CN105736224A - 并联式波浪能转化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种并联式波浪能转化装置，包括第一定平台、第二定平台、动平台、浮体及液压组件，液压组件包括第一液压组件、第二液压组件和第三液压组件，第一液压组件的一端与第一定平台铰接，第一液压组件的另一端与动平台的底面铰接，第二液压组件的一端与第二定平台的第一端铰接，第二液压组件的另一端与动平台的第一侧面铰接，第三液压组件的一端与第二定平台的与第一端轴对称的第二端铰接，第三液压组件的另一端与动平台的与第一侧面轴对称的第二侧面铰接，动平台与浮体固定连接。本发明的有益效果为：结构简单，可靠性较高，适应波浪冲击较强的环境；可以多方向、高效地吸收波浪能，以提高波浪能的转化效率。

Description

并联式波浪能转化装置
技术领域
本发明涉及波浪能利用技术领域，特别是涉及一种并联式波浪能转化装置。
背景技术
波浪能是由风和海水的相互作用而形成的一种可再生能源。研究表明，海水的波浪能资源密度是海平面上方20米空域内风能资源密度的5倍，更是太阳能资源密度的20倍之多。日本科学家YoshioMasuda被认为是近代波浪能研究的先驱，在上世纪40年代就开始对波浪转换进行研究，成功研究了后来被称为振荡水柱(OWC)的导航浮标灯。1976年，YoshioMasuda又设计建造了名为Kaimei的漂浮式波能发电船，上面安装有多台不同类型的空气涡轮机的振荡水柱式发电装置。近几年，随着传统能源的日益枯竭和对孤岛的开发利用，波浪能又逐渐被重视，现有技术中对波浪能的利用按能量传递形式主要有直接机械传动、低压水力传动、液压传动和气动传动四种方式，其中，液压传动可靠性较差，并且能量转化效率较低，因而其发展速度较慢、应用范围较窄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种并联式波浪能转化装置以提高液压传动的可靠性和能量转化效率。
本发明提供一种并联式波浪能转化装置，包括第一定平台、第二定平台、动平台、浮体及液压组件，液压组件包括第一液压组件、第二液压组件和第三液压组件，第一液压组件的一端与第一定平台铰接，第一液压组件的另一端与动平台的底面铰接，第二液压组件的一端与第二定平台的第一端铰接，第二液压组件的另一端与动平台的第一侧面铰接，第三液压组件的一端与第二定平台的与第一端轴对称的第二端铰接，第三液压组件的另一端与动平台的与第一侧面轴对称的第二侧面铰接，动平台与浮体固定连接。
进一步的，所述铰接均为经球形铰链或万向节铰接。
进一步的，还包括第四液压组件和第五液压组件，第四液压组件的一端与第二定平台的第三端铰接，第四液压组件的另一端与动平台的第三侧面铰接，第五液压组件的一端与第二定平台的与第三端轴对称的第四端铰接，第五液压组件的另一端与动平台的与第三侧面轴对称的第四侧面铰接。
进一步的，第一端、第二端间的连线与第三端、第四端间的连线垂直，第一侧面、第二侧面间的垂线与第三侧面、第四侧面间的垂线垂直。
进一步的，所述第二定平台上开设有摆动孔，第一液压组件穿过摆动孔。
进一步的，所述液压组件包括相互滑动连接的液压杆和液压缸。
进一步的，所述浮体为圆柱体，浮体的圆形底面与动平台固定连接。
与现有技术相比，本发明的并联式波浪能转化装置具有以下特点和优点：
1、本发明的并联式波浪能转化装置，结构简单，可靠性较高，适应波浪冲击较强的环境；
2、本发明的并联式波浪能转化装置，可以多方向、高效地吸收波浪能，以提高波浪能的转化效率。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一中并联式波浪能转化装置的结构示意图一；
图2为本发明实施例一中并联式波浪能转化装置的结构示意图二；
图3为本发明实施例一中并联式波浪能转化装置的结构示意图三；
图4为本发明实施例一中并联式波浪能转化装置的结构示意图四；
图5为本发明实施例一中并联式波浪能转化装置的结构示意图五；
图6为本发明实施例一中并联式波浪能转化装置的结构示意图六；
图7为本发明实施例二中并联式波浪能转化装置的结构示意图；
其中，
11、第一定平台，12、第二定平台，121、摆动孔，2、动平台，31、第一液压组件，32、第二液压组件，33、第三液压组件，34、第四液压组件，35、第五液压组件，41、转动铰链，42、球形铰链，5、浮体。
具体实施方式
实施例一：
如图1至图6所示，本实施例提供一种并联式波浪能转化装置，第一定平台11、第二定平台12固定于海岛的周边海床上，本实施例中，液压组件为相互滑动连接的液压杆和液压缸，液压组件包括第一液压组件31、第二液压组件32和第三液压组件33。第一液压组件31的一端经转动铰链41与第一定平台11铰接，第一液压组件31的另一端经转动铰链41与动平台2的底面铰接，第二液压组件32的一端经转动铰链41与第二定平台12的第一端铰接，第二液压组件32的另一端经转动铰链41与动平台2的第一侧面铰接，第三液压组件33的一端经转动铰链41与第二定平台12的与第一端轴对称的第二端铰接，第三液压组件33的另一端与动平台2的与第一侧面轴对称的第二侧面铰接，动平台2与形状为圆柱体的浮体5的圆形底面固定连接，在第二定平台12上开设有摆动孔121，第一液压组31穿过摆动孔121。本实施例中的并联式波浪能转化装置，在保证较高海洋能利用效率的基础上简化装置结构，同时对结构进行优化以应用于海洋中波浪冲击较大的环境中。
圆柱形的浮体5较好的接受波浪的推动作用，在靠近海岛或海滩的位置，波浪的运动可以分解成上下垂荡运动和沿波浪运动方向的平动，浮体5带动动平台2产生相应的垂荡运动和平动，动平台2带动液压组件中的液压杆与液压缸产生相对运动。具体的，如图2所示,浮体5受到波浪向右且向上的推动，第一液压组件31中的液压杆相对于液压缸伸长，第二液压组件32中的液压杆相对于液压缸伸长，第三液压组件33中的液压杆相对于液压缸收缩；如图3所示，浮体5受到波浪向左且向上的推动，第一液压组件31中的液压杆相对于液压缸伸长，第二液压组件32中的液压杆相对于液压缸收缩，第三液压组件33中的液压杆相对于液压缸伸长；如图4所示，浮体5受到波浪向下的推动，第一液压组件31中的液压杆相对于液压缸收缩，第二液压组件32中的液压杆相对于液压缸收缩，第三液压组件33中的液压杆相对于液压缸收缩；如图5所示，浮体5受到波浪向上的推动，第一液压组件31中的液压杆相对于液压缸伸长，第二液压组件32中的液压杆相对于液压缸伸长，第三液压组件33中的液压杆相对于液压缸伸长；如图6所示，浮体5受到波浪向右且向下的推动，第一液压组件31中的液压杆相对于液压缸收缩，第二液压组件32中的液压杆相对于液压缸伸长，第三液压组件33中的液压杆相对于液压缸收缩。液压杆相对于液压缸的伸长和收缩过程中输出高压液压能，再通过后续的液压管路、蓄能器和液压马达并进一步带动发电机发电。本实施例中的并联式波浪能转化装置，上下移动自由度和沿波浪运动方向移动自由度没有被限定，可以同时、高效率吸收波浪的上下运动的势能和平动冲击的动能。
实施例二：
如图7所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，转动铰链41被替换为球形铰链42，并在此基础上增加了第四液压组件34和第五液压组件35。第四液压组件34的一端经球形铰链42与第二定平台12的第三端铰接，第四液压组件34的另一端经球形铰链42与动平台2的第三侧面铰接，第五液压组件35的一端经球形铰链42与第二定平台12的与第三端轴对称的第四端铰接，第五液压组件35的另一端经球形铰链42与动平台2的与第三侧面轴对称的第四侧面铰接。其中，第二定平台12的第一端、第二端间的连线与第三端、第四端间的连线垂直，动平台2的第一侧面、第二侧面间的垂线与第三侧面、第四侧面间的垂线垂直。本实施例中的并联式波浪能转化装置，浮体5除了可以吸收波浪的上下运动的势能带动第一液压组件31中的液压杆相对于液压缸伸长或收缩，还可以吸收波浪水平各个方向的平动冲击的动能并带动第二液压组件32、第三液压组件33、第四液压组件34和第五液压组件35中的液压杆相对于液压缸伸长或收缩，从而进一步提高波浪能的转化效率。
实施例三：
本实施例与实施例二的不同之处在于，球形铰链42被替换为万向节。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种并联式波浪能转化装置，其特征在于：包括第一定平台、第二定平台、动平台、浮体及液压组件，液压组件包括第一液压组件、第二液压组件和第三液压组件，第一液压组件的一端与第一定平台铰接，第一液压组件的另一端与动平台的底面铰接，第二液压组件的一端与第二定平台的第一端铰接，第二液压组件的另一端与动平台的第一侧面铰接，第三液压组件的一端与第二定平台的与第一端轴对称的第二端铰接，第三液压组件的另一端与动平台的与第一侧面轴对称的第二侧面铰接，动平台与浮体固定连接。
2.根据权利要求1所述的并联式波浪能转化装置，其特征在于：所述铰接均为经球形铰链或万向节铰接。
3.根据权利要求2所述的并联式波浪能转化装置，其特征在于：还包括第四液压组件和第五液压组件，第四液压组件的一端与第二定平台的第三端铰接，第四液压组件的另一端与动平台的第三侧面铰接，第五液压组件的一端与第二定平台的与第三端轴对称的第四端铰接，第五液压组件的另一端与动平台的与第三侧面轴对称的第四侧面铰接。
4.根据权利要求3所述的并联式波浪能转化装置，其特征在于：第一端、第二端间的连线与第三端、第四端间的连线垂直，第一侧面、第二侧面间的垂线与第三侧面、第四侧面间的垂线垂直。
5.根据权利要求1至4任一项所述的并联式波浪能转化装置，其特征在于：所述第二定平台上开设有摆动孔，第一液压组件穿过摆动孔。
6.根据权利要求1至4任一项所述的并联式波浪能转化装置，其特征在于：所述液压组件包括相互滑动连接的液压杆和液压缸。
7.根据权利要求1至4任一项所述的并联式波浪能转化装置，其特征在于：所述浮体为圆柱体，浮体的圆形底面与动平台固定连接。
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