CN109253039A - 万向波浪能发电船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种万向波浪能发电船。包括船体，船体呈V型结构，船体内分别设有重力油箱、发动机机体、高压储油柜、液压马达、液压发电机，发动机机体内设有球形壳体，球形壳体内设有发动机滚子，球形壳体上设有导向套，导向套内设有滑动导杆，发动机机体上设有液压增压缸，液压增压缸通过进油管、单向阀与重力油箱连接，液压增压缸通过出油管与高压储油柜、液压马达、液压发电机依次串联连接，液压发电机通过回油管与重力油箱连接。本发明由于采用船载球形壳体、发动机滚子滚压技术，不受波浪的方向、周期、高度的限制，能够为本船提供动力，随船舶移动输出动力或者电力，结构简单，安装拆卸方便，易于维护，造价低，能量转换率高，发电功率大。

Description

万向波浪能发电船

技术领域

本发明涉及机械动力学领域，具体是一种万向波浪能发电船。

背景技术

回顾发动机产生和发展的历史，它经历了蒸汽机、外燃机和内燃机三个发展阶段，当前成熟的技术是柴油机、汽油机，皆以燃料在气缸内燃烧工作，把内能转化为机械能，此种通过燃料燃烧的方式存在着缺陷，由于全球能源危机，其消耗的是不可再生的石油资源，对石油依赖过高，燃料燃烧又污染大气环境，会有废水、废气、废渣污染物产生，偶尔也产生噪音，此种设备通常结构复杂，零件繁多，通常只能竖直工作，无法适应其他方向。

目前，海浪发电技术凭借其环保并且能够利用可再生的清洁能源提供电力和机械能的优势、得到更多的推广和应用，然后，目前的海浪发电装置普遍存在结构复杂，势能小，能量转换率低，波浪聚能转换装置不能安装在船上提供动力，个体庞大，造价高，结构复杂，受波浪的方向、浪高和起伏周期限制，排出的液压压强低，输出的高压液压油流量小，能量转换率低，使用条件受限等问题：

如专利申请号为201110137902.6的中国发明专利公开了一种波浪能船舶复合驱动装置，利用设置与船体两侧的上学端敞口的浮动气缸，连接曲柄连杆与水面的曲轴传动连接，输出动力，此种方式存在缺陷，船体两侧增加水的阻力，损失航速，船的机动性受损，受限与波浪的速度，齿轮传动效率低，力矩小，接触海水易腐蚀，能量转换率低。

如专利申请号为201110170648.X的中国发明专利公开了一种齿轮齿条式海浪波能发动机，其通过“V”型导轨与固设于海上的平台导轨滑动配合，齿轮齿条啮合输出动力，此种方式存在缺陷，由于风浪方向不固定，受限于波浪的起伏周期，齿轮转速慢，力矩小，固设平台易被海浪摧毁，齿轮齿条传动效率低，转换能量效率低。

如专利申请号为201410599796.7的中国发明专利公开了一种水斗式波浪发动机，靠数个水斗与水面并平行于水面，转子轴与岸边平行，水斗聚水，靠水的重力作用与单项阀进水。此种方式存在缺陷，由于波浪具有起伏摇摆性，轴不能保证平行岸边，水斗压力小，排水靠电力，能量损失大，受限于浪高，势能小，转换动能小，能量转换率低。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，从而提供一种能够随波浪万向摇晃，将波浪能采集到船舶内部进行能量转换，从而完成动力输出的万向波浪能发电船。

本发明解决所述问题，采用的技术方案是：

一种万向波浪能发电船，包括船体，船体呈V型结构，船体内分别设置有重力油箱、发动机机体、高压储油柜、液压马达、液压发电机，发动机机体内设置有球形壳体，球形壳体内设置有发动机滚子，球形壳体上均匀设置有多个导向套，导向套内设置有滑动导杆，滑动导杆上套装有回位弹簧，发动机机体上设置有多个与导向套内的滑动导杆一一对应的液压增压缸，液压增压缸通过进油管与重力油箱连接，液压增压缸通过出油管、单向阀与高压储油柜、液压马达、液压发电机依次串联连接，液压发电机通过回油管与重力油箱连接，发动机滚子随船体的摆动在球形壳体内滚动，从而滚压球形壳体上的导向套内的滑动导杆，滑动导杆推动对应的液压增压缸产生高压液压油，高压液压油通过出油管、单向阀进入高压储油柜，然后依次进入液压马达和液压发电机，通过液压马达输出动力，通过液压发电机发电，最后高压液压油通过回油管返回重力油箱，完成一个波浪能转换成机械能继而转换成电能的工作循环。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

①船体呈V型，减少船的航行阻力，增加船的摇晃幅度，使其船舶的左右摇摆时间减小，进而改变船舶的摇摆周期，滚子对波浪的摇摆晃动反应更加灵敏，从而增加发动机滚子滚压导向杆进而导向杆顶压液压增压缸的机会，增加产生高压油的排量，发动机滚子置于球形壳体内，球形壳体置于船体内，可以增加船舶底部的重量，使船舶的重心下移，增加船舶的稳性，防止船舶侧翻，由于采用船载球形壳体、发动机滚子滚压技术，不受波浪方向、波浪周期、浪高的限制，滑动导杆的设置有效的消除了发动机滚子滚动对液压增压缸行成的剪切力，由于发动机滚子质量大，受重力作用所以产生的压力大，再通过滑动导杆作用在小面积的液压增压缸上，输出的液压油压强极高、一个船上安装数个同类发动机，或数个船并联汇集高压油，能行成大流量的高压液压油汇聚高压油储油柜，使得机械能储备得到保障，从而输出大能量、顺畅的机械能进而输出大功率的电能。

②本装置能够为本船提供动力，随船舶移动输出动力或者电能，不易受海水腐蚀，结构简单，安装拆卸方便，易于维护，造价低，能量转换率高，输出的机械能能量大，进而发电的功率大。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

发动机滚子呈球形结构，并且置于球形壳体内。

发动机机体呈球形结构，并且通过支架安装在船体内。

重力油箱和高压储油柜分别设置在发动机机体上方和下方的支架上。

滑动导杆伸入球形壳体内一端设置有与发动机滚子相适应的弧形端板。

导向套上设置有压板，压板通过螺栓固定在球形壳体上。

发动机机体与球形壳体之间间隔设置有支撑板，液压增压缸之间的进油管和出油管分别设置在支撑板上。

出油管上设置有单向阀。

发动机机体上对应液压增压缸设置有支座、侧板，侧板上设置有紧固螺栓，液压增压缸通过紧固螺栓固定在支座上。

附图说明

图1 是本发明实施例结构示意图；

图2 是图1中A的局部放大结构示意图；

图中：船体1；支架2；发动机滚子3；液压马达4；液压发电机5；高压储油柜6；出油管7；回油管8；进油管9；重力油箱10；侧板11；球形壳体12；回位弹簧13；弧形端板14；滑动导杆15；导向套16；压板17；液压增压缸18；支座19；发动机机体20；单向阀21；支撑板22。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见图1、图2，一种万向波浪能发电船，包括船体1，船体1呈V型结构，船体1内分别设置有重力油箱10、发动机机体20、高压储油柜6、液压马达4、液压发电机5，发动机机体20内设置有球形壳体12，球形壳体12内设置有发动机滚子3，球形壳体12上均匀设置有多个导向套16，导向套16内设置有滑动导杆15，滑动导杆15上套装有回位弹簧13，回位弹簧13用于滑动导杆15被发动机滚子3滚压后进行回位，发动机机体20上设置有多个与导向套16内的滑动导杆15一一对应的液压增压缸18，液压增压缸18通过进油管9与重力油箱10连接，液压增压缸18通过出油管7、单向阀与高压储油柜6、液压马达4、液压发电机5依次串联连接，出油管上设置有单向阀21，液压发电机5通过回油管8与重力油箱10连接。

发动机机体20呈球形结构并且通过支架2安装在船体1内。

重力油箱10和高压储油柜6分别设置在发动机机体20上方和下方的支架2上。

滑动导杆15伸入球形壳体12内一端设置有与发动机滚子3相适应的弧形端板14。

导向套16上设置有压板17，压板17通过螺栓固定在球形壳体12上。

发动机机体20与球形壳体12之间间隔设置有支撑板22，液压增压缸18之间的进油管9和出油管7分别设置在支撑板22上。

发动机机体20上对应液压增压缸18设置有支座19、侧板11，侧板11上设置有紧固螺栓，液压增压缸18通过紧固螺栓固定在支座19上。

船体1呈V型结构，减少船的航行阻力，增加船的摇晃幅度，使其船舶的左右摇摆时间减小，进而改变船舶的摇摆周期，发动机滚子3对波浪的摇摆晃动反应更加灵敏，从而增加发动机滚子3滚压滑动导杆15进而滑动导杆15顶压液压增压缸18的机会，增加产生高压油的排量，发动机滚子3置于球形壳体12内，球形壳体12置于船体1内，可以增加船舶底部的重量，使船舶的重心下移，增加船舶的稳性，防止船舶侧翻，发动机滚子3因具有惯性，船体1在波浪的推动下，发动机滚子3受重力作用，能够随船体1的摇晃摆动在球形壳体12内万向滚动，滚动过程中进而滚压球形壳体12上的导向套16内的滑动导杆15，滑动导杆15推动对应的液压增压缸18产生大流量的高压液压油，汇集各个液压增压缸18内排出的高压液压油，经出油管7通过单向阀21汇集输入到高压储油柜6，然后依次进入液压马达4和液压发电机5，通过液压马达4输出动力，通过液压发电机5发电，最后带压的高压液压油通过回油管8返回重力油箱10，完成一个动力输出能量转换工作循环。

本发明由于采用船载球形壳体12、发动机滚子3滚压技术，不受波浪方向限制，滑动导杆15的设置有效的消除了发动机滚子3滚动对液压增压缸18行成的剪切力，由于发动机滚子3质量大，受重力作用所以产生的压力大，再通过滑动导杆15作用在液压增压缸18上将波浪能转换成高压、大流量液压油装置，使得动力输出得到保证，产生顺畅的机械能，本装置能够在船上提供动力，随船舶移动输出动力进而提供电能，不易受海水腐蚀，结构简单，安装拆卸方便，易于维护，造价低，对波浪反应灵敏，输出的机械能能量大，能量转换率高，即可安装在新船上，又能够在现有船上改造为本船提供动力或者发电使用，适用于江、河、湖、海等有一定水深的有浪水域，亦可固定，可单船也可多船并联锚泊发电，也可为休渔期渔民利用渔船改装发电，即可创收又增加了就业，缓解当前过度依赖石油消耗造成的大气环境污染。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种万向波浪能发电船，包括船体，其特征在于：船体呈V型结构，船体内分别设置有重力油箱、发动机机体、高压储油柜、液压马达、液压发电机，发动机机体内设置有球形壳体，球形壳体内设置有发动机滚子，球形壳体上均匀设置有多个导向套，导向套内设置有滑动导杆，滑动导杆上套装有回位弹簧，发动机机体上设置有多个与导向套内的滑动导杆一一对应的液压增压缸，液压增压缸通过进油管与重力油箱连接，液压增压缸通过出油管、单向阀与高压储油柜、液压马达、液压发电机依次串联连接，液压发电机通过回油管与重力油箱连接，发动机滚子随船体的摆动在球形壳体内滚动，从而滚压球形壳体上的导向套内的滑动导杆，滑动导杆推动对应的液压增压缸产生高压液压油，高压液压油通过出油管、单向阀进入高压储油柜，然后依次进入液压马达和液压发电机，通过液压马达输出动力，通过液压发电机发电，最后高压液压油通过回油管返回重力油箱，完成一个波浪能转换成机械能继而转换成电能的工作循环。

2.根据权利要求1所述的万向波浪能发电船，其特征在于：发动机滚子呈球形结构，并且置于球形壳体内。

3.根据权利要求1所述的万向波浪能发电船，其特征在于：发动机机体呈球形结构，并且通过支架安装在船体内。

4.根据权利要求3所述的万向波浪能发电船，其特征在于：重力油箱和高压储油柜分别设置在发动机机体上方和下方的支架上。

5.根据权利要求1所述的万向波浪能发电船，其特征在于：滑动导杆伸入球形壳体内一端设置有与发动机滚子相适应的弧形端板。

6.根据权利要求1所述的万向波浪能发电船，其特征在于：导向套上设置有压板，压板通过螺栓固定在球形壳体上。

7.根据权利要求1所述的万向波浪能发电船，其特征在于：发动机机体与球形壳体之间间隔设置有支撑板，液压增压缸之间的进油管和出油管分别设置在支撑板上。

8.根据权利要求1所述的万向波浪能发电船，其特征在于：出油管上设置有单向阀。

9.根据权利要求1所述的万向波浪能发电船，其特征在于：发动机机体上对应液压增压缸设置有支座、侧板，侧板上设置有紧固螺栓，液压增压缸通过紧固螺栓固定在支座上。