CN103925144A - 蓄能型海洋平台式波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄能型海洋平台式波浪能发电装置，为解决现有技术不能保证持续供电问题，其包括固装在立柱顶端的平台，立柱之间固连多层横向支撑臂将平台下面和支撑腿之间空间分隔成多个竖向空间，每个竖向空间周边安装竖向导轨和内置配装浮桶的竖向滑配架，每个竖向滑配架外周配装有竖向导轮；每个浮桶向上连接一个安装在平台上面的能够将上下往复运动转换成旋转运动的转换装置；每个转换装置的输出端通过离合器和定向机驱动空压机，同一平台上的多套空压机出气管汇集后通过总输入管输送到大型储气罐，大型储气罐输出管连接气动马达，气动马达驱动电球发电或者气动马达通过液压马达驱动电球发电。其具有不受设备停止运行影响的，能够持续保证供电，还能通过吸收海浪能量显著减少海浪对海岸的破坏，切实保障海岸和海岛安全的优点。

Description

蓄能型海洋平台式波浪能发电装置

技术领域

本发明涉及一种波浪发电装置，特别是涉及一种蓄能型海洋平台式波浪能发电装置。 

背景技术

海岛是海疆保卫和海洋开发的基石，绝大多数海岛由于缺电，使得习惯了现代生活的人们很少有人能够忍受在岛上过无电的生活，为此，人们在岛上设置蓄电池储能的光伏电站，这种电站由于蓄电容量有限，不以满足岛上居民生产生活需要，设备投资大，运行寿命短，发电成本高，并且光伏发电必须是阳光普照的天气，一旦阴雨连绵不能正常发电，有限的蓄电容量就无法保证供电，所以，海岛缺电仍然是一项急需解决重大课题。 

为此，本发明发明设计了“一种海洋平台式波浪能发电装置”，它包括下端固定在海底的多根立柱，固装在立柱顶端的平台，立柱之间固连多层横向支撑臂将平台下面和支撑腿之间空间分隔成多个上达平台下达海面的竖向空间，每个竖向空间周边安装多个并列的竖向导轨和内置配装浮桶的竖向滑配架，每个竖向滑配架外周配装有至少上下两层与所述竖向导轨配合的竖向导轮；每个浮桶通过连杆或者十字轴和连杆或者连杆和十字轴向上连接一个安装在平台上面的能够将上下往复运动转换成旋转运动的转换装置，每个转换装置的输出端连接一套发条储能装置，同一平台上的多套发条储能装置的输出端共同驱动一台发电机发电。 

但是该装置仍然存在不能储蓄能量功能，一旦设备停止运行(因故障或者其它原因)，必然不能实现持续供电的目的。 

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种不受设备停止运行影响的，能够持续保证供电的蓄能型海洋平台式波浪能发电装置。 

为实现上述目的，本发明蓄能型海洋平台式波浪能发电装置包括下端固定在海底的多根立柱，固装在立柱顶端的平台，立柱之间固连多层横向支撑臂将平台下面和支撑腿(亦称立柱)之间空间分隔成多个上达平台下达海面的竖向空间，每个竖向空间周边安装多个并列的竖向导轨和内置配装浮桶的竖向滑配架，每个竖向滑配架外周配装有至少上下两层与所 述竖向导轨配合的竖向导轮；每个浮桶向上连接一个安装在平台上面的能够将上下往复运动转换成旋转运动的转换装置；每个转换装置的输出端通过离合器和定向机驱动空压机，同一平台上的多套空压机出气管汇集后通过总输入管输送到大型储气罐，大型储气罐输出管连接气动马达，气动马达驱动电球发电或者气动马达通过液压马达驱动电球发电。需要说明的是当上下往复运动转换成旋转运动的转换装置只收集上浮方向的机械能时，转换成的转动也会只是同一方向，这里当然可以省略所述的定向机。因为能够通过储存压缩空气的方式储能实现持续供电，所以，不需要配备任何储电设备，并且，根据用电量可以任意设置发电水平，即设置至少两组并列的发电机，以满足不同用电量需要，而不至于浪费能源。其具有不管什么天气，都不会影响发电，能够全天候持续供电，结构简单，运行成本低，寿命长，发电负荷能够满足正常生产生活用电需要。即使设备运行停止，大型储气罐储存的压缩空气仍然能够支持相当长时间的持续发电。具有不受设备停止运行影响的，能够持续保证供电的优点。 

作为优化，所述转换装置包括一个转换机箱，穿过转换机箱中心通孔的竖向齿条，穿过转换机箱周边通孔的多个竖向导柱，通过横轴配装在转换机箱内并且与竖向齿条啮合的齿轮；转换机箱周边通孔上下端都配装有与竖向导柱竖向滑配的直线轴承，竖向齿条和竖向导柱上端和下端分别共同固装一个上导柱压板和用于连接所述十字轴或者连杆的下导柱压板；所述浮桶为圆形。 

作为优化，所述横轴两端通过轴承配装在转换机箱上，并且进一步配装向外输出动力的联轴器；上导柱压板上面还固装有向下抵住竖向齿条顶端的竖向齿条压板；所述竖向齿条的横截面为矩形；所述多个竖向导柱以中心通孔为中心在四周均匀分布或者对称分布；所述浮桶横截面为圆形或者圆环形。 

作为优化，所述转换机箱周边通孔及其所属部件以转换机箱中心通孔为中心均匀分布或者对称分布；所述竖向齿条和齿轮与转换机箱周边通孔同向分布；转换机箱在竖向齿条在与转换机箱周边通孔分布方向垂直的两侧配装有一对侧压轴承或者上下两对侧压轴承；所述浮桶下部为半球形或者球缺形、上部为圆锥形。 

作为优化，所述空压机通过分止逆阀连接出气管，汇集后的总输入管通过总止逆阀连接大型储气罐。大型储气罐及出气管和总输入管都配装有隔热保温层，以防止因散失热量而损失储存的能量。 

作为优化，所述浮桶、空压机及其附属机构为在同一平台上设置并横向延伸的并列多套。一个浮桶及其附属设备为一套，每套中每个前后设置。横向延伸方式也可以采用蛇形 弯曲排列，或者直线形排列并与海浪运行方向呈一定夹角，以避免海湾同步到达离去，避免产气过于同步，给输送管路造成不必要的拥堵。当然也可以在设置浮桶的平台上，在空压机与大型储气罐之间的管道上设置压缩空气大预存缓冲罐，以缓解因产气过于集中造成的管道拥堵，即先将过于集中产生的大时压缩空气先集中在该预存缓冲罐中，再由预存缓冲罐缓冲后均匀向大型储气罐输出。 

作为优化，所述横向延伸的方向与海浪行进方向垂直或者与海浪行进方向呈45度夹角。 

作为优化，当所述横向延伸的方向与海浪行进方向垂直时，每套的多个浮桶呈与海浪行进方向平行的线形排列；或者每套由前后排列的多个浮桶组成，后排浮桶总位于前排相邻浮桶之间的中垂线上。 

作为优化，所述大型储气罐、气动马达和液压马达及电球配置在与所述平台并列的另一平台上面，该平台也可称为岸边波浪能触发机房。设置大型储气罐的平台上设置多个用于向下排出雨水的排水孔。所述将上下往复运动转换成旋转运动的转换装置、离合器和定向机及空压机分别或者共同配装有防水罩。配置浮桶的平台横向延伸数百米或者持续或断续布置的数公里，它们除了发电外，还能够在很大程度上减少海浪，起到防浪堤作用，也就是设置在需要设置防浪堤的海域用于全部或者部分代替防浪堤，即能发电，又能保障海岸线安全。当需要具备防浪功能时，可以沿海岸线配置，即与海岸线平行或者等距离配置。是保证海岸和海岛安全的强有力屏障。并配有可供维护人员工作生活起居的工房，工房内设置有能够随时监视和控制全套设备运行的监控系统和与陆地供电机构和系统联系的通讯系统。配置浮桶和大型储气罐的平台上都分别设置有避雷针。所述配置浮桶的平台还可以是前后间隔一定距离的多道，最好是前后两道，与它们相连的大型储气罐及其平台可以设置在两道之间，以尽量减少输气管线距离，减少输送损耗和输送成本。这样吸收波浪能的效率更高，保护海岸线免受海浪侵蚀破坏的性能更好。 

作为优化，每个竖向空间内的相邻竖向导轨之间还通过多层横向加强杆连接在一起；所述竖向滑配架包括所述浮桶外周对称分布的竖向支柱，相邻竖向支柱之间通过多层边连横杆相连，相对的竖向支柱之间通过至少底层中连杆相连；竖向支柱配装竖向导轮。 

采用上述技术方案后，本发明蓄能型海洋平台式波浪能发电装置不受设备停止运行影响的，能够持续保证供电，还能通过吸收海浪能量显著减少海浪对海岸的破坏，切实保障海岸和海岛安全的优点。 

附图说明

图1是本发明蓄能型海洋平台式波浪能发电装置的结构示意图； 

图2是图1中A部局部放大示意图； 

图3是图1中B部局部放大示意图。 

具体实施方式

如图所示，本发明蓄能型海洋平台式波浪能发电装置包括下端固定在海底的多根立柱1，固装在立柱1顶端的平台2，立柱1之间固连多层横向支撑臂3将平台1下面和支撑腿(亦称立柱)之间空间分隔成多个上达平台2下达海面的竖向空间，每个竖向空间周边安装多个并列的竖向导轨和内置配装浮桶6的竖向滑配架，每个竖向滑配架外周配装有至少上下两层与所述竖向导轨配合的竖向导轮；每个浮桶6向上连接一个安装在平台上面的能够将上下往复运动转换成旋转运动的转换装置5；每个转换装置5的输出端通过离合器70和定向机71驱动(大型)空压机72，同一平台上的多套空压机出气管73汇集后通过总输入管74输送到大型储气罐80，大型储气罐80输出管75连接气动马达81(或者称气动转叶机构)，气动马达81通过液压泵84驱动的液压马达82驱动电球83，更具体是电球83由两侧对称布置的液压马达82、液压泵84、气动马达81共同驱动，另一侧的气动马达81也通过另一根输出管75连接大型储气罐80。更具体是所述空压机72通过分止逆阀连接出气管73，汇集后的总输入管74通过总止逆阀连接大型储气罐80。所述大型储气罐80、气动马达81和液压马达82及电球83配置在与所述平台2并列的另一平台2上面，另一平台2也有立柱1和横向支撑臂3。设置大型储气罐80的平台2上设置多个用于向下排出雨水的排水孔20。 

每个竖向空间内的相邻竖向导轨之间还通过多层横向加强杆连接在一起；所述竖向滑配架包括所述浮桶外周对称分布的竖向支柱，相邻竖向支柱之间通过多层边连横杆相连，相对的竖向支柱之间通过至少底层中连杆相连；竖向支柱配装竖向导轮。 

所述转换装置包括一个转换机箱，穿过转换机箱中心通孔的竖向齿条，穿过转换机箱周边通孔的多个竖向导柱，通过横轴配装在转换机箱内并且与竖向齿条啮合的齿轮；转换机箱周边通孔上下端都配装有与竖向导柱竖向滑配的直线轴承，竖向齿条和竖向导柱上端和下端分别共同固装一个上导柱压板和用于连接所述十字轴或者连杆的下导柱压板；所述浮桶为圆形。 

所述横轴两端通过轴承配装在转换机箱上，并且进一步配装向外输出动力的联轴器；上导柱压板上面还固装有向下抵住竖向齿条顶端的竖向齿条压板；所述竖向齿条的横截面为矩形；所述多个竖向导柱以中心通孔为中心在四周均匀分布或者对称分布；优选所述浮桶 横截面为圆形或者圆环形。 

所述转换机箱周边通孔及其所属部件以转换机箱中心通孔为中心均匀分布或者对称分布；所述竖向齿条和齿轮与转换机箱周边通孔同向分布；转换机箱在竖向齿条在与转换机箱周边通孔分布方向垂直的两侧配装有一对侧压轴承或者上下两对侧压轴承；所述浮桶更优选下部为半球形或者球缺形、上部为圆锥形。 

具体是所述浮桶6、空压机72及其附属机构为在同一平台2上设置并横向延伸的前后并列两套。所述横向延伸的方向与海浪行进方向垂直。每套的多个浮桶6呈与海浪行进方向平行的线形排列(或者每套由前后排列的多个浮桶组成，后排浮桶总位于前排相邻浮桶之间的中垂线上)。 

Claims (10)

1.一种蓄能型海洋平台式波浪能发电装置，其特征在于包括下端固定在海底的多根立柱，固装在立柱顶端的平台，立柱之间固连多层横向支撑臂将平台下面和支撑腿之间空间分隔成多个上达平台下达海面的竖向空间，每个竖向空间周边安装多个并列的竖向导轨和内置配装浮桶的竖向滑配架，每个竖向滑配架外周配装有至少上下两层与所述竖向导轨配合的竖向导轮；每个浮桶向上连接一个安装在平台上面的能够将上下往复运动转换成旋转运动的转换装置；每个转换装置的输出端通过离合器和定向机驱动空压机，同一平台上的多套空压机出气管汇集后通过总输入管输送到大型储气罐，大型储气罐输出管连接气动马达，气动马达驱动电球发电或者气动马达通过液压马达驱动电球发电。

2.根据权利要求1所述波浪能发电装置，其特征在于所述转换装置包括一个转换机箱，穿过转换机箱中心通孔的竖向齿条，穿过转换机箱周边通孔的多个竖向导柱，通过横轴配装在转换机箱内并且与竖向齿条啮合的齿轮；转换机箱周边通孔上下端都配装有与竖向导柱竖向滑配的直线轴承，竖向齿条和竖向导柱上端和下端分别共同固装一个上导柱压板和用于连接所述十字轴或者连杆的下导柱压板；所述浮桶为圆形。

3.根据权利要求2所述波浪能发电装置，其特征在于所述横轴两端通过轴承配装在转换机箱上，并且进一步配装向外输出动力的联轴器；上导柱压板上面还固装有向下抵住竖向齿条顶端的竖向齿条压板；所述竖向齿条的横截面为矩形；所述多个竖向导柱以中心通孔为中心在四周均匀分布或者对称分布；所述浮桶横截面为圆形或者圆环形。

4.根据权利要求3所述波浪能发电装置，其特征在于所述转换机箱周边通孔及其所属部件以转换机箱中心通孔为中心均匀分布或者对称分布；所述竖向齿条和齿轮与转换机箱周边通孔同向分布；转换机箱在竖向齿条在与转换机箱周边通孔分布方向垂直的两侧配装有一对侧压轴承或者上下两对侧压轴承；所述浮桶下部为半球形或者球缺形、上部为圆锥形。

5.根据权利要求1所述波浪能发电装置，其特征在于所述空压机通过分止逆阀连接出气管，汇集后的总输入管通过总止逆阀连接大型储气罐。

6.根据权利要求1所述波浪能发电装置，其特征在于所述浮桶、空压机及其附属机构为在同一平台上设置并横向延伸的并列多套。

7.根据权利要求6所述波浪能发电装置，其特征在于所述横向延伸的方向与海浪行进方向垂直或者与海浪行进方向呈45度夹角。

8.根据权利要求7所述波浪能发电装置，其特征在于当所述横向延伸的方向与海浪行进方向垂直时，每套的多个浮桶呈与海浪行进方向平行的线形排列；或者每套由前后排列的多个浮桶组成，后排浮桶总位于前排相邻浮桶之间的中垂线上。

9.根据权利要求1所述波浪能发电装置，其特征在于所述大型储气罐、气动马达和液压马达及电球配置在与所述平台并列的另一平台上面。

10.根据权利要求1或者2或者3或者4或者5或者6或者7或者8所述波浪能发电装置，其特征在于每个竖向空间内的相邻竖向导轨之间还通过多层横向加强杆连接在一起；所述竖向滑配架包括所述浮桶外周对称分布的竖向支柱，相邻竖向支柱之间通过多层边连横杆相连，相对的竖向支柱之间通过至少底层中连杆相连；竖向支柱配装竖向导轮。