摆动发电装置的制作方法

本发明属于发电领域，尤其是涉及一种摆动发电装置。

背景技术

利用海洋能源，是当今世界能源研究的方向。在地球矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下，如何有效利用资源丰富、可再生的海洋资源，显得十分重要。

其中，波浪能是海洋能中所占比重较大的能源，海水的波浪运动产生十分巨大的能量。据估算，世界上海洋中的波浪能达700亿千瓦，占全部海洋能量的94％，是各种海洋能中的“首户”。波浪是海水的运动形式之一，它的产生是外力(例如风、大气压力的变化、天体的引潮力等)、重力与海水表面张力共同作用的结果。波浪形成时，水质点作震荡和位移运动，水质点的位置变化产生位能。

虽然，波浪能是一种无污染、可再生、储量大、分布广的能源，但是却很难利用，如果能将机械制造及发电技术进行有效的组合，使我国广阔的海岸线上取之不尽的波浪能低成本地转化为电能，便可在一定程度上缓解我国能源短缺和改善环境问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种摆动发电装置，以解决上述问题。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种摆动发电装置，包括：

摆动杆；

双作用液压缸，其具有缸体、活塞杆以及与所述活塞杆的一端连接的活塞，所述活塞设置于所述缸体的内部，且，所述活塞将所述缸体的内部分隔为第一油腔和第二油腔，所述活塞杆的另一端伸出所述缸体后与所述摆动杆连接；

液压马达，其具有液压入口和液压出口；

发电机，其通过联轴器与所述液压马达连接；以及，

液压管路，所述液压管路配置成：在第一工况下，使液压油自所述第一油腔流入所述液压入口，同时，使自所述液压出口流出的液压油流入所述第二油腔；在第二工况下，使液压油自所述第二油腔流入所述液压入口，同时，使自所述液压出口流出的液压油流入所述第一油腔。

进一步地，所述液压管路包括：

第一管路，第一端与所述第一油腔连通，第二端与所述液压入口连通；沿液压油自所述第一油腔向所述液压入口流动的方向，在所述第一管路上依次设置有第一单向阀、第一过滤器、节流阀以及第二过滤器；其中：所述第一单向阀配置成仅允许液压油自所述第一管路的第一端流向所述第一管路的第二端；

第二管路，第一端与所述第二油腔连通，第二端与所述第一单向阀和所述第一过滤器之间的第一管路的部位连通；在所述第二管路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀配置成仅允许液压油自所述第二管路的第一端流向所述第二管路的第二端；

第三管路，第一端与所述液压出口连通，第二端与所述第二油腔和所述第二单向阀之间的第二管路的部位连通，在所述第三管路上设置有第三单向阀，所述第三单向阀配置成仅允许液压油自所述第三管路的第一端流向所述第三管路的第二端；以及，

第四管路，第一端与所述第三单向阀和所述液压出口之间的第三管路的部位连通，第二端与所述第一单向阀和所述第一油腔之间的第一管路的部位连通，在所述第四管路上设置有第四单向阀，所述第四单向阀配置成仅允许液压油自所述第四管路的第一端流向所述第四管路的第二端。

在第一工况下，即海洋波浪使所述摆动杆朝第一方向摆动时，所述活塞压缩所述第一油腔，所述第一管路使液压油自所述第一油腔流向所述液压入口，进而，带动所述液压马达转动，同时，所述第三管路和所述第二管路配合使液压油自所述液压出口流回所述第二油腔；

在第二工况下，即海洋波浪使所述摆动杆朝与所述第一方向相反的第二方向摆动，所述活塞压缩所述第二油腔，所述第二管路和所述第一管路配合使液压油自所述第二油腔流向所述液压入口，进而带动所述液压马达转动，同时，所述第三管路、第四管路和第一管路配合使液压油自所述液压出口流回所述第一油腔。

通过这样的结构，实现在第一或者第二工况下，即摆动杆朝第一或者第二方向摆动，液压油均能自一油腔流向液压入口，然后，自液压出口流回另一油腔。

更进一步地，所述液压管路还包括第五管路，

所述第五管路的第一端与所述第一单向阀和所述第一过滤器之间的第一管路的部位连通，所述第五管路的第二端与所述第四管路的第二端和所述第四单向阀之间的第四管路的部位连通；

在所述第五管路上设置有二位二通常开电磁阀，同时，在所述第二管路的第二端与所述第一管路连通的部位设置有第一压力继电器，在所述第一压力继电器中预先设有第一压力上限，所述第一压力继电器能够通过判断管路内液压油的压力是否达到所述第一压力上限，进而，信号控制所述二位二通常开电磁阀是否转换为闭合状态；

在所述第一过滤器和所述节流阀之间的第一管路的部位设置有二位二通常闭电磁阀，同时，在所述第三单向阀和所述液压出口之间的第三管路的部位设置有第二压力继电器，在所述第二压力继电器中预先设有第二压力上限，所述第二压力继电器能够通过判断管路内液压油的压力是否达到所述第二压力上限，进而，信号控制所述二位二通常闭电磁阀是否转换为断开状态。

二位二通常开电磁阀为断开状态，此时液压油不能流过，在海洋浪涌使所述摆动杆摆动幅度较大时，液压管路内的液压油压力达到所述第一压力上限，所述第一压力继电器使所述二位二通常开电磁阀转换为闭合状态，此时液压油能够流过；

二位二通常闭电磁阀为闭合状态，此时液压油能够流过，在海洋浪涌使所述摆动杆摆动幅度很大时，液压管路内的液压油压力达到所述第二压力上限，所述第二压力继电器使所述二位二通常闭电磁阀转换为断开状态，此时液压油不能流过。

由此，当液压管路内的液压油的压力达到第二压力上限时，在第一工况下，液压油主要流向为自所述第一油腔依次流过所述第一管路、所述第五管路、所述第四管路、所述第三管路和所述第一管路，然后流回所述第二油腔；

在第二工况下，液压油主要流向为自所述第二油腔依次流过所述第二管路、所述第五管路、所述第四管路和所述第一管路，然后流回所述第一油腔。

通过这样的结构，当液压管路内的液压油的压力达到第二压力上限时，在第一或者第二工况下，液压油只能自一油腔流回另一油腔，而不经过液压马达，从而对液压马达进行保护。

再进一步地，所述液压管路还包括第六管路和第七管路，

所述第六管路的第一端与所述第二单向阀和所述第二管路的第二端之间的第二管路的部位连通，所述第六管路的第二端与所述第三管路和第四管路连通的部位连通，在所述第六管路上设置有第一溢流阀，在所述第六管路的第一端设置有仪表接入口；

所述第七管路的第一端与所述第四管路的第一端和所述第二压力继电器之间的第三管路的部位连通，所述第七管路的第二端与所述节流阀和所述第二过滤器之间的第一管路的部位连通，在所述第七管路上设置有第二溢流阀。

所述第一溢流阀和所述第二溢流阀均为机械阀门，主要起泄压和稳压的作用，在管路内液压油的压力较小时,液压油不能流过溢流阀，在管路内液压油的压力较大时，只能有一部分液压油能够流过溢流阀。

通过这样的结构，防止压力继电器和二位二通电磁阀的组合失灵，用所述第一溢流阀和所述第二溢流阀来泄压稳压，进一步保护液压马达不被高压损坏。

再进一步地，所述液压管路还包括第八管路，

所述第八管路的第一端与所述第七管路的第一端和所述第二压力继电器之间的第三管路的部位连通，所述第八管路的第二端与所述第七管路的第二端和所述第二过滤器之间的第一管路的部位连通，在所述第八管路上设置有第五单向阀，所述第五单向阀配置成仅允许液压油自所述第八管路的第一端流向所述第八管路的第二端，在所述第八管路的第一端和所述第八管路的第二端分别设置有仪表接入口。

通过这样的结构，可在所述第八管路的第一端和所述第八管路的第二端接入压力观测表，来实时观测所述液压马达两端的液压，同时所述第五单向阀防止液压油自液压出口流入液压马达。

另外，所述摆动发电装置还包括补液装置，

所述补液装置包括补液箱、电机液压泵组、第三压力继电器和第一补液管路，

所述第一补液管路的第一端与所述补液箱连通，所述第一补液管路的第二端与所述第六管路的第二端和所述第七管路的第一端之间的第三管路的部位连通，沿液压油自所述第一补液管路的第一端向所述第一补液管路的第二端流动的方向，在所述第一补液管路上依次设置有管路过滤器、所述电机液压泵组以及第六单向阀，所述第六单向阀配置成仅允许液压油自所述第一补液管路的第一端流向所述第一补液管路的第二端；

所述第三压力继电器设置在第六管路的第二端和所述第一补液管路的第二端之间的第三管路的部位，在所述第三压力继电器中预先设有压力下限，所述第三压力继电器能够通过判断管路中液压油的压力是否低于所述压力下限，进而，信号控制控制所述电机液压泵组的启停。

通过这样的结构，所述补液装置能够自动补给液压管路内流失的液压油。

更进一步地，所述补液装置还包括第二补液管路，

所述第二补液管路的第一端与所述第一补液管路的第二端和第六单向阀之间的第一补液管路的部位连通，所述第二补液管路的第二端与所述补液箱连通，在所述第二补液管路上设置有第三溢流阀。

通过这样的结构，所述第三溢流阀防止回流到所述补液箱中的液压油的压力过大，进而保护补液箱。

另外，所述摆动发电装置还包括第一蓄能器组和第二蓄能器组，

所述第一蓄能器组设置在所述第六管路的第二端和所述第三压力继电器之间的第三管路的部位；

所述第二蓄能器组具有常用端和备用端，所述常用端设置在所述第一过滤器和所述二位二通常闭电磁阀之间的第一管路的部位，所述备用端设置在所述第七管路的第一端和第一补液管路的第二端之间的第三管路的部位。

通过这样的结构，所述第一蓄能器组和所述第二蓄能器组能够暂时将部分液压能储存起来，并在管路内液压油的压力较小时将液压能返还给管路内，起到管路内压力缓冲的作用。

另外，所述双作用液压缸具有至少两个。

通过这样的结构，多个双作用液压缸配合工作，使摆动杆的动能更多的传递给液压油，产生的电能更多。

另外，所述摆动杆具有a、b、c三种：

a.固定摆式杆，所述固定摆式杆具有一个竖直杆体，所述竖直杆体的底端与固定装置铰接；

b.翻摆式杆，所述翻摆式杆包括第一摆动杆和第二摆动杆，所述第一摆动杆的一端与所述第二摆动杆的一端铰接，形成铰接端，且，所述铰接端与固定装置铰接；

c.浮摆式杆，所述浮摆式杆包括第三摆动杆和第四摆动杆，所述第三摆动杆的一端与固定装置铰接，所述第四摆动杆的一端与固定装置铰接，且，第三摆动杆与固定装置铰接的铰接点、第四摆动杆与固定装置铰接的铰接点不同。

通过这样的结构，能够将所述固定摆式杆、所述翻摆式杆和所述浮摆式杆安装在海洋中的不同地方，充分利用海洋中的波浪能。

相对于现有技术，本发明所述的摆动发电装置具有以下优势：

本发明提供的摆动发电装置能够利用海洋浪涌使摆动杆进行摆动，从而通过双作用液压缸和液压管路内的液压油带动液压马达转动，进而带动发电机发电。

本发明提供的摆动发电装置将巨大波浪能转化为电能，清洁高效，成本低，为我国缓解能源短缺和改善环境问题提供了有效的途径，具有很大的前景。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的摆动发电装置的液压管路的油路图；

图2为本发明实施例所述的摆动发电装置的固定摆式杆的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的摆动发电装置的翻摆式杆的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的摆动发电装置的浮摆式杆的结构示意图。

附图标记说明：

1-摆动杆；11-竖直杆体；12-第一摆动杆；13-第二摆动杆；14-第三摆动杆；15-第四摆动杆；2-第一油腔；3-第二油腔；4-液压入口；5-液压出口；6-发电机；7-联轴器；8-第一单向阀；9-第一过滤器；10-节流阀；11-第二过滤器；12-第二单向阀；13-第三单向阀；14-第四单向阀；15-二位二通常开电磁阀；16-第一压力继电器；17-二位二通常闭电磁阀；18-第二压力继电器；19-第一溢流阀；20-第二溢流阀；21-第五单向阀；22-补液箱；23-电机液压泵组；24-第三压力继电器；25-管路过滤器；26-第六单向阀；27-第三溢流阀；28-第一蓄能器组；29-第二蓄能器组。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种摆动发电装置，如图1所示，包括：

摆动杆1；

双作用液压缸，其具有缸体、活塞杆以及与活塞杆的一端连接的活塞，活塞设置于缸体的内部，且，活塞将缸体的内部分隔为第一油腔2和第二油腔3，活塞杆的另一端伸出缸体后与摆动杆1连接；

液压马达，其具有液压入口4和液压出口5；

发电机6，其通过联轴器7与液压马达连接；以及，

液压管路，液压管路配置成：在第一工况下，使液压油自第一油腔流入液压入口，同时，使自液压出口流出的液压油流入第二油腔；在第二工况下，使液压油自第二油腔流入液压入口，同时，使自液压出口流出的液压油流入第一油腔。

另外，液压管路包括：

第一管路，第一端与第一油腔连通，第二端与液压入口连通；沿液压油自第一油腔向液压入口流动的方向，在第一管路上依次设置有第一单向阀8、第一过滤器9、节流阀10以及第二过滤器11；其中：第一单向阀8配置成仅允许液压油自第一管路的第一端流向第一管路的第二端；

第二管路，第一端与第二油腔连通，第二端与第一单向阀8和第一过滤器9之间的第一管路的部位连通；在第二管路上设置有第二单向阀12，第二单向阀12配置成仅允许液压油自第二管路的第一端流向第二管路的第二端；

第三管路，第一端与液压出口连通，第二端与第二油腔和第二单向阀12之间的第二管路的部位连通，在第三管路上设置有第三单向阀13，第三单向阀13配置成仅允许液压油自第三管路的第一端流向第三管路的第二端；以及，

第四管路，第一端与第三单向阀13和液压出口4之间的第三管路的部位连通，第二端与第一单向阀8和第一油腔2之间的第一管路的部位连通，在第四管路上设置有第四单向阀14，第四单向阀14配置成仅允许液压油自第四管路的第一端流向第四管路的第二端。

另外，液压管路还包括第五管路，

第五管路的第一端与第一单向阀8和第一过滤器9之间的第一管路的部位连通，第五管路的第二端与第四管路的第二端和第四单向阀14之间的第四管路的部位连通；

在第五管路上设置有二位二通常开电磁阀15，同时，在第二管路的第二端与第一管路连通的部位设置有第一压力继电器16，在第一压力继电器16中预先设有第一压力上限，第一压力继电器16能够通过判断管路内液压油的压力是否达到第一压力上限，进而，信号控制二位二通常开电磁阀15是否转换为闭合状态；

在第一过滤器9和节流阀10之间的第一管路的部位设置有二位二通常闭电磁阀17，同时，在第三单向阀13和液压出口5之间的第三管路的部位设置有第二压力继电器18，在第二压力继电器18中预先设有第二压力上限，第二压力继电器能够通过判断管路内液压油的压力是否达到第二压力上限，进而，信号控制二位二通常闭电磁阀17是否转换为断开状态。

另外，液压管路还包括第六管路和第七管路，

第六管路的第一端与第二单向阀12和第二管路的第二端之间的第二管路的部位连通，第六管路的第二端与第三管路和第四管路连通的部位连通，在第六管路上设置有第一溢流阀19，在第六管路的第一端设置有仪表接入口；

第七管路的第一端与第四管路的第一端和第二压力继电器18之间的第三管路的部位连通，第七管路的第二端与节流阀10和第二过滤器11之间的第一管路的部位连通，在第七管路上设置有第二溢流阀20。

另外，液压管路还包括第八管路，

第八管路的第一端与第七管路的第一端和第二压力继电器18之间的第三管路的部位连通，第八管路的第二端与第七管路的第二端和第二过滤器之间的第一管路的部位连通，在第八管路上设置有第五单向阀21，第五单向阀21配置成仅允许液压油自第八管路的第一端流向第八管路的第二端，在第八管路的第一端和第八管路的第二端分别设置有仪表接入口。

另外，摆动发电装置还包括补液装置，

补液装置包括补液箱22、电机液压泵组23、第三压力继电器24和第一补液管路，

第一补液管路的第一端与补液箱22连通，第一补液管路的第二端与第六管路的第二端和第七管路的第一端之间的第三管路的部位连通，沿液压油自第一补液管路的第一端向第一补液管路的第二端流动的方向，在第一补液管路上依次设置有管路过滤器25、电机液压泵组23以及第六单向阀26，第六单向阀26配置成仅允许液压油自第一补液管路的第一端流向第一补液管路的第二端；

第三压力继电器24设置在第六管路的第二端和第一补液管路的第二端之间的第三管路的部位，在第三压力继电器24中预先设有压力下限，第三压力继电器能够通过判断管路中液压油的压力是否低于压力下限，进而，信号控制控制电机液压泵组23的启停。

另外，补液装置还包括第二补液管路，

第二补液管路的第一端与第一补液管路的第二端和第六单向阀26之间的第一补液管路的部位连通，第二补液管路的第二端与补液箱22连通，在第二补液管路上设置有第三溢流阀27。

另外，摆动发电装置还包括第一蓄能器组28和第二蓄能器组29，

第一蓄能器组28设置在第六管路的第二端和第三压力继电器24之间的第三管路的部位；

第二蓄能器29组具有常用端和备用端，常用端设置在第一过滤器和二位二通常闭电磁阀之间的第一管路的部位，备用端设置在第七管路的第一端和第一补液管路的第二端之间的第三管路的部位。

另外，双作用液压缸具有至少两个。

另外，摆动杆1具有a、b、c三种：

a.固定摆式杆，如图2所示，固定摆式杆具有一个竖直杆体11，竖直杆体11的底端与固定装置铰接；

b.翻摆式杆，如图3所示，翻摆式杆包括第一摆动杆12和第二摆动杆13，第一摆动杆12的一端与第二摆动杆13的一端铰接，形成铰接端，且，铰接端与固定装置铰接；

c.浮摆式杆，如图4所示，浮摆式杆包括第三摆动杆14和第四摆动杆15，第三摆动杆13的一端与固定装置铰接，第四摆动杆15的一端与固定装置铰接，且，第三摆动杆13与固定装置铰接的铰接点、第四摆动杆15与固定装置铰接的铰接点不同。

本技术方案所要解决的技术问题是：波浪能是一种无污染、可再生、储量大、分布广的能源，但是却很难利用，如果能将机械制造及发电技术进行有效的组合，使波浪能低成本地转化为电能，便可部分缓解能源短缺和环境问题。

为了解决上述技术问题，如图1至图4所示，本实施例提供了一种摆动发电装置。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。