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CN105041559B - 一种自吸式重力波浪泵 - Google Patents

一种自吸式重力波浪泵 Download PDF

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CN105041559B CN201510419717.4A CN201510419717A CN105041559B CN 105041559 B CN105041559 B CN 105041559B CN 201510419717 A CN201510419717 A CN 201510419717A CN 105041559 B CN105041559 B CN 105041559B
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金梁斌
张维
傅前丰
陈玉龙
张亮
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710th Research Institute of CSIC
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Abstract

本发明公开了一种自吸式重力波浪泵，所采用的泵体为封密的圆筒，其上下两端各开有两个沿中轴对称的通水孔，泵体同一侧的上下两个通水孔通过管路相连分别作为进水管路和出水管路，下端的两个通水孔均与外部连通，通水孔处管路中设置单向阀；水面浮体和配重块刚性连接；活塞杆的上端与配重块固连，下端与活塞固连；活塞杆通过泵体的上端面伸入泵体中，活塞杆与泵体上端面密封接触；泵体底部与支撑浮筒固连，支撑浮筒内充满空气；水下浮体固定套接在支撑浮筒的上端；支撑浮筒下端通过锚链连接至锚。该波浪泵利用波浪浮力和自身重力来推动活塞上下双向运动。

Description

一种自吸式重力波浪泵
技术领域
本发明属于波浪能发电技术领域，主要应用于海岛及沿海地区提供绿色电力。
背景技术
波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先转化为往复机械能，然后在通过动力摄取系统转换成所需要的动力或电能。目前，波能能发电装置的主要形式有振荡水柱式、越浪式和振荡浮子式。振荡水柱式装置由于受地形影响，建设与维护均较为困难；越浪式装置体积过大，造价及维护成本均较高；振荡浮子式装置结构部件较多，锚固系统较复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种自吸式重力波浪泵，利用波浪浮力和自身重力来推动活塞上下双向运动，在上升和下降运动过程中都产生水压，其结构简单、维修方便、方便布放。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：包括水面浮体、配重块、活塞杆、单向阀、溢流阀、活塞、泵体、水下浮体、支撑浮筒、锚链和锚；
泵体为封密的圆筒，其上下两端各开有两个沿中轴对称的通水孔，泵体同一侧的上下两个通水孔通过管路相连分别作为进水管路和出水管路，下端的两个通水孔均与外部连通，通水孔处管路中设置单向阀；泵筒出水管路上连接一段管路作为溢流管路，该溢流管路上设置溢流阀；
各部件的连接关系为：水面浮体和配重块刚性连接；活塞杆的上端与配重块固连，下端与活塞固连；活塞杆的下端通过泵体的上端面伸入所泵体中，活塞杆与泵体上端面密封接触；泵体底部与支撑浮筒固连，支撑浮筒内充满空气；水下浮体固定套接在支撑浮筒的上端；支撑浮筒下端通过锚链连接至锚。
进一步地，配重块的重量使得水面浮体保持一半体积上浮在水面。
进一步地，还包括第一缓冲垫、第二缓冲垫，活塞杆的上下两端均刚性连接一个缓冲垫，上端通过第一缓冲垫与配重块固连，下端通过第二缓冲垫与活塞固连。
有益效果：
1、本发明公开了一种自吸式重力波浪泵利用波浪浮力和自身重力来推动活塞上下双向运动，在上升和下降运动过程中都产生水压，该水压可直接驱动岸边的发电机部件发电，或将海水泵到高处，再利用海水的势能驱动发电机部件发电，其结构简单、维修方便、方便布放。
2、本发明还可以在活塞杆两端设置缓冲垫4和缓冲垫7，当活塞垂直向上或向下运动超过极限位置时，利用缓冲垫4和缓冲垫7实现缓冲，减小冲击。
附图说明
图1为本发明自吸式重力波浪泵图。
图2为本发明自吸式重力波浪泵原理图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供的一种自吸式重力波浪泵装置，如图1所示，包括水面浮体1、配重块2、活塞杆3、单向阀、溢流阀8、活塞9、泵体11、水下浮体13、支撑浮筒14、锚链15和锚16。
泵体11为封密的圆筒，其上下两端各开有两个沿中轴对称的通水孔，泵体同一侧的上下两个通水孔通过管路相连分别作为进水管路和出水管路，下端的两个通水孔均与外部连通，通水孔处管路中设置单向阀；泵筒出水管路上连接一段管路作为溢流管路，该溢流管路上设置溢流阀。
本发明中的泵体11中的单向阀，其中泵筒左侧的上下两个通水孔处的单向阀均向泵筒内开启，记为第二单向阀6和第四单向阀12，泵筒右侧的上下两个通水孔处的单向阀均向泵筒外开启，分别为第一单向阀5和第三单向阀10；
泵筒右侧管路上连接一段管路作为溢流管路，该溢流管路上设置溢流阀。
各部件的连接关系为：水面浮体1和配重块2刚性连接，本实施例中配重块2的重量使得水面浮体1保持一半体积上浮在水面。活塞杆3的上端与配重块2固连，下端与活塞9固连；活塞杆3通过泵体11的上端面伸入所泵体11中，活塞杆3与泵体11上端面密封接触；泵体11底部与支撑浮筒14固连，支撑浮筒14内充满空气；水下浮体13固定套接在支撑浮筒14的上端；支撑浮筒14下端通过锚链15连接至锚16。
实施本发明还包括第一缓冲垫4、第二缓冲垫7，活塞杆3的上下两端均刚性连接一个缓冲垫，上端通过第一缓冲垫4与配重块2固连，下端通过第二缓冲垫7与活塞9固连，当活塞垂直向上或向下运动超过极限位置时，利用缓冲垫4和缓冲垫7实现缓冲，减小冲击。
本装置的工作原理为：浮体1和配重块2固定在一起，浮在海面上随波浪一起上下起伏，活塞杆3与配重块2、活塞9与活塞杆3刚性连接。当波浪上升时，活塞向上运动，泵体11下腔单向阀12打开而单向阀10关闭，泵体11上腔单向阀5打开而单向阀6关闭，海水经过单向阀12进入泵体11下腔，一定压力的海水则经过单向阀5向外输出；当波浪下降时，活塞向下运动，泵体11上腔单向阀6打开而单向阀5关闭，泵体11下腔单向阀10打开而单向阀12关闭，海水经过单向阀6进入泵体11上腔，一定压力的海水则经过单向阀10向外输出。
支撑浮筒14里面充满空气，水下浮体13固定在支撑浮筒14的上端并提供一定的浮力，该浮力大于活塞9运动时产生的阻力，从而使支撑浮筒14在浮力、锚链15拉力以及阻力的作用下始终处于竖直状态。支撑浮筒14与泵体11刚性连接。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种自吸式重力波浪泵，其特征在于，包括水面浮体(1)、配重块(2)、活塞杆(3)、单向阀、溢流阀(8)、活塞(9)、泵体(11)、水下浮体(13)、支撑浮筒(14)、锚链(15)和锚(16)；
所述泵体(11)为封密的圆筒，其上下两端各开有两个沿中轴对称的通水孔，泵体同一侧的上下两个通水孔通过管路相连分别作为进水管路和出水管路，下端的两个通水孔均与外部连通，通水孔处管路中设置单向阀；泵筒出水管路上连接一段管路作为溢流管路，该溢流管路上设置溢流阀；
各部件的连接关系为：所述水面浮体(1)和配重块(2)刚性连接；所述活塞杆(3)的上端与所述配重块(2)固连，下端与所述活塞(9)固连；所述活塞杆(3)通过泵体(11)的上端面伸入所述泵体(11)中，活塞杆(3)与泵体(11)上端面密封接触；所述泵体(11)底部与所述支撑浮筒(14)固连，支撑浮筒(14)内充满空气；所述水下浮体(13)固定套接在支撑浮筒(14)的上端；支撑浮筒(14)下端通过锚链(15)连接至锚(16)；
还包括第一缓冲垫(4)、第二缓冲垫(7)，所述活塞杆(3)的上下两端均刚性连接一个缓冲垫，上端通过第一缓冲垫(4)与所述配重块(2)固连，下端通过第二缓冲垫(7)与所述活塞(9)固连；
所述配重块(2)的重量使得所述水面浮体(1)保持一半体积上浮在水面。
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