[发明专利]一种基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置及其发电方法

权利要求书

1.一种基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：包括安装在海底并露出海面的导管架基础，在导管架基础的顶部安装塔筒，在塔筒的顶部安装风力发电机桨叶，在导管架基础露出海面的部分上安装波浪能发电设备安装平台，在波浪能发电设备安装平台上安装换向平台，在导管架基础的周围海面上布置波浪能发电装置，所述的波浪能发电装置包括浮子，在浮子的顶部设置浮子安装架，在浮子安装架的侧面竖向安装长孔板，在长孔板内安装可沿其长条孔上下滑动的连接座，所述的波浪能发电装置还包括安装在波浪能发电设备安装平台上的轴承座I和安装在换向平台上的轴承座III，在轴承座I内安装转轴I，在轴承座III内安装转轴III，在转轴III上固定安装带竖向长条孔的滑杆，在滑杆长条孔内安装可沿长条孔滑动的轴II，此外还在转轴III的末端安装大锥齿轮，在换向输出轴上反向安装两个单向轴承，在每个单向轴承上各安装一个与上述大锥齿轮啮合的小锥齿轮，换向输出轴的一端与液压系统的动力输入端相连接，另一端上安装飞轮，所述的波浪能发电装置还包括带折弯的摆臂，摆臂包括相交于折弯部的长翼和短翼，其中折弯部与转轴I相连接，长翼与连接座上的销轴相连接，短翼与上述轴II相连接。

2.根据权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：导管架基础为四桩结构。

3.根据权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：波浪能发电装置有三组，三组波浪能发电装置等间隔均布在导管架基础周围。

4.根据权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：浮子可调整配重，其形状包括但不限于半球形、球底圆柱形、圆台底圆柱形、内凹锥底圆柱形和锥角为120°的轴对称锥底圆柱型。

5.根据权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：浮子安装架包括与浮子固定连接的支撑板，在支撑板上安装立架，在立架侧面竖向焊接安装长孔板，在长孔板内安装可沿其长条孔上下滑动的连接座，在连接座上设置销轴。

6.根据权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：在轴承座III和换向平台之间安装垫板。

7.根据权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：液压系统包括液压泵、液压马达、蓄能器、液压阀和油箱，换向输出轴的一端通过增速器与液压系统的液压泵相连。

8.根据权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：液压系统驱动永磁同步交流发电机发电，发出的三相交流电首先经过三相全桥不控整流电路变为直流电，然后通过DC/DC接入直流母线，再经过DC/AC变为三相交流电，最后经升压变压器接入交流母线，与风力发电机输出的电能一起并网。

9.根据权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：摆臂由方钢焊接而成。

10.一种发电方法，使用权利要求1所述基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其特征在于：装置安装就位并启用后，风力发电机桨叶迎风旋转驱动发电机发电；波浪能发电装置的浮子漂浮在海面上并随波浪上下起伏运动，使摆臂长翼沿长孔板的长条孔上下滑动，从而带动摆臂绕轴承座I摆动，继而使摆臂短翼在滑杆长条孔内上下滑动并带动滑杆和转轴III绕轴承座III摆动，转轴III摆动可带动大锥齿轮转动，大锥齿轮转动可带动两个小锥齿轮转动，反向安装的两单向轴承将小锥齿轮的双向旋转转化为换向输出轴的单向旋转，飞轮将换向输出轴高速旋转时的动能储存起来，在换向输出轴转速降低时自动释放，换向输出轴的一端与液压系统相连接并驱动液压系统做功，最终液压系统驱动发电机发电，并与风力发电机输出的电能一起并网。