CN103397978B - 浮管式波浪发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮管式波浪发电机，包括密封金属管和设置于密封金属管内的动子系统、定子系统、吊簧和滑轨；定子系统设置于密封金属管内管壁上；动子系统设置位于由定子系统所围成的腔体内的滑轨上。滑轨上端吊置于密封盖板下端设置的吊簧上，整个滑轨动子系统吊置于定子中间；设置于滑轨下端的滑轨配重使吊簧实现最活跃的弹性，波浪波动滑轨动子系统作上下往复运动；本发明采用的波浪发电机是在密封的金属管内设置有直线发电机、吊簧、滑轨、保护磁铁、配重。通过设置恰当的浮管配重使浮管始终呈直立状态，悬浮于波浪波动最活跃的波动层；多台并列安装时，用刚性支架相互支撑，保持距离避免碰撞，形成规模发电。

Description

浮管式波浪发电机

技术领域

本发明涉及一种水力发电机，特别涉及一种利用波浪能来发电装置。

背景技术

海洋辽阔无际，占地球表面70.8％，海浪无休无止、从不停息，海洋“无风三尺浪”，浪起浪落中蕴藏着巨大的能量。利用海浪发电，对解决世界的能源问题有着重大的意义。因此，世界各国一直在不断寻求各种安全环保、方便适用、价廉物美的可再生能源并得到有效利用。江、河、湖、海蕴藏着巨大的波浪动力资源

但是，现有的波浪能量发电机存在以下缺点：结构不合理，未注重设置波浪穿越速度与急停的外形，波浪波动振幅、震动能未充分利用，动子系统往复速度不均匀，又无保护装置使用寿命低。

因此，需要一种结构紧凑、方便适用、安全可靠和性价比更高的波浪动力发电的设备。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种浮管式波浪发电机。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的浮管式波浪发电机，包括密封金属管、动子系统、定子系统、吊簧和滑轨；所述动子系统、定子系统、吊簧、滑轨设置于密封金属管内；所述定子系统设置于密封金属管内部管壁上；所述滑轨上端吊置于密封金属管密封盖板吊簧上，滑轨连接吊簧吊置于定子系统中间；所述动子系统设置于位于由定子系统所围成的腔体内的滑轨上。

进一步，所述定子系统包括定子铁芯和定子绕组；所述定子铁芯设置于密封金属管内壁上，所述定子绕组设置于定子铁芯上。

进一步，所述动子系统包括动子磁铁座和永久磁铁；所述动子磁铁座设置于滑轨上，所述永久磁铁设置于动子磁铁座上。

进一步，还包括滑轨配重，所述滑轨配重通过连接螺栓设置于滑轨下部。

进一步，还包括浮管配重，所述浮管配重通过配重固定座设置于密封金属管底部。

进一步，还包括吊环，所述吊环设置密封金属管顶端，用于固定密封金属管。

进一步，还包括宽边连接法兰，所述宽边连接法兰设置于密封金属管顶端，所述宽边连接法兰的直径略大于密封金属管的直径。

进一步，还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括活动推力保护磁铁和底座推力保护磁铁，所述活动推力保护磁铁与底座推力保护磁铁为一对轴向相对且磁性同级相互排斥的永久磁铁；所述活动推力保护磁铁通过磁铁固定螺栓设置于滑轨下部；所述底座推力保护磁铁通过磁铁固定螺栓设置于密封金属管内的底部。

进一步，所述密封金属管外壁形状为子弹头外形。

本发明的优点在于：本发明采用的波浪发电机是在密封的金属管内设置有直线发电机、吊簧、滑轨、保护磁铁、配重。安装后该装置正好漂浮在水上，通过设置恰当的浮管配重使浮管始终呈直立状态，并悬浮于水中波浪波动最活跃的波动层；多台并列安装时，用刚性支架相互支撑，保持距离避免碰撞，形成规模发电。

通过滑轨配重的恰当重量配置，使吊簧实现最活跃的弹性状态，稍有波浪波动滑轨动子系统即作上下往复运动。

通过子弹头外壳穿波逐浪提升了穿越速度和波动幅度；通过顶部的宽边连接法兰，使得整个浮管在穿越波浪过程中接触水面时阻力陡增，立刻使浮管下窜停止，并将其传递到整个弹簧滑轨动子系统，顷刻的震动使密封金属管内下坠到末端，速度逐渐减缓的吊簧滑轨动子系统再兴奋地完成整个往复，使整个波动振幅的往复速度更为匀称；保障了发电效果。在弹簧、滑轨、动子、配重的恰当重力、波动、震动、弹力作用下，整个滑轨动子系统的振幅更宽、更剧烈、速度更匀称；整个滑轨动子系统沿轨迹作与波浪波动幅度慢半波的上下往复运动；动子上的永久磁铁，在定子绕组铁芯相对应位置之间，不断往复切割磁力线产生电流，使直线发电机发电。该系统各个构件稳固安装，使发电机综合质量得以保证。

通过滑轨下方安装的活动推力保护磁铁与底座推力保护磁铁，该磁铁组是一对轴向相对磁性同级相互排斥的永久磁铁；在波浪振幅较小时不起作用，在波浪较大时，由于相互排斥产生向上推力使动子加速往复回弹和下坠的运动，提高或稳定发电机功率；若遇巨浪振幅太大时，这一对活动推力保护磁铁与底座推力保护磁铁，既可保护滑轨下部各构件不被冲击损坏，又可避免吊簧超负荷过早产生弹性失效。密封金属管、总装支架、保护磁铁等构成了浮管式波浪发电机安全可靠的基础。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机整体部分结构图；

图2为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第1部分结构图；

图3为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第2部分结构图；

图4为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第3部分结构图；

图5为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第4部分结构图；

图6为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第5部分结构图。

图中，螺栓护套1；锁紧螺母2；密封垫3；子弹头金属外壳4；双头螺杆5；磁铁固定螺栓6；浮管配重7；底座推力保护磁铁8；活动推力保护磁铁9；滑轨配重10；连接螺栓11；磁铁固定螺栓12；配重固定座13；滑轨14；滑轨座15；动子磁铁座16；锁紧螺栓17、19、22；永久磁铁18；定子铁芯20；定子绕组21；滑轨座23；滑轨连接孔24；吊簧挂钩25；吊簧26；吊簧挂钩27；密封垫28；焊接点29、30；压紧螺栓31；金属密封盖板32；吊簧钩33；宽边连接法兰34；吊环35；加强板36；连接板37；连接螺栓38；滑轨座固定板39；固定螺栓40。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

图1为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机整体部分结构图，图2为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第1部分结构图，图3为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第2部分结构图，图4为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第3部分结构图，图5为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第4部分结构图，图6为本发明实施例提供的浮管式波浪发电机第5部分结构图，如图所示：本发明提供的浮管式波浪发电机，包括密封金属管、动子系统、定子系统、吊簧、滑轨、滑轨配重、浮管配重、吊环、宽边连接法兰和缓冲装置，所述动子系统、定子系统、吊簧、滑轨设置于密封金属管内；所述滑轨上端吊置于密封金属管密封盖板吊簧上，滑轨连接吊簧吊置于定子系统中间；所述定子系统设置于密封金属管内部管壁上；所述动子系统设置于位于由定子系统所围成的腔体内的滑轨上。

所述滑轨配重通过连接螺栓设置于滑轨下部。

所述定子系统包括定子铁芯、定子绕组；所述定子铁芯设置于密封金属管内壁上，所述定子绕组设置于定子铁芯上。

所述动子系统包括动子磁铁座、永久磁铁；所述动子磁铁座设置于滑轨上，所述永久磁铁设置于动子磁铁座上。

所述浮管配重通过配重固定座设置于密封金属管内底部。

所述吊环设置密封金属管顶端，用于固定密封金属管。

所述宽边连接法兰设置于密封金属管顶端，所述宽边连接法兰的直径大于密封金属管的直径。

所述缓冲装置包括活动推力保护磁铁和底座推力保护磁铁，所述活动推力保护磁铁与底座推力保护磁铁为一对轴向相对且磁性同级相互排斥的永久磁铁；所述活动推力保护磁铁通过磁铁固定螺栓设置于滑轨底部；所述底座推力保护磁铁通过磁铁固定螺栓设置于密封金属管内的底部。

所述密封金属管外壁形状为子弹头外形。

在密封的金属管内的动子系统和定子系统构成直线发电机，该直线发电机与吊簧、滑轨、保护磁铁、配重构件安装在管内，使得金属管能够漂浮在水面上，设置恰当的浮管配重，使浮管始终呈直立状态，并悬浮于水中波浪波动最活跃的波动层；多台并列安装时，用刚性支架相互支撑，保持距离避免碰撞，形成规模发电。

本实施例提供的浮管式波浪发电机，在密封金属管顶端通过宽边连接法兰34与金属密封盖板32连接，宽边连接法兰34与金属密封盖板32之间通过压紧螺栓31连接固定，在宽边连接法兰34与金属密封盖板32之间的结合处还设置有焊接点29、30来固定，在金属密封盖板32上设置有连接板37，金属密封盖板32与连接板37通过连接螺栓38连接，在滑轨座固定板39上设置加强板36，在金属密封盖板32上设置有吊环35，吊环35下端设置吊簧挂钩27，吊簧挂钩27与吊簧26连接，吊环35穿上绳索将其固定，防止被水冲走；通过在密封盖板32上设置的吊簧钩33吊簧挂钩27挂上的吊簧26吊簧挂钩25，穿过滑轨连接孔24连接滑轨14，在滑轨上设置了两个滑轨座15、23，一共滑轨座位于定子铁芯上端，另一个位于定子铁芯下端，上端的滑轨座通过固定螺栓40设置于滑轨座固定板39上，设置于动子磁铁座16上的永久磁铁18通过锁紧螺栓17、22固定于滑轨上，设置于密封金属管上的定子铁芯20和定子绕组21通过锁紧螺栓19固定，滑轨上安装固定动子即动子系统，滑轨下端连接配重固定座13，配重固定座13上配置恰当的滑轨配重10，滑轨配重10通过磁铁固定螺栓12固定连接，在滑轨配重10下端还设置有活动推力保护磁铁9；配重固定座13通过连接螺栓11于滑轨14连接，使拉簧处于最活跃的状态；稍有波浪，直立的浮管变上下窜动，子弹头外壳4穿波逐浪加大了波动幅度；在密封金属管即子弹头金属外壳4下端内部设置浮管配重7，在浮管配重7上还加设一个底座推力保护磁铁8，底座推力保护磁铁8通过磁铁固定螺栓6与浮管配重7固定连接，所述浮管配重7的底座推力保护磁铁8与滑轨配重10的活动推力保护磁铁9相对应设置，浮管配重7通过双头螺杆5固定在密封金属管上，在双头螺杆5与密封金属管连接一端设置锁紧螺母2，在锁紧螺母2上设置有螺栓护套1，在浮管配重7和密封金属管之间设置有密封垫3。顶部的宽边连接法兰34在浪峰时，还离水面有一定距离，任由子弹头外壳式的浮管迅速下窜，待接近浪谷时，因整个浮管的浮力与宽边连接法兰34接触水面的阻力，使浮管下窜停止，此时产生更加剧烈的波动震动，并将震荡传递到整个弹簧滑轨动子系统，消除了系统运动到顶端或底端的弹力减弱和弹力变向引起的端部速度下降，使整个波动振幅的往复速度在行进到上、中、下各点时运行速度更为匀称，保障了发电效果。在弹簧、滑轨、动子、配重的恰当重力、波动、震动、弹力作用下，整个滑轨动子系统的装置振幅更宽、更剧烈、速度更匀称；整个滑轨动子系统沿轨迹作与波浪波动幅度慢半波的上下往复运动；动子上的永久磁铁，在定子绕组铁芯相对应位置之间，不断往复切割磁力线产生电流，使直线发电机发电。该系统各个构件稳固安装，使发电机综合质量得以保证。

滑轨最下方安装的活动推力保护磁铁9与底座推力保护磁铁8是一对轴向相对磁性同级，相互排斥的永久磁铁；在波浪振幅较小时不起作用，在波浪较大时，由于相互排斥产生向上推力使动子加速往复回弹和下坠的运动，提高或稳定发电机功率；若遇巨浪振幅太大时，这一对活动推力保护磁铁9与底座推力保护磁铁8，既可保护滑轨下部各构件不被冲击损坏，又可避免拉簧超负荷产生弹性失效。密封金属管、总装支架、保护磁铁等构成了浮管式波浪发电机安全可靠的基础。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.浮管式波浪发电机，其特征在于：包括密封金属管、动子系统、定子系统、吊簧和滑轨；所述动子系统、定子系统、吊簧、滑轨设置于密封金属管内；所述定子系统设置于密封金属管内部管壁上；所述滑轨上端吊置于密封金属管密封盖板吊簧上，滑轨连接吊簧吊置于定子系统中间；所述动子系统设置于位于由定子系统所围成的腔体内的滑轨上；

所述定子系统包括定子铁芯和定子绕组；所述定子铁芯设置于密封金属管内壁上，所述定子绕组设置于定子铁芯上；

所述动子系统包括动子磁铁座和永久磁铁；所述动子磁铁座设置于滑轨上，所述永久磁铁设置于动子磁铁座上；

还包括滑轨配重，所述滑轨配重通过连接螺栓设置于滑轨下部；

还包括浮管配重，所述浮管配重通过配重固定座设置于密封金属管内下底部；

还包括吊环，所述吊环设置密封金属管顶端，用于固定密封金属管；

还包括宽边连接法兰，所述宽边连接法兰设置于密封金属管顶端，所述宽边连接法兰的直径略大于密封金属管的直径；

还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括活动推力保护磁铁和底座推力保护磁铁，所述活动推力保护磁铁与底座推力保护磁铁为一对轴向相对且磁性同极相互排斥的永久磁铁；所述活动推力保护磁铁通过磁铁固定螺栓设置于滑轨底部；所述底座推力保护磁铁通过磁铁固定螺栓设置于密封金属管内的底部配重上。

2.根据权利要求1所述的浮管式波浪发电机，其特征在于：所述密封金属管外壁形状为子弹头外形。