[發明專利]重力擺-滑塊式浮子波浪能發電裝置

有效

• 申請號: 201510021780.2
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104632516B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 陳兵;張歡;周歡;周天語
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于海洋可再生能源利用技術領域，涉及到一種利用波浪能的浮子發電裝置。

背景技術

在全球能源緊缺和對環境保護日益重視的大背景下，清潔、可再生能源的利用技術逐漸成為研究熱點。波浪能在海洋中分布廣泛，蘊藏量總量較大，是一種開發前景廣闊的海洋可再生能源。目前利用波浪能發電的裝置主要分為5類：振蕩水柱式、浮筏式、浮子式、擺式及越浪式。其中浮子式波能發電裝置結構簡單，尺寸可靈活選擇，發展前景廣闊。常規的浮子波浪能發電裝置只利用其在波浪中的上下方向的運動，對于水平方向的運動能量不能有效的提取，因此降低了能量利用率。另外，現有的浮子式裝置通常是多體式的，即浮子跟隨波面運動，而能量轉換系統放在另一個靜止且密封的工作艙中，靠浮子和靜止艙體的相對運動提取能量，這樣靜止的密封艙體需要開口使運動構件通過，對密封和防腐性能要求較高，增加了產品的設計及制造成本。

發明內容

本發明將重力擺-滑塊以及能量轉換系統等工作裝置都放置在浮子內部空間形成的浮力艙中，使浮子和工作艙合而為一，構成一個整體的重力擺-滑塊式波浪能發電裝置，只需要密封浮力艙一個艙室，沒有運動構件穿透艙壁。利用浮力艙在波浪作用下的擺動，使浮力艙與內部的重力擺-滑塊系統的重心發生水平方向及垂直方向的相對運動，驅動液壓系統等能量轉換系統進行工作，比通常的浮子式波浪能發電裝置多提取了浮子水平運動吸收的能量，因此本發明提供了一種密封性能好，能量利用率高、結構簡單的波浪能發電裝置。

本發明所采用的技術方案是：

一種重力擺-滑塊式浮子波浪能提取裝置，其特征在于，該裝置包括浮力艙和安裝在浮力艙內部的重力擺、液壓式能量轉化系統、支架，

其中，重力擺包括重力擺主體、大質量滑塊和復位彈簧；液壓式能量轉化系統包括液壓缸A、液壓缸B、內滑道、外滑道、萬向鉸支座A、萬向鉸支座B；

支架由四根立柱及兩根頂部交叉橫桿組成，四根立柱固定于浮力艙的內壁上，由浮力艙包裹，外滑道固定于重力擺主體下表面，內滑道固定于大質量滑塊上表面，由于外滑道的限制，內滑道只能沿外滑道進行上下滑動，復位彈簧布置于滑道軸線上，且兩端固定在重力擺主體下表面和大質量滑塊上表面，用于承擔大質量滑塊的重量；

重力擺通過萬向鉸支座A吊裝于支架上，可繞吊裝點在任意方向進行擺動；八個萬向鉸支座B兩兩對稱布置于交叉橫桿與重力擺主體之間的前后、左右四個方向上，每對萬向鉸支座B之間連接有液壓缸A，液壓缸A由重力擺進行驅動；四個鉸耳兩兩對稱分布于重力擺主體的下表面和大質量滑塊的上表面，每對鉸耳之間連接有液壓缸B，液壓缸B由大質量滑塊驅動。

當復位彈簧處于平衡狀態時，內滑道的頂部位于外滑道的中間位置，為內滑道的上下滑動留有余量，方便大質量滑塊進行垂直方向的運動；

大質量滑塊相對于重力擺主體軸線滑動，在靜止狀態通過復位彈簧使滑塊保持在平衡位置。

重力擺的擺動和大質量滑塊的運動都用來液壓式能量轉化系統，把波浪的能量提取出來。

本發明的效果和益處是：

(1)相對于普通的浮子波浪能發電裝置，采用將液壓系統等置于浮力艙1內部的布置方式可以有效防止系統受到海水腐蝕，也可降低其對密封性要求，另外還可以防止因液壓油泄漏造成的海洋污染問題；

(2)相對于普通的浮子波浪能發電裝置，采用重力擺-滑塊機構不僅可以利用浮子的上下運動時的能量，還可以利用其在水平方向運動所產生的能量，極大的提高裝置的能量利用效率。

(3)對于重力擺的水平及垂直運動，采用了兩種不同的液壓缸布置方式，有效避免了由一種液壓布置方式產生的運動抵消效應。

(4)內滑道與外滑道布置于兩個重力擺主體與大質量滑塊之間可以降低重力擺的重心，增大其水平擺動時產生的力矩。

(5)相對于普通的浮子波浪能發電裝置，該裝置無復雜的外部機構，方便投放與回收。

附圖說明

圖1是重力擺-滑塊式浮子波浪能發電裝置整體剖視圖。

圖2是重力擺-滑塊式浮子波浪能發電裝置內部安裝前視圖。

圖3是重力擺-滑塊式浮子波浪能發電裝置安裝立體視圖。

圖中：1浮力艙；2復位彈簧；3支架；4重力擺主體；5大質量滑塊；

6液壓缸A；7液壓缸B；8內滑道；9外滑道；10萬向鉸支座A；

11萬向鉸支座B.

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施方式。