CN103061961A - 立式波力发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式波力发电设备，包括发电装置、用于驱动发电装置发电的驱动装置及控制驱动装置动作的波动装置，所述波动装置包括配重底座、纵向设于所述配重底座上的滑道及套设于滑道上并可沿与该滑道纵向做往复滑动的采波板；所述驱动装置包括与发电装置连接的液压马达和一端置于液压马达内的活塞杆，所述液压马达设于一与采波板相连的密封容器内；所述滑设有一腔室，活塞杆为中空结构，其一端置于滑道的腔室内并在外力作用下可于该腔室内做往复抽动，其另一端插入液压马达。本立式波力发电设备结构简单，维护方便，不易损坏；能量转换率高，发电效率高，无需大面积围海筑坝，实现方式较为灵活，有利于降低利用海洋能发电的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电设备，尤其是涉及一种立式波力发电设备。
背景技术
地球的四分之三的表面为海洋，幅域辽阔，具有“无风三尺浪”的特点，海水中蕴含的能量不但无穷无尽，而且清洁环保。现代海洋能源开发主要就是指利用海洋能发电。利用海洋能发电的方式很多，其中包括波力发电、潮汐发电、潮流发电、海水温差发电和海水含盐浓度差发电等。
目前国内外已开发利用的海洋能发电主要形式是潮汐发电，就是在海湾建一拦水堤坝构成水库，利用潮汐涨落时海水位的升降，驱动水轮发电机组发电；这种筑坝成库进行潮汐发电的技术首先必须大面积围海筑坝才能有效提高发电的规模，因此需要占用非常巨大的海岸面积和巨大的投资。近几年有一种海洋发电装置是利用海浪的推力使海浪能转化为高速流动的气体，再由气体推动空气涡轮的叶片旋转进行发电，气体与叶片作用的时间短，能量吸收少，能量转换率低，再者其设备结构复杂，维护成本高。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种结构简单，易于维护，能量转换率高的立式波力发电设备。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种立式波力发电设备，包括发电装置、用于驱动发电装置发电的驱动装置及控制驱动装置动作的波动装置，所述波动装置包括配重底座、纵向设于所述配重底座上的滑道及套设于滑道上并可沿与该滑道纵向做往复滑动的采波板；所述驱动装置包括与发电装置连接的液压马达和一端置于液压马达内的活塞杆，所述液压马达设于一与采波板相连的密封容器内；所述滑设有一腔室，活塞杆为中空结构，其一端置于滑道的腔室内并在外力作用下可于该腔室内做往复抽动，其另一端插入液压马达。本发电设备通过将滑道内设一腔室，相当于液压马达用的一个液压缸，内部中空的活塞杆既是一个活塞，也是一个输液管道，当采波板在随着波浪向上活动时，带动密封容器内的液压马达一起向上移动，继而活塞杆沿着腔室向上抽动，液压液从活塞杆内回流回腔室内，液压马达不做功，发电装置停止发电；而当采波板随波向下时，加上采波板本身的重力作用，采波板向下活动，带动密封容器内的液压马达一起向下移动，继而活塞杆沿着腔室向下推动，液压液通过活塞杆重新流入液压马达内，液压马达开始做功，驱动发电装置发电。本设备结构简单巧妙，不易损坏，易于维护，节约成本，发电效率高。
作为优选，所述液压马达包括第一路液压马达和第二路液压马达，所述发电装置包括第一路发电装置和第二路发电装置；在所述采波板处于靠近配重底座方向运动的状态时，所述第一路液压马达驱动所述第一路发电装置发电，和/或，在所述采波板处于远离配重底座方向运动的状态时，所述第二路液压马达驱动所述第二路发电装置发电。本发明通过设置两路液压马达和两路发电装置，该情形下，本发明可在双行程工作模式下进行发电，可以通过内部管路，当采波板随波上行，第一液压马达内的液压液回流至滑道腔室内，第一液压马达不做功，第一发电装置不发电，回流至腔室内的液压液通过内部管路流向第二路液压马达内，第二路液压马达做功，继而驱动第二发电装置发电；当采波板随波下行时，同时在重力作用下，活塞杆向下插入滑道中，第二液压马达内的液压液上行至第一液压马达内，第一液压马达做功驱动第一发电装置发电，第二液压马达不做功，第二发电装置不发电。双行程工作模式可进一步提高了波力发电的容量和效率，更好的利用波浪能。
进一步的，所述滑道上靠近配重底座的一端与采波板之间设有一弹簧，可以避免采波板从滑道上拉脱，同时也可避免采波板运动幅度过大因撞击配重底座1而损坏。
进一步的，所述滑道上靠近采波板的下端面处与弹簧的上端面之间套设有第一滑环，该第一滑环通过第一连杆与采波板固连，设置滑环可以更好的稳定采波板的滑行轨道。
所述滑道上靠近采波板的上端面处套设有第二滑环，该第二滑环通过第二连杆与采波板固连。上下两侧各设置一滑环，提高采波板滑行时的稳定度，提高发电效率和能量的利用率。
所述第一滑环与第二滑环对称分布于所述采波板的两侧。前后对称布置一滑环，可增加设备的耐用度。
再进一步的，所述密封容器上设有一支撑环，该支撑环通过连杆与采波板固连，更有利于使密封容器随着采波板做上下波动，并为密封容器和活塞杆等提供更好的刚性支撑。
作为优选，所述配重底座的为带有锥形尖底的混凝土圆柱形。
所述发电装置设于密封容器内，密封容器的上方设有一信号灯，该信号灯可以提供信号光，起到提醒作用，可避免海上船只在晚上碰撞本设备。
所述密封容器的外轮廓线为流线型轮廓线，可以减少密封容器随采波板运动过程中所需要克服的阻力，降低能量损耗。
本发明提供的立式波力发电设备，整体结构简单，不易损坏，各部件之间的加工和安装成本低，便于维护；采波板的板面可根据实际需要设计，即根据立式波力发电设备实际所在海洋的情况，可设计采波板的板面大小，滑道的外部形状等，以提高立式波力发电设备的发电效率，降低利用海洋能发电的成本，进而有利于波力发电技术的推广应用。
综上所述，本发明有以下优点：本立式波力发电设备结构简单，维护方便，不易损坏；能量转换率高，发电效率高，无需大面积围海筑坝，实现方式较为灵活，有利于降低利用海洋能发电的成本。
附图说明
图1为本发明的实施例一的结构示意图。
图2为本发明的实施例二的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1为本发明的一种实施例，立式波力发电设备，包括发电装置、用于驱动发电装置发电的驱动装置及控制驱动装置动作的波动装置，所述波动装置包括配重底座1、纵向设于所述配重底座上的滑道2及套设于滑道2上并可沿与该滑道纵向做往复滑动的采波板4，可选的，采波板4为圆形结构；所述驱动装置包括与发电装置连接的液压马达和一端置于液压马达内的活塞杆10；由于实际海洋环境中，海水含盐量高，对发电装置的腐蚀较强。在上述技术方案的基础上，为了防止发电装置被海水的腐蚀，延长发电装置的使用寿命，发电装置可设置于一中空的密封容器8内，所述液压马达和发电装置均设于一密封容器8内，该密封容器与采波板4相连的，并可随着采波板做上下运动。为了减少密封容器随采波板运动过程中所需克服的阻力，降低能量损耗，可选的，密封容器8的轮廓可设计为流线形。在一种可选的实施方式中，密封容器8的上下端为半球结构或半椭球结构，中间部位为圆柱结构。
所述滑道2设有一腔室，活塞杆10为中空结构，其一端置于滑道2的腔室内并在外力作用下可于该腔室内做往复抽动，其另一端插入液压马达,该滑道的腔室相当于液压马达的液压缸，本发明省去了液压缸这一部件，不仅减小了设备体积，降低成本的同时也提高了设备的稳定性。该情形下，密封容器8随采波板4相对滑道2上下移动的结构，相当于液压缸结构；液压马达的活塞杆10为中空杆，通过活塞杆10沿滑道2的中心轴线上下抽动来泵送液压液，进而驱动液压马达动作。
为了提高采波板的运动稳定性，在滑道2上靠近采波板4的下端面处套设有第一滑环61，该第一滑环61通过第一连杆5与采波板4固连，采波板4的外径可大于第一滑环61的外径，该情形下，第一连接杆5可包括第一竖直连接杆51和第一倾斜连接杆52，第一竖直连接杆51用于连接第一滑环61和采波板4的圆周部位，第一倾斜连接杆52用于连接第一滑环61与采波板4的垂直部位。
为了防止采波板向上运动时幅度过大而撞向配重底座，或者避免采波板从滑道上拉脱，所述滑道2上位于第一滑环61处设有一弹簧3，弹簧3的两端可分别连接第一滑环61和配重底座1，以通过第一滑环61向采波板4施加一回复力和缓冲力。
所述密封容器8上设有一支撑环9，该支撑环9通过连杆与采波板4固连，进而通过支承环9为密封容器8和/或活塞杆10等提供更好的刚性支撑。
为了避免海上船只在晚上碰撞立式波力发电设备，可选的，上述立式波力发电设备中，密封容器8的上方还可设置有信号灯11，信号灯11开在晚上发出信号光，从而起到提醒的作用，以免船只误撞立式波力发电设备。
为了更好的利用波浪能，如图2所示，为本发明的第二种实施例的结构示意图，本实施例中，所述配重底座1的为带有锥形尖底的混凝土圆柱形，使得该配重底座可便于插入海底的海床上，以提高立式波力发电设备整体的稳定性。
为了提高采波板4沿滑道2的中心轴向定向滑动，可以在所述滑道2上靠近采波板4的上端面处套设有第二滑环62，该第二滑环62通过第二连杆7与采波板4固连。采波板4的外径可大于第二滑环62的外径，该情形下，第二连接杆7可包括第二竖直连接杆71和第二倾斜连接杆72，第二竖直连接杆71用于连接第二滑环62和采波板4的圆周部位，第二倾斜连接杆72用于连接第二滑环62与采波板4的垂直部位。
为了提高设备的使用寿命和协调性，通常将第一滑环61和第二滑环62对称分别于采波板4的两侧。
本发明提供的立式波力发电设备还可设置两路马达和两路发电装置，例如设置两路液压马达和两路发电装置（图中未示出），即所述液压马达包括第一路液压马达和第二路液压马达，所述发电装置包括第一路发电装置和第二路发电装置；在所述采波板处于靠近配重底座1方向运动的状态时，所述第一路液压马达驱动所述第一路发电装置发电，和/或，在所述采波板处于远离配重底座1方向运动的状态时，所述第二路液压马达驱动所述第二路发电装置发电。该情形下，本发明可在双行程工作模式下进行发电，该双行程工作过程例如：通过管路（图中未示出）设置，该管路可为多种实施结构，只需实现将第一液压马达不做功时，回流至滑道腔室内的回流液输送向第二液压马达即可，属于本领域的公知技术，此处不再详述；带腔室的滑道相当于液压马达用的一个液压缸，内部中空的活塞杆既是一个活塞，也是一个输液管道，当采波板在随着波浪向上活动时，带动密封容器内的液压马达一起向上移动，继而活塞杆沿着腔室向上抽动，液压液从活塞杆内回流回腔室内，液压马达不做功，发电装置停止发电；而当采波板随波向下时，加上采波板本身的重力作用，采波板向下活动，带动密封容器内的液压马达一起向下移动，继而活塞杆沿着腔室向下推动，液压液通过活塞杆重新流入液压马达内，液压马达开始做功，驱动发电装置发电。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种立式波力发电设备，包括发电装置、用于驱动发电装置发电的驱动装置及控制驱动装置动作的波动装置，所述波动装置包括配重底座（1）、纵向设于所述配重底座上的滑道（2）及套设于滑道（2）上并可沿与该滑道纵向做往复滑动的采波板（4）；所述驱动装置包括与发电装置连接的液压马达和一端置于液压马达内的活塞杆（10），其特征在于：所述液压马达设于一与采波板（4）相连的密封容器（8）内；所述滑道（2）设有一腔室，活塞杆（10）为中空结构，其一端置于滑道（2）的腔室内并在外力作用下可于该腔室内做往复抽动，其另一端插入液压马达。
2.根据权利要求1所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述液压马达包括第一路液压马达和第二路液压马达，所述发电装置包括第一路发电装置和第二路发电装置；在所述采波板处于靠近配重底座（1）方向运动的状态时，所述第一路液压马达驱动所述第一路发电装置发电，和/或，在所述采波板处于远离配重底座（1）方向运动的状态时，所述第二路液压马达驱动所述第二路发电装置发电。
3.根据权利要求2所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述滑道（2）上靠近配重底座（1）的一端与采波板（4）之间设有一弹簧（3）。
4.根据权利要求3所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述滑道（2）上靠近采波板（4）的下端面处与弹簧（3）的上端面之间套设有第一滑环（61），该第一滑环（61）通过第一连杆（5）与采波板（4）固连。
5.根据权利要求4所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述滑道（2）上靠近采波板（4）的上端面处套设有第二滑环（62），该第二滑环（62）通过第二连杆（7）与采波板（4）固连。
6.根据权利要求5所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述第一滑环（61）与第二滑环（62）对称分布于所述采波板（4）的两侧。
7.根据权利要求6所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述密封容器（8）上设有一支撑环（9），该支撑环（9）通过连杆与采波板（4）固连。
8.根据权利要求7所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述配重底座（1）的为带有锥形尖底的混凝土圆柱形。
9.根据权利要求8所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述发电装置设于密封容器（8）内，密封容器的上方设有一信号灯（11）。
10.根据权利要求9所述的立式波力发电设备，其特征在于：所述密封容器（8）的外轮廓线为流线型轮廓线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHEJIANG FANGXIANG INDUSTRIAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: TAIZHOU FANGKE AUTO PARTS CO., LTD. Effective date: 20150902 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150902 Address after: 314200, No. 2, No. 2367, Xing Gong Road, Pinghu economic and Technological Development Zone, Pinghu, Zhejiang Applicant after: THE DIRECTION OF ZHEJIANG INDUSTRIAL CO., LTD. Address before: Taizhou City, Zhejiang province 318000 Yuhuan County science and Technology Industrial Park Truman straight Tang Applicant before: Taizhou Fangke Auto Parts Co., Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Vertical wave power generator Effective date of registration: 20200313 Granted publication date: 20150930 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd Pinghu branch Pledgor: ZHEJIANG FANGXIANG INDUSTRIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2020330000097 |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 314200 plant 2, No. 2367 Xingong Road, Pinghu Economic and Technological Development Zone, Pinghu City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Zhifang Industrial Co.,Ltd. Address before: 314200 plant 2, No. 2367 Xingong Road, Pinghu Economic and Technological Development Zone, Pinghu City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG FANGXIANG INDUSTRIAL Co.,Ltd. |