專利名稱：重力差轉(zhuǎn)換的液壓能發(fā)電的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)電領(lǐng)域1.

圖1重力差液壓轉(zhuǎn)換器設(shè)有轉(zhuǎn)子體，轉(zhuǎn)子體與中心軸之間設(shè)有支承環(huán)，環(huán)外支承柱，柱外轉(zhuǎn)子體，轉(zhuǎn)子體上設(shè)有8根大型定位導(dǎo)向柱，前面4根，對(duì)應(yīng)后面4根，在4根定位導(dǎo)向柱中間，設(shè)有4個(gè)對(duì)稱的油缸和鋼重力塊，油缸底部固定在轉(zhuǎn)子體上。
2.重力差液壓轉(zhuǎn)換器油缸中的活塞桿上端與鋼重力塊中心固定連接，鋼重力塊與4個(gè)連接塊，4個(gè)滑動(dòng)環(huán)外固定連接，4個(gè)定位導(dǎo)向柱在4個(gè)滑動(dòng)環(huán)中。
3.重力差液壓轉(zhuǎn)換器設(shè)有中心軸，中間設(shè)有轉(zhuǎn)子體，兩端設(shè)有制動(dòng)器，軸承座，大型鋼筋混凝土支承柱，軸端部設(shè)有帶動(dòng)轉(zhuǎn)子體轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓動(dòng)力機(jī)，可以向左轉(zhuǎn)360°角，可以向右轉(zhuǎn)360°角，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)90°角時(shí)Y1Y2Y3Y4油缸和鋼重力塊同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，每轉(zhuǎn)動(dòng)90°角時(shí)，有一個(gè)油缸在水平位置進(jìn)入低壓油，有一個(gè)油缸在垂直位置排出高壓油，排出高壓油時(shí)對(duì)稱力矩變小，進(jìn)入低壓油時(shí)恢復(fù)到開始的對(duì)稱力矩。
4.應(yīng)用鋼重力塊的重量產(chǎn)生垂直向下的重力，壓力，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)與面積的關(guān)系，公式P＝ (f)/(S) ，鋼重力塊的壓強(qiáng)傳遞給活塞，活塞把壓強(qiáng)傳遞給液壓油，使液壓油具有壓強(qiáng)。
5.重力差液壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)動(dòng)90°角就把低壓油變成高壓油，轉(zhuǎn)換的高壓油的壓強(qiáng)是開始進(jìn)入低壓油壓強(qiáng)的1～1000倍范圍，其大小由鋼重力塊的壓強(qiáng)傳遞給活塞底面的壓強(qiáng)來(lái)確定液壓油的壓強(qiáng)。
6.在重力差液壓轉(zhuǎn)換器的每個(gè)油缸下端側(cè)設(shè)有連接管與控制閥，用液壓油控制，控制低壓油的進(jìn)入和高壓油的排出，設(shè)有高壓軟管。
7.圖2應(yīng)用低壓油泵，低壓重力液壓蓄能器，重力差液壓轉(zhuǎn)換器，各控制閥與連接管組成的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，把低壓油轉(zhuǎn)換成高壓油，把重力塊的壓力能轉(zhuǎn)換成巨大的液壓能，液壓源。
8.低壓重力液壓蓄能器由油缸，活塞，活塞桿，鋼重力塊，油管與控制閥等組成。當(dāng)蓄存液壓能時(shí)，排出閥關(guān)閉，進(jìn)油閥開，此時(shí)壓力油進(jìn)入，此時(shí)鋼重力塊與活塞上升，然后關(guān)閉進(jìn)入閥，達(dá)到蓄存液壓能。當(dāng)液壓轉(zhuǎn)換器需要大量低壓油時(shí)，此時(shí)蓄能器的進(jìn)入閥是關(guān)閉的，排出閥開，壓力油排出，鋼重力塊與活塞下降，達(dá)到排出液壓能。蓄存油壓強(qiáng)是20公斤/平方厘米，排出油壓強(qiáng)是10公斤/平方厘米。油缸長(zhǎng)21.35米，直徑1348毫米，活塞直徑1348毫米，活塞底面積是14285平方厘米，總?cè)莘e是28.57立方米，行程20米，鋼重力塊是142857公斤。
9.轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)有兩個(gè)離心式低壓油泵，每臺(tái)油泵的電動(dòng)機(jī)是1150千瓦，油壓強(qiáng)是20公斤/平方厘米，每小時(shí)產(chǎn)生7914立方米低壓油，兩個(gè)油泵同時(shí)進(jìn)行，也可以設(shè)一套預(yù)備油泵。
10.重力差液壓轉(zhuǎn)換器的油缸長(zhǎng)21.35米，直徑1348毫米，活塞直徑1348毫米，活塞桿直徑400毫米，活塞行程20米，Y1Y2Y3Y4鋼重力塊分別是5000噸，每個(gè)體積是641立方米，長(zhǎng)10米，寬8米，高8米。
11.圖3K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)應(yīng)用兩個(gè)低壓油泵產(chǎn)生低壓油，進(jìn)入到B1B2B3B4低壓重力液壓蓄能器的油缸中，然后進(jìn)入到重力差液壓轉(zhuǎn)換器的油缸中，在水平位置的油缸進(jìn)入低壓油，在垂直位置的油缸排出高壓油，兩個(gè)油缸同時(shí)進(jìn)行，轉(zhuǎn)動(dòng)90°角低壓油就變成高壓油，高壓油經(jīng)過(guò)a1閥，V1V2閥進(jìn)入到液壓動(dòng)力機(jī)的油缸中作功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，作功后的油經(jīng)過(guò)N1N2閥排到C2回油箱中，經(jīng)過(guò)N3閥回到開始C1油箱，這樣不斷進(jìn)行循環(huán)。
K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)應(yīng)用兩個(gè)低壓油泵產(chǎn)生低壓油，進(jìn)入到R1R2R3R4低壓重力液壓蓄能器的油缸中，然后進(jìn)入到重力差液轉(zhuǎn)換器Y1Y2Y3Y4的油缸中，在水平位置的油缸進(jìn)入低壓油，在垂直位置的油缸排出高壓油，兩個(gè)油缸同時(shí)進(jìn)行，每轉(zhuǎn)動(dòng)90°角低壓油就變成高壓油，高壓油經(jīng)過(guò)a2閥，V1V2閥進(jìn)入到液壓動(dòng)力機(jī)的油缸中作功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。作功后的油經(jīng)過(guò)N1N2閥排到C2回油箱中去，經(jīng)過(guò)N4閥進(jìn)入到C3開始的油箱中，這樣不斷進(jìn)行循環(huán)。
K1K2兩個(gè)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是交替進(jìn)行轉(zhuǎn)換循環(huán)的，當(dāng)K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)停止后進(jìn)油和排油時(shí)，K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)停止后進(jìn)油和排油時(shí)，K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)，具有液壓轉(zhuǎn)換器，高壓蓄能器，交替循環(huán)的特殊功能。
12.圖4K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Y1油缸排出的高壓油進(jìn)入到D1閥，進(jìn)入到液壓動(dòng)力機(jī)作功，帶動(dòng)K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的Y3油缸排出的高壓油進(jìn)入Q1閥進(jìn)入到液壓動(dòng)力機(jī)作功，帶動(dòng)K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，互相供給壓力油源，互相帶動(dòng)，達(dá)到交替轉(zhuǎn)換，不斷循環(huán)。
13.由于重力差液壓轉(zhuǎn)換器在停止后才能進(jìn)油和排油，有制動(dòng)，有轉(zhuǎn)動(dòng)，總過(guò)程需要10秒時(shí)間，每10秒轉(zhuǎn)換一次，中間有間斷時(shí)間10秒，要連續(xù)供給液壓動(dòng)力機(jī)的壓力油源，連續(xù)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，必須設(shè)有K1K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，進(jìn)行交替轉(zhuǎn)換的循環(huán)系統(tǒng)。
14.液壓動(dòng)力機(jī)由油缸，活塞，活塞桿，導(dǎo)向缸，活塞，連桿，曲軸等組成，多缸組合成的，可以把油缸的活塞直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用大型多缸組合的單機(jī)功率可以達(dá)到10000千瓦至30萬(wàn)千瓦，壓力，轉(zhuǎn)速都可以達(dá)到和超過(guò)已有的汽輪機(jī)及水輪機(jī)。
附圖1發(fā)明型，重力差液壓轉(zhuǎn)換器附圖2發(fā)明型，K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)附圖3發(fā)明型，K1K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組合的液壓能發(fā)電附圖4發(fā)明型，K1K2兩個(gè)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)互相供給壓力油源附圖5發(fā)明型，說(shuō)明書摘要附圖轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功率計(jì)算時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)2秒，制動(dòng)1秒，開閥2秒，進(jìn)油和排油同時(shí)進(jìn)行5秒，共10秒完成一次由低壓油轉(zhuǎn)換成高壓油的轉(zhuǎn)換過(guò)程，1小時(shí)3600秒，可以轉(zhuǎn)換360次。
根據(jù)功定義功等于在力的方向上移動(dòng)距離的乘積，公式W＝f·s，油缸中活塞桿上的重力塊是5000噸，行程20米，一次轉(zhuǎn)換的液壓功是100000噸米。
根據(jù)功率定義在單位時(shí)間內(nèi)作的功叫做功率，公式P＝ (w)/(t) ，100000噸米÷10秒＝10000噸米/秒。
總消耗功，液壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，液壓動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)，在轉(zhuǎn)子體有四點(diǎn)對(duì)稱抵消力的條件下，消耗3927噸米，(實(shí)驗(yàn)證明的比例代入)，6個(gè)閥消耗2400公斤米，制動(dòng)器消耗1000公斤米，兩個(gè)油泵消耗234600公斤米，各項(xiàng)摩擦消耗200000公斤米，總計(jì)消耗4365噸米。
轉(zhuǎn)換一次10秒總獲功100000噸米，各項(xiàng)附屬消耗4365噸米，有效功仍然有95635噸米，10秒獲功95635噸米，功率是9563.5噸米/秒，即是9563500公斤米/秒，相當(dāng)于93759千瓦的功率，每小時(shí)可以發(fā)電93759度，一天24小時(shí)可以發(fā)電2250235度，一月30天可以發(fā)電67507560度，K1K2兩個(gè)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組合的液壓能在一年可以發(fā)電16億度。
液壓技術(shù)概述原機(jī)械工業(yè)部所屬300多個(gè)國(guó)營(yíng)液壓企業(yè)，能生產(chǎn)3000個(gè)產(chǎn)品零件，能設(shè)計(jì)制造各種液壓設(shè)備，各種液壓機(jī)械，液壓油壓強(qiáng)在1～1000公斤/平方厘米范圍內(nèi)，能設(shè)計(jì)制造12000噸水壓機(jī)……液壓技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，中國(guó)有相當(dāng)雄厚的液壓技術(shù)設(shè)計(jì)制造力量。
背景技術(shù)：
根據(jù)液壓原理，面積與壓強(qiáng)的關(guān)系，P＝ (f)/(s) ，固體重力勢(shì)能作功例，公式Ep＝m·g·h，液體勢(shì)能作功例，水力發(fā)電，公式N＝9·8·QH千瓦，重量等于重力，壓力等于重力，壓力與面積的關(guān)系，壓強(qiáng)與液壓油在一定條件下的轉(zhuǎn)換關(guān)系，重力差，力矩差，抵消力矩，能量轉(zhuǎn)換與能量守恒定律，力，功，功率互相的關(guān)系，力，功，功率產(chǎn)生的條件，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)例證，引用變換的研究確定的重力差液壓轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，組合的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的液壓能發(fā)電方案。
證明文件《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)(燃料化學(xué)工業(yè)出版社)《中小型液壓機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算》(天津人民出版社)《液壓傳動(dòng)》(機(jī)械工業(yè)出版社)《液壓氣動(dòng)手冊(cè)》(機(jī)械工業(yè)出版社)《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(上海人民出版社)《液壓流體力學(xué)》(國(guó)防工業(yè)出版社)《液壓控制系統(tǒng)》(科學(xué)出版社)《機(jī)構(gòu)元件》(機(jī)械工業(yè)出版社)與現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)對(duì)比應(yīng)用K1K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)組合的液壓能發(fā)電與目前的火力發(fā)電對(duì)比，這種發(fā)電結(jié)構(gòu)比火力發(fā)電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它不需要煤供給，不受煤源和開采量條件的限制。與水力發(fā)電相對(duì)比，它不受水源和水位差條件的限制，結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，投資較小，這些設(shè)備容易設(shè)計(jì)制造，在陸地上到處都可以建立小型，中型，大型，超級(jí)大型重力差液壓能發(fā)電廠。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的特征是重力差轉(zhuǎn)換器設(shè)有轉(zhuǎn)子體，轉(zhuǎn)子體與中心軸之間設(shè)有支承環(huán)，環(huán)外支承柱，柱外轉(zhuǎn)子體，轉(zhuǎn)子體的圓周上設(shè)有8根對(duì)稱的，大型定位導(dǎo)向柱，前面4根，對(duì)應(yīng)后面4根，在4根定位導(dǎo)向柱中間設(shè)有4個(gè)對(duì)稱的油缸和鋼重力塊，油缸底部固定在轉(zhuǎn)子體上。
2.本發(fā)明的特征是重力差液壓轉(zhuǎn)換器油缸中的活塞桿上端與鋼重力塊中心固定連接，鋼重力塊與4個(gè)連接塊，4個(gè)滑動(dòng)環(huán)外固定連接，4個(gè)定位導(dǎo)向柱在4個(gè)滑動(dòng)環(huán)中。
3.本發(fā)明的特征是重力差液壓轉(zhuǎn)換器設(shè)有中心軸，中間設(shè)有轉(zhuǎn)子體，兩端設(shè)有制動(dòng)器，軸承座，大型鋼筋混凝土支承柱，軸端部設(shè)有帶動(dòng)轉(zhuǎn)子體轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓動(dòng)力機(jī)，可以向左轉(zhuǎn)360°角，可以向右轉(zhuǎn)360°角，中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°角時(shí)y1 y2 y3 y4油缸和鋼重力塊同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，此時(shí)有一個(gè)油缸在水平位置進(jìn)入低壓油，有一個(gè)油缸在垂直位置排出高壓油，兩個(gè)油缸同時(shí)進(jìn)行，排出高壓油時(shí)對(duì)稱，力矩變小，進(jìn)入低壓油時(shí)恢復(fù)到開始的對(duì)稱力矩。
4.本發(fā)明的特征是應(yīng)用鋼重力塊的重量產(chǎn)生垂向下的重力，壓力，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)與面積的關(guān)系，公式P＝fs，鋼重力塊的壓強(qiáng)傳遞給活塞，活塞把壓強(qiáng)傳遞給液壓油，使液壓油具有壓強(qiáng)。
5.本發(fā)明的特征是重力差液壓轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)動(dòng)90°就把低壓油變成高壓油，轉(zhuǎn)換的高壓油的壓強(qiáng)是開始進(jìn)入低壓油壓強(qiáng)的10-1000倍范圍，其大小由鋼重力塊的壓強(qiáng)傳遞給活塞底面的壓強(qiáng)來(lái)確定液壓油的壓強(qiáng)。
6.本發(fā)明的特征是重力差液壓轉(zhuǎn)換器的每個(gè)油缸下端側(cè)面，設(shè)有連接管與控制閥，控制低壓油的進(jìn)入和高壓油的排出，設(shè)有高壓軟管。
7.本發(fā)明的特征是應(yīng)用低壓油泵，低壓重力液壓蓄能器，重力差液壓轉(zhuǎn)換器，各閥與連接管組成的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，把鋼重力塊的壓力能轉(zhuǎn)換成巨大的液壓能，液壓源。
8.本發(fā)明的特征是低壓重力液壓蓄能器由油缸，活塞，活塞桿，鋼重力塊，連接管與閥組成，當(dāng)蓄存液壓能時(shí)，排出閥關(guān)閉，進(jìn)油閥開，壓力油進(jìn)入，此時(shí)活塞與鋼重力塊上升，然后關(guān)閉進(jìn)油閥，達(dá)到蓄在存液壓能，當(dāng)液壓轉(zhuǎn)換器油缸需要大量低壓油時(shí)，此時(shí)蓄能器的進(jìn)入油閥是關(guān)閉的，排出油開，壓力油排出，此時(shí)活塞與鋼重力塊下降，達(dá)到排出壓能。
9.本發(fā)明的特征是K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，應(yīng)用低壓油泵產(chǎn)生低壓油，進(jìn)入到低壓重力液壓蓄能器的油缸中，然后進(jìn)入到重力差液壓轉(zhuǎn)換器的油缸中，在水平位置的油缸進(jìn)入低壓油，在垂直位置的油缸排出高壓油，兩個(gè)油缸同時(shí)進(jìn)行，轉(zhuǎn)動(dòng)90°角低壓油就變成高壓油，高壓油進(jìn)入到液壓動(dòng)力機(jī)的油缸中作功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，作功后的油回到開始的油箱中，不斷進(jìn)行循環(huán)。
10.本發(fā)明的特征是K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)應(yīng)用低壓油泵產(chǎn)生低壓油，進(jìn)入到低壓重力液壓蓄能器的油缸中，然后進(jìn)入到重力差液壓轉(zhuǎn)換器的油缸中，在水平位置的油缸進(jìn)入低壓油，在垂直位置的油缸排出高壓油，兩個(gè)油缸同進(jìn)行，轉(zhuǎn)動(dòng)90°角低壓油就變成高壓油，高壓油進(jìn)入到液壓動(dòng)力機(jī)的油缸中作功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，作功后的油回到開始的油箱，不斷進(jìn)行循環(huán)。應(yīng)用K1 K2組合的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，進(jìn)行交替轉(zhuǎn)換，當(dāng)K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)停止后進(jìn)油和排油時(shí)，K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)停止后進(jìn)油和排油時(shí)，K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)，具有液壓轉(zhuǎn)換器，高壓蓄能器，交替循環(huán)轉(zhuǎn)換的特殊功能。
11.本發(fā)明的特征是K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的y1油缸排出的高壓油進(jìn)入到D1閥，進(jìn)入到液壓動(dòng)力機(jī)作功，帶動(dòng)K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，K2轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的y3油缸排出高壓油進(jìn)入到Q1閥，進(jìn)入到液壓動(dòng)力機(jī)作功，帶動(dòng)K1轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，互相供給壓力油源，互相帶動(dòng)，交替進(jìn)行循環(huán)。
全文摘要
重力差轉(zhuǎn)換的液壓能發(fā)電，本發(fā)明屬于發(fā)電領(lǐng)域。應(yīng)用油泵產(chǎn)生低壓油，進(jìn)入重力液壓蓄能器油缸，然后進(jìn)入重力差液壓轉(zhuǎn)換器的油缸，水平位置的油缸進(jìn)入低壓油，垂直位置的油缸排出高壓油，高壓油進(jìn)入液壓動(dòng)力機(jī)作功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
文檔編號(hào)F03G3/00GK1070452SQ9110534
公開日1993年3月31日 申請(qǐng)日期1991年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月26日
發(fā)明者茍興忠 申請(qǐng)人:茍興忠