[发明专利]一种基于六杆机构的三自由度摆式波浪能俘能装置

说明书

本发明提供一种基于六杆机构的三自由度摆式波浪能俘能装置，涉及新能源领域，包括基座、设置于基座上的三自由度六连杆摆式装置、与所述三自由度六连杆摆式装置相连的浮动件、以及设置在所述三自由度六连杆摆式装置上的能量转换装置和设置在基座上的能量收集装置，所述能量转换装置均以滑块直驱液压缸的方式直接从三自由度六连杆摆式装置中提取纵摇、纵荡和垂荡方向的能量，并将该能量存储到所述能量收集装置中。本发明采用六杆结构，以六杆结构带动非平行布置的双液压缸进行波浪能俘获，实现对于入射波浪中蕴含动能主要分量的专门吸收，大大提高波浪能量俘获效益。

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种基于六杆机构的三自由度摆式波浪能俘能装置。

背景技术

波浪能是现在已知的几种可重复获取的新能源之一，具有重要的战略价值，其研究、开发及利用对于我国的能源安全具有重要意义。波浪能发电装置主要由能量俘获系统与能量转化系统两部分组成。能量俘获系统主要形式有：振荡水柱式、振荡浮子式、摆式、鸭式等。能量转化系统是将俘获到的波浪能转化为某种形式的机械能再进一步转化为其他能量形式，目前较为常用的方法是利用液压马达连发电机的方式将波浪能转化为电能，但旋转式液压泵的容积效率和转速呈非线性关系，在低速时容积效率低，且液压马达成本远高于液压活塞缸。此外，由于波浪主要是由海面风吹动产生，波浪的主要能量集中在纵摇、纵荡与垂荡三个自由度方向，目前已有的六自由度系统虽然能够完全吸收，但是除纵摇、纵荡与垂荡三个自由度外的其他自由度所具有的能量较少，导致对于低能量密度的运动同样采用复杂机构进行俘获，导致成本增加、俘能效益低，不利于经济效益的提高。综上所述，有待发明一种专门用于吸收纵摇、纵荡与垂荡三个主要自由度的能量的俘能装置。

发明内容

本发明提供一种基于六杆机构的三自由度摆式波浪能俘能装置，解决了现有俘能装置俘能效益低的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于六杆机构的三自由度摆式波浪能俘能装置，包括设置于基座上的三自由度六连杆摆式装置、与所述三自由度六连杆摆式装置相连的浮动件、以及设置在所述三自由度六连杆摆式装置上的能量转换装置和设置在基座上的能量收集装置、基座，所述能量转换装置直接从三自由度六连杆摆式装置中提取纵摇、纵荡和垂荡方向的能量，并将该能量存储到所述能量收集装置中。

优选地，所述三自由度六连杆摆式装置包括浮动连接部、第一传动部和第二传动部，所述浮动连接部包括连接主轴与浮动件的第一连杆，所述第一连杆为两个，相对设置在所述主轴的两端，在两个所述第一连杆之间还设置有第一滑轨，所述第一滑轨上设置有第一滑块，所述第一滑块通过两侧的第一滑块外伸轴连接在基座上用以固定所述第一滑块的相对于基座的位置，所述浮动件带动第一连杆运动，所述第一连杆带动所述第一滑块沿第一滑轨运动；

所述第一传动部包括连接主轴与基座的第二连杆，所述第二连杆为两个，相对设置在所述主轴的两端，所述第二连杆通过第二连杆固定轴连接基座，所述主轴运动带动所述第二连杆运动；

所述第二传动部包括一端连接主轴的第三连杆，所述第三连杆为两个，相对设置在所述主轴的两端，所述第三连杆的另一端通过第二滑块两侧的第二滑块外伸轴连接第二滑块，所述第二滑块设置于第二滑轨上，所述第二滑轨设置于基座上，所述第一连杆带动所述主轴运动，所述主轴带动所述第三连杆运动，所述第三连杆带动所述第二滑块沿第二滑轨运动。

优选地，所述能量转换装置包括与第一液压缸活塞杆一端相连的第一液压缸和与第二液压缸活塞杆一端相连的第二液压缸，所述第一液压缸设置于第一滑轨上，所述第二液压缸设置于第二滑轨上，所述第一液压缸活塞杆的另一端连接第一滑块，所述第二液压缸活塞杆的另一端连接第二滑块。

优选地，所述能量收集装置包括与第一液压缸和第一蓄能器相连的第一阀块组和与第二液压缸和第二蓄能器相连的第二阀块组，与所述第一阀块组和第二阀块组相连的油箱、蓄能器开关阀与液压缸开关阀，所述第一阀块组、第二阀块组、第一蓄能器、第二蓄能器、油箱、蓄能器开关阀与液压缸开关阀设置于基座上。