本实用新型专利技术公开了一种基于水锤效应的动力装置，包括内部具有压力腔和工作腔的缸体，缸体的进水口与压力腔的一端通过第一单向阀连通，压力腔的另一端与缸体的出水口通过锥形阀连通，工作腔的底端与所述压力腔通过第二单向阀连通，工作腔内套有与其滑动配合的活塞，活塞的杆体从工作腔的顶端伸出，且用于与通过旋转运动对外做功的摆锤连接，工作腔底端的侧壁上安装有与出水口连通的联动阀门；本实用新型专利技术提供的动力装置，能够利用水锤效应，通过水流推动活塞，使活塞的杆体带动摆锤对外做功，其结构简单，能够充分利用水锤效应，将水锤能量转化为机械能，使水锤能量得以利用。本实用新型专利技术还公开了一种包括上述动力装置的发电装置。
【技术实现步骤摘要】
一种基于水锤效应的动力装置及一种发电装置
本技术涉及水力发电
，特别是涉及一种基于水锤效应的动力装置。此外，本技术还涉及一种包括上述动力装置的发电装置。
技术介绍
水力发电是利用水的动能或势能转化为电能的技术，其环保节能，成本低，因此得到广范应用。目前的水力发电装置主要有反击式水轮机和冲击式水轮机两大类型，水冲击水轮机的转轮，使转轮转动，将水的动能或势能转化为机械能，转轮转动再带动发电机发电，再将机械能转换为电能。而在流体输送过程中，当打开的阀门突然关闭或水泵突然停止时，后续水流在惯性作用下，会继续流入输送管道，导致输送管道内水压会骤然增大，形成水锤，而这种效应则为水锤效应；水锤能量巨大，而目前能够利用水锤能量的装置并不多，造成能量浪费。因此如何利用水锤能量是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于水锤效应的动力装置，其能够利用水锤能量。本技术的另一目的是提供一种包括上述动力装置的发电装置。为解决上述技术问题，本技术提供一种基于水锤效应的动力装置，包括内部具有压力腔和工作腔的缸体，所述缸体的进水口与所述压力腔的一端通过仅允许水流从所述进水口向所述压力腔流动的第一单向阀连通，所述压力腔的另一端与所述缸体的出水口通过仅允许水流从所述压力腔向所述出水口流动的锥形阀连通，所述工作腔的底端与所述压力腔通过仅允许水流从所述压力腔向所述工作腔流动的第二单向阀连通，所述工作腔内套有与其滑动配合的活塞，所述活塞的杆体从所述工作腔的顶端伸出，且用于与通过旋转运动对外做功的摆锤连接，所述工作腔底端的侧壁上安装有与所述出水口连通的联动阀门，且所述活塞向所述工作腔顶端运动时，所述联动阀门关闭，所述活塞向所述工作腔底端运动时，所述联动阀门开启以用于水流从所述工作腔内流出。优选地，所述工作腔一侧设有能够绕固定在所述缸体上的转轴左右摆动的刚性杆，所述工作腔顶端的侧壁上开有凹槽，所述凹槽处放置有能够沿所述凹槽左右滑动的卡块，所述卡块的端部设有用于与所述活塞相配合以将所述卡块顶入所述凹槽内的楔形结构，所述卡块通过贯穿所述工作腔侧壁的横杆与所述刚性杆的顶端铰接，所述联动阀门通过贯穿所述工作腔侧壁的推动杆与所述刚性杆的底端铰接，所述推动杆和所述工作腔侧壁之间设有用于密封的密封塞。优选地，所述工作腔与所述出水口通过联动阀门连通的通道上还设有仅允许水流从所述工作腔向所述出水口流动的第三单向阀。优选地，所述工作腔内设有用于限制所述活塞伸缩范围的限位凸起，所述活塞和所述联动阀门分别设在所述限位凸起的两侧。优选地，所述工作腔顶端的侧壁上还设有与所述凹槽相对的安装槽，所述安装槽内设有能够沿所述安装槽左右滑动的平衡块和用于将所述平衡块推出所述安装槽的弹簧。本技术还提供一种发电装置，包括所述动力装置和与所述动力装置相连且用于将机械能转化为电能的发电机，所述动力装置具体为上述任意一项所述的动力装置。优选地，包括多个通过传动轴并联的所述动力装置。本技术提供的基于水锤效应的动力装置，开始工作时，锥形阀开启，第二单向阀关闭，水流通过第一单向阀进入压力腔，并通过锥形阀所在的狭窄通道流出，锥形阀在水流作用下加速关闭，水锤产生，压力腔内水压急剧增大，在压力差的作用下，第一单向阀关闭，第二单向阀开启，水流通过第二单向阀进入工作腔，推动活塞向工作腔顶部运动，此时联动阀门为关闭状态，活塞的杆体带动摆锤对外做功；当活塞到达工作腔顶部时，在摆锤惯性作用下，活塞向工作腔底部运动，此时联动阀门为开启状态，第二单向阀为关闭状态，则工作腔内的水流通过联动阀门压出，完成一个做功冲程；在压力腔内的部分水流流入工作腔后，压力腔中的压强较低，在压力差的作用下，锥形阀开启，流体又通过第一单向阀流入压力腔，使动力装置回到初始状态，完成一个工作循环。综上所述，本技术具体实施方式提供的动力装置，结构简单，能够充分利用水锤效应，将水锤能量转化为机械能，使水锤能量得以利用。本技术提供的发电装置包括上述动力装置，由于上述动力装置具有上述技术效果，上述发电装置也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。附图说明图1为本技术所提供的动力装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中A部分的放大示意图。具体实施方式本技术的核心是提供一种基于水锤效应的动力装置，其能够利用水锤能量。本技术的另一核心是提供一种包括上述动力装置的发电装置。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图1和图2，图1为本技术所提供的动力装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中A部分的放大示意图。本技术具体实施方式提供的基于水锤效应的动力装置，包括缸体，缸体内部具有压力腔1和工作腔2，缸体的进水口3通过第一单向阀5与压力腔1的一端连通，缸体的出水口4通过锥形阀6与压力腔1的另一端连通，且第一单向阀5仅允许水流从进水口3向压力腔1内流动，锥形阀6仅允许水流从压力腔1向出水口4流动；工作腔2的底端通过第二单向阀7与压力腔1连通，在工作腔2内套有与其滑动配合的活塞8，活塞8的杆体从工作腔2的顶端伸出，且用于与通过旋转运动对外做功的摆锤连接，且第二单向阀7仅允许水流从压力腔1向工作腔2流动；另外，在工作腔2底端的侧壁上安装有联动阀门9，且工作腔2通过联动阀门9与出水口4连通，当活塞8在工作腔2内向工作腔2的顶端运动时，联动阀门9关闭，当活塞8向工作腔2底端运动时，联动阀门9开启以用于水流从工作腔2内流向出水口4。使用时，将该动力装置放置在水流中，开始工作时，锥形阀6开启，第二单向阀7关闭，水流通过第一单向阀5进入压力腔1，并通过锥形阀6所在的狭窄通道流出，锥形阀6在水流作用下加速关闭，水锤产生，压力腔1内水压急剧增大，在压力差的作用下，第一单向阀5关闭，第二单向阀7开启，水流通过第二单向阀7进入工作腔2，推动活塞8向工作腔2顶部运动，此时联动阀门9为关闭状态，活塞8的杆体带动摆锤对外做功；当活塞8到达工作腔2顶部时，在摆锤惯性作用下，活塞8向工作腔2底部运动，此时联动阀门9为开启状态，第二单向阀7为关闭状态，则工作腔2内的水流通过联动阀门9压出，完成一个做功冲程。在压力腔1内的部分水流流入工作腔2后，压力腔1中的压强较低，在压力差的作用下，锥形阀6开启，流体又通过第一单向阀5流入压力腔1，使动力装置回到初始状态，完成一个工作循环。综上所述，本技术具体实施方式提供的动力装置，结构简单，能够充分利用水锤效应，将水锤能量转化为机械能，使水锤能量得以利用。联动阀门9的启闭与活塞8的运动方向相关，在一种具体实施方式中，可以通过机械式联动装置来控制联动阀门9的启闭，具体地，联动装置包括卡块12、横杆13、刚性杆10和用于带动联动阀门9启闭的推动杆，刚性杆10设在工作腔2的一侧，且能够绕固定在缸体上的转轴11左右摆动，工作腔2顶端的侧壁上开有凹槽，卡块12放置在凹槽内且可沿凹槽左右滑动，卡块12的端部设有用于与活塞8相配合以将卡块12顶入凹槽内的楔形结构，横杆13一端连接卡块12，另一端贯穿工作腔2侧壁且与刚性杆10的顶端铰接，推动杆的一端连接联动阀门9，另一端贯穿工作腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于水锤效应的动力装置，其特征在于，包括内部具有压力腔和工作腔的缸体，所述缸体的进水口与所述压力腔的一端通过仅允许水流从所述进水口向所述压力腔流动的第一单向阀连通，所述压力腔的另一端与所述缸体的出水口通过仅允许水流从所述压力腔向所述出水口流动的锥形阀连通，所述工作腔的底端与所述压力腔通过仅允许水流从所述压力腔向所述工作腔流动的第二单向阀连通，所述工作腔内套有与其滑动配合的活塞，所述活塞的杆体从所述工作腔的顶端伸出，且用于与通过旋转运动对外做功的摆锤连接，所述工作腔底端的侧壁上安装有与所述出水口连通的联动阀门，且所述活塞向所述工作腔顶端运动时，所述联动阀门关闭，所述活塞向所述工作腔底端运动时，所述联动阀门开启以用于水流从所述工作腔内流出。
【技术特征摘要】
1.一种基于水锤效应的动力装置，其特征在于，包括内部具有压力腔和工作腔的缸体，所述缸体的进水口与所述压力腔的一端通过仅允许水流从所述进水口向所述压力腔流动的第一单向阀连通，所述压力腔的另一端与所述缸体的出水口通过仅允许水流从所述压力腔向所述出水口流动的锥形阀连通，所述工作腔的底端与所述压力腔通过仅允许水流从所述压力腔向所述工作腔流动的第二单向阀连通，所述工作腔内套有与其滑动配合的活塞，所述活塞的杆体从所述工作腔的顶端伸出，且用于与通过旋转运动对外做功的摆锤连接，所述工作腔底端的侧壁上安装有与所述出水口连通的联动阀门，且所述活塞向所述工作腔顶端运动时，所述联动阀门关闭，所述活塞向所述工作腔底端运动时，所述联动阀门开启以用于水流从所述工作腔内流出。2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述工作腔一侧设有能够绕固定在所述缸体上的转轴左右摆动的刚性杆，所述工作腔顶端的侧壁上开有凹槽，所述凹槽处放置有能够沿所述凹槽左右滑动的卡块，所述卡块的端部设有用于与所述活塞相配合以将所述卡块顶入所述凹槽内的楔...
【专利技术属性】
技术研发人员：明容杰，敬婧，袁冬梅，明羽，江启峰，张惟斌，瞿正伟，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：新型
国别省市：四川,51
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