[實(shí)用新型]一種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320641029.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203532147U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢學(xué)生;郭隆洽;楊義林;陳永平;張長(zhǎng)寬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): F03B13/16
• 分類號(hào): F03B13/16
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 虞希光

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊，具體地說(shuō)是涉及一套集成在垂直導(dǎo)樁式浮防波堤上的機(jī)械傳動(dòng)裝置，該裝置與發(fā)電機(jī)連接后組成水平波浪能發(fā)電模塊。在波浪水平運(yùn)動(dòng)作用下，迎浪板沿水平方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)該水平波浪能發(fā)電模塊，可將波浪能轉(zhuǎn)化為電能。

背景技術(shù)

??隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活水平的提高，社會(huì)生產(chǎn)和生活對(duì)能源的需求與日俱增。海洋作為一個(gè)巨大的能源寶庫(kù)，已逐漸成為備受關(guān)注的探索對(duì)象，其中，波浪能則是海洋能中所占比重較大的海洋能源之一。

??波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，其研究重點(diǎn)集中于四種被認(rèn)為具有商業(yè)價(jià)值的裝置，包括：振蕩水柱式波能轉(zhuǎn)換裝置、擺式波能轉(zhuǎn)換裝置、振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置和收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置。雖然針對(duì)波浪能開(kāi)發(fā)利用的發(fā)明專利至今已有數(shù)千件，然而大部分波浪能利用裝置卻面臨著一些共性問(wèn)題，即：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，波能轉(zhuǎn)換效率較低，同時(shí)由于波能裝置所處的海況較為惡劣，其建造和維護(hù)成本依然居高不下。因此，現(xiàn)階段波能發(fā)電很難滿足實(shí)際生產(chǎn)生活的需求。

垂直導(dǎo)樁式浮防波堤是一種親水性較強(qiáng)的新型防波堤，若能將水平波浪能發(fā)電模塊集成于其上，則一方面可充分利用水平波浪能，且提高防波堤消浪效果，另一方面也可使波浪能發(fā)電裝置核心部件免受惡劣海況的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明、海域適應(yīng)性強(qiáng)、建造和維護(hù)成本可控且兼?zhèn)鋼趵讼ê筒ɡ四荛_(kāi)發(fā)利用等特點(diǎn)的基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊，包括矩形浮箱、垂直導(dǎo)樁、帶齒槽的懸臂、迎浪板、弧形滑道、發(fā)電機(jī)、齒輪以及棘輪等組成部件，其特征是矩形浮箱上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)樁限位孔，兩個(gè)導(dǎo)樁限位孔中安裝有垂直導(dǎo)樁，兩側(cè)帶有齒槽的懸臂與背浪面帶有滑道的迎浪板相連，迎浪板底部坐落于弧形滑道上，弧形滑道一端固定在矩形浮箱的底部，懸臂兩側(cè)的齒槽與齒輪在鉸鏈軸承和履帶聯(lián)結(jié)系的配合下緊密嚙合，左部棘輪和右部棘輪在傳動(dòng)軸的配合下分別與齒輪緊密嚙合。水平波浪運(yùn)動(dòng)作用下，迎浪板帶動(dòng)懸臂作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，懸臂通過(guò)緊密嚙合的齒輪將齒輪將其往返轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給左部棘輪和右部棘輪，左右兩棘輪可相互配合將這種往返轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)軸的單向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

所述的兩個(gè)導(dǎo)樁限位孔對(duì)稱居中分布為矩形浮箱上。

所述的背浪面帶滑道的迎浪板背側(cè)滑道垂直距離大于迎浪板本身的運(yùn)動(dòng)幅度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

①?基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊位于矩形浮箱上部，避免與海水直接接觸，從而解決了一般波能裝置普遍存在的嚴(yán)重海水腐蝕和波浪力破壞問(wèn)題，提高了波能裝置核心部分的安全性和可靠性。

②?基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的水平波浪能發(fā)電裝置，將波浪的水平運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為與矩形浮箱連接的迎浪板的往返運(yùn)動(dòng)，又通過(guò)相應(yīng)的波浪能發(fā)電模塊保證傳動(dòng)軸始終保持單向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)波浪左右往返均可發(fā)電的目的，從而提高了波浪能的利用效率。

③?一般波浪能發(fā)電裝置對(duì)潮位變化的適應(yīng)性很差，而本技術(shù)中基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的水平波浪能發(fā)電裝置，在不同潮位情況下，迎浪板均能隨波浪自由運(yùn)動(dòng)，從而使得本模塊對(duì)潮位變化具有很好的適應(yīng)性，延長(zhǎng)了波能發(fā)電裝置的工作時(shí)間。

④迎浪板利用弧形導(dǎo)軌的坡度由自身重力提供回復(fù)力，其在任意位置上都有往導(dǎo)軌最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，從而使其左右往復(fù)移動(dòng)更加容易，實(shí)現(xiàn)了水平波浪能提取的功能。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的一種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊示意圖。圖中，1為矩形浮箱，2為導(dǎo)樁限位孔，3為垂直導(dǎo)樁，4為兩側(cè)帶齒槽的懸臂，5為迎浪板，6為弧形滑道，7為齒輪，8為左部棘輪，9為右部棘輪，10為發(fā)電機(jī)，11為傳動(dòng)軸，12為鉸鏈軸承，13為履帶聯(lián)結(jié)系。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：