[發明專利]一種帶有繩索結構海浪發電裝置

有效

• 申請號: 201810851667.0
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109113920B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 金振林;趙裕明;張金柱
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18;F15B1/02
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

一種帶有繩索結構海浪發電裝置，主要包括有機架組件、浮動平臺組件、三條安裝在機架組件上且結構相同均布的被動約束支鏈、三條結構相同且沿圓周方向均布的繩索支鏈及液壓發電系統。本發明將海浪的主要運動轉化為浮子的移動與擺動，浮子帶動繩索運動，之后轉化為曲柄盤的轉動，可以很好的適應海浪運動且不受海浪高度的制約，且具有受沖擊力小、海浪能回收率高、結構簡單、投入產出比低、可防護性好及工藝性好等特點。

技術領域

本發明涉及發電技術領域，特別涉及一種海洋波浪能發電裝置。

背景技術

海洋約占地球面積的71％，由于受氣壓和海風的影響，海洋表面幾乎時刻都有波浪產生。這種有規律的、周期性的海水起伏運動蘊含著巨大的能量。隨著“全球變暖”、“能源枯竭”等問題日益凸顯，國際學者們越來越重視這種新型可再生能源的回收與利用。

經過多年的發展，已經有諸多海浪能發電裝置被提出。這些海浪發電裝置大多采用串聯或并聯結構形式。其中，基于串聯結構的海洋波浪發電裝置的吸能機構多為單自由度機構，由于其自由度較少，不能充分利用海浪的運動，導致該種發電裝置對海浪能的回收率較低。基于并聯結構的海洋波浪發電裝置的吸能機構均采用多自由度機構，能夠很好的適應海浪的多自由度復合運動；但是這些發電裝置大多依賴于吸能機構中的伸縮桿往復運動回收能量，在設計的過程中為了使發電裝置能夠適應波浪高度的四季變化，其伸縮桿的極限行程需要設計的很大，這樣一來，不僅增大了發電裝置的體積、提高了發電裝置的制造成本，也降低了發電裝置的利用效率；此外，該種形式的發電裝置的能量回收和轉化部件距離海水較近且隨海浪實時運動，不易防護，易于受到海水的腐蝕，從而降低了它們的運轉可靠性和工作壽命。針對這一現實問題，設計具有海浪能回收率高，制造成本低，可靠性好且易于防護的海浪能發電裝置顯得尤為必要。

發明內容

本發明的目的是提供適應海浪運動且不受海浪高度的制約，海浪能回收率高、制造成本低、可靠性好、易于防護及工藝性好的帶有繩索結構海浪發電裝置。

本發明主要包括機架組件、浮動平臺組件、三條安裝在機架組件上且結構相同均布的被動約束支鏈、三條結構相同且沿圓周方向均布的繩索支鏈及液壓發電系統。

機架組件主要包括三個結構相同且沿圓周方向均布的框架件、液壓缸、第三進油口、第三出油口、第四進油口、第二出油口、液壓缸支座，在框架件內部設有前端橫梁、后端橫梁和中間梁，液壓缸通過液壓缸支座固定在框架件后端橫梁上。液壓缸前端設置有第三進油口和第三出油口，液壓缸的后端設置有第四進油口和第二出油口，并且在這四個進出油口分別安裝單向閥，使第三進油口和第四進油口只能進油，使第二出油口和第三出油口只能出油。

浮動平臺組件包括動平臺、胡克鉸、圓柱桿、繩索連接盤和浮子，在浮動平臺組件中，動平臺的下端通過胡克鉸與圓柱桿的一端連接，圓柱桿的另一端與繩索連接盤固定連接，圓柱桿和繩索連接盤同軸，繩索連接盤與浮子固定連接。

被動約束支鏈包括第一連接座、第一轉動軸、第二轉動軸、第一連桿組、第三轉動軸、第二連桿組、第三連桿組、第四轉動軸、第四連桿組、第五轉動軸。第一連接座固定在框件架的前端的上部，在第一連接座上插接第一轉動軸，第一連桿組的一端套接在第一轉動軸上，第一連桿組中部設有第二轉動軸，第二轉動軸設有第三連桿組，第三連桿組的一端與第二轉動軸相連，第三連桿組的另一端之間第四轉動軸相連接，第四轉動軸的兩端延伸至第三連桿組的外部，第四轉動軸的兩端分別套接第四連桿組的一端，第四連桿組的中部通過第五轉動軸相連，第五轉動軸的兩端延伸至第四連桿組的外部。第一連桿組的另一端通過第三轉動軸相連，第三轉動軸的兩端延伸至第一連桿組的外部，并在第三轉動軸的兩端分別套接第二連桿組，第二連桿組的一端與第三轉動軸相連，第二連桿組的另一端與第五轉動軸的兩端相連。第四連桿組的另一端與浮動平臺的動平臺通過第六轉動軸轉動連接。第一連桿組、第二連桿組、第三連桿組均由兩個結構相同的連桿組合而成。