[发明专利]重力摆-滑块式浮子波浪能发电装置

说明书

技术领域

本发明属于海洋可再生能源利用技术领域，涉及到一种利用波浪能的浮子发电装置。

背景技术

在全球能源紧缺和对环境保护日益重视的大背景下，清洁、可再生能源的利用技术逐渐成为研究热点。波浪能在海洋中分布广泛，蕴藏量总量较大，是一种开发前景广阔的海洋可再生能源。目前利用波浪能发电的装置主要分为5类：振荡水柱式、浮筏式、浮子式、摆式及越浪式。其中浮子式波能发电装置结构简单，尺寸可灵活选择，发展前景广阔。常规的浮子波浪能发电装置只利用其在波浪中的上下方向的运动，对于水平方向的运动能量不能有效的提取，因此降低了能量利用率。另外，现有的浮子式装置通常是多体式的，即浮子跟随波面运动，而能量转换系统放在另一个静止且密封的工作舱中，靠浮子和静止舱体的相对运动提取能量，这样静止的密封舱体需要开口使运动构件通过，对密封和防腐性能要求较高，增加了产品的设计及制造成本。

发明内容

本发明将重力摆-滑块以及能量转换系统等工作装置都放置在浮子内部空间形成的浮力舱中，使浮子和工作舱合而为一，构成一个整体的重力摆-滑块式波浪能发电装置，只需要密封浮力舱一个舱室，没有运动构件穿透舱壁。利用浮力舱在波浪作用下的摆动，使浮力舱与内部的重力摆-滑块系统的重心发生水平方向及垂直方向的相对运动，驱动液压系统等能量转换系统进行工作，比通常的浮子式波浪能发电装置多提取了浮子水平运动吸收的能量，因此本发明提供了一种密封性能好，能量利用率高、结构简单的波浪能发电装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种重力摆-滑块式浮子波浪能提取装置，其特征在于，该装置包括浮力舱和安装在浮力舱内部的重力摆、液压式能量转化系统、支架，

其中，重力摆包括重力摆主体、大质量滑块和复位弹簧；液压式能量转化系统包括液压缸A、液压缸B、内滑道、外滑道、万向铰支座A、万向铰支座B；

支架由四根立柱及两根顶部交叉横杆组成，四根立柱固定于浮力舱的内壁上，由浮力舱包裹，外滑道固定于重力摆主体下表面，内滑道固定于大质量滑块上表面，由于外滑道的限制，内滑道只能沿外滑道进行上下滑动，复位弹簧布置于滑道轴线上，且两端固定在重力摆主体下表面和大质量滑块上表面，用于承担大质量滑块的重量；

重力摆通过万向铰支座A吊装于支架上，可绕吊装点在任意方向进行摆动；八个万向铰支座B两两对称布置于交叉横杆与重力摆主体之间的前后、左右四个方向上，每对万向铰支座B之间连接有液压缸A，液压缸A由重力摆进行驱动；四个铰耳两两对称分布于重力摆主体的下表面和大质量滑块的上表面，每对铰耳之间连接有液压缸B，液压缸B由大质量滑块驱动。

当复位弹簧处于平衡状态时，内滑道的顶部位于外滑道的中间位置，为内滑道的上下滑动留有余量，方便大质量滑块进行垂直方向的运动；

大质量滑块相对于重力摆主体轴线滑动，在静止状态通过复位弹簧使滑块保持在平衡位置。

重力摆的摆动和大质量滑块的运动都用来液压式能量转化系统，把波浪的能量提取出来。

本发明的效果和益处是：

(1)相对于普通的浮子波浪能发电装置，采用将液压系统等置于浮力舱1内部的布置方式可以有效防止系统受到海水腐蚀，也可降低其对密封性要求，另外还可以防止因液压油泄漏造成的海洋污染问题；

(2)相对于普通的浮子波浪能发电装置，采用重力摆-滑块机构不仅可以利用浮子的上下运动时的能量，还可以利用其在水平方向运动所产生的能量，极大的提高装置的能量利用效率。

(3)对于重力摆的水平及垂直运动，采用了两种不同的液压缸布置方式，有效避免了由一种液压布置方式产生的运动抵消效应。

(4)内滑道与外滑道布置于两个重力摆主体与大质量滑块之间可以降低重力摆的重心，增大其水平摆动时产生的力矩。

(5)相对于普通的浮子波浪能发电装置，该装置无复杂的外部机构，方便投放与回收。

附图说明

图1是重力摆-滑块式浮子波浪能发电装置整体剖视图。

图2是重力摆-滑块式浮子波浪能发电装置内部安装前视图。

图3是重力摆-滑块式浮子波浪能发电装置安装立体视图。

图中：1浮力舱；2复位弹簧；3支架；4重力摆主体；5大质量滑块；

6液压缸A；7液压缸B；8内滑道；9外滑道；10万向铰支座A；

11万向铰支座B.

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。