蓄能器58內(nèi)部壓力達(dá)到SMPa時(shí)就會(huì)泄放掉多余的液壓油而保證其壓力不超過8MPa，即本液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧钅芰繘]有達(dá)到 100%的時(shí)候，可將液壓穩(wěn)定在7MPa，蓄能量滿后的極限壓力也不大于8MPa，所以穩(wěn)壓效果較好，也較安全。柱塞泵單元泵出的間歇性高壓液壓油，處在間歇期，即不對(duì)外泵液壓油的時(shí)候，柱塞泵的出油口油壓就會(huì)降低與液壓蓄能器58內(nèi)部7MPa的壓力，此時(shí)I號(hào)_4號(hào)柱塞泵出油單向閥(35、40、45、50)就會(huì)截止；高壓氣體鋼瓶57內(nèi)的高壓氣體就會(huì)擠壓液壓蓄能器蓄能指示液56-2導(dǎo)致液壓蓄能器隔離膠囊58-1的體積變大，液壓蓄能器隔離膠囊58-1就擠壓著液壓蓄能器58內(nèi)部的液壓油以7MPa的壓力繼續(xù)對(duì)外輸出，即實(shí)現(xiàn)了持續(xù)且穩(wěn)定的對(duì)外輸出液壓能的目標(biāo)。本液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧€有以下附屬功能I、氣瓶防爆功能；2、液壓油回路排空功能；氣瓶防爆功能主要是在氣瓶的供氣回路上接有安全閥，當(dāng)氣體壓力大于安全閥值安全閥就會(huì)泄壓，確保不會(huì)因?yàn)檫^呀而導(dǎo)致高壓氣體鋼瓶57爆炸。液壓油回路排空功能主要是利用氣體在流速較慢的液壓環(huán)境中有上浮的特性，在液壓蓄能器58的頂端設(shè)有液壓蓄能器排空閥58-2,打開液壓蓄能器排空閥58-2首先排除的肯定是氣體，當(dāng)氣體排完后才能排除液壓油。故實(shí)現(xiàn)了液壓油回路排空功能。液壓馬達(dá)及轉(zhuǎn)速控制單元此單元由電控調(diào)速閥62和液壓馬達(dá)65串聯(lián)組成，具體如下液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧敵龇€(wěn)定持續(xù)的液壓能，經(jīng)電控調(diào)速閥62后將高壓液壓油輸送給液壓馬達(dá)65，調(diào)速閥本身就有恒流輸出的特性從而致使液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速恒定， 但由于液壓馬達(dá)隨著油封的磨損老化而導(dǎo)致效率下降，從而導(dǎo)致在相同耗油量的情況下轉(zhuǎn)速改變了，由于液壓馬達(dá)是和發(fā)電機(jī)相連的，此情況可通過檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸出電能的頻率而得到液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信息，當(dāng)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速偏低了，系統(tǒng)控制單元就會(huì)通過控制調(diào)整電控調(diào)速閥62的出油量來達(dá)到調(diào)整液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的目的。發(fā)電機(jī)此設(shè)備能將液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，能通過控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來控制發(fā)電的頻率，通過控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁來控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
系統(tǒng)控制單元本控制單元是依托現(xiàn)代計(jì)算機(jī)平臺(tái)而設(shè)計(jì)的一種控制單元，主要結(jié)構(gòu)是各傳感器及執(zhí)行元件是以控制電腦主機(jī)為中心的“星形連接架構(gòu)“，通過計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，波浪能發(fā)電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程運(yùn)行監(jiān)控。具備I、系統(tǒng)故障自檢，2、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示，3、系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，4、聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控這4大功能。“系統(tǒng)控制單元”的結(jié)構(gòu)詳見附圖5，由海面障礙與系統(tǒng)故障二合一報(bào)警燈9 ;系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示器10 ;顯示保護(hù)門11 ;燈桿12 ;蓄能器電子氣壓表16 ；2號(hào)潮汐矯正油缸電子標(biāo)尺17 ；2號(hào)潮汝矯正油缸電磁閥19、20 ；1號(hào)潮汝矯正油缸電磁閥21、22 ；1號(hào)潮汝矯正油缸電子標(biāo)尺23 ；4號(hào)潮汝矯正油缸電子標(biāo)尺26 ；4號(hào)潮汝矯正油缸電磁閥27、28 ；3號(hào)潮汐矯正油缸電磁閥29、30 ；3號(hào)潮汐矯正油缸電子標(biāo)尺32 ；1號(hào)柱塞泵油缸電子標(biāo)尺33 ； I號(hào)柱塞栗電子壓力表34 ；I號(hào)柱塞栗油缸回油口電子液流指不表37 ；2號(hào)柱塞栗油缸電子標(biāo)尺38 ；2號(hào)柱塞泵油缸電子壓力表39 ；2號(hào)柱塞泵油缸回油口電子液流指不表42 ；3號(hào)柱塞栗油缸電子標(biāo)尺43 ；3號(hào)柱塞栗電子壓力表44 ；3號(hào)柱塞栗油缸回油口電子液流指不表 47 ；1號(hào)柱塞泵油缸電子標(biāo)尺48 ；4號(hào)柱塞泵電子壓力表49 ；4號(hào)柱塞泵油缸回油口電子液流指示表52 ;高壓氣體鋼瓶電子氣壓表54 ;高壓氣體電磁閥55 ;液壓蓄能器蓄能電子液位表56 ;蓄能器輸出電子壓力表59 ;柱塞泵干路電子流量計(jì)60 ;電控調(diào)速閥62 ;溢流回路電子流量計(jì)63 ；電控調(diào)速閥出油口電子壓力表64 ;通訊天線68 ;無線網(wǎng)絡(luò)適配器69 ;系統(tǒng)運(yùn)行控制主機(jī)70 ;電能頻率計(jì)71 ;輸出功率因數(shù)表72 ;輸出電流表73 ;輸出電壓表74 ;輸出電能表75。構(gòu)成當(dāng)浮體需要維護(hù)時(shí)，控制系統(tǒng)可根據(jù)I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸電子標(biāo)尺(17、26、32、 33)的數(shù)據(jù)平局值得知漲潮的高度，在海平面高度到達(dá)軟件設(shè)定值時(shí)即關(guān)閉I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸電磁閥(19、20、21、22、27、28、29、30)，使1號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸(5、6、7、8)的活塞固定，待退潮時(shí)，浮體15就被I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸(5、6、7、8)撐離了海平面，屆時(shí)即可做浮體的全面維護(hù)。退出浮體維護(hù)狀態(tài)時(shí)只需打開I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸電磁閥(19、20、21、22、27、 28、29、30)，此時(shí)I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸(5、6、7、8)的活塞會(huì)受到浮體重量的擠壓，而導(dǎo)致活塞桿緩慢收縮，即將浮體15又被放回了海平面，波浪發(fā)電系統(tǒng)又重新開始工作。潮汐矯正控制部件故障判斷邏輯為當(dāng)在一個(gè)波浪周期內(nèi)I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸 (5、6、7、8)的活塞伸縮范圍(以I號(hào)-4號(hào)潮汝矯正油缸電子標(biāo)尺(17、26、32、33)的數(shù)據(jù)為依據(jù))超過軟件設(shè)定值(如1CM)即判為故障，并啟動(dòng)報(bào)警程序與海面障礙與系統(tǒng)故障二合一報(bào)警燈9快速閃光。故障點(diǎn)主要集中在油缸密封件上，其次是可調(diào)節(jié)流閥76、77、78、 79，如果需要更準(zhǔn)確的判斷故障零部件的話，系統(tǒng)可進(jìn)入維護(hù)程序，即在海平面水位較高時(shí)關(guān)閉電磁閥，如I號(hào)-4號(hào)潮汐矯正油缸電子標(biāo)尺(17、26、32、33)的數(shù)據(jù)就固定不動(dòng)的話就說明是節(jié)流閥的故障，反之就是油缸的故障。主控電腦通過無線網(wǎng)絡(luò)適配器加天線與陸地上的電腦聯(lián)網(wǎng)后，就可以依托現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)遠(yuǎn)程調(diào)用主控電腦上的所有數(shù)據(jù)了，也可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控主控電腦。以達(dá)到遠(yuǎn)程控制波浪發(fā)電系統(tǒng)的目的。以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置，包括海底固定基、支撐桿及浮體，所述支撐桿一端連接浮體，支撐桿的另一端連接海底固定基；其特征在于所述支撐桿與浮體之間串接有潮汐調(diào)節(jié)裝置，潮汐調(diào)節(jié)裝置包括潮汐矯正油缸、潮汐矯正油缸電磁閥及可調(diào)節(jié)流閥；所述浮體內(nèi)部主要設(shè)有柱塞泵單元、液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、液壓馬達(dá)及轉(zhuǎn)速控制單兀、發(fā)電機(jī)單兀、系統(tǒng)控制單兀及電能輸出單兀；柱塞栗單兀包括柱塞栗油缸、柱塞栗出油單向閥及柱塞泵吸油單向閥，柱塞泵油缸連接支撐桿；液壓蓄能穩(wěn)壓?jiǎn)卧ù?lián)的高壓氣體鋼瓶、液壓蓄能器、液壓溢流閥及液壓蓄能器蓄能電子液位表；液壓馬達(dá)及轉(zhuǎn)速控制單元由電控調(diào)速閥和液壓馬達(dá)串聯(lián)組成；系統(tǒng)控制單元是由傳感器及執(zhí)行元件通過與電腦連接構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求I所述的基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置，其特征在于所述液壓蓄能器蓄能電子液位表包括液壓蓄能器蓄能量指示倉和液壓蓄能器蓄能指示液；所述液壓蓄能器包括液壓蓄能器隔離膠囊和液壓蓄能器排空閥。
3.如權(quán)利要求I所述的基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置，其特征在于所述浮體的頂端設(shè)有海面故障與系統(tǒng)故障二合一報(bào)警燈和檢修門，浮體的側(cè)面設(shè)有系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示器及顯示保護(hù)門。
4.如權(quán)利要求I所述的基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置，其特征在于所述浮體和海底固定基之間串接的潮汝矯正油缸的進(jìn)油口或出油口處串聯(lián)一個(gè)可調(diào)節(jié)流閥；潮汝矯正油缸的進(jìn)油口和出油口各串聯(lián)有一個(gè)潮汝矯正油缸電磁閥，兩個(gè)潮汝矯正油缸電磁閥通過一個(gè)膨脹容器連接成一個(gè)回路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于液壓傳動(dòng)的波浪能穩(wěn)壓恒頻發(fā)電裝置，主要由浮體、連接桿、海底固定基礎(chǔ)三大部件組成，大部分運(yùn)動(dòng)部件包括發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)都設(shè)置在浮體的內(nèi)部，潮汐自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在撐桿內(nèi)部。由于所有運(yùn)動(dòng)部件都在浮體的內(nèi)部且是液壓傳動(dòng)，故能量轉(zhuǎn)換效率高，抗腐蝕性強(qiáng)，便于安裝維護(hù)，且可以陣列組合并網(wǎng)發(fā)電。
文檔編號(hào)F15B21/08GK102606376SQ20121009629
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者袁媛 申請(qǐng)人:海南創(chuàng)冠智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司