一种重力储能系统用的重力块的制作方法

1.本实用新型涉及能量储存技术领域，特别是一种重力储能系统用的重力块。


背景技术：

2.重力储能属于机械储能，其储能介质主要为固体物质和水。重力储能的基本原理是基于高度落差对储能介质进行升降，从而完成储能系统的充放电过程。重力储能系统依靠重力的巨大力量来存储和释放动能，采用固体物质用作储能的媒介相比采用水优势更为明显，无需考虑地势、地理环境的对储水影响，采用固体物质储能的适应性更广；但是采用固体物质作为储能媒介时需要考虑占地面积和堆叠的效果和使用安全等问题，目前大部分采用的是混凝土作为重力块媒介，但是其存在一定的缺陷，具体体现在以下几点：1、混凝土上下移动进行堆叠时会相互磕碰造成损坏和结构强度不高易掉落；2、外部采用金属壳体长时间使用后容易腐蚀，壳体内部的混凝土容易与壳体脱离移动过程中出现摇晃出现移动惯性，影响使用安全；3、不利于对重力块进行加装，只能匹配其自身的重量，没法实现加重或减重的调整。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种结构强度高不易损坏，与壳体结合牢固无松动，便于吊装和转运，能够实现加装配重，使用寿命长的重力储能系统用的重力块。
4.本实用新型的技术方案是：一种重力储能系统用的重力块，包括壳体，壳体内设有填充块，所述填充块为碎石颗粒和/或金属块与粘接剂固定而成，壳体内设有若干连接筋，壳体下端设有叉孔，壳体的顶部设有吊装。
5.本方案的优点在于，在壳体内设置填充块，填充块可以为碎石颗粒和/金属块与水泥形成的混凝土块，水泥还可以采用树脂替代形成填充块；另外为了加强填充块与壳体之间的连接强度，避免松动，在壳体内设置若干连接筋；连接筋可以与壳体直接焊接固定，同时还能够增强填充块的结构强度，避免混凝土凝固后与壳体之间出现缝隙，降低凝固后的填充块在壳体内松散或晃动，影响重力块的搬运效果；叉孔的设置便于叉车能够实现自动搬运，为提高叉车的搬运便利，重力块的底部的叉孔呈井字形设置，使叉车从重力块的任意一侧都能插入到叉孔内实现搬运。
6.进一步，所述连接筋包括纵向分布的钢筋、横向分布的钢筋、与壳体内部固定连接的金属板中的至少一种。 优选地，连接筋采用纵横交错设置的钢筋，钢筋的两端可以与壳体焊接固定，便于提高配重块的结构强度，同时能够提高混凝土的凝固效果，提高其剪切抗震的作用，避免填充块碎裂影响配重块的重心。
7.进一步，所述壳体内通过金属板分割成若干容纳腔，容纳腔内设有钢筋。将壳体内部分割成至少两个容纳腔，将不同长度的钢筋纵横交错的设置在容纳腔中再用混凝土或树脂填充，从而起到固定，能够有效避免壳体内填充块的移动，便于重力块搬运安全。
8.进一步，所述吊装包括预制件与预制件可拆卸连接的吊环；采用可拆卸连接便于对吊环进行检修更换。
9.进一步，所述吊装分布在壳体的四个角上，壳体下端设有与吊装匹配的凹槽。凹槽与吊装匹配设置便于重力块之间的叠放，避免吊装妨碍重力块的堆叠、摆放稳定性和堆叠安全。
10.进一步，所述重力块呈矩形状或正六边形体，采用规则形状的重力块便于堆叠的安全性，避免大量堆叠后倾斜或者倾倒。
11.进一步，所述壳体为金属壳体，壳体外侧涂覆抗氧化层或设有树脂包裹层。避免金属壳体被氧化，影响重力块的使用寿命和使用安全。
12.进一步，所述壳体底部设有防滑纹。提高重力块摆放的稳定性和避免堆叠出现滑动。
13.进一步，所述壳体上下端的角上均设有护角件，重力块的密度为2000-7000kg/m
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，重力块的重量为20-500吨。护角件能对重力块的角进行保护，避免搬运、上下移动或堆叠的过程中出现碰撞导致重力块缺损或碎裂。
14.进一步，所述壳体两侧设有挂扣。优选地，根据使用的需要，可以在重力块的侧面加装重力块，便于灵活的调整单块重力块的重量，同时便于后期的维护检修和系统的调整，提高使用便利和重力块的重复利用。
15.本实用新型具有如下特点：
16.1、采用壳体与填充块的结合，在壳体内设置连接筋，大大的提高了重力块的结构强度，结构强度高不易损坏。
17.2、在壳体内设置加强筋，加强筋与壳体结合牢固无松动，从而避免填充块凝固过程中与壳体之间出现缝隙，搬运或移动过程中出现晃动，影响搬运的安全，同时避免凝固块碎裂，提高了填充块的结构强度和壳体之间的连接强度。
18.3、在壳体外设置抗氧化层或树脂层便于对重力块进行保护，避免生锈等，吊装和叉孔的设置便于吊装和转运，挂扣的设置能够实现加装配重，护角件的设置能够更进一步的提高对重力块的保护，避免移动或专业过程中发生碰撞，便于提高重量块的使用寿命。
19.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。
附图说明
20.图1-为本实用新型结构示意图；
21.图2-为图1结构内部连接筋分布示意图；
22.图3-为本实用新型另一种结构示意图；
23.图4-为预制件截面图；
24.图5-为壳体截面图；
25.图6-为吊环结构示意图；
26.1-重力块，2-吊环，3-预制件，4-加强筋，5-金属板，6-横向钢筋，7-纵向钢筋，8-壳体，9-叉孔，10-挂扣，11-吊扣，12-固定块，13-锚固杆，14-锚固爪，15-树脂层，16-限位端，17-螺套，18-螺纹连接端，19-护角件。
具体实施方式
27.如附图所示：一种重力储能系统用的重力块，包括壳体8，壳体8内设有填充块，为保证填充的便利，壳体顶部设有盖板，待填充块设置好后盖板与壳体焊接固定；填充块为碎石颗粒和/或金属块与粘接剂固定而成，壳体8内设有若干连接筋，壳体8下端设有叉孔9，壳体8的顶部设有吊装；重力块1的密度为2000-7000kg/m
³
，重力块1的重量为20-500吨。优选地，重力块1的密度为2200-6000kg/m
³
，重力块1的重量为50-300吨。更优地，在本实施例中，重力块1的密度为5000kg/m
³
，重力块1的重量为250吨。
28.优选地，重力块1呈矩形状或正六边形体，采用规则形状的重力块1便于堆叠的安全性，避免大量堆叠后倾斜或者倾倒。在本实施例中，重力块1为矩形状，其体积为50m
³
，重力块1的长宽高分别为5、4、2.5m，还可以根据使用的需要具体进行设计。
29.本方案在壳体8内设置填充块，填充块可以为碎石颗粒和/金属块与水泥形成的混凝土块，水泥还可以采用树脂替代形成填充块；另外为了加强填充块与壳体8之间的连接强度，避免松动，在壳体8内设置若干连接筋；连接筋可以与壳体8直接焊接固定，同时还能够增强填充块的结构强度，避免混凝土凝固后与壳体8之间出现缝隙，降低凝固后的填充块在壳体8内松散或晃动，影响重力块1的搬运效果；叉孔9的设置便于叉车能够实现自动搬运，为提高叉车的搬运便利，重力块1的底部的叉孔9呈井字形设置，使叉车从重力块1的任意一侧都能插入到叉孔9内实现搬运。
30.在实施例中，连接筋包括纵向分布的钢筋、横向分布的钢筋、与壳体8内部固定连接的金属板5中的至少一种。 优选地，连接筋采用纵横交错设置的钢筋，钢筋的两端可以与壳体8焊接固定，便于提高配重块的结构强度，同时能够提高混凝土的凝固效果，提高其剪切抗震的作用，避免填充块碎裂影响配重块的重心。更优地，壳体8内通过金属板5分割成若干容纳腔，容纳腔内设有钢筋。将壳体8内部分割成至少两个容纳腔，将不同长度的钢筋纵横交错的设置在容纳腔中再用混凝土或树脂填充，从而起到固定，能够有效避免壳体8内填充块的移动，便于重力块1搬运安全。
31.优选地，在本实施例中，壳体8内设有金属板5，将壳体8分割成上端连通的三个容纳腔，容纳腔内交错分布横向钢筋6和纵向钢筋7，横向钢筋6与纵向钢筋7之间设置一定间距或者采用钢丝捆扎，然后在壳体8内填充混凝土或者树脂，便于提高填充块的结构强度；容纳腔内还可以增设加强筋4，加强筋4的一端焊接固定在壳体8或金属板5上，另一端往容纳腔内延伸，该延伸端不与壳体8或金属板5接触，加强筋4的设置能进一步提升填充块的结构强度；另外，金属板5的高度不高于壳体8高度的三分之二，便于保证金属板5上端混凝土之间的连接强度，从而保证填充块抗震抗剪切的强度；最佳地，金属板5上设有若干通孔，通孔内被混凝土填充，能再进一步提升填充块的结构强度。
32.在实施例中，吊装包括预制件3与预制件3可拆卸连接的吊环2；采用可拆卸连接便于对吊环2进行检修更换。优选地，预制件3包括吊扣11、固定块12和锚固杆13，挂扣10焊接固定在固定块12上，固定块12的下端螺纹连接锚固杆13，锚固杆13的下端连接锚固爪14，便于提高预制件3与填充块之间的连接强度，避免被拉拽出，固定块12焊接固定在壳体8上，提高固定效果和承重能力。更优地，吊扣11的扣环内侧设有金属垫板，避免常时间使用后磨损挂扣10，金属垫板可拆卸安装在吊扣11上，挂扣10上设有吊环2，吊环2包括非闭环的吊环2本体，吊环2的一端为限位端16，另一端为螺纹连接端18，限位端16与螺纹连接端18之间设
有螺套17，吊环2本体通过螺套17通过螺纹与螺纹连接端18连接实现闭环，可拆卸设置在吊扣11上。
33.在实施例中，吊装分布在壳体8的四个角上，壳体8下端设有与吊装匹配的凹槽。凹槽与吊装匹配设置便于重力块1之间的叠放，避免吊装妨碍重力块1的堆叠、摆放稳定性和堆叠安全。
34.在实施例中，壳体8为金属壳体8，壳体8外侧涂覆抗氧化层或设有树脂包裹层。避免金属壳体8被氧化，影响重力块1的使用寿命和使用安全。优选地，壳体8底部设有防滑纹。提高重力块1摆放的稳定性和避免堆叠出现滑动。
35.在实施例中，壳体8上下端的角上均设有护角件19。护角件19采用金属件，可以焊接在壳体8的表面或者嵌设在壳体8对应设置的凹槽中；护角件19能对重力块1的角进行保护，避免搬运、上下移动或堆叠的过程中出现碰撞导致重力块1缺损或碎裂。
36.在另一个实施例中，壳体8两侧设有挂扣10。优选地，根据使用的需要，可以在重力块1的侧面加装重力块1，便于灵活的调整单块重力块1的重量，同时便于后期的维护检修和系统的调整，提高使用便利和重力块1的重复利用。优选地，为保证挂扣10的正常使用，挂扣10的最大加载重量为10-20吨，便于保证使用安全，避免过载出现掉落。
37.使用方法：在使用过程中将重力块1摆放在吊装位置，通过吊车将重力块1吊至预定的高度位置并进行堆叠，将重力块1的重力势能提高，从而形成储能，当需要释放能量时，通过吊车将重力块1吊出，重力块1在其自身的重力下做功带动发电机实现发电从而释放能量；或者将重力块1摆放在预定位置，通过叉车将重力块1输送带至电梯内，电梯将重力块1上升至设定的楼层并通过叉车将其转运到设定的位置上，完成储能，反之进行释放能量，通过电梯的下降带动发电机进行发电，从而实现重力块1的储能和释放能量的转运。
38.本实用新型采用壳体8与填充块的结合，在壳体8内设置连接筋，大大的提高了重力块1的结构强度，结构强度高不易损坏。在壳体8内设置加强筋4，加强筋4与壳体8结合牢固无松动，从而避免填充块凝固过程中与壳体8之间出现缝隙，搬运或移动过程中出现晃动，影响搬运的安全，同时避免凝固块碎裂，提高了填充块的结构强度和壳体8之间的连接强度。在壳体8外设置抗氧化层或树脂层15便于对重力块1进行保护，避免生锈等，吊装和叉孔9的设置便于吊装和转运，挂扣10的设置能够实现加装配重，护角件19的设置能够更进一步的提高对重力块1的保护，避免移动或专业过程中发生碰撞，便于提高重量块的使用寿命。
39.以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种重力储能系统用的重力块，包括壳体，壳体内设有填充块，其特征在于：所述填充块为碎石颗粒和/或金属块与粘接剂固定而成，壳体内设有若干连接筋，壳体下端设有叉孔，壳体的顶部设有吊装。2.根据权利要求1所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述连接筋包括纵向分布的钢筋、横向分布的钢筋、与壳体内部固定连接的金属板中的至少一种。3.根据权利要求2所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述壳体内通过金属板分割成若干容纳腔，容纳腔内设有钢筋。4.根据权利要求1所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述吊装包括预制件与预制件可拆卸连接的吊环。5.根据权利要求4所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述吊装分布在壳体的四个角上，壳体下端设有与吊装匹配的凹槽。6.根据权利要求1所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述重力块呈矩形状或正六边形体。7.根据权利要求1所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述壳体为金属壳体，壳体外侧涂覆抗氧化层或设有树脂包裹层。8.根据权利要求7所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述壳体底部设有防滑纹。9.根据权利要求1所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述壳体上下端的角上均设有护角件，重力块的密度为2000-7000kg/m
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，重力块的重量为20-500吨。10.根据权利要求1-9任一项所述的重力储能系统用的重力块，其特征在于：所述壳体两侧设有挂扣。

技术总结
本实用新型提供了一种重力储能系统用的重力块，包括壳体，壳体内设有填充块，所述填充块为碎石颗粒和/或金属块与粘接剂固定而成，壳体内设有若干连接筋，壳体下端设有叉孔，壳体的顶部设有吊装。本方案中采用壳体与填充块的结合，在壳体内设置连接筋，大大的提高了重力块的结构强度，结构强度高不易损坏；在壳体内设置加强筋，加强筋与壳体结合牢固无松动，从而避免填充块凝固过程中与壳体之间出现缝隙，搬运或移动过程中出现晃动，影响搬运的安全，同时避免凝固块碎裂，提高了填充块的结构强度和壳体之间的连接强度；在壳体外设置抗氧化层或树脂层便于对重力块进行保护，避免生锈等，便于提高重量块的使用寿命。便于提高重量块的使用寿命。便于提高重量块的使用寿命。


技术研发人员：梁瑞科 易法友
受保护的技术使用者：湖南易科重力储能科技有限公司
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/5/31