[发明专利]双向拉杆活塞式能量平稳输出装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量转换装置，特别涉及一种双向拉杆活塞式能量平稳输出装置。

背景技术

在对自然界非稳定往复运动的机械能进行收集方面，现有的能量转换机械主要有二种。一种是以空气为工作介质，靠刚性机械传递机械能；另一种是利用液相工作介质并采用铰链机构。上述能量转换机械普遍存在的问题是：能量转化过程中损失较大，采集能量后输出不易实现平稳。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种可直接吸收利用非稳定的往复运动的能量，获得持续平稳的能量输出，且结构简单，整个流程能耗低的双向拉杆活塞式能量平稳输出装置。

本发明是这样实现的：它有一个泵缸4及活塞3，活塞3将泵缸4分为第一活动腔5和第二活动腔15，其特殊之处是：在活塞3的中部设有拉杆2，拉杆2两端由泵缸4穿出，在泵缸4上对应第一活动腔5分别设有第一出口4a和第二返回口4d，在泵缸4上对应第二活动腔15分别设有第二出口4b和第一返回口4c，在第一出口4a和第一返回口4c之间有第一组管路，在第二出口4b和第二返回口4d之间设有第二组管路，第一组管路、第二组管路和泵缸4构成介质闭合循环管路，在所述的介质闭合循环管路中设有液相工作介质，第一组管路和第二组管路具有同向的公共管段，在公共管段中设有充气缓冲罐9，在公共管段位于充气缓冲罐9之后设有输出口18和返回口19。

上述的双向拉杆活塞式能量平稳输出装置，在充气缓冲罐9顶部充有惰性气体，以确保能量平稳输出。

上述的双向拉杆活塞式能量平稳输出装置，所述的第一组管路是由第一出口管线6、三通阀7、输出总管线8、充气缓冲罐9、稳定输出管线10、返回总管线12、三通阀13和第一返回管线14构成，所述的第二组管路是由第二出口管线16、三通阀7、输出总管线8、充气缓冲罐9、稳定输出管线10、返回总管线12、三通阀13和第二返回管线17构成，所述的公共管段是由三通阀7、输出总管线8、充气缓冲罐9、稳定输出管线10、返回总管线12和三通阀13构成，所述的稳定输出管线10的出口和返回总管线12的进口为该能量平稳输出装置的输出口18和返回口19。

本发明的优点是：利用特定空间范围内非稳定往复运动携带的机械能，使某种液相工作介质(如除氧水、轻质油等)得以在整个管路中实现循环流动，同时通过相关线路器件设置，使工作介质在闭合管路的特定公共管段中实现单一方向的流动，并在该管段的特定截面获得持续平稳的压头和流率，使得这种循环流动能够对外提供稳定的无方向性规定的能量输出，且结构简单，设备投资小，整个流程能耗低，可应用于海浪发电等领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：往复运动传递机构1，拉杆2，活塞3，泵缸4，第一出口4a，第二出口4b，第一返回口4c，第二返回口4d，第一活动腔5，第一出口管线6、三通阀7、输出总管线8、充气缓冲罐9，稳定输出管线10，外部输出装置11，返回总管线12，三通阀13，第一返回管线14，第二活动腔15，第二出口管线16，第二返回管线17，输出口18，返回口19。

具体实施方式

该双向拉杆活塞式能量平稳输出装置包括泵缸4及活塞3，活塞3将泵缸4分为第一活动腔5和第二活动腔15，在活塞3的中部设有拉杆2，拉杆2两端由泵缸4穿出，在泵缸4上对应第一活动腔5分别设有第一出口4a和第二返回口4d，在泵缸4上对应第二活动腔15分别设有第二出口4b和第一返回口4c，在第一出口4a和第一返回口4c之间设有第一组管路，在第二出口4b和第二返回口4d之间设有第二组管路，第一组管路、第二组管路和泵缸4构成介质闭合循环管路，在所述的介质闭合循环管路中设有液相工作介质(如除氧水、轻质油)，第一组管路和第二组管路具有同向的公共管段，且在公共管段中设有充气缓冲罐9，在公共管段位于充气缓冲罐9之后设有输出口18和返回口19。所述的第一组管路是由第一出口管线6、三通阀7、输出总管线8、充气缓冲罐9、稳定输出管线10、返回总管线12、三通阀13和第一返回管线14构成，所述的第二组管路是由第二出口管线16、三通阀7、输出总管线8、充气缓冲罐9、稳定输出管线10、返回总管线12、三通阀13和第二返回管线17构成，所述的公共管段是由三通阀7、输出总管线8、充气缓冲罐9、稳定输出管线10、返回总管线12和三通阀13构成，所述的稳定输出管线10的出口和返回总管线12的进口为该能量平稳输出装置的输出口18和返回口19。

实际使用时，外部往复运动传递机构1与拉杆2两端连接，外部输出设备11(如涡轮机)与该能量平稳输出装置的输出口18和返回口19连接，吸收外部往复运动能量带动拉杆2，使活塞3在泵缸4内往复运动。当活塞3上行时，泵缸4的第一活动腔5中的工作介质受活塞3挤压，经第一出口管线6依次流过三通阀7、输出总管线8、充气缓冲罐9、稳定输出管线10、外部输出装置11、返回总管线12、三通阀13，最终由第一返回管线14返回到泵缸4的第二活动腔15；当活塞3下行时，泵缸4的第二活动腔15中的工作介质受活塞3挤压，经第二出口管线16依次流过三通阀7、集合输出管线8、充气缓冲罐9、稳定输出管线10、外部输出装置11、返回总管线12、三通阀13，最终由第二返回线17返回第一活动腔5。工作介质在三通阀7到三通阀13之间的公共管段内始终保持单一的流动方向；工作介质在充气缓冲罐9之后稳定输出管线10的任意截面上始终保持平稳的压头和体积流率。