應用于液壓管道的減壓發電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于減壓閥領域，具體涉及一種應用于液壓管道的減壓發電裝置。
【背景技術】
[0002]液壓技術在我國已經滲透到很多領域，不斷在民用工業、機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農林機械、汽車、船舶等行業得到大幅度的應用和發展，而且發展成為包括傳動、控制和檢測在內的一門完整的自動化技術。而減壓閥在液壓系統中則負責控制管道壓力，在液體經過減壓閥的過程中，液體的壓力能被減壓閥以獨特的結構形式轉化為了熱能。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種應用于液壓管道的減壓發電裝置，能夠在減壓的過程中將消耗的能量轉化為電能，降低液壓管路的能量浪費。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題所采取的技術方案為:一種應用于液壓管道的減壓發電裝置，包括減壓閥，其特征在于:在減壓閥的前端連接一個發電模塊，所述的發電模塊包括管體，管體內設有渦輪和隨渦輪一起旋轉的永磁鐵，管體外壁上繞有用于與旋轉中的永磁鐵產生電磁感應的線圈繞組，線圈繞組依次與整流模塊和充電模塊連接。
[0005]按上述裝置，所述的管體前端設有前導葉，后端設有后導葉。
[0006]按上述裝置，所述的減壓閥與管體通過密封軸承連接。
[0007]按上述裝置，所述的減壓閥包括閥體，閥體內依次設有阻尼孔和滑閥主閥芯，滑閥主閥芯的上端連接有錐形閥。
[0008]本實用新型的有益效果為:
[0009]1、通過采用本實用新型裝置，液體先通過發電模塊中的渦輪和永磁鐵，利用旋轉中的永磁鐵與線圈繞組的電磁感應產生電能發電，期間一部分液體動能轉換為電能，其壓力得到一定的降低，然后再通過減壓閥進一步減壓，在減壓的過程中將一部分消耗的能量轉化為電能，降低液壓管路的能量浪費，節約了能源；同時，本實用新型摒棄傳統發電機模型結構，創新性的將勵磁線圈固定，使永磁體做旋轉運動從而產生電能，使得電路與液路完全分離，保證了電路安全。
[0010]2、通過增加前后導葉，使得液體進入發電模塊后只沿一個方向流，提高液體的導流性和穩流性，保證渦輪只向一個方向旋轉，提高發電效率。
[0011]3、通過重新設計減壓閥，在滑閥主閥芯前端設計阻尼孔對液體進行初步降壓，再通過滑閥主閥芯進一步降壓，在滑閥主閥芯上端設置錐形閥設定壓力閾值，這樣的先導式減壓回路控制精度和穩壓精度高，適用于原油管道這樣的大壓力管道，同時它補足了原油經過發電模塊后壓力不可控的缺點。
【附圖說明】
[0012]圖1為發電模塊的原理框圖。
[0013]圖2為發電模塊的結構示意圖。
[0014]圖3為減壓閥的結構示意圖。
[0015]圖中:1-管體，2-前導葉，3-渦輪，4-永磁鐵，5-后導葉，6-密封軸承，7-阻尼孔，8-錐形閥，9-滑閥主閥芯。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實例和附圖對本實用新型做進一步說明。
[0017]本實用新型提供一種應用于液壓管道的減壓發電裝置，包括減壓閥，在減壓閥的前端連接一個發電模塊，所述的發電模塊原理如圖1所示，結構如圖2所示，包括管體1，管體I內設有渦輪3和隨渦輪一起旋轉的永磁鐵4，管體外壁上繞有用于與旋轉中的永磁鐵產生電磁感應的線圈繞組，線圈繞組依次與整流模塊和充電模塊連接。優選的，在管體I前端設有前導葉2，后端設有后導葉5。
[0018]減壓閥與管體通過密封軸承6連接。如圖3所示，減壓閥包括閥體，閥體內依次設有阻尼孔7和滑閥主閥芯9，滑閥主閥芯9的上端連接有錐形閥8。
[0019]渦輪的動力來源是液體的壓力能。由于管體中處處存在著壓力p，所以流過的原油會對禍輪扇葉上的任意一點施以壓力P，根據流體做功的計算式:
[0020]W = Q*p*T.η.
[0021]式中:W_某段時間T內的原油轉化為機械能的壓力能，Q-原油一天內的平均流量，P-原油管道內減壓閥入口處的平均壓力，T-計算所需的做功的時間，n-壓力能轉化為機械能的效率。
[0022]則一段時間內，共有W的壓力能轉化為機械能并進一步轉化為電能。軸流式發電扇葉將使發電效率得到保證；在發電模塊前可以增設迷宮式密封裝置，能夠防止轉動的管道與固定的管道之間有過量原油泄漏。
[0023]根據伯努利方程可知，經過發電模塊的能量轉化，原油的壓力能已經被利用了一部分，但流量基本不變。此時的壓力是很難被控制的，出于對安全和實際應用的考量，我們需要對原油進行二次降壓。
[0024]減壓閥為二次減壓功能模塊，其功能原理如下:
[0025]設經過發電模塊后的原油壓力為P1，流過阻尼孔的原油壓力為P2，進入先導閥油腔的原油壓力為P3，先導閥調定壓力為Pl(可以人為調定)。
[0026]壓力為？1的原油經阻尼孔阻攔后，壓力降低為P 2。此時如果當P2S P L時，先導閥(滑閥主閥芯9和錐形閥8 一起構成先導閥)油腔內的壓力P3= P各P l，表明整個減壓閥出口壓力符合安全標準，無需二次降壓；當P2>Pl時，同樣會有P 3= P 2>Pl，這時先導閥將被口3頂開卸荷，之后，滑閥主閥芯上端面的原油壓力P 3會小于下端面的壓力P 2，因此滑閥主閥芯上移，擋住部分阻尼空，使P2降低，達到減壓效果。這樣的先導式減壓回路控制精度和穩壓精度高，適用于原油管道這樣的大壓力管道。同時它補足了原油經過發電模塊后壓力不可控的缺點。
[0027]經實驗，本實用新型的發電效果顯著。以中哈石油運輸管道為例，每年至少運輸原油4000萬噸，線路長約1200km，是個龐大的工程。由于運油管道線路綿長，途徑我國的1、2級階梯，不同的地勢也造成了運輸過程中對于管內油壓的維持問題。如果能將減壓過程中消耗的能量轉化為電能并加以合理利用，將改變傳統的原油運輸方式，本身原油巨大的運輸量決定了龐大的發電量。
[0028]另外，如果對裝置進行組合化、標準化、系統化的設計后，對渦輪扇葉選型安裝，還可以用在氣體管道中；由于本裝置是將壓力能轉化為電能，也就是將非電學量轉化為電學量的過程，利用這一特點，我們可以將發電管道其制成流量或者壓力的檢測儀器，開發出另一種使用用途。
【主權項】
1.一種應用于液壓管道的減壓發電裝置，包括減壓閥，其特征在于:在減壓閥的前端連接一個發電模塊，所述的發電模塊包括管體，管體內設有渦輪和隨渦輪一起旋轉的永磁鐵，管體外壁上繞有用于與旋轉中的永磁鐵產生電磁感應的線圈繞組，線圈繞組依次與整流模塊和充電模塊連接。2.根據權利要求1所述的應用于液壓管道的減壓發電裝置，其特征在于:所述的管體前端設有前導葉，后端設有后導葉。3.根據權利要求1所述的應用于液壓管道的減壓發電裝置，其特征在于:所述的減壓閥與管體通過密封軸承連接。4.根據權利要求1所述的應用于液壓管道的減壓發電裝置，其特征在于:所述的減壓閥包括閥體，閥體內依次設有阻尼孔和滑閥主閥芯，滑閥主閥芯的上端連接有錐形閥。
【專利摘要】本實用新型提供一種應用于液壓管道的減壓發電裝置，包括減壓閥，在減壓閥的前端連接一個發電模塊，所述的發電模塊包括管體，管體內設有渦輪和隨渦輪一起旋轉的永磁鐵，管體外壁上繞有用于與旋轉中的永磁鐵產生電磁感應的線圈繞組，線圈繞組依次與整流模塊和充電模塊連接。通過采用本實用新型裝置，液體先通過發電模塊中的渦輪和永磁鐵，利用旋轉中的永磁鐵與線圈繞組的電磁感應產生電能發電，期間一部分液體動能轉換為電能，其壓力得到一定的降低，然后再通過減壓閥進一步減壓，在減壓的過程中將一部分消耗的能量轉化為電能，降低液壓管路的能量浪費，節約了能源。
【IPC分類】H02K7/18, F16K17/04
【公開號】CN204677836
【申請號】CN201520306737
【發明人】常建娥, 王天照, 史翔超, 鎮亮, 盧皓, 王鶴, 劉旋, 肖攀, 何顏君
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月12日