[实用新型]振荡浮子波浪能发电装置的潮位自适应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于振荡浮子型波浪能发电装置技术领域，具体涉及一种振荡浮子波浪能发电装置的潮位自适应装置。

背景技术

振荡浮子式波浪能发电装置一般应用于近岸和离岸海域，通过锚链锚住装置水下潜浮体形成浮式结构，其利用随浪升沉运动的振荡浮子部分与装置锚固部分之间的相对运动吸收波浪能，进而通过机械或液压转化形式将能量转化为电能发电。

为了使装置能够获得更大的相对运动，一般利用张力锚将水下潜浮体及装置整体结构锚固形成相对稳定的界面，水面上只有动浮子随波浪及潮位浮动。动浮子连接液压缸活塞杆，在固定在装置稳定结构上的液压缸中上下作用推动液压油做功。由于浮子随潮位会随时产生水位变化，为避免活塞杆冲顶或者脱离液压缸体，需在装置中设计一套系统控制改变液压缸高度，以保持浮子和液压缸的正常工作位置。

目前，适应潮位控制液压缸高度的一种方法是使用限位行程开关搭配螺旋升降器工作。行程开关设置上下两个，分别控制潮位上涨和潮位下落时液压缸动作。当潮位上涨时，固定在浮子上表面的触碰杆触碰到上行程开关，产生动作信号，该信号发送至控制系统，判断后认为是潮位上涨信号，发送给执行电机，电机带动螺旋升降器提升液压缸，提升高度根据潮位情况由初始设定；潮位下降时，浮子上的触碰杆触碰下形成开关，同理产生向下动作的控制信号并动作。但采用限位开关监测潮位变化存在如下缺点：海洋环境下，限位开关在机械上容易受极端波况影响发生损害，也容易受频繁的机械接触导致开关失效；在信号传输上易产生电路故障和信号失灵，并且，控制系统无法甄别浮子因潮位变化还是大波作用产生的位置变化，易发出错误指令产生误操作。

适应潮位控制液压缸高度的另一种方法是使用连杆浮球液位计搭配螺旋升降器工作。采用该种方法的波浪能发电装置一般装配验潮井，将连杆浮球液位计安装与验潮井中，通过监测验潮井中的液位上下变化来判断潮位涨落。验潮井利用连通器原理，内部液位只随潮位变化而变化，不受外部波浪影响，避免了波面起伏对潮位监测的干扰。该方法也需在波浪能发电装置下水前预设控制方法和动作指令，PLC通过逻辑判断液位计产生的信号控制螺旋升降器进行相应的动作，带动液压缸调整至安全工作位置。但采用液位计监测潮位变化存在如下缺点：由于需在波浪能发电装置上装配验潮井，使得装置整体结构变得复杂且强度下降，易产生结构变形甚至损坏；验潮井若出现堵塞情况，将直接影响液位计对外部潮位变化的监测，使得螺旋升降器无法进行正确动作；液位计顶部接线盒需做防水密封处理，若线路受潮或进水也将直接影响液位计工作性能甚至导致液位计失效。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提出了一种新的振荡浮子波浪能发电装置的潮位自适应装置。

本实用新型的振荡浮子波浪能发电装置的潮位自适应装置，所述的振荡浮子波浪能发电装置包括潜浮体、导向杆、浮子、液压缸、套筒，导向杆安装在潜浮体上，浮子和套筒都套装在导向杆上，液压缸的缸体通过支撑臂与套筒固接，液压缸的活塞杆与浮子固接，所述的潮位自适应装置包括波高调整框和阻尼机构。

所述的波高调整框固定在浮子上，包括连接板和固装在连接板上的上限位套和下限位套，上限位套和下限位套都套装在导向杆上，套筒位于上限位套和下限位套之间。

所述的阻尼机构包括固定台、缓冲杆和阻尼装置，阻尼装置安装在固定台上，固定台固定在导向杆上，缓冲杆与液压缸的缸体固接，缓冲杆设置的齿条与阻尼装置设置的阻力齿轮啮合。

优选的是，所述的阻尼装置为旋转阻尼器。

优选的是，所述的旋转阻尼器为双向旋转阻尼器。

优选的是，所述的缓冲杆竖直设置，且两侧都设置有齿条。

优选的是，缓冲杆一侧的齿条与固定台上安装的稳定齿轮啮合，另一侧的齿条与阻尼装置设置的阻力齿轮啮合。

优选的是，阻尼装置设置有两个，缓冲杆两侧的齿条分别与两个阻尼装置的阻力齿轮啮合。

本实用新型的有益效果是：潮位自适应装置可使液压缸位置随潮位变化进行适应调整，保证了浮子与液压缸之间的有效工作距离，保证发电装置有较高的能量转换效率，同时又避免了活塞杆冲顶或脱离液压缸缸体的危险情况出现，而且潮位自适应装置完全由机械结构配合构成，不涉及电子元件以及电控系统，结构上更为简单和稳定，不会受到海洋环境的影响，长期稳定的工作在海上恶劣环境下，无须经常对其进行维护，使用和维护成本极低。

不需增加潮位测量仪器，不消耗发电装置上的电能，降低设计成本和生产制造成本，可全天候正常工作，也从侧面提高了发电装置整体的输出电量。