專利名稱：一種懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于動力能源轉換設備領域，具體涉及一種能夠將浮力勢能轉換為液壓能的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置。
背景技術：
在自然界存在大量的太陽能、風能、水力能、潮汐等可再生能源，但是這類能源存在分散度高，利用水平低，能量轉換效率低等不足。目前，水力能基本上都是利用水的重力勢能進行發(fā)電，以上再生能源都存在著不可控性。水力發(fā)電往往受自然條件的限制，其建造和使用上都不是很方便。但水作為清潔能源，其還蘊涵著巨大的浮力勢能，該浮力勢能加以利用可大幅度提高效率。為響應國家能源戰(zhàn)略，大力促進節(jié)能減排和高效節(jié)能的技術創(chuàng)新， 本發(fā)明開拓了能源開發(fā)新思路和提高了能源轉變的效率。中國發(fā)明專利CN 201210110047. 4提供了一種將非傳統(tǒng)能源的浮力勢能轉換動力輸出的裝置，公開了一種強沉式浮力能轉換動力輸出裝置，裝置包括浮力池、浮力轉換動力器、翻轉軌道、導引軌道、沉降傳動控制軸、沉降定位鎖、防浮升定位鎖，通過浮力轉換動力器翻轉控制機構，實現(xiàn)了浮力能向機械能的轉換，通過配重調(diào)整使得可以用較小的能量輸入即可產(chǎn)生較大的浮力勢能，并可在瞬間轉換為機械能加以利用或用于發(fā)電。但是類似浮力勢能轉換設備結構復雜，各零部件之間摩擦、損耗較大，轉換效率不高，可控差和產(chǎn)業(yè)化難等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種結構簡單，操作簡便，摩擦、損耗較小，能量轉換效率更高且工作更穩(wěn)定可靠，能夠更充分地將液體浮力勢能轉換為產(chǎn)業(yè)化液壓動力的高效輸出裝置。本發(fā)明可以通過實施以下技術方案來解決上述現(xiàn)有技術問題
本發(fā)明包括浮筒、外框支架、支座、動力翻轉機構和傳動機構，浮筒的上、下兩端分別設有上、下連接桿，其分別與設在外框支架上、下部的液壓缸之活塞相連接；外框支架設在浮筒的周邊，并由底板和固定桿構成；外框支架上安裝有旋轉軸，并通過旋轉軸與支座相連；旋轉軸與動力翻轉機構相連接；液壓缸的進、出油口管路上分別裝有單向閥。傳動機構由液壓缸，單向閥，高壓油管，液壓油箱，高壓油蓄能器和液壓執(zhí)行元件組成。為了獲得更佳的使用效果，本發(fā)明還可以實施下列技術措施
旋轉軸安裝在與外框支架滑動連接的滑動連接器上，支座間裝有推壓裝置，推壓裝置是壓板或是推壓桿；旋轉軸上安裝有軸承，并通過軸承與支座相連；旋轉軸中間空心，高壓油管穿過旋轉軸的空心部位并通過旋轉接頭分別與液壓油箱和高壓油蓄能器相連；旋轉接頭與液壓油箱之間接有流量開關；旋轉接頭與高壓油蓄能器之間接有液壓控制閥；浮筒與設置在外框支架內(nèi)側相應位置的至少一對導桿活動連接；底板上安裝有翻身浮筒；液壓缸外側分別套有空氣動態(tài)平衡器；空氣動態(tài)平衡器是氣囊；空氣動態(tài)平衡器之間通過至少一根通氣管相連接；支座上裝有磁感應開關，外框支架的相應位置裝有磁體；固定桿中部安裝有配重塊。本發(fā)明通過配重使裝置懸浮水中處于微重力狀態(tài)，在較小外力的作用下使裝置以旋轉軸為中心發(fā)生連續(xù)循環(huán)旋轉，在旋轉過程中通過釋放浮筒實現(xiàn)了浮力勢能向液壓能的轉換，通過多組該裝置組合使用，連續(xù)將液壓油壓入高壓油蓄能器內(nèi)即可直接利用或用于液壓發(fā)電機發(fā)電。


圖I本發(fā)明實施例主視局部剖視 圖2本發(fā)明實施例左視圖； 圖3本發(fā)明實施例俯視半剖視 圖4本發(fā)明實施例A局部放大圖。
具體實施例方式下面結合實施例具體對本發(fā)明進行說明。本發(fā)明裝置包括浮筒1，外框支架2，支座35、36，動力翻轉機構27和傳動機構；傳動機構由液壓缸3、4，單向閥13、14、15、16，高壓油管17、18，液壓油箱40，液壓執(zhí)行元件41和高壓油蓄能器42組成；外框支架2為通透結構，外框支架2設在浮筒I的周邊，并由底板44、45和固定桿43構成；浮筒I與設置在外框支架2內(nèi)側相應位置設置的兩對導桿9、10、
11、12通過直線軸承32活動連接；浮筒I的上、下兩端分別設有上、下連接桿5、6，其分別與設在外框支架2上、下底板44、45上的兩只液壓缸3、4之活塞7、8相連接；上、下底板44、45上還安裝有翻身浮筒46、47 ;兩只液壓缸3、4的進油口上分別裝有單向閥13、14，出油口上分別裝有單向閥15、16 ;兩只液壓缸3、4外側分別套有氣囊19、20，氣囊19、20通過兩根通氣管21、22相連；滑動連接器28、29與外框支架2滑動連接，滑動連接器28、29上安裝有旋轉軸23、24，旋轉軸23、24分別通過軸承25、26與支座35、36相連，旋轉軸23、24中間空心，與單向閥13、14連接的高壓油管17穿過旋轉軸24的空心部位通過旋轉接頭30和流量開關33與液壓油箱40相連，與單向閥15、16連接的高壓油管18穿過旋轉軸23的空心部位通過旋轉接頭31和液壓控制閥34與高壓油蓄能器42相連，高壓油管17、18是軟管結構；支座35、36間裝有壓板48，壓板48呈弧形結構；除支座35、36外的裝置整體受到的重力與浮筒受到的浮力相等，使得除支座35、36和弧形壓板48外的裝置整體在水中達到懸浮呈微重力狀態(tài)；動力翻轉機構27與旋轉軸23、24相連；支座35上裝有磁感應開關37，外框支架2的相應位置裝有兩個磁體38、39 ;液壓執(zhí)行元件41通過油管與高壓油蓄能器42和液壓油箱40相連。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的在裝置運行時，支座垂直固定，裝置整體沉入水中，除支座外的裝置整體在水中的重力和受到浮力相等，除支座外的裝置整體處于懸浮的微重力狀態(tài)，通過動力翻轉機構27施加比較小的外力使外框支架2繞著旋轉軸23、24旋轉，底板44、45上安裝的翻身浮筒46、47在弧形壓板48的作用下，使得外框支架2與旋轉軸23、24在轉動的同時發(fā)生滑動，使處于微重力懸浮狀態(tài)的裝置整體輕松下沉，當外框支架2旋轉達到垂直狀態(tài)時，裝置整體下沉到最低處，旋轉軸23、24通過滑動連接器28、29滑到外框支架2的最高處，此時磁感應開關37接收到磁體38的感應信號，動力翻轉機構27停止運轉，此時浮筒I處裝置整體內(nèi)的下半部，磁感應開關37感應磁體38信號的同時打開液壓控制閥34，浮筒I在強大浮力作用下向上運動，推動上面液壓缸3的活塞7，液壓油在單向閥13引導下通過高壓油管18經(jīng)液壓控制閥34壓入高壓油蓄能器42中；同時下面液壓缸4的活塞8在浮筒I的拉力作用下，液壓油在單向閥14引導下經(jīng)流量開關33通過高壓油管17從液壓油箱40中吸入到液壓缸4中，當浮筒運至活塞接近行程最大端時，浮筒I向上運動的力量壓縮氣囊19，使氣囊19中的氣體通過兩根通氣管21、22排入至氣囊20中，這樣就完成了一個做功行程。當浮筒I推動上面液壓缸3的活塞7到達行程最大端時，液壓油停止流動，流量開關33發(fā)出信號，翻轉機構27開始工作，整體裝置旋轉，同時磁感應開關37接收到磁體38的離開感應信號后關閉液壓控制閥34，使浮筒I不能發(fā)生上下位移并隨外框支架2 —起旋轉運動，借助充滿氣體的氣囊20和底板45上安裝的翻身浮筒47的浮力和翻轉機構27施 加比較小的外力使外框支架2和浮筒I 一起翻轉，外框支架2和浮筒I旋轉時底板45上安裝的翻身浮筒47又受到弧形壓板48的作用，外框支架2與旋轉軸23、24在轉動的同時發(fā)生滑動，使處于微重力懸浮狀態(tài)的裝置整體輕松下沉，當旋轉到180度裝置整體又轉到垂直位置時，處于微重力懸浮狀態(tài)的裝置整體再下沉到最低處，旋轉軸23、24通過滑動連接器28、29滑到外框支架2的最高處，浮筒I又處于裝置整體內(nèi)的下半部份，浮筒I達到二次浮力蓄能；此時磁感應開關37接收到了磁體39的感應信號，動力翻轉機構27停止運轉，同時打開液壓控制閥34，浮筒I又向上運動，進入下一循環(huán)工作狀態(tài)，周而復始，懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置重復運動連續(xù)產(chǎn)生液壓能。通過多組裝置優(yōu)化組合使用，高壓液壓油將連續(xù)進入高壓油蓄能器42中，高壓油蓄能器42的高壓油出口連接上液壓執(zhí)行元件41做功，液壓執(zhí)行元件41排出的液壓油調(diào)好背壓又回到了液壓油箱40中，也完成了液壓油的循環(huán)閉式系統(tǒng)，由此完成一個動力傳遞循環(huán)。翻轉機構27可以采用風、光、電、水、液壓、空壓等為動力。壓板48也可以是推壓桿，當裝置整體旋轉到垂直位置后，推壓桿運動將裝置整體下壓，實現(xiàn)與壓板48相同的技術效果。液壓執(zhí)行元件41可以是液壓發(fā)電機，將液壓能轉化為電能；液壓執(zhí)行元件41也可以是液壓馬達或液壓缸，將液壓能轉化為機械能。
權利要求
1.一種懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，包括浮筒、外框支架、支座、動力翻轉機構和傳動機構，其特征在于浮筒(I)的上、下兩端分別設有上、下連接桿(5、6)，其分別與設在外框支架(2)上、下部的液壓缸(3、4)之活塞(7、8)相連接；外框支架(2)設在浮筒(I)的周邊，并由底板(44、45)和固定桿(43)構成；外框支架(2)上安裝有旋轉軸(23、24)，并通過旋轉軸(23、24)與支座(35、36)相連；旋轉軸(23、24)與動力翻轉機構(27)相連接；液壓缸(3、4)的進、出油口管路上分別裝有單向閥(13、14、15、16)。
2.如權利要求I所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述的旋轉軸(23、24)安裝在與外框支架(2)滑動連接的滑動連接器(28、29)上，支座(35、36)間裝有推壓裝置(48)。
3.如權利要求I或2所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述的旋轉軸(23、24)中間空心，高壓油管(17、18)穿過旋轉軸(23、24)的空心部位并通過旋轉接頭(30、31)分別與液壓油箱(40)和高壓油蓄能器(42)相連。
4.如權利要求3所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述的旋轉接頭(30)與液壓油箱(40)之間接有流量開關(33)。
5.如權利要求3所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述的旋轉接頭(31)與高壓油蓄能器(42)之間接有液壓控制閥(34)。
6.如權利要求I或2所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述的浮筒(I)與設置在外框支架(2)內(nèi)側相應位置的至少一對導桿(9、10)活動連接。
7.如權利要求I或2所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述的底板(44、45)上安裝有翻身浮筒(46、47)。
8.如權利要求I或2所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述的液壓缸(3、4)外側分別套有空氣動態(tài)平衡器(19、20)。
9.如權利要求8所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述空氣動態(tài)平衡器(19、20 )之間通過至少一根通氣管(21)相連接。
10.如權利要求I或2所述的懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，其特征在于所述的支座(35、36 )上裝有磁感應開關(37 )，外框支架(2 )的相應位置裝有磁體(38、39 )。
全文摘要
本發(fā)明公開一種懸浮式浮筒翻轉液壓動力輸出裝置，包括浮筒、外框支架、支座、動力翻轉機構和液壓執(zhí)行元件，浮筒的上下兩端分別設有上下連接桿，分別與在外框支架上下部的兩只液壓缸之活塞相連接；液壓缸的進、出油口上分別裝有單向閥，單向閥通過高壓油管分別與液壓油箱和高壓油蓄能器相連；外框支架為通透結構；外框支架的中部裝有旋轉軸，旋轉軸和外框支架滑動連接，動力翻轉機構與旋轉軸相連。本發(fā)明在水中處于微重力懸浮狀態(tài)，在較小外力的作用下使裝置以旋轉軸為中心發(fā)生連續(xù)循環(huán)旋轉，在旋轉過程中通過釋放浮筒實現(xiàn)了浮力勢能向液壓能的轉換，通過多組該裝置組合使用，連續(xù)將液壓油壓入高壓油蓄能器內(nèi)即可直接利用或用于液壓發(fā)電機發(fā)電。
文檔編號F03B17/02GK102913381SQ20121043793
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權日2012年11月6日
發(fā)明者張維國 申請人:張維國