专利名称：液压能量发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压能量发电机，特别涉及利用物体重力势能转化为流体动能进
而驱动发电的液压能量发电机。
背景技术：
目前，现有的发电机大致有两大类，一类是利用燃料燃烧释放热能转化为动能进 而驱动发电机发电，主要包括燃油发电机和蒸汽发电机；另一类利用风能、水力势能、潮汐 能、太阳能等自然能源驱动发电机发电，主要包括风力发电机、水力发电机、太阳能发电机； 燃油发电机消耗油资源，蒸汽发电机燃烧煤，而油和煤均属于不可再生资源，并且此类发电 机利用燃料燃烧发生化学反应，产生大量废气排放到大气中，污染环境，也正是造成目前面 临能源枯竭和环境恶化两大问题的根源之一 ；风力、水力、太阳能发电机结构复杂，规模较 大，灵活性不高，并且维护维修技术较高，成本较高，不适宜小规模和小范围内使用。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种环保的液压能量发电机。
为了达到上述目的，本发明的液压能量发电机，由液压动力装置和液压发电机构 成，所述的液压动力装置由储液箱和至少一个液压缸构成；其中，所述液压缸上方设置有配 重锤，所述液压缸内设置有活塞，所述配重锤与活塞之间设置有活塞杆连接；活塞上至少设 置有两个出油口，所述的出油口向下呈口径渐大的喇叭形；液压缸壁上部设置有至少三个 回油口 ，所述回油口通过回油管分别与设置有储液箱底部的排油口连接，出油口小径端通 过直径远小于所述回油管直径的出油管分别连接液压发电机压力口，所述液压发电机排油 口通过排油管与储液箱底部连通，其中，所述配重锤在外力作用下带动活塞上行，所述回油 口的位置高度低于所述活塞上行的最高位置；所述回油口和出油口分别设置单向阀。
特别是，所述的出油口沿其喇叭形孔壁向下延伸并伸出所述活塞下端面，形成绕 所述活塞中心呈环形分布的环形壁，所述环形壁内侧部分下端设置有下端面板。所述下端 面板与所述环形壁一体设置或固定或密封连接。 进一步地，所述的活塞杆至少为两个，所述活塞杆内分别设置有通道，所述配重锤 上设置有分别与所述通道上端连通的通孔，所述的回油口分别对应与所述通道下端连通， 所述通孔分别连接所述出油管。 其中，所述的储液箱内部容置腔纵截面呈漏斗形。 进一步地，所述的液压缸分别沿所述储液箱长度方向两侧排列设置，所述塔架和 起重设备均为两个，分别设置在储液箱两侧。 特别是，所述的配重锤沿直线轨道在起重设备作用下向上移动，所述液压缸上设 置有塔架，所述起重设备设置在所述塔架上。 其中，所述的活塞上设置有弹性压力缓冲装置，所述的弹性压力缓冲装置具体为 通过至少三根弹簧设置在活塞上的压板，所述弹簧沿活塞周向均布设置。
进一步地，所述储液箱的位置高度高于所述液压缸，所述的直线轨道为穿设在配 重锤上的导杆。 上述的结构，配重锤在自重作用下下行，活塞以下的液压缸内体积减小，内部液体 受压力，出油口的单向阀处于打开状态，液压缸内的液体在压力作用下经喇叭形出油口后 压力增加，经出油管进入液压发电机压力口推动所述液压发电机发电，经排油口和排油管 进入储液箱内以供循环利用，配重锤下行至最低位置时，做功完毕；配重锤在外力(此处为 起重设备吊运，消耗电能转化为重力势能)作用下上行至最高位置，在所述配重锤带动活 塞上行过程中，出油口的单向阀处于关闭状态，活塞以下液压缸内体积增大，压力减小，回 油口的单向阀处于打开状态，储液箱内的液体压力大于液压缸内压力，经回油管及回油口 进入液压缸内，完成回油过程；配重锤再进行做功过程，依次循环。
图1为本发明的第一具体实施例的剖面结构示意图。
图2为本发明的第二具体实施例的俯视结构示意图。
图3为图2沿A-A向剖面结构示意图。
图4为本发明的第三具体实施例的俯视结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。 如图l-4所示，本发明的第一具体实施例的液压能量发电机，由液压动力装置和 液压发电机构成，所述的液压动力装置由储液箱4和一个液压缸2构成；其中，所述液压缸 上方设置有配重锤6，所述液压缸内设置有活塞3，所述配重锤与活塞之间设置有活塞杆5 连接；活塞上至少设置有两个出油口 31，所述的出油口向下呈口径渐大的喇叭形；液压缸 壁上部设置有至少三个回油口 32，所述回油口通过回油管30分别与设置在储液箱底部的 排油口连接，出油口小径端通过直径远小于所述回油管直径的出油管分别连接液压发电机 压力口 ll，所述液压发电机排油口 12通过排油管20与储液箱底部连通，其中，所述配重锤 在外力作用下带动活塞上行，所述回油口的位置高度低于所述活塞上行的最高位置；所述 回油口和出油口分别设置单向阀。 所述的配重锤沿直线轨道在起重设备(图示1为电动葫芦)作用下向上移动，所 述液压缸上设置有塔架，所述起重设备设置在所述塔架上。进一步地，所述储液箱的位置高 度高于所述液压缸，所述的直线轨道为穿设在配重锤上的导杆。 上述的结构，配重锤在自重作用下下行，活塞以下的液压缸内体积减小，内部液体 受压力，出油口的单向阀处于打开状态，液压缸内的液体在压力作用下经喇叭形出油口后 压力增大，经出油管进入液压发电机压力口推动所述液压发电机发电，经排油口和排油管 进入储液箱内以供循环利用，配重锤下行至最低位置时，液压缸内的液体做功推动液压发 电机流入储液箱内；配重锤在外力(此处为起重设备吊运，消耗电能转化为重力势能)作用 下上行至最高位置，在所述配重锤带动活塞上行过程中，出油口的单向阀处于关闭状态，活 塞以下液压缸内体积增大，压力减小，回油口的单向阀处于打开状态，储液箱内的液体压力 大于液压缸内压力，经回油管及回油口进入液压缸内，完成回油过程；配重锤再进行做功过程，依次循环。 上述结构的喇叭形出油口可以直接设置在活塞内，所述的喇叭形出油口还可以相 对所述活塞上下端面分别向上或向下延伸，内壁为圆锥状、渐开曲线的旋转曲面、多棱锥或 其他不规则锥状曲面，或多个平面之间以及平面与曲面之间的组合，具体形状在此不限。
液压缸内的液体介质(采用液压油、水或其他流体，在此不限)流经喇叭形出油口 时，随着出油口 口径逐渐减小而压力增大，提高重力势能转换为液体的动能，继而提高液压 发电机压力口的压力，提高发电量和发电效率。 所述的回油管的直径(实施过程中可采用4 6寸管)是所述出油管直径的几十 倍(10 90)，目的是为了增加回油量，縮短回油过程耗用的时间，提高有效发电量。所述储 液箱位置高度高于所述液压缸也是为此目的。 为了使配重锤在电动葫戸的吊运过程中平稳运行，在地面上立置至少两根导杆 60，所述配重锤设置穿设孔，所述导杆穿设于所述孔内，配重锤杆所述导杆方向直线运行。
为了缓冲活塞底面所受液压油反作用推力造成活塞和油缸以及配重锤之间的冲 击，损坏设备，其中，所述的活塞上设置有弹性压力缓冲装置，所述的弹性压力缓冲装置具 体为通过螺栓9将至少三根弹簧7固定在活塞上的压板8上，所述弹簧沿活塞周向均布设 置。 第二具体实施例，如图2、3所示，液压缸活塞设置有四个出油口 31，每个出油口均 设置一台液压发电机，所述的出油口沿其喇叭形孔壁向下延伸并伸出所述活塞下端面，形 成绕所述活塞中心呈环形分布的环形壁，所述环形壁内侧部分下端设置有下端面板。所述 下端面板与所述环形壁一体设置或固定或密封连接。 进一步地，所述的活塞杆至少为两个，所述活塞杆5内分别设置有通道10，所述配 重锤上设置有分别与所述通道上端连通的通孔，所述的回油口分别对应与所述通道下端连 通，所述通孔分别连接所述出油管。 所述通道或通孔直径与所述出油口直径相当，所述出油口直径与回油口直径之比 在O. 1 0.01之间，目的增加出油口压力，减小回油口压力，减小能量过程损失，增加回油 量，縮短回油时间，提高发电效率。 上述的结构，液压缸直径在2. 5 3. 5米之间，高度在17 19米之间，配重锤设 置重量大于600Kg，即能带动四台功率均为50KW，入口压力在40 45Mpa之间的液压发电 机，在短时间内产生强大电流，适宜于启动大功率的设备，其次，灵活性较高，液压油的流量 可以通过配重锤的重量以及活塞面积和进出油口径的大小得到控制，从而调整液压发电机 的输入压力参数，以满足不同时间的发电量需求，充分利用低峰用电，补偿缓冲高峰时间用 电。 第三具体实施例，所述的液压缸2为十八台，配重锤6均设置在液压缸上方，分别 沿所述储液箱4长度方向两侧排列设置，所述塔架91、92和起重设备均为两个，分别设置在 储液箱4两侧。 其中，所述的储液箱4内部容置腔沿其长度或宽度方向的纵截面呈漏斗形。
所述的储液箱内部容置腔纵截面呈漏斗形与口径大小一致的柱形或方形储液箱 相比，即便储液箱内液体较少时液面也不会太低，增加液体内部压力，能够全部回流进入液 压缸内，液体内的杂质便于沿漏斗尖部排出，清洗方便；
5
另外，顶部较宽，适合于带动较多(图示4为十八台)的液压缸和液压发电机同时 共用，这样，通过同一电动葫芦在塔架上移动能够合理控制处于储液箱同侧的不同的液压 缸活塞依次上行回油，同一时间段内，与储液箱连接的排油管和回油管同时工作，即上端经 液压发电机回油的同时，底部通过排油管向液压缸内进油，有效利用流体动能，并且节约液 体介质的用量，储液箱的容量相对设置的较小，节约能源和材质。 本发明不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上做任何变化，凡是利用上 述的物体重力势能转化为流体动能，进而驱动发电的液压能量发电结构都是本发明的一种 变形，均应认为落在本发明保护范围之内。
权利要求
一种液压能量发电机，由液压动力装置和液压发电机构成，其特征在于，所述的液压动力装置由储液箱和至少一个液压缸构成；其中，所述液压缸上方设置有配重锤，所述液压缸内设置有活塞，所述配重锤与活塞之间设置有活塞杆连接；活塞上至少设置有两个出油口，所述的出油口向下呈口径渐大的喇叭形；液压缸壁上部设置有至少三个回油口，所述回油口通过回油管分别与设置有储液箱底部的排油口连接，出油口小径端通过直径远小于所述回油管直径的出油管分别连接液压发电机压力口，所述液压发电机排油口通过排油管与储液箱底部连通，其中，所述配重锤在外力作用下带动活塞上行，所述回油口的位置高度低于所述活塞上行的最高位置；所述回油口和出油口分别设置单向阀。
2. 如权利要求1所述的液压能量发电机，其特征在于，所述的出油口沿其喇叭形孔壁 向下延伸并伸出所述活塞下端面，形成绕所述活塞中心呈环形分布的环形壁，所述环形壁 内侧部分下端设置有下端面板。
3. 如权利要求2所述的液压能量发电机，其特征在于，所述的储液箱内部容置腔纵截 面呈漏斗形。
4. 如权利要求3所述的液压能量发电机，其特征在于，所述的活塞杆至少为两个，所述 活塞杆内分别设置有通道，所述配重锤上设置有分别与所述通道上端连通的通孔，所述的 回油口分别对应与所述通道下端连通，所述通孔分别连接所述出油管。
5. 如权利要求4所述的液压能量发电机，其特征在，所述的液压缸分别沿所述储液箱 长度方向两侧排列设置，所述塔架和起重设备均为两个，分别设置在储液箱两侧。
6. 如权利要求5所述的液压能量发电机，其特征在于，所述的配重锤沿直线轨道在起 重设备作用下向上移动，所述液压缸上设置有塔架，所述起重设备设置在所述塔架上。
7. 如权利要求6所述的液压能量发电机，其特征在于，所述的活塞上设置有弹性压力 缓冲装置，所述的弹性压力缓冲装置具体为通过至少三根弹簧设置在活塞上的压板，所述 弹簧沿活塞周向均布设置。
8. 如权利要求l-7任一所述的液压能量发电机，其特征在于，所述储液箱的位置高度 高于所述液压缸，所述的直线轨道为穿设在配重锤上的导杆。
全文摘要
本发明公开了一种液压能量发电机，为解决现有技术中工业发电污染等问题而发明。由液压动力装置和液压发电机构成，液压动力装置由储液箱和至少一个液压缸构成；液压缸上方设置有与活塞连接的配重锤，活塞上至少设有两个向下呈口径渐大的喇叭形出油口；液压缸壁上部设有至少三个口径远大于所述出油口的回油口，所述回油口和出油口分别设置单向阀，出油口与液压发电机压力口连接，回油口和液压发电机排油口均与储液箱连接。通过配重锤重力做功将重力势能转化为流体动能进而转化为电能，通过外力或机械能将配重锤抬升回位循环发电，环保、无污染，缓冲用电高峰，喇叭形出油口增加出口介质压力，出油口较回油口小，增加压差、提升流速和流量，发电效率较高。
文档编号F03C1/32GK101699060SQ200910222320
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者张保金 申请人:张保金