CN109139342A - 一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及波浪能发电领域，具体涉及一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电装置。包括浮体、第一连杆、液压缸、蓄能器、液压马达、联轴器、发电机、油箱、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀等，浮体采用中间厚边缘薄的饼状结构，使其随船向前移动的阻力小，采用双作用液压缸和单向阀的联合作用，使得浮体上浮和下落皆可发电，充分利用波浪能，提高发电效率；在液压马达前端增加蓄能器，蓄能器中的液压油依靠自身重力稳定流向液压马达带动其工作，保证系统脉动小，使得装置能够持续稳定发电，发电效率高；整个装置除了浮体和第一连杆在船身外，其余皆位于船舶上，使得整个装置受海浪侵蚀较少。

Description

一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电装置

技术领域

本发明涉及波浪能发电领域，具体涉及一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电装置。

背景技术

当今时代，随着传统化石能源的没落，新能源的崛起，海洋能在新能源中占据着越来越重要的地位。海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等形式存在于海洋之中。波浪能发电装置是将波浪能转化为电能的动力机械，它是利用波浪的起伏带动浮体的升降，通过连杆来带动液压缸活塞杆的往复运动进而控制液压马达转动，从而促进发电机发电。

远洋船舶航行过程中都是利用自身携带的能源，能源需求量较大，而船舶航行在海上可利用的波浪能较多，再加上波浪能具有可再生性和环境友好性等优点，我们迫切需要利用波浪能发电供给船舶自身使用，因此，如何提供一种高效的远洋航海船舶用波浪能发电装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种高效的远洋航海船舶用波浪能发电装置。

为实现上述目的，本发明提供一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电装置，其采用的技术方案如下：

一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电装置，包括浮体、第一连杆、摇杆、摇杆支架、第二连杆、液压缸、蓄能器支架、蓄能器、液压马达、联轴器、发电机、油箱、有杆腔油管、无杆腔油管、上油管、下油管、前油管、后油管、第一油管、第五油管、马达油管、第二油管、第三油管、第四油管、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀，所述第一连杆的下端与浮体固连，上端与摇杆通过销连接，所述摇杆的中部与摇杆支架通过销连接，所述摇杆支架的下端固定在船舶上，所述第二连杆的上端与摇杆通过销连接，下端与液压缸的活塞杆通过销连接，所述液压缸为单活塞杆双作用活塞式液压缸，其下端固定在船舶上，所述蓄能器固定在蓄能器支架上，所述蓄能器支架固定在船舶上，所述蓄能器的安装位置高于液压马达，所述蓄能器的一侧与液压马达通过第四油管连接，另一侧与通过第三油管与第五油管相连通，所述液压马达固定在船舶上，所述油箱的一侧与液压马达通过马达油管连接，另一侧通过第二油管与第一油管相连通，所述油箱固定在船舶上，所述液压马达通过联轴器与发电机连接，所述发电机固定在船舶上，所述液压缸缸筒上方的有杆腔通过有杆腔油管与上油管连通，下方的无杆腔通过无杆腔油管与下油管连通，所述第一油管的两端均与前油管连通，所述第五油管的两端均与后油管连通，所述第一单向阀的一端与上油管连接，另一端与后油管连接，所述第二单向阀的一端与上油管连接，另一端与前油管连接，所述第三单向阀的一端与下油管连接，另一端与前油管连接，所述第四单向阀的一端与下油管连接，另一端与后油管连接，所述远洋航海船舶用波浪能发电装置左右两侧呈对称结构。

优选的，所述第一单向阀只允许液压油从上油管流向后油管，所述第二单向阀只允许液压油从前油管流向上油管，所述第三单向阀只允许液压油从前油管流向下油管，所述第四单向阀只允许液压油从下油管流向油管。

优选的，所述浮体采用中间厚边缘薄的饼状结构，使其随船向前移动的阻力小。

优选的，所述摇杆支架包括支架连接部、支撑板、支撑柱，所述支撑板的上下端面均为平面，所述支架连接部设有两个，对称固连在支撑板的上端面，所述支撑板的下端面均布三个支撑柱，所述支架连接部与摇杆通过销连接，所述支撑柱的下端固定在船舶上。

本发明具有如下优点：

(1)浮体采用中间厚边缘薄的饼状结构，使其随船向前移动的阻力小，采用双作用液压缸和单向阀的联合作用，使得浮体上浮和下落皆可发电，充分利用波浪能，提高发电效率；

(2)在液压马达前端增加蓄能器，蓄能器中的液压油依靠自身重力稳定流向液压马达带动其工作，保证系统脉动小，使得装置能够持续稳定发电，发电效率高；

(3)整个装置除了浮体和第一连杆在船身外，其余皆位于船舶上，使得整个装置受海浪侵蚀较少。

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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明的整体结构示意图；

图2：本发明的立体结构示意图；

图3：本发明的左半部分结构示意图；

图4：本发明的中间部分的结构示意图；

图5：本发明的右半部分结构示意图；

图6：本发明的摇杆支架的结构示意图；

图7：本发明的工作结构示意图；

图8：本发明的爆炸结构示意图。

符号说明：

1、浮体，2、第一连杆，3、摇杆，4、摇杆支架，5、第二连杆，6、液压缸，7、蓄能器支架，8、蓄能器，9、液压马达，10、联轴器，11、发电机，12、油箱，13、有杆腔油管，14、无杆腔油管，15、上油管，16、下油管，17、前油管，18、后油管，19、第一油管，20、第五油管，21、马达油管，22、第二油管，23、第三油管，24、第四油管，25、第一单向阀，26、第二单向阀，27、第三单向阀，28、第四单向阀，401、支架连接部，402、支撑板，403支撑柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1～8所示，本发明一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电装置，包括浮体1、第一连杆2、摇杆3、摇杆支架4、第二连杆5、液压缸6、蓄能器支架7、蓄能器8、液压马达9、联轴器10、发电机11、油箱12、有杆腔油管13、无杆腔油管14、上油管15、下油管16、前油管17、后油管18、第一油管19、第五油管20、马达油管21、第二油管22、第三油管23、第四油管24、第一单向阀25、第二单向阀26、第三单向阀27、第四单向阀28，所述第一连杆2的下端与浮体1固连，上端与摇杆3通过销连接，所述摇杆3的中部与摇杆支架4通过销连接，所述摇杆支架4的下端固定在船舶上，所述第二连杆5的上端与摇杆3通过销连接，下端与液压缸6的活塞杆通过销连接，所述液压缸6为单活塞杆双作用活塞式液压缸，其下端固定在船舶上，所述蓄能器8固定在蓄能器支架7上，所述蓄能器支架7固定在船舶上，所述蓄能器8的安装位置高于液压马达9，所述蓄能器8的一侧与液压马达9通过第四油管24连接，另一侧与通过第三油管23与第五油管20相连通，所述液压马达9固定在船舶上，所述油箱12的一侧与液压马达9通过马达油管21连接，另一侧通过第二油管22与第一油管19相连通，所述油箱12固定在船舶上，所述液压马达9通过联轴器10与发电机11连接，所述发电机11固定在船舶上，所述液压缸6缸筒上方的有杆腔通过有杆腔油管13与上油管15连通，下方的无杆腔通过无杆腔油管14与下油管16连通，所述第一油管19的两端均与前油管17连通，所述第五油管20的两端均与后油管18连通，所述第一单向阀25的一端与上油管15连接，另一端与后油管18连接，所述第二单向阀26的一端与上油管15连接，另一端与前油管17连接，所述第三单向阀27的一端与下油管16连接，另一端与前油管17连接，所述第四单向阀28的一端与下油管16连接，另一端与后油管18连接，所述远洋航海船舶用波浪能发电装置左右两侧呈对称结构。

所述第一单向阀25只允许液压油从上油管15流向后油管18，所述第二单向阀26只允许液压油从前油管17流向上油管15，所述第三单向阀27只允许液压油从前油管17流向下油管16，所述第四单向阀28只允许液压油从下油管16流向油管18。

所述浮体1采用中间厚边缘薄的饼状结构，使其随船向前移动的阻力小。

所述摇杆支架4包括支架连接部401、支撑板402、支撑柱403，所述支撑板402的上下端面均为平面，所述支架连接部401设有两个，对称固连在支撑板402的上端面，所述支撑板402的下端面均布三个支撑柱403，所述支架连接部401与摇杆3通过销连接，所述支撑柱403的下端固定在船舶上。

该装置使用时，将其固定在远洋航海船舶上，浮体1置于海面上，波浪的上下波动带动浮体1上下运动，浮体1的上下运动通过第一连杆2、摇杆3、第二连杆5带动液压缸6上下运动，当浮体1向下运动时，通过第一连杆2、摇杆3、第二连杆5带动液压缸6的活塞杆向上运动，活塞挤压液压缸6缸筒上方的有杆腔，有杆腔中的液压油流出依次经过有杆腔油管13、上油管15、第一单向阀25、后油管18、第五油管20、第三油管23流入蓄能器8，蓄能器8中的液压油依靠自身重力继而通过第四油管24流向液压马达9，带动液压马达9工作，液压马达9通过联轴器10带动发电机11发电，其中流经液压马达9的液压油最终通过马达油管21流入油箱12，与此同时，由于液压缸6活塞杆的向上运动使得液压缸6缸筒下方的无杆腔压力降低，油箱12中的液压油依次经过第二油管22、第一油管19、前油管17、第三单向阀27、下油管16、无杆腔油管14流向液压缸6缸筒下方的无杆腔；当浮体1向上运动时，通过第一连杆2、摇杆3、第二连杆5带动液压缸6的活塞杆向下运动，液压缸6缸筒下方无杆腔中的液压油流出依次经过无杆腔油管14、下油管16、第四单向阀28、后油管18、第五油管20、第三油管23流入蓄能器8，蓄能器8中的液压油依靠自身重力继而通过第四油管24流向液压马达9，带动液压马达9工作，液压马达9通过联轴器10带动发电机11发电，其中流经液压马达9的液压油最终通过马达油管21流入油箱12，与此同时，由于液压缸6的活塞杆向下运动使得液压缸6缸筒上方的有杆腔压力降低，油箱12中的液压油依次经过第二油管22、第一油管19、前油管17、第二单向阀26、上油管15、有杆腔油管13流向液压缸6缸筒上方的有杆腔；依次循环，再加上蓄能器8的作用，使得本装置能够持续稳定发电，提高发电效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电装置，其特征在于：包括浮体、第一连杆、摇杆、摇杆支架、第二连杆、液压缸、蓄能器支架、蓄能器、液压马达、联轴器、发电机、油箱、有杆腔油管、无杆腔油管、上油管、下油管、前油管、后油管、第一油管、第五油管、马达油管、第二油管、第三油管、第四油管、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀，所述第一连杆的下端与浮体固连，上端与摇杆通过销连接，所述摇杆的中部与摇杆支架通过销连接，所述摇杆支架的下端固定在船舶上，所述第二连杆的上端与摇杆通过销连接，下端与液压缸的活塞杆通过销连接，所述液压缸为单活塞杆双作用活塞式液压缸，其下端固定在船舶上，所述蓄能器固定在储能器支架上，所述储能器支架固定在船舶上，所述储能器的安装位置高于液压马达。所述蓄能器的一侧与液压马达通过第四油管连接，另一侧与通过第三油管与第五油管相连通，所述液压马达固定在船舶上，所述油箱的一侧与液压马达通过马达油管连接，另一侧通过第二油管与第一油管相连通，所述油箱固定在船舶上，所述液压马达通过联轴器与发电机连接，所述发电机固定在船舶上，所述液压缸缸筒上方的有杆腔通过有杆腔油管与上油管连通，下方的无杆腔通过无杆腔油管与下油管连通，所述第一油管的两端均与前油管连通，所述第五油管的两端均与后油管连通，所述第一单向阀的一端与上油管连接，另一端与后油管连接，所述第二单向阀的一端与上油管连接，另一端与前油管连接，所述第三单向阀的一端与下油管连接，另一端与前油管连接，所述第四单向阀的一端与下油罐连接，另一端与后油罐连接，所述远洋航海船舶用波浪能发电装置左右两侧呈对称结构。

2.根据权利要求1所述的一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电机，其特征在于：所述第一单向阀只允许液压油从上油管流向后油管，所述第二单向阀只允许液压油从前油管流向上油管，所述第三阀只允许液压油从前油管流向下油管，所述第四阀只允许液压油从下油管流向油管。

3.根据权利要求1所述的一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电机，其特征在于：所述浮体采用中间厚边缘薄的饼状结构，使其随船向前移动的阻力小。

4.根据权利要求1所述的一种新型高效远洋航海船舶用波浪能发电机，其特征在于：所述摇杆支架包括支架连接部、支撑板、支撑柱，所述支撑板的上下端面均为平面，所述支架连接部设有两个，对称固连在支撑板的上端面，所述支撑板的下端面均布三个支撑柱，所述支架连接部与摇杆通过销连接，所述支撑柱的下端固定在船舶上。