[发明专利]将波浪起伏的高低水头势能差转变为电能的装置

摘要

本发明公开一种远海永不停歇波浪势能发电装置，是无污染清洁能源中唯一提出兼备了火电使用中才有的三大优势：常态供电、规模巨大、电价低廉；发明具有：利用浮箱和水箱对同一个波浪涌起和平复两次做功；可在大风浪做功又可利用放大做功幅度活动杆按最小波浪起伏值不间断发电；可在水体保持最佳做功半潜深度和提供重心定位的加水重心定位连接槽和锥形浮桶；连接槽可拼装出需要的整体规模；利用水下稳定水体与水面波浪起伏差提供反作用力平台的水下平衡翼流板；可对水上装置倾斜自动纠偏的导板导轮及弹簧；整体装置在陆地组装后再运至沉放点沉放，可对发电装置定位可控牵引的坠重框架；能将波浪势能转化为电能的棘轮齿轮匀速飞轮等机件。

主权项

一种将波浪起伏的高低水头势能差转变为电能的装置，包括将左、右立柱叉头及轴承座(3)(4)做为自身端头活动支点的浮箱摇梁(1)，摇梁通过其摇梁及叉头支点轴及轴承(5)可不受其它机件制约的上下摇动；摇梁前端安装有压重水箱(8)、做功浮箱(9)， 浮箱与摇梁通过一个底大上小的锥形支架连接，浮箱本身的结构也是底大上小的锥体，目的是更充分地利用波浪涌起时的上升势能，使浮箱底部相对巨大的受力面积得到的波浪势能，集中作用到摇梁端头某段应力点上，同时浮箱两端的锐角可减少浮箱在横向波浪中的无功摇摆；做功时，当一个波浪涌起，浪峰将托起做功浮箱(9)，同时浮箱带动能自动灌注海水的 压重水箱(8)、浮箱摇梁(1)的受力端同步上升，这是摇梁的第一次做功；而当这同一个波浪平复时，浮箱上升的作用力消失，已经灌注了海水的压重水箱(8)将用其自装海水的质量带动浮箱摇梁(1)受力端下坠，这是摇梁的第二次做功；第二次的表现为：Y1＞F1+X式中：Y1＝压重水箱(8)所装载海水的质量；F1＝机械做功时所需做功力换算成的质量；X＝机械做功时各种阻力系数和换算成的质量，做功浮箱(9)第一次做功所需浮力的表现为：Z1＝Y1×2式中：Z1＝做功浮箱(9)带动压重水箱(8)和浮箱摇梁(1)受力端同步上升时所需的浮力：Y1＝压重水箱(8)所装载海水的质量；浮箱摇梁(1)中上段通过摇梁及活动杆共用轴及轴承(6)与放大做功幅度的活动杆(2)受力端头连接，在摇梁带动活动杆活动时，活动杆受力端是以活动杆及叉头支点轴及轴承(7)为支点将做功尺寸传递至其做功端的，所以活动杆以这个支点为中线设计两端尺寸配置相差巨大，造成活动杆在做功中有放大做功幅度的作用，具体为：F2＝I×(F4÷F3)式中：F2＝放大做功幅度的活动杆(2)做功端头做功时所需放大的尺寸；I＝浮箱摇梁(1)通过摇梁及活动杆共用轴及轴承(6)带动放大做功幅度的活动杆(2)受力端活动时的尺寸；F4＝放大做功幅度的活动杆(2)做功端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的尺寸；F3＝放大做功幅度的活动杆(2)受力端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的尺寸，由公式得知：本发明装置在选定海域可按其历年中最小波浪起伏值做功发电，而为这种不间断供电提供保障功能的产生，是通过放大做功幅度活动杆(2)实现的，其中线两端长度配置的倍数，就是其做功端需要放大做功幅度的倍数；而在放大做功幅度的活动杆(2)按做功需要放大做功幅度后，其通过浮箱摇梁(1)传导至压重水箱(8)寻求的第二次做功时下垂重力质量变为：Y1＞F1×(F4÷F3)+X式中：Y1＝压重水箱(8)所装载海水的质量；F1＝放大做功幅度的活动杆(2)做功端需要的做功力换算成的质量(与前式中的F1意义相同)；F4＝放大做功幅度的活动杆(2)做功端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的尺寸；F3＝放大做功幅度的活动杆(2)受力端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的尺寸；X＝机械做功时各种阻力系数和换算成的质量，此时带动压重水箱(8)和浮箱摇梁(1)前端同步上升的做功浮箱(9)第一次做功时所需浮力的表现仍为：Z1＞Y1×2式中：Z1＝做功浮箱(9)带动压重水箱(8)和浮箱摇梁(1)受力端同步上升时所需的浮力和； Y1＝压重水箱(8)所装载的海水的质量，以上设计中“Z1”即做功浮箱(9)的浮力，是通过对浮箱体积的大小来实现的，应该说，海水中波浪起伏对悬浮物能产生的势能，完全可以满足本发明中最大的做功需要。