基于管道液压的动能转换结构及设备

本发明涉及液体介质发电设备，特别是涉及一种基于管道液压的动能转换结构及设备。

背景技术：

1、随着人类对世界的探索，海洋中丰富的石油和天然气等能源逐渐被发现，人们开始了对海洋油气田的开采。

2、由于海洋环境的特殊性，在浅海中开采出来的原油可由生产平台直接装入油船，而在深海中开采出来的原油，由于大型油船停靠生产平台时会威胁到平台的安全，故需要搭配相应的大型油船的单点系泊，为了方便海底石油的运输，人们开始建设大型海洋石油管道，把开采的石油直接输往陆上石油库站，并通过在管道内部设置阀门来控制运输海洋石油管道的通断。

3、但是，由于海洋石油管道位于海底深处，不易设置相应的发电设备来为管道内部的阀门供应电量，导致无法控制海底石油运输的通断。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种设置在液体管道的内部，根据液体流动时的压力将动能转换为电能，并为管道的阀门提供电量的基于管道液压的动能转换结构及设备。

2、一种基于管道液压的动能转换结构，包括：

3、支撑杆，两端贯通，且顶端安装有聚流组件；

4、多个压电片，所述多个压电片沿周向间隔安装在所述支撑杆的外壁面；

5、第一分流管，所述第一分流管的进水口贴合所述支撑杆的内壁面，出水口位于所述多个压电片的上方，用于将液体分别导向所述多个压电片；

6、集水器，套设在所述支撑杆上，位于所述多个压电片的下方；

7、支撑台，固定安装在所述支撑杆上，所述支撑台上转动安装有多个叶片总成，所述叶片总成连接有发电机；

8、第二分流管，所述第二分流管的进水口贴合所述支撑杆的内壁面，出水口位于所述多个叶片总成的上方，用于将液体分别导向所述多个叶片总成；

9、其中，支撑杆上还具有多个导流孔，用于排出集水器与支撑台上的液体。

10、在其中一个实施例中，所述集水器的半径大于所述压电片的长度，所述集水器的水平高度由中心至边缘依次增高。

11、在其中一个实施例中，所述压电片远离支撑杆的一端设置有定磁铁，所述集水器的外圈沿周向间隔设置有多个支架，所述支架上安装有动磁铁，所述动磁铁与定磁铁一一对应，且相邻处的磁极相同。

12、在其中一个实施例中，所述动磁铁通过弹簧活动安装在所述支架上，所述定磁铁固定安装在所述压电片上。

13、在其中一个实施例中，所述聚流组件包括过滤罩与储液器，所述储液器的两端分别设置有单向阀，所述储液器安装在所述支撑杆的顶端，且所述储液器的顶端连接所述过滤罩，底端伸入所述支撑杆的内部。

14、在其中一个实施例中，所述支撑台包括：

15、底座，套设在所述支撑杆上；

16、支撑架，固定安装在所述底座上，所述叶片总成转动安装在所述支撑架上，在使用时，所述叶片总成一侧的叶片位于所述第二分流管的出水口下方；

17、防溅罩，安装在所述支撑架上，用于罩住所述叶片总成另一侧的叶片。

18、在其中一个实施例中，所述底座上还安装有外壳，所述第二分流管的出水口贯穿所述外壳向下延伸，所述发电机位于所述外壳的外部，且所述发电机的转子贯穿所述外壳，连接所述叶片总成。

19、一种基于管道液压的动能转换设备，包括转换结构，以及密封套筒，所述转换结构安装在所述密封套筒的内部，所述密封套筒的壁面设置有多个吸附装置，用于吸附在管道内壁。

20、在其中一个实施例中，所述吸附装置包括：

21、定位台，固定安装在所述密封套筒的内部，表面具有多个定位槽；

22、伸缩台，设置在所述密封套筒的外部，靠近所述密封套筒的一端具有多个伸缩杆，所述伸缩杆贯穿所述密封套筒向内延伸，并插接在所述定位槽内；

23、多个吸附台，所述吸附台安装在所述伸缩台的另一端，用于吸附在管道内壁。

24、在其中一个实施例中，所述吸附台包括：

25、连接杆，所述连接杆上套设有弹簧，并插接固定在所述伸缩台的另一端；

26、吸盘，一端转动安装在所述连接杆上，另一端安装有磁块与橡胶圈。

27、上述基于管道液压的动能转换结构及设备，液体通过聚流组件进入支撑杆的内部，并通过第一分流管分别导向多个压电片，当液体滴落至压电片上时，压电片受力振动进而发电，滴落后的液体经集水器收集，并沿导流孔流回支撑杆内部，再通过第二分流管分别导向多个叶片总成，当液体滴落至叶片总成上时，叶片受力单向转动进而带动发电机进行发电，滴落后的液体沿导流孔流会支撑杆内部，并从支撑杆的底端排出。该转换结构通过压电片、叶片总成以及一系列导流结构的安装，基于液体流动时的压力即可完成动能至电能的转换，适用于设置在液体管道的内部为阀门提供电量。

技术特征：

1.一种基于管道液压的动能转换结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于管道液压的动能转换结构，其特征在于，所述集水器的半径大于所述压电片的长度，所述集水器的水平高度由中心至边缘依次增高。

3.根据权利要求2所述的基于管道液压的动能转换结构，其特征在于，所述压电片远离支撑杆的一端设置有定磁铁，所述集水器的外圈沿周向间隔设置有多个支架，所述支架上安装有动磁铁，所述动磁铁与定磁铁一一对应，且相邻处的磁极相同。

4.根据权利要求3所述的基于管道液压的动能转换结构，其特征在于，所述动磁铁通过弹簧活动安装在所述支架上，所述定磁铁固定安装在所述压电片上。

5.根据权利要求1所述的基于管道液压的动能转换结构，其特征在于，所述聚流组件包括过滤罩与储液器，所述储液器的两端分别设置有单向阀，所述储液器安装在所述支撑杆的顶端，且所述储液器的顶端连接所述过滤罩，底端伸入所述支撑杆的内部。

6.根据权利要求1所述的基于管道液压的动能转换结构，其特征在于，所述支撑台包括：

7.根据权利要求6所述的基于管道液压的动能转换结构，其特征在于，所述底座上还安装有外壳，所述第二分流管的出水口贯穿所述外壳向下延伸，所述发电机位于所述外壳的外部，且所述发电机的转子贯穿所述外壳，连接所述叶片总成。

8.一种基于管道液压的动能转换设备，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的转换结构，以及密封套筒，所述转换结构安装在所述密封套筒的内部，所述密封套筒的壁面设置有多个吸附装置，用于吸附在管道内壁。

9.根据权利要求8所述的基于管道液压的动能转换设备，其特征在于，所述吸附装置包括：

10.根据权利要求8所述的基于管道液压的动能转换设备，其特征在于，所述吸附台包括：

技术总结
本发明涉及一种基于管道液压的动能转换结构及设备，该转换结构包括支撑杆、多个压电片、第一分流管、集水器、支撑台以及第二分流管。其中，支撑杆的两端贯通，顶端安装有聚流组件；多个压电片沿周向间隔安装在支撑杆的外壁面；第一分流管的进水口贴合支撑杆的内壁面，出水口位于多个压电片的上方，用于将液体分别导向多个压电片；集水器套设在支撑杆上，位于多个压电片的下方；支撑台固定安装在支撑杆上，支撑台上转动安装有多个叶片总成，叶片总成连接有发电机；第二分流管的进水口贴合支撑杆的内壁面，出水口位于多个叶片总成的上方，用于将液体分别导向多个叶片总成；支撑杆上还具有多个导流孔，用于排出集水器与支撑台上的液体。

技术研发人员：王斌,余勇冬,楚思瑶,王世明,张福曦
受保护的技术使用者：上海海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13