CN104863788A - 组合式半潜运输船的波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合式半潜运输船的波浪能发电装置，相互连接的两个船体单元之间通过水平的锥形销钉铰接，液压油腔在两个船体单元之间起缓冲作用；一对液压油腔分别通过各自的出液分管汇合进入出液总管，出液总管通过液压缸与液压马达连通；液压马达通过两个回液管路分别与一对液压油腔连通；利用海洋波浪的起伏波动特性：当波浪上升时，两个船体单元绕Y轴相对转动，上部液压油腔的顶板挤压缓冲弹簧，上液腔里的液体进入上端出液分管，液体流过总管和单向阀进入液压缸，驱动液压马达使发电机发电；当波浪落下时，下液腔里的液体进入下端出液分管，液体流过出液总管和单向阀进入液压缸，驱动液压马达使发电机发电，回液管路用于向液压油腔回液。

Description

组合式半潜运输船的波浪能发电装置
技术领域
本发明涉及一种利用波浪能发电的装置，具体来说，是一种组合式半潜运输船的波浪能发电装置，属于波浪能发电技术领域。
背景技术
现有船舶大多都是利用柴油进行发电。这势必带来污染环境以及能源浪费的问题。而目前人类面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。因此，必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。而波浪能发电则是一种非常有友好的新型能源发电技术。
波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先转换为机械能(液压能)，然后再转换成电能。这一技术兴起于上世纪80年代初，西方海洋大国利用新技术优势纷纷展开实验。波浪能具有能量密度高、分布面广等优点。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。现有的波浪能发电基本都用在了海上航标和岛屿供电上，而对于船舶本身，则是一块空白。
当前的半潜运输船，普遍存在下潜过程中稳性和储备浮力不足的问题，因此执行下潜作业时风险比较大。由于采用前部船体(包括上建处所、机器处所)加后部载货平台(主要包括压载舱)的一体化刚性船体，上建将随主船体一起下潜、横倾或者纵倾，船员的工作环境比较恶劣，很容易造成误操作，进一步增加作业的危险性。
公布号为CN104002923A的中国专利文献公开了一种新型的组合式的半潜运输船，其前部船体和后部载货平台可根据任务需要进行组合和分离，将大幅提高半潜运输船作业的安全性。然而，这种组合式半潜运输船的载货舱平台由于需要独立进行下潜操作，其自身带能源往往会成为瓶颈。
发明内容
现有技术中的组合式的半潜运输船，载货舱平台由于需要独立进行下潜操作，其自身带能源往往会成为瓶颈。本发明的目的是提供一种利用组合式半潜运输船船体之间柔性连接结构的特点，实现波浪能的发电的装置。
本发明采取以下技术方案：
一种组合式半潜运输船的波浪能发电装置，相互连接的两个船体单元之间通过水平的锥形销钉2铰接，设船体连接方向为X轴，锥形销钉方向为Y轴；其中一个船体单元上、下部固定设有对称的一对液压油腔4，液压油腔4内设有用于缓冲和复位的缓冲弹簧5，液压油腔4在两个船体单元之间起缓冲作用；一对液压油腔4分别通过各自的出液分管汇合进入出液总管，出液总管通过液压缸与液压马达连通，出液分管内设有单向阀；液压马达通过两个回液管路分别与一对液压油腔4连通，回液管路内设有单向阀；利用海洋波浪的起伏波动特性：当波浪上升时，两个船体单元绕Y轴相对转动，上部液压油腔4的顶板401挤压缓冲弹簧，上液腔里的液体进入上端出液分管，液体流过总管和单向阀进入液压缸，驱动液压马达使发电机发电；当波浪落下时，两个船体单元绕Y轴相对转动，下部液压油腔4顶板401挤压缓冲弹簧，下液腔里的液体进入下端出液分管，液体流过出液总管和单向阀进入液压缸，驱动液压马达使发电机发电，回液管路用于向液压油腔4回液。
本技术方案利用了波浪能的特点，当机构间相互转动并挤压液腔时，液腔内的新型可降解环保液压介质通过液压管将其引到发电装置中，相当于将波浪力转换为液压机械能来驱动液压泵使发电机发电。
进一步的，出液总管内设有流量调节阀。
进一步的，所述液压油腔4内的介质为可降解环保液压介质。
进一步的，所述回液管路在所述一对出液分管的上下外侧。
本发明的有益效果在于：
1)利用组合式半潜运输船的船体之间的连接结构，结合波浪能的特点，提供了可付诸实施的具体的波浪能发电方案。
2)设计巧妙，投入小，产出高。
3)应用于组合式半潜运输船上，解决了载货舱平台能源储备的实际问题，实际应用价值高。
4)节约了柴油能源，有效利用环保能源；可以把产生的电能，并入全船电网，输送和储备能源，达到节能环保可再生的目的。
5)将波浪能发电的技术直接应用到船舶上，实现技术创新。
附图说明
图1是组合式半潜运输船两个船体之间连接的横剖面示意图。
图2是组合式半潜运输船两个船体之间连接的纵剖面示意图。
图3是组合式半潜运输船的波浪能发电装置的结构示意图。
图中，1.液压油缸，2.锥形销钉，3.承座，4.液压油腔，5.缓冲弹簧，6.最大限位部位，401.顶板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
以下实施例的目的是利用波浪能所产生的动能以及势能，结合船舶自身特点，使柔性连接机构间利用波浪能进行发电。
参见图1-图3，一种组合式半潜运输船的波浪能发电装置，相互连接的两个船体单元之间通过水平的锥形销钉2铰接，设船体连接方向为X轴，锥形销钉方向为Y轴；其中一个船体单元上、下部固定设有对称的一对液压油腔4，液压油腔4内设有用于缓冲和复位的缓冲弹簧5，液压油腔4在两个船体单元之间起缓冲作用；一对液压油腔4分别通过各自的出液分管汇合进入出液总管，出液总管通过液压缸与液压马达连通，出液分管内设有单向阀；液压马达通过两个回液管路分别与一对液压油腔4连通，回液管路内设有单向阀；利用海洋波浪的起伏波动特性：当波浪上升时，两个船体单元绕Y轴相对转动，上部液压油腔4的顶板401挤压缓冲弹簧，上液腔里的液体进入上端出液分管，液体流过总管和单向阀进入液压缸，驱动液压马达使发电机发电；当波浪落下时，两个船体单元绕Y轴相对转动，下部液压油腔4顶板401挤压缓冲弹簧，下液腔里的液体进入下端出液分管，液体流过出液总管和单向阀进入液压缸，驱动液压马达使发电机发电，回液管路用于向液压油腔4回液。
尽管波浪能的可输出功率并不大，但是，利用波浪的这一特性，可以提供源源不断的可再生能源。这样，我们可以把产生的电能，并入全船电网，输送和储备能源，达到节能环保可再生的目的。
参见图3，出液总管内设有流量调节阀。
参见图3，所述液压油腔4内的介质为可降解环保液压介质。
参见图3，所述回液管路在所述一对出液分管的上下外侧。
本发明利用了波浪能的特点，当机构间相互转动并挤压液腔时，液腔内的新型可降解环保液压介质通过液压管将其引到发电装置中，相当于将波浪力转换为液压机械能来驱动液压泵使发电机发电。

Claims (4)

1.一种组合式半潜运输船的波浪能发电装置，其特征在于：
相互连接的两个船体单元之间通过水平的锥形销钉(2)铰接，设船体连接方向为X轴，锥形销钉方向为Y轴；
其中一个船体单元上、下部固定设有对称的一对液压油腔(4)，液压油腔(4)内设有用于缓冲和复位的缓冲弹簧(5)，液压油腔(4)在两个船体单元之间起缓冲作用；
一对液压油腔(4)分别通过各自的出液分管汇合进入出液总管，出液总管通过液压缸与液压马达连通，出液分管内设有单向阀；
液压马达通过两个回液管路分别与一对液压油腔(4)连通，回液管路内设有单向阀；利用海洋波浪的起伏波动特性：
当波浪上升时，两个船体单元绕Y轴相对转动，上部液压油腔(4)的顶板(401)挤压缓冲弹簧，上液腔里的液体进入上端出液分管，液体流过总管和单向阀进入液压缸，驱动液压马达使发电机发电；
当波浪落下时，两个船体单元绕Y轴相对转动，下部液压油腔(4)顶板(401)挤压缓冲弹簧，下液腔里的液体进入下端出液分管，液体流过出液总管和单向阀进入液压缸，驱动液压马达使发电机发电，回液管路用于向液压油腔(4)回液。
2.如权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：出液总管内设有流量调节阀。
3.如权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述液压油腔(4)内的介质为可降解环保液压介质。
4.如权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述回液管路在所述一对出液分管的上下外侧。
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