[實(shí)用新型]一種基于波浪能的船舶發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520761412.7
• 申請(qǐng)日: 2015-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205036499U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳柏霖;張恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳柏霖;張恒
• 主分類號(hào): F03B13/16
• 分類號(hào): F03B13/16
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械工程領(lǐng)域，具體地指一種基于波浪能的船舶發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)能源的需求與日俱增，化石燃料的消耗加劇，由此導(dǎo)致了能源危機(jī)的發(fā)生。化石燃料的燃燒對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響是我們有目共睹的。因此，新能源的開(kāi)發(fā)、研究和利用迫在眉睫。

輪船的航行動(dòng)力主要是通過(guò)柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)，此外船舶上所有設(shè)施所消耗的電能也由柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)而來(lái)，船舶不僅需要攜帶大量的燃油，燃油的燃燒和泄露均會(huì)帶來(lái)污染。而海洋蘊(yùn)藏著豐富的能源，目前已經(jīng)出現(xiàn)多種以波浪或海風(fēng)為主動(dòng)力的發(fā)電裝置，比如潮汐能發(fā)電裝置，海流發(fā)電機(jī)，海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)等，比較引人注目的是浮箱發(fā)電機(jī)。但浮箱發(fā)電機(jī)只能于裝在海邊，并且要專門(mén)建造海上平臺(tái)，而且鑒于大海有潮汐現(xiàn)象，存在發(fā)電量少、發(fā)電不穩(wěn)定等弊端，用無(wú)限擴(kuò)大的鋼架擴(kuò)展規(guī)模在理論上可以實(shí)現(xiàn)，但實(shí)施存在難度。如果能夠把類似的波浪發(fā)電裝置裝在船上，作為船身的附加物，而且降低該裝置對(duì)船正常航行等運(yùn)動(dòng)的影響，就能在較低成本和較實(shí)用的條件下，實(shí)現(xiàn)波浪能量到船舶消耗電能的轉(zhuǎn)換。

波浪能是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，波浪能主要用于發(fā)電,為邊遠(yuǎn)海域的國(guó)防及海洋設(shè)施等提供清潔能源。波浪能發(fā)電即通過(guò)波浪的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,將水的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)變成電能。我國(guó)擁有廣闊的海洋資源,波浪能的理論存儲(chǔ)量約為7000萬(wàn)千瓦,沿海波浪能能流密度大約為2～7kW/m。浙江、福建、廣東和臺(tái)灣沿海均為波能豐富的地區(qū)。可見(jiàn)波浪能具有很大的發(fā)展前景。

基于以上分析，有必要開(kāi)發(fā)一種新型基于波浪能的船舶發(fā)電裝置，以減少柴油機(jī)的使用，節(jié)能減排。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是要提供一種以波浪能為能量輸入的安裝在輪船底艙內(nèi)壁的發(fā)電裝置，該裝置所占空間小，不影響輪船正常航行、綠色環(huán)保、發(fā)電原理簡(jiǎn)單、實(shí)用。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種基于波浪能的船舶發(fā)電裝置（見(jiàn)圖1），其特征在于，它包括軌道、軌道固定支架、滑塊、緩沖裝置、雙邊型永磁直線發(fā)電機(jī)。其中，所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)2為一種工廠包裝流水線所用的直線合金導(dǎo)軌，包括導(dǎo)軌本體、墊板和合金滾輪，導(dǎo)軌2.1通過(guò)螺釘固定在軌道固定支架5上，該支架底部固定在船艙底地板上，共有兩套該導(dǎo)軌，平行布置（見(jiàn)圖1與圖3），整個(gè)導(dǎo)軌系統(tǒng)2沿輪船艙體內(nèi)壁呈U字形布置（見(jiàn)圖2）；每塊墊板2.2一面上安裝有四個(gè)滾輪2.3（見(jiàn)圖4），四個(gè)滾輪與軌道接觸配合（見(jiàn)圖5），墊板的另一面通過(guò)螺栓與滑塊支承軸1.3末端的法蘭盤(pán)1.4固定連接（見(jiàn)圖5），滑塊包括滑塊箱體、支承軸、直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子固定架，兩根滑塊支承軸1.3軸縱向貫穿箱體1.1，通過(guò)軸承配合，起到把滑塊支撐在軌道上的作用，每根滑塊支承軸1.3兩端的法蘭盤(pán)1.4通過(guò)螺栓與前面所述墊板2.2固定連接（見(jiàn)圖5），由此整個(gè)滑塊箱體通過(guò)4個(gè)墊板與16個(gè)滾輪與兩平行導(dǎo)軌組成一個(gè)導(dǎo)軌滑塊系統(tǒng)；滑塊箱體1.1下方焊接有直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子固定架1.2。緩沖器6安裝在兩平行導(dǎo)軌末端（見(jiàn)圖1），由彈簧6.1和擋板6.2組成（見(jiàn)圖7）。雙邊型永磁直線發(fā)電機(jī)包括永磁直線發(fā)電機(jī)定子4和永磁直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子3，永磁直線發(fā)電機(jī)定子4上安裝有永磁體4.1，整個(gè)定子截面呈凹槽狀（見(jiàn)圖3），安裝在輪船底艙地板上，且位于導(dǎo)軌2.1下方；永磁直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子3上有繞組3.2，整個(gè)動(dòng)子安裝在上述滑塊的發(fā)電機(jī)動(dòng)子固定架1.2上。當(dāng)滑塊正確安裝在導(dǎo)軌2.1上時(shí)（見(jiàn)圖6），滑塊上的永磁直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子3能落在永磁直線發(fā)電機(jī)定子4的槽間，動(dòng)子鐵芯3.1和定子的永磁體4.1間留有一定的氣隙，即雙邊型永磁直線發(fā)電機(jī)的定子與動(dòng)子正確配合，處于可發(fā)電狀態(tài)。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果與現(xiàn)有輪船發(fā)電裝置相比具有以下主要的優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型以波浪引起的船體橫搖為源動(dòng)力，整體設(shè)計(jì)方案新穎，產(chǎn)生的電能可實(shí)現(xiàn)直接供輪船使用。通過(guò)滑塊相對(duì)船體運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電的設(shè)計(jì)可應(yīng)用于大部分輪船，沿船體內(nèi)壁布置占用空間小，不影響輪船正常作業(yè)。

2、本實(shí)用新型中所述的發(fā)電裝置安裝在船艙底部，重心低，能有效吸收輪船在波浪激勵(lì)作用下產(chǎn)生的橫搖運(yùn)動(dòng)，在滑塊慣性作用下轉(zhuǎn)化為滑塊相對(duì)于船體沿軌道的運(yùn)動(dòng)，使直線發(fā)電機(jī)的動(dòng)子和定子間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)子上的繞組切割定子上的永磁體產(chǎn)生的磁感線發(fā)電。該發(fā)電原理節(jié)能環(huán)保，不需額外能源，無(wú)排放，發(fā)電效果好。

3、沿船體內(nèi)壁呈U字形布置的發(fā)電機(jī)鋼結(jié)構(gòu)能起到加強(qiáng)船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用。該裝置屬于模塊化設(shè)計(jì)，整體可拆卸，可直接在新船設(shè)計(jì)時(shí)加入，也可在舊船優(yōu)化改造中投入使用。且該裝置不直接與海水接觸，壽命長(zhǎng)，易于保養(yǎng)。