一种链式传动的重力储能结构

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1.本发明涉及重力储能结构技术领域，尤其涉及一种链式传动的重力储能结构。

背景技术：

2.重力储能利用地球重力势能实现能量的存储，其关键设备例如电机、机械传动装置等相对于与电池、电容等化学方法，具有使用寿命长、无污染等优势，相对于惯性储能等其技术比较成熟，更利于大规模应用。而传统的重力储能，例如抽水蓄能电站等，由于受到地形的限制，在选址等方面具有较大的困难。
3.由于重力储能也是储能系统的一种在使用中，希望其重力装载实现自动化，尽量自动化运行，减少人员参与，实现无人化操作；在重物的提升过程中，尽量减少负荷和输出波动，实现能量的吸收和释放的平稳运行。而当前的重力储能采用提升机方式，其工作循环为：提升(做功)-卸掉重物(不做功)-吊钩下降(不做功)-装载重物(不做功)-提升(做功)。
4.在这个过程中，其做功(反馈能量)的过程是不连续的，会造成储能功率波动，难以实现稳定运行，因此我们提出了一种链式传动的重力储能结构用于解决上述问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种链式传动的重力储能结构。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种链式传动的重力储能结构，包括支架、升降机构、上部装卸机构、下部装卸机构和重物筒，所述升降机构设置在支架上，且升降机构倾斜设置，上部装卸机构位于升降机构的顶部一侧，下部装卸机构位于升降机构的底部一侧；
8.所述升降机构包括升降滚轮、升降链和升降推杆，所述升降滚轮与支架转动连接，升降链转动安装在升降滚轮上，升降推杆与升降链固定连接，且重物筒与升降推杆相适配；
9.所述上部装卸机构和下部装卸机构均包括装卸轮、装卸推杆和传动链，所述装卸轮转动设置在支架上，传动链转动安装在装卸轮上，装卸推杆设置在传动链上，且装卸推杆设置为双向接触杆，装卸推杆上安装有缓冲机构。
10.优选的，所述升降链由多个传动链节组成，传动链节为连续连接的多个轴铰接而成。
11.优选的，所述升降链上设有滑动轮，且升降推杆通过滑动轮与升降链相连接。
12.优选的，所述支架上安装有动力部件，支架上安装有驱动电机，且驱动电机与对应的装卸轮相连接。
13.优选的，所述动力部件包括旋转电机和发电机，所述旋转电机安装在支架上，旋转电机与对应的升降滚轮相连接，且发电机与升降滚轮相连接。
14.优选的，所述缓冲机构包括固定座、移动槽、移动杆、缓冲板和缓冲弹簧一，所述固定座设置在装卸推杆上，移动槽开设在固定座上，移动杆滑动设置在移动槽内，缓冲板固定
安装在移动杆上，缓冲板与固定座之间安装有缓冲弹簧一。
15.优选的，所述移动槽的一侧内壁上固定安装有缓冲弹簧二，缓冲弹簧二的一端固定安装在移动杆上。
16.优选的，所述移动槽的顶部内壁上和底部内壁上均开设有限位槽，移动杆的顶部和底部均固定安装有限位座，且限位座与对应的限位槽相适配。
17.优选的，所述固定座的顶部和底部均固定安装有安装板，安装板与缓冲板之间安装有阻尼杆。
18.本发明的有益效果：
19.1、当要储能时，通过下部装卸机构，通过装卸推杆推动重物筒向升降机构运滚动，通过装卸推杆将重物筒推至升降链上，当升降推杆运行到底部后，重物筒就可以被升降推杆提升，这时候电动机做功，将重物提升。
20.2、在提升起一个重物筒后，下部装卸机构继续将重物筒持续推入升降机构，分别由不同的升降推杆提升，提升到升降机构的顶端后，这样实现了重物筒自动化从底部提升到顶部。
21.3、而当需要将重力势能释放时，则反向运行，通过上部装卸机构将重物筒推向升降推杆，升降推杆反向运行，托着重物筒逐渐降低，此时电动机变为发电运行，将重物势能转化为电能，
22.4、在重物筒降至底部后，被快速运行的装卸推杆从升降推杆推出至下部装卸机构，由于装卸推杆两侧安装有缓冲机构，能够减少由于传动链和升降链速度不同造成的冲击，这种方式由于多个重物同时做功，并且每次装卸只占其中一个，对整体的重力变化较小，能够较好的保持系统功率稳定性。
附图说明
23.图1为本发明提出的一种链式传动的重力储能结构的主视结构示意图；
24.图2为本发明提出的一种链式传动的重力储能结构的传动链的结构示意图；
25.图3为本发明提出的一种链式传动的重力储能结构的传动链节的结构示意图；
26.图4为本发明提出的一种链式传动的重力储能结构的升降链和传动链的俯视结构示意图；
27.图5为本发明提出的一种链式传动的重力储能结构的缓冲机构的剖视结构示意图；
28.图6为本发明提出的一种链式传动的重力储能结构的升降推杆立体结构示意图。
29.图中：1、升降机构；2、上部装卸机构；3、下部装卸机构；4、升降推杆；5、重物筒；6、升降链；7、升降滚轮；8、装卸轮；9、装卸推杆；10、缓冲机构；11、传动链；12、支架；13、传动链节；14、滑动轮；15、铰链轴；16、动力部件；17、驱动电机；18、固定座；19、移动槽；20、移动杆；21、缓冲板；22、缓冲弹簧一；23、缓冲弹簧二；24、限位槽；25、限位座；26、安装板；27、阻尼杆。
具体实施方式
30.下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述
的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.当部件被称为“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在居中的部件，“设置”表示一种存在的方式，可以是连接、安装、固定连接、活性连接等连接方式。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.参照图1-6，一种链式传动的重力储能结构，包括支架12、升降机构1、上部装卸机构2、下部装卸机构3和重物筒5，升降机构1设置在支架12上，且升降机构1倾斜设置，升降机构1为倾斜的承力结构，且形状为长方形，上部装卸机构2位于升降机构1的顶部一侧，下部装卸机构3位于升降机构1的底部一侧；
34.升降机构1包括升降滚轮7、升降链6和升降推杆4，升降滚轮7与支架12转动连接，升降链6转动安装在升降滚轮7上，升降推杆4与升降链6固定连接，更具体而言，升降链6上设有滑动轮14，且升降推杆4通过滑动轮14与升降链6相连接，升降推杆4为近似半圆形，在朝向上面为圆弧型，并且固定在一个传动链节的铰链轴15上，并且在第三个铰链轴的位置为一个凹槽，能够将第三个铰链轴15嵌入到升降推杆4得底部，并托着升降推杆4，在升降推杆4处于升降机构1的升降滚轮7部分时，铰链轴15脱离升降推杆4的凹槽，不阻碍升降链6围绕圆形的升降滚轮7转动，且重物筒5与升降推杆4相适配，升降链6绕着升降滚轮7、升降机构1旋转运行，更具体而言，升降链6由多个传动链节13组成，传动链节13为连续连接的多个轴铰接而成，能够起到传动、围绕升降机构1滚动的作用，升降滚轮7为原型，轮缘处安装突起，突起插入传动链节13中间的空隙中，带动升降链6转动，；
35.上部装卸机构2和下部装卸机构3均包括装卸轮8、装卸推杆9和传动链11，装卸轮8转动设置在支架12上，传动链11转动安装在装卸轮8上，装卸推杆9设置在传动链11上，且装卸推杆9设置为双向接触杆，装卸推杆9上安装有缓冲机构10，支架12上安装有动力部件16，支架12上安装有驱动电机17，且驱动电机17与对应的装卸轮8相连接。
36.本实施例中，动力部件16包括旋转电机和发电机，旋转电机安装在支架12上，旋转电机与对应的升降滚轮7相连接，且发电机与升降滚轮7相连接，升降滚轮7与电动机传动轴连接，能够在电动机的带动下转动，或者在重物的重力的作用下转动，带动电动机变为发电机发电，将重力势能转化为电能，升降滚轮7为遍轮，在顶端和底端分别安装两个，在两个升降滚轮7之间留有空隙，可安装其他设备。
37.本实施例中，缓冲机构10包括固定座18、移动槽19、移动杆20、缓冲板21和缓冲弹簧一22，固定座18设置在装卸推杆9上，移动槽19开设在固定座18上，移动杆20滑动设置在移动槽19内，缓冲板21固定安装在移动杆20上，缓冲板21与固定座18之间安装有缓冲弹簧一22，移动槽19的一侧内壁上固定安装有缓冲弹簧二23，缓冲弹簧二23的一端固定安装在移动杆20上，移动槽19的顶部内壁上和底部内壁上均开设有限位槽24，移动杆20的顶部和
底部均固定安装有限位座25，且限位座25与对应的限位槽24相适配，固定座18的顶部和底部均固定安装有安装板26，安装板26与缓冲板21之间安装有阻尼杆27，通过缓冲弹簧一22、缓冲弹簧二23、阻尼杆27和缓冲板21的配合下，能够减少由于传动链11和升降链6速度不同造成的冲击。
38.本发明中，当要储能时，通过下部装卸机构3，通过装卸推杆9推动重物筒5向升降机构1运滚动，且设置传动链11的线速度高于升降链6的线速度，这样就能够在相对缓慢移动的升降推杆4运行的间隙，通过装卸推杆9将重物筒5推至升降链6上，当升降推杆4运行到底部后，重物筒5就可以被升降推杆4提升，这时候电动机做功，将重物提升。在提升起一个重物筒5后，下部装卸机构3继续将重物筒5持续推入升降机构1，分别由不同的升降推杆4提升，提升到升降机构1的顶端后，由于传动链11的速度快于升降链6的速度，所以将重物筒5从升降推杆4中推出，然后升降推杆4继续在升降链6的带动下转回底部。这样实现了重物筒5自动化从底部提升到顶部。
39.而当需要将重力势能释放时，则反向运行，通过上部装卸机构2将重物筒5推向升降推杆4，升降推杆4反向运行，托着重物筒5逐渐降低，此时电动机变为发电运行，将重物势能转化为电能，在重物筒5降至底部后，被快速运行的装卸推杆9从升降推杆4推出至下部装卸机构3，由于装卸推杆9两侧安装有缓冲机构10，通过缓冲弹簧一22、缓冲弹簧二23、阻尼杆27和缓冲板21的配合下，能够减少由于传动链11和升降链6速度不同造成的冲击，这种方式由于多个重物同时做功，并且每次装卸只占其中一个，对整体的重力变化较小，能够较好的保持系统功率稳定性。
40.以上对本发明所提供的一种链式传动的重力储能结构进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，包括支架(12)、升降机构(1)、上部装卸机构(2)、下部装卸机构(3)和重物筒(5)，所述升降机构(1)设置在支架(12)上，且所述升降机构(1)倾斜设置，所述上部装卸机构(2)位于升降机构(1)的顶部一侧，所述下部装卸机构(3)位于升降机构(1)的底部一侧；所述升降机构(1)包括升降滚轮(7)、升降链(6)和升降推杆(4)，所述升降滚轮(7)与支架(12)转动连接，所述升降链(6)转动安装在升降滚轮(7)上，所述升降推杆(4)与升降链(6)固定连接，且所述重物筒(5)与升降推杆(4)相适配；所述上部装卸机构(2)和下部装卸机构(3)均包括装卸轮(8)、装卸推杆(9)和传动链(11)，所述装卸轮(8)转动设置在支架(12)上，所述传动链(11)转动安装在装卸轮(8)上，所述装卸推杆(9)设置在传动链(11)上，且所述装卸推杆(9)设置为双向接触杆，所述装卸推杆(9)上安装有缓冲机构(10)。2.根据权利要求1所述的一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，所述升降链(6)由多个传动链节(13)组成，传动链节(13)为连续连接的多个轴(15)铰接而成。3.根据权利要求1所述的一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，所述升降链(6)上设有滑动轮(14)，且升降推杆(4)通过滑动轮(14)与升降链(6)相连接。4.根据权利要求1所述的一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，所述支架(12)上安装有动力部件(16)，支架(12)上安装有驱动电机(17)，且驱动电机(17)与对应的装卸轮(8)相连接。5.根据权利要求4所述的一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，所述动力部件(16)包括旋转电机和发电机，所述旋转电机安装在支架(12)上，旋转电机与对应的升降滚轮(7)相连接，且发电机与升降滚轮(7)相连接。6.根据权利要求1所述的一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，所述缓冲机构(10)包括固定座(18)、移动槽(19)、移动杆(20)、缓冲板(21)和缓冲弹簧一(22)，所述固定座(18)设置在装卸推杆(9)上，移动槽(19)开设在固定座(18)上，移动杆(20)滑动设置在移动槽(19)内，缓冲板(21)固定安装在移动杆(20)上，缓冲板(21)与固定座(18)之间安装有缓冲弹簧一(22)。7.根据权利要求6所述的一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，所述移动槽(19)的一侧内壁上固定安装有缓冲弹簧二(23)，缓冲弹簧二(23)的一端固定安装在移动杆(20)上。8.根据权利要求6所述的一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，所述移动槽(19)的顶部内壁上和底部内壁上均开设有限位槽(24)，移动杆(20)的顶部和底部均固定安装有限位座(25)，且限位座(25)与对应的限位槽(24)相适配。9.根据权利要求6所述的一种链式传动的重力储能结构，其特征在于，所述固定座(18)的顶部和底部均固定安装有安装板(26)，安装板(26)与缓冲板(21)之间安装有阻尼杆(27)。

技术总结

本发明属于储能结构领域，尤其是一种链式传动的重力储能结构，包括支架、升降机构、上部装卸机构、下部装卸机构和重物筒，所述升降机构设置在支架上，且升降机构倾斜设置，上部装卸机构位于升降机构的顶部一侧，下部装卸机构位于升降机构的底部一侧，所述升降机构包括升降滚轮、升降链和升降推杆，所述升降滚轮与支架转动连接，升降链转动安装在升降滚轮上，升降推杆与升降链固定连接，且重物筒与升降推杆相适配，所述上部装卸机构和下部装卸机构均包括装卸轮、装卸推杆和传动链。本发明中，由于多个重物同时做功，并且每次装卸只占其中一个，对整体的重力变化较小，能够较好的保持系统功率稳定性。率稳定性。率稳定性。