[發明專利]一種波浪能發電裝置用液壓蓄能發電式錨泊系統

有效

• 申請號: 202010778506.0
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112065641B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 王文勝;葉寅;盛松偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F03B13/20
• 分類號: F03B13/20;F03B11/00;B63B22/04
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;莫瑤江

1.一種波浪能發電裝置用液壓蓄能發電式錨泊系統，其特征在于：包括錨、錨鏈、錨機、掣鏈器、纜繩、液壓缸、蓄能器、油箱和液壓發電系統；錨機和掣鏈器安裝在波浪能發電裝置的頂端，錨鏈的一端連接錨，另一端安裝在錨機上，并且和纜繩連接；液壓缸、蓄能器、油箱和液壓發電系統安裝在波浪能發電裝置的底部艙室，纜繩的另一端與液壓缸的活塞桿相連接，液壓缸的有桿腔一路通過單向閥連接到蓄能器，一路通過單向閥連接油箱，液壓缸的無桿腔直接與底部艙室的空氣相連通；當液壓缸受到錨泊力時，液壓缸活塞桿運動，將液壓缸有桿腔的油打入蓄能器，蓄能器蓄積一定的液壓油后釋放帶動液壓發電系統發電，當液壓缸未受錨泊力時，液壓缸活塞桿復位，液壓缸有桿腔從油箱中吸油；

所述的液壓缸水平安裝在波浪能發電裝置的底部艙室，該底部艙室還設置有定滑輪，纜繩另一端繞過定滑輪與液壓缸的活塞桿相連接，所述的液壓缸的無桿腔中設置有用于使液壓缸活塞復位的回復彈簧；

所述的蓄能器為蓄能器組；

所述的纜繩為鋼絲纜繩；

還包括防撞結構，用于控制液壓缸活塞桿行程，防止液壓缸被破壞；

所述的防撞結構包括相對液壓缸活塞桿設置的三角支撐架，三角支撐架和液壓缸活塞桿相對的端面分別設置防撞橡膠塊，三角支撐架設置防撞橡膠塊的端面還設置有供纜繩穿過的通孔；

在普通浪況下，半潛式波浪能發電裝置所受的錨泊力較小，只利用常規的錨泊系統就可以抵御錨泊力，此時錨鏈還處于懸鏈線的狀態，掣鏈器和錨機都處于正常工作狀態，錨鏈比較松弛，在波浪的作用下，懸鏈線稍微拉長之后又恢復到原來的狀態，連接錨鏈另一端的鋼絲纜繩此時還不受錨泊力；

當浪況逐漸增大，波浪處于較大浪況時，半潛式波浪能發電裝置所受的錨泊力也隨之增大，錨鏈在波浪的作用下逐漸趨于繃緊，但是還沒有完全繃緊，半潛式波浪能發電裝置逐漸后退，在一個波浪周期下，又會恢復到原來的狀態，此時掣鏈器和錨機仍然處于正常工作狀態，連接錨鏈另一端的鋼絲纜繩此時仍然不受錨泊力；

當浪況繼續增大，波長很長，處于大浪情況下，波浪的半個周期超過了已經釋放的錨鏈的長度，錨鏈在波浪的作用下經常處于繃緊狀態，此時，需要將掣鏈器打開，釋放所有錨鏈，在波浪前半個周期的作用下，由于沒有掣鏈器的阻止，與錨鏈一端連接的鋼絲纜繩也會與錨鏈受到相同的錨泊力，因此與鋼絲纜繩連接的液壓缸的活塞桿會向左移動，但是并沒有移動到極限位置，也即是液壓缸活塞桿端的防撞橡膠塊沒有和三角支撐架的防撞橡膠塊接觸，活塞桿向左移動將液壓缸的有桿腔中的液壓油打入蓄能器組，蓄能器組的壓力較高，液壓缸抵抗錨泊系統的反作用力等于液壓缸有效截面面積乘以蓄能器組的壓力，也即是抵抗錨泊系統的反作用力較大，當處于波浪后半個周期時，錨鏈和鋼絲纜繩不受錨泊力，錨鏈恢復至懸鏈線狀態，此時液壓缸在無桿腔設置的回復彈簧的作用下，活塞桿向右移動，液壓缸的有桿腔通過單向閥從液壓油箱中吸油；如此進行往復循環，等到蓄能器組中進入的液壓油量達到液壓發電系統的發電要求時，蓄能器組的液壓油釋放，帶動液壓發電系統發電；

當浪況達到所設計的錨泊系統極限的情況下時，在波浪的前半個周期的作用下，錨鏈和鋼絲纜繩受到的錨泊力更大，鋼絲纜繩將拉動液壓缸活塞桿一直向左移動，將液壓缸的有桿腔中的液壓油打入蓄能器組，直到液壓缸活塞桿端的防撞橡膠塊和三角支撐架的防撞橡膠塊碰撞，利用橡膠塊緩沖更大的錨泊力，等到波浪的后半個周期時，錨鏈和鋼絲纜繩卸下錨泊力，液壓缸在無桿腔設置的回復彈簧作用下，活塞桿向右移動，液壓缸的有桿腔通過單向閥從液壓油箱中吸油，直到下一波浪周期開始，進行往復循環，等到蓄能器組中的液壓油量達到發電要求，蓄能器組的液壓油釋放，帶動液壓發電系統發電。

2.根據權利要求1所述的一種波浪能發電裝置用液壓蓄能發電式錨泊系統，其特征在于：所述的液壓缸活塞桿端部設置一圓盤，纜繩連接在該圓盤中心，所述的防撞橡膠塊間隔布置在該圓盤上。

3.根據權利要求2所述的一種波浪能發電裝置用液壓蓄能發電式錨泊系統，其特征在于：所述的三角支撐架的端面也為一圓盤，防撞橡膠塊間隔布置在該圓盤上。