[发明专利]一种具有发电功能的浮式消波堤

说明书

技术领域

本发明涉及防波堤工程和波浪发电技术领域，尤其是一种具有发电功能的浮式消波堤。

背景技术

我国渔业同整个大农业处于同一水平，是典型的粗放型生产，渔业现代化工业化发展是提升渔业生产水平的有效途径。随着工业智能化的提升，渔业生产进入到智能化阶段，养殖水域环境的检测、饵料的定时投放等对渔业的产量影响很大。而投饵机、检测器等设备所需的电能难以补充，影响这些设备的长时间运行。

浮式消波堤是一种能适应不同水深的、可移动的防波堤。它具有施工简易、造价低廉等优点，因而它被作为港口施工及海上水产养殖等临时性防浪设施之用。浮式消波堤对于扩大和保护海水增养殖水域能起到积极的作用。浮式消波堤随波浪起伏运动，而常用的浮式消波堤仅具有消波功能，不具备发电功能，波浪产生的能量没有得到有效利用，造成极大浪费。

因此，有必要对这种浮式消波堤进行结构改进，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有发电功能的浮式消波堤，使浮式消波堤具备发电功能，为水中用电设备供应电力。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有发电功能的浮式消波堤，包括发电浮体，发电浮体包括漂浮组件、传动组件、发电组件以及锚泊组件，传动组件及发电组件装设于漂浮组件中，锚泊组件与发电浮体相接，其中：

漂浮组件包括筒壳，筒壳一端封闭，另一端开口，开口处设有端板，传动组件及发电组件包覆于筒壳内，由端板将其封闭；

筒壳上装设有一组摆页，筒壳外壁具有一组凸棱，凸棱沿筒壳的轴向延伸，并沿筒壳的周向均匀排布，凸棱中具有嵌口，摆页装设于嵌口内，嵌口两端分别具有安装孔，摆页的安装边具有转轴，转轴两端分别伸入安装孔内，使摆页可在嵌口中摆动，由波浪推动摆页，带动筒壳转动；

传动组件包括内齿圈、行星轮、行星架以及太阳轮，内齿圈与筒壳固接，随筒壳一同转动，太阳轮位于内齿圈内侧，行星轮位于太阳轮与内齿圈之间，并分别与太阳轮及内齿圈啮合，行星轮装设于行星架上，行星架与发电组件固接，由内齿圈带动行星轮及太阳轮运转；

发电组件包括发电机，发电机两端分别装设有连接轴，其中一根连接轴固定于发电机一端，行星架固定于另一端，另一根连接轴位于行星架上，一根连接轴从筒壳封闭端伸出，另一根连接轴从端板伸出，连接轴与筒壳及端板之间装设有防水轴承，发电机的转子与太阳轮固接，由太阳轮带动转子运转；

锚泊组件包括牵引绳与锚头，牵引绳一端通过铰节与连接轴末端相连，其另一端与锚头相接，锚头沉入水体中，其顶部向内凹陷，其底部向下凸出。

在本发明的一个实施例中，发电浮体设有若干个，各发电浮体沿其轴向顺次排布，相邻发电浮体之间通过连接轴相接。

具体地，筒壳的横截面为多边形，凸棱位于多边形的夹角处，摆页向迎浪面弯曲，其末边的厚度逐渐减小，其最大摆动位沿筒壳的径向延伸；行星架上具有一组芯轴，芯轴沿行星架的轴向延伸，并沿其周向均匀排布，行星轮装设于芯轴上。

波浪的起伏带动发电浮体旋转，将波浪能转换成发电浮体的机械能，发电浮体通过内部的行星轮传动机构带动发电机运转，将旋转式浮体的机械能转化为电能；

当波浪升起时，带动发电浮体前侧的摆页打开，摆页打开后吸收更大的波浪能为发电浮体提供更大的扭矩，从而波浪通过摆页驱动发电浮体旋转，当摆页旋转到发电浮体后侧时，因水体对摆页的阻力而使摆页闭合，进而减小发电浮体的旋转阻尼；

锚泊组件通过销钉在相邻两个单体旋转式浮体的连接轴的连接处固定，不与海底连接，使得发电浮体可随涨潮和退潮而上升下降，使得浮体始终稳定在海面上，锚泊系统最下方的锥形锚头在发电浮体受波浪猛然顶冲时，发电浮体本应随波浪迅速上升，但与浮体连接的缆绳迅速提升锚头，锥形锚头顶部向内凹陷，能提供较大阻尼，阻止发电浮体快速上升，波浪过后，由于锚头下部呈凸出的锥形结构，又能迅速下沉，使发电浮体始终漂浮在海面，提高了系统的稳定性。

本发明的优点在于：

1.该浮式消波堤根据波浪的传递原理设计，兼具发电与消波的功能，发电效率高，消波效果好；

2.该浮式消波堤设置了锚泊组件，提高了整个装置的稳定性，整体结构简单，安装方便，无需其他支撑基础，不受地形环境的影响；

3.该浮式消波堤的发电机装密封于发电浮体内部，连接轴与筒壳及端板之间通过防水轴承密封，发电机不与海水接触，可避免腐蚀，从而提升使用寿命和稳定性；