[发明专利]一种多自由度俘能的浮子式波浪能发电装置

权利要求书

1.一种多自由度俘能的浮子式波浪能发电装置，包括波浪能俘获模块、机械传动模块、电能转换模块和支撑平台，所述波浪能俘获模块包括浮子，其特征在于，

所述电能转换模块包括主发电机、第一副发电机和第二副发电机；

所述机械传动模块包括从下至上依次布置的推杆、丝杠传动装置、机械整流齿轮箱；所述丝杠传动装置包括下密封套筒和布置于所述下密封套筒内部的丝杠和丝杠螺母，所述丝杠螺母套装于丝杠上；所述推杆下端与所述浮子固定连接，推杆上端伸入所述下密封套筒内部与所述丝杠螺母固定连接；所述丝杠的上端与所述机械整流齿轮箱的输入轴连接，机械整流齿轮箱的输出轴与所述电能转换模块的主发电机输入轴连接；所述机械整流齿轮箱与主发电机集成安装于上密封套筒内部；所述机械传动模块还包括设置于机械整流齿轮箱上方的横摇框架和纵摇框架，横摇框架位于纵摇框架的下部或上部，当横摇框架位于纵摇框架的下部时：所述上密封套筒的上端通过横摇转轴与所述横摇框架连接，横摇转轴及其下部装置能够整体相对横摇框架转动，横摇转轴端部与所述电能转换模块的第一副发电机输入轴连接，所述横摇框架的上端通过纵摇转轴与所述纵摇框架连接，纵摇转轴及其下部装置能够整体相对纵摇框架转动，纵摇转轴端部与所述电能转换模块的第二副发电机输入轴连接，所述纵摇框架固定安装于所述支撑平台上；当横摇框架位于纵摇框架的上部时：所述上密封套筒的上端通过纵摇转轴与所述纵摇框架连接，纵摇转轴及其下部装置能够整体相对纵摇框架转动，纵摇转轴端部与所述电能转换模块的第一副发电机输入轴连接，所述纵摇框架的上端通过横摇转轴与所述横摇框架连接，横摇转轴及其下部装置能够整体相对横摇框架转动，横摇转轴端部与所述电能转换模块的第二副发电机输入轴连接，所述横摇框架固定安装于所述支撑平台上；所述横摇转轴与纵摇转轴在水平面内垂直布置。

2.根据权利要求1所述的多自由度俘能的浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述机械传动模块还包括旋转限位装置，所述旋转限位装置包括浮子支架、滑块框和竖直导向杆；所述竖直导向杆固定安装于所述下密封套筒的外周；所述滑块框安装于竖直导向杆上，并能沿所述竖直导向杆上下滑移；所述浮子支架包括水平支架和连接杆，所述水平支架与所述浮子固定连接，所述连接杆下端与所述水平支架固定连接，连接杆上端与所述滑块框固定连接。

3.根据权利要求2所述的多自由度俘能的浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述滑块框内侧与竖直导向杆连接处设置有第二直线轴承，所述竖直导向杆与第二直线轴承同轴安装。

4.根据权利要求1所述的多自由度俘能的浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述横摇框架与横摇转轴之间以及纵摇框架与纵摇转轴之间均连接有刚度可调节的弹簧或者阻尼可调节的阻尼器，当浮体摆角过大影响整体的能量回收效率时，通过控制弹簧刚度或阻尼器阻尼，实现对浮子姿态的调整。

5.根据权利要求1所述的多自由度俘能的浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述下密封套筒包括丝杠腔壳体、丝杠腔上端面法兰和丝杠腔下端面法兰，所述丝杠腔壳体的上下两端分别与丝杠腔上端面法兰和丝杠腔下端面法兰连接；所述上密封套筒包括齿轮箱壳体和齿轮箱上端面法兰，所述齿轮箱壳体的下端与所述丝杠腔上端面法兰连接，齿轮箱壳体的上端与齿轮箱上端面法兰连接；当横摇框架位于纵摇框架的下部时，所述齿轮箱上端面法兰通过所述横摇转轴与所述横摇框架连接；当横摇框架位于纵摇框架的上部时，所述齿轮箱上端面法兰通过所述纵摇转轴与所述纵摇框架连接。

6.根据权利要求5所述的多自由度俘能的浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述推杆为内部中空的空心杆，所述丝杠下端通过球笼轴承与推杆内壁配合，丝杠上端通过第一联轴器与所述机械整流齿轮箱的输入轴连接；丝杠与所述丝杠腔上端面法兰之间通过双向止推轴承连接。

7.根据权利要求5所述的多自由度俘能的浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述推杆外壁套设有第一直线轴承，所述第一直线轴承布置在所述丝杠腔下端面法兰的中心位置；所述丝杠腔下端面法兰内部布置有滑动动密封，以避免海水进入丝杠腔壳体内部。