CN106762367B - 一种波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发电技术领域，涉及一种波浪能发电装置，其解决了现有波浪能发电装置对于波浪能的利用率低、制造成本大等问题。本波浪能发电装置包括基座、液压缸、液压马达和发电机，所述基座能够固定于岸边，所述液压缸的缸体固定于所述基座上，液压缸和液压马达通过管路串联成为一个回路，所述液压马达的输出轴与发电机的输入轴传动连接，所述活塞杆的端部设置有能够与船舶相连接的连接板。本设计中，无需改变现有船只的结构，也不需要在船只上增添附加设备，就可在船舶靠岸时有效地将波浪能利用起来。

Description

一种波浪能发电装置
技术领域
本发明属于发电技术领域，涉及一种波浪能发电装置。
背景技术
自第三次工业革命以来，人类社会在经济和科技方面取得了空前的发展，伴随而来的是常规化石能源的大量消耗，以及其引起的环境污染和资源短缺等一系列问题，迫使人类不得不开始寻找清洁的可再生能源，也即新能源。而资源与环境的压力也给电力系统带来了新的挑战，利用新能源逐步取代传统能源进行发电，将是今后电力工业发展的趋势，具有良好的发展前景。
而海洋所蕴含的能量十分丰富，包括海流能、波浪能、表层海水与深层海水之间的温差所含能量、潮汐能等。因此，如何利用好海洋能，对于解决电力匮缺是至关重要的。
中国专利CN 103523181 B公开了一种海上浪、风、光综合发电船，其在船体的两侧分别安装浮子，浮子在波浪的作用下上下振荡，将波浪能先转化为机械能，再通过液压转换系统转化成液压油的高压能；船体的甲板上安装垂直轴风力机，风轮在来风的作用下旋转，将风能先转化为机械能，再通过液压转换系统转化成液压油的高压能，携带高压能的液压油通过冲击液压油的高压能，并带动直驱发电机发电；在船体的甲板上安装光伏电池方阵，吸收太阳能并将其转化成电能。
上述发电船，虽然对浪、风、光三种能量加以利用进行发电，但由于设备及资金所限，在每个船只上安装上述发电系统并不现实，因此，导致社会整个大环境对于新能源，特别是波浪能的利用率较低。而提供一种可适用于各种船只而又不需要在该船只上增添附加设备的发电装置，成了行业的一大难题。
发明内容
本发明是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种波浪能发电装置，本发明所要解决的技术问题是：提供一种可适用于各种船只而又不需要在该船只上增添附加设备的发电装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种波浪能发电装置，其特征在于，包括基座、液压缸、液压马达和发电机，所述基座能够固定于岸边，所述液压缸的缸体固定于所述基座上，液压缸和液压马达通过管路串联成为一个回路，所述液压马达的输出轴与发电机的输入轴传动连接，所述液压缸的活塞杆的端部设置有能够与船舶相连接的连接板。
液压缸和液压马达通过管路串联形成的回路中充满液压油。
其工作原理如下：当船舶停靠于岸边或者码头时，可将基座铰接在岸边或者码头上，把连接板与船舶相连接，波浪带动船舶摆动，从而会带动活塞杆伸缩，活塞杆伸缩带动液压油来回流动，进而带动液压马达正转和反转，进而液压马达的输出轴带动发电机的输入轴转动发电，实现将波浪能转换为电能，实现波浪能发电。
本设计中，无需改变现有船只的结构，也不需要在船只上增添附加设备，就可在船舶靠岸时有效地将波浪能利用起来。
在上述的一种波浪能发电装置中，所述基座上设置有两根与所述液压缸平行的滑轨，两根滑轨分别位于所述液压缸的两侧，所述活塞杆上设置有与所述滑轨滑动连接的滑块。设计有滑轨和滑块后，可对活塞杆的移动起到限位作用，保证其移动轨迹的精准性，此外还具有承重作用，避免因活塞杆外端重力较大而导致活塞杆弯折。
在上述的一种波浪能发电装置中，作为一种方案，所述连接板的板面上开设有能够与船舶侧壁相配合的凹槽，所述凹槽内设置有磁片。设计有磁片后，可实现连接板与船舶的连接，而设计有凹槽，则可保证连接板与船舶之间有足够的接触面积。
在上述的一种波浪能发电装置中，作为另一种方案，所述连接板包括连接座以及4根叶片，所述叶片由弹性材料制成，所述叶片的内端与所述连接座相连接，所述叶片的表面设置有能够与船舶侧壁磁性连接的电磁铁吸盘。设计有电磁铁吸盘后，可通过电磁铁吸盘的通断来实现连接板与船舶的连接与分离，进而使船舶带动液压缸做功，最终实现发电机的发电。
在上述的一种波浪能发电装置中，所述叶片采用金属片制成。叶片采用金属片制成，既保证叶片具有一定的强度，又使其具有一定的弹性，可通过自身的形变去适应船舶侧壁的形状。
在上述的一种波浪能发电装置中，所述连接座上设置有一销轴，4根所述叶片内端均通过销孔套设于该销轴上，且与该销轴转动配合，即叶片内端和销轴之间轴向固定，周向转动；所述叶片与销轴之间设置有扭簧，当所述扭簧处于复原状态时，4根所述叶片以所述销轴为圆心呈环形均匀分布。设计有扭簧后，既可维持叶片与销轴之间的连接关系，又可避免当叶片遇到碰撞等其它情况时直接断裂。
在上述的一种波浪能发电装置中，所述连接座上开设有与所述销轴同轴的环形通孔，所述发电装置还包括固定于连接座上的电机，所述电机的输出轴端部偏心设置有一摆杆，所述摆杆穿过所述环形通孔并延伸至其中2根叶片之间的空隙上。设计有电机后，当有船舶靠岸时，此时电机不运转，4根叶片均匀分布并与船舶的侧壁磁性连接，为液压缸提供动能；当无船舶靠岸时，则可通过电机带动偏心设置的摆杆摆动，使4根叶片均向下合拢，使各叶片均能够与水面相贴靠，波浪能带动叶片移动，进而使液压缸做功，最终使发电机发电。
在上述的一种波浪能发电装置中，还包括沿竖直方向设置的气缸，所述气缸的缸体固定在所述活塞杆的端部，所述气缸的伸缩杆的端部和连接座相固连。
设计有气缸，可根据叶片与水面之间的距离，调节连接座的高度，进而调节叶片位于水中的面积，保证波浪能可带动活塞杆移动，同时，如遇到台风天气，可将连接座抬起，避免巨大的波浪能带动液压缸超负荷运动损坏设备。
在上述的一种波浪能发电装置中，所述叶片的下端设置有呈圆形的面板。设计有面板后，能够增加其与水面的接触面积，从而更容易推动活塞杆。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本设计中，无需改变现有船只的结构，也不需要在船只上增添附加设备，就可在船舶靠岸时有效地将波浪能利用起来；
2、设计有电磁铁吸盘后，可通过电磁铁吸盘的通断来实现连接板与船舶的连接与分离，进而使船舶带动液压缸做功，最终实现发电机的发电；
3、设计有电机后，当有船舶靠岸时，此时电机不运转，4根叶片均匀分布并与船舶的侧壁磁性连接，为液压缸提供动能；当无船舶靠岸时，则可通过电机带动偏心设置的摆杆摆动，使4根叶片均向下合拢，使各叶片均能够与水面相贴靠，波浪能带动叶片移动，进而使液压缸做功，最终使发电机发电；
4、设计有气缸，可根据叶片与水面之间的距离，调节连接座的高度，进而调节叶片位于水中的面积，保证波浪能可带动活塞杆移动。
附图说明
图1是本波浪能发电装置的结构示意图。
图2是本波浪能发电装置局部结构示意图。
图3是图2中A处的放大图。
图中，1、基座；2、液压缸；3、液压马达；4、发电机；5、缸体；6、活塞杆；7、连接板；8、滑轨；9、滑块；10、连接座；11、叶片；12、电磁铁吸盘；13、销轴；14、扭簧；15、环形通孔；16、电机；17、摆杆；18、气缸；19、面板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图3所示，本发电装置包括基座1、液压缸2、液压马达3和发电机164，基座1能够固定或者铰接于岸边或者码头，液压缸2的缸体5固定于基座1上，所述液压缸2和液压马达3通过管路串联成为一个回路，所述液压马达3的输出轴与发电机4的输入轴传动连接，所述液压缸2的活塞杆6端部设置有能够与船舶相连接的连接板7。
基座1上设置有两根与液压缸2平行的滑轨8，两根滑轨8分别位于液压缸2的两侧，活塞杆6上设置有与滑轨8滑动连接的滑块9。
本实施例中，连接板7包括连接座10以及4根叶片11，叶片11由弹性材料制成，具体来讲，叶片11采用金属片制成。叶片11的内端与连接座10相连接，叶片11的表面设置有能够与船舶侧壁磁性连接的电磁铁吸盘12。作为其它方案，连接板7的板面上开设有能够与船舶侧壁相配合的凹槽，凹槽内设置有磁片。
具体来说，连接座10上设置有一销轴13，4根叶片11内端均通过销孔套设于该销轴13上，且与该销轴13转动配合，即；叶片11内端和销轴13之间轴向固定，周向转动；叶片11与销轴13之间设置有扭簧14，当扭簧14处于复原状态时，4根叶片11以销轴13为圆心呈环形均匀分布。
连接座10上开设有与销轴13同轴的环形通孔15，发电装置还包括固定于连接座10上的电机16，电机16的输出轴端部偏心设置有一摆杆17，摆杆17穿过环形通孔15并延伸至其中2根叶片11之间的空隙上。
本波浪能发电装置还包括沿竖直方向设置的气缸18，所述气缸18的缸体固定在所述活塞杆6的端部，所述气缸18的伸缩杆的端部和连接座10相固连。
叶片11的下端设置有呈圆形的面板19。
液压缸2和液压马达3通过管路串联形成的回路中充满液压油。
本发明的工作原理如下：当船舶停靠于岸边或者码头时，可将基座铰接在岸边或者码头上，把连接板与船舶相连接，波浪带动船舶摆动，从而会带动活塞杆伸缩，活塞杆伸缩带动液压油来回流动，进而带动液压马达正转和反转，进而液压马达的输出轴带动发电机的输入轴转动发电，实现将波浪能转换为电能，实现波浪能发电，本设计中，无需改变现有船只的结构，也不需要在船只上增添附加设备，就可在船舶靠岸时有效地将波浪能利用起来。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种波浪能发电装置，其特征在于，所述发电装置包括基座(1)、液压缸(2)、液压马达(3)和发电机(4)，所述基座(1)能够固定于岸边，所述液压缸(2)的缸体(5)固定于所述基座(1)上，所述液压缸(2)和液压马达(3)通过管路串联成为一个回路，所述液压马达(3)的输出轴与发电机(4)的输入轴传动连接，所述液压缸( 2) 的活塞杆(6)端部设置有能够与船舶相连接的连接板(7)；
所述连接板(7)包括连接座(10)以及4根叶片(11)，所述叶片(11)由弹性材料制成，所述叶片(11)的内端与所述连接座(10)相连接，所述叶片(11)的表面设置有能够与船舶侧壁磁性连接的电磁铁吸盘(12)。
2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述基座(1)上设置有两根与所述液压缸(2)平行的滑轨(8)，两根滑轨(8)分别位于所述液压缸(2)的两侧，所述活塞杆(6)上设置有与所述滑轨(8)滑动连接的滑块(9)。
3.根据权利要求2所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述连接板(7)的板面上开设有能够与船舶侧壁相配合的凹槽，所述凹槽内设置有磁片。
4.根据权利要求3所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述叶片(11)采用金属片制成。
5.根据权利要求4所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述连接座(10)上设置有一销轴(13)，4根所述叶片(11)内端均通过销孔套设于该销轴(13)上，且与该销轴(13)转动配合；所述叶片(11)与销轴(13)之间设置有扭簧(14)，当所述扭簧(14)处于复原状态时，4根所述叶片(11)以所述销轴(13)为圆心呈环形均匀分布。
6.根据权利要求5所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述连接座(10)上开设有与所述销轴(13)同轴的环形通孔(15)，所述发电装置还包括固定于连接座(10)上的电机(16)，所述电机(16)的输出轴端部偏心设置有一摆杆(17)，所述摆杆(17)穿过所述环形通孔(15)并延伸至其中2根叶片(11)之间的空隙上。
7.根据权利要求6所述的波浪能发电装置，其特征在于，还包括沿竖直方向设置的气缸(18)，所述气缸(18)的缸体固定在所述活塞杆(6)的端部，所述气缸(18)的伸缩杆的端部和连接座(10)相固连。
8.根据权利要求7所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述叶片(11)的下端设置有呈圆形的面板(19)。
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