[發(fā)明專利]一種Y型海浪能吸收和轉(zhuǎn)換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410339432.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN104121140B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高峰;陳衛(wèi)星;高紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F03B13/14
• 分類號(hào): F03B13/14
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國(guó)中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源裝備領(lǐng)域，具體是一種Y型海浪能吸收和轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)

目前的振蕩浮子型海浪發(fā)電技術(shù)基本限制在吸收單自由度能量的基礎(chǔ)上，單個(gè)海浪發(fā)電裝置的發(fā)電功率較低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種Y型海浪能吸收和轉(zhuǎn)換裝置。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種Y型海浪能吸收和轉(zhuǎn)換裝置，包括基礎(chǔ)平臺(tái)、連桿、液壓缸、浮筒、配重、馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、液壓油箱、液壓管路等。發(fā)電過(guò)程中所述浮筒的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)柱塞桿的運(yùn)動(dòng)，將浮筒機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，液壓缸將高壓油通過(guò)高壓油管存儲(chǔ)在蓄能器中，通過(guò)低壓油管從油箱吸入低壓油，蓄能器將高壓油注入到液壓馬達(dá)中，所述的液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。

優(yōu)選地，所述的基礎(chǔ)平臺(tái)以三腳架形式固定在海底，海浪能轉(zhuǎn)換裝置按照特定的方式排列，采用一套發(fā)電系統(tǒng)，所述的發(fā)電系統(tǒng)固定在基礎(chǔ)平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述的海浪能轉(zhuǎn)換裝置中，所述的浮筒通過(guò)一個(gè)U副和一個(gè)P副相對(duì)固定立柱運(yùn)動(dòng)，所述的浮筒具有3自由度的運(yùn)動(dòng)，包括沿著z軸的移動(dòng)和繞著x軸、y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，16根所述的連桿的一端與所述的浮筒的上壁通過(guò)球較鏈接，所述連桿的另一端通過(guò)球較與柱塞的一端鏈接，所述液壓缸的缸筒固定在立柱上面，其中中間的4個(gè)液壓缸柱塞的一端固定在內(nèi)環(huán)上，液壓缸缸體同樣固定在立柱上。所述的配重固定在浮筒的底部用來(lái)匹配浮筒的重力和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

優(yōu)選地，所述的U副包括兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相互垂直，外環(huán)通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與浮筒鏈接，內(nèi)環(huán)通過(guò)另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與外環(huán)鏈接，并且通過(guò)P副與所述立柱鏈接，通過(guò)一個(gè)U副和一個(gè)P副，浮筒可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于立柱的上下運(yùn)動(dòng)和相對(duì)于內(nèi)環(huán)中心的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。

海浪能量通過(guò)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為高壓油存儲(chǔ)在所述蓄能器中，蓄能器通過(guò)液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)換為馬達(dá)的機(jī)械能，最后機(jī)械能通過(guò)與馬達(dá)相連的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

(1)本發(fā)明提供了一種海浪發(fā)電單機(jī)布置的形式，提高了系統(tǒng)的發(fā)電功率，采用了一套發(fā)電系統(tǒng)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。

(2)本發(fā)明采用了液壓作為能量轉(zhuǎn)換的介質(zhì)，適合浮筒受力大，低速的特點(diǎn)。

(3)本發(fā)明的海浪發(fā)電部分，發(fā)電機(jī)構(gòu)能夠吸收浮筒三個(gè)自由度的能量，提高了發(fā)電功率。

(4)本發(fā)明海浪發(fā)電部分的液壓缸固定在基礎(chǔ)立柱上，便于維護(hù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)立體圖；

圖2為海浪能轉(zhuǎn)換部分立體圖；

圖3為系統(tǒng)發(fā)電部分立體圖；

圖中：1-為固定基礎(chǔ)平臺(tái)、2-為海浪能轉(zhuǎn)換裝置、3-為低壓油管、4-為高壓油管、5-為油箱、6-為液壓馬達(dá)、7-為發(fā)電機(jī)、8-為蓄能器、9-為浮筒、10-為連桿、11-為柱塞桿1、12-為缸體、13-為固定立柱、14-為柱塞桿2、15-為U副內(nèi)環(huán)、16-為U副外環(huán)、17-為固定瓦片、18-為法蘭、19-為聯(lián)軸器。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)施提供了一種Y型海浪能吸收與轉(zhuǎn)換裝置，固定基礎(chǔ)平臺(tái)1以三腳架基礎(chǔ)形式固定在海底，轉(zhuǎn)換裝置2以圖1的分布方式排列60個(gè)、蓄能器8、油箱5、液壓馬達(dá)6、發(fā)電機(jī)7均固定在基礎(chǔ)平臺(tái)1上，之間通過(guò)低壓油管3和高壓油管4相連，發(fā)電機(jī)7與液壓馬達(dá)6通過(guò)聯(lián)軸器19相連。

如圖2所示，固定立柱13固定在基礎(chǔ)平臺(tái)1上，浮筒9漂浮在海面上，在海浪作用下有3個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，浮筒9與U副外環(huán)16有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副鏈接，外環(huán)16與內(nèi)環(huán)15通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副鏈接，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相互垂直，內(nèi)環(huán)15中心與立柱13通過(guò)P副鏈接。連桿10一端通過(guò)球較和浮筒鏈接，另一端通過(guò)球較和柱塞桿11鏈接，液壓缸缸體12用固定瓦片17通過(guò)螺栓固定在固定立柱13上，柱塞桿14一端固定在內(nèi)環(huán)15上。

如圖3所示，蓄能器8通過(guò)高壓油管4將高壓油注入液壓馬達(dá)6中，液壓馬達(dá)6通過(guò)聯(lián)軸器19與發(fā)電機(jī)7相連，馬達(dá)7的出油口油管通過(guò)法蘭18與油箱5相連。

本實(shí)施的發(fā)電原理如下：發(fā)電過(guò)程中和海浪能轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)置將高壓油通過(guò)高壓油管3將高壓油存儲(chǔ)在蓄能器8中，通過(guò)低壓油管4從油箱吸入低壓油，蓄能器8將高壓油注入到液壓馬達(dá)6中，液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。