[实用新型]一种结合漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于新型可再生能源技术和海岸结构物领域，特别涉及一种结合漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置。 

背景技术

随着全球能源需求的快速增长和人们对全球变暖的关注度日益增加，可再生能源越来越受到科学家们的重视。在众多的可再生能源中，波浪能由于其储量巨大且能量密度稳定而备受瞩目。在过去的半个世纪，科学家们提出了各式各样的波浪能装置，数以千计的波浪能装置专利被授权。但迄今为止，大多数的波浪能装置仍受限于能量转换成本过高和易遭到风浪破坏等原因，无法大范围推广和产业化。另一方面，漂浮式防波堤由于其成本低、移动性强等特点，在海上采油平台、海洋工程和港口建设中得到了广泛关注。在小型港口或海水浴场等近岸设施中，漂浮式防波堤显得尤为合适，其可以根据海面风浪情况和地形数据迅速布放和回收，为港内或浴场内提供一定的保护效果。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结合了漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置，它能在防浪消波和作为工作平台的同时，将波浪能转化为电能，为近岸设施(如小型照明设施)提供电力。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种结合了漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置，包括港口栈桥、漂浮式防波堤、锚链、传动连杆、加速齿轮箱和小型发电装置。其特征是：在栈桥的钢管桩上位于水面下3-5米处安装锚链连接点，通过锚链将漂浮式防波堤安装于栈桥下海中；齿轮箱和发电装置布放在栈桥上部结构中，通过传动连杆将齿轮箱和浮体进行连接；齿轮箱的力矩输出轴连接位于栈桥上部结构中的发电机的转轴。 

所述的一种结合了漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置，其特征是：波浪来波方向上的钢管桩之间安装了2-3米高的隔水板，形成数个与来波方向平行的过水通道，隔水板的上沿高于海平面最高水位0.5-1米，隔水板的下沿低于浮体静止时的底板1-2米。 

所述的一种结合了漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置，其特征是：浮体采用悬锚链进行固定，用4根悬锚链将浮体的4个角连接到同一个水道的4个钢管桩上，允许浮体有一定的运动自由度。 

所述的一种结合了漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置，其特征是：所采用的漂浮式防波堤为箱体，其宽度略小于所放置的过水通道的宽度，高度为1-2米，长度为2-4米。 

所述的一种结合了漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置，其特征是：传动连杆和浮体是刚性连接，连接位置位于浮体上表面中心，而传动连杆和齿轮箱中的齿条是铰接连接。 

所述的一种结合了漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置，其特征是：每一个变速齿轮箱内部都采用两个棘轮机构，两个棘轮机构的转动输出方向相反，保证了波高和波谷经过时力矩输出轴的转动方向是不变的。 

所述的一种结合了漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置，其特征是：齿轮箱和发电装置安装于栈桥上部结构中，各个水道中的数个变速齿轮箱共用一个输出轴和一个发电装置。 

装置的基础-栈桥施工采用浮吊配合振动锤打设钢管桩、浮吊架设上部结构施工方法；当海浪传递过来，波峰通过漂浮式防波堤时，防波堤的纵摇运动使得浮体上部表面在来波方向形成一个碎波面，使得波浪在经历了浅化、爬升过程后破碎。这一过程有助于入射波的能量耗散，降低港内波浪波高，保护港内设施。当海平面高度发生变化时，浮体在自身的重力和浮力的作用下，达到一个动态的平衡，保持其位置在海平面左右。在台风等极端天气来临时，可将浮体与栈桥钢管桩连接处解开，将浮体拖至避风港放置，待风浪状况恢复到可正常工作范围时再重新安装并调试。 

本实用新型的有益效果是： 

在漂浮式防波堤发挥其防浪功能的同时，利用其动能发电，共用防波堤箱体，分摊建设的维护成本；发电装置的阻尼作用能够有效增强浮体防波防浪的能力；变速齿轮箱和发电装置的布放方便、简单，维护成本低；采用浮体机械传动直接连接发电机发电，形式简单，避免了次级能量转换；采用多个水道的方式，能够提高发电装置输出功率的稳定性、节约硬件成本。 

附图说明

图1是本实用新型整体结构的示意图。 

图2是单个过水通道的侧视图。 

图3是加速齿轮箱和共用力矩输出轴的布局示意图。 

图4是本实用新型采用剖面为梯形的浮体的侧视图。 

图5是本实用新型采用剖面为椭圆形的浮体的侧视图。