CN109973289B - 一种真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及波浪能发电系统技术领域，具体地说是一种真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统，其特征在于该发电系统由浮体、密封罩、发电机、超越离合器、链轮、链条、套管、锚石、导管、保护管和真空气缸组成，所述的套管上部的后侧面设有真空气缸，所述的真空气缸的外部经保护管密封在套管的外侧，所述的套管和真空气缸上方分别设有发电机，两个发电机的输出轴分别经超越离合器与同一链轮相连接，链轮的外侧套有链条，链条的一端与真空气缸相铰接，链条的另一端与导管相铰接，导管的下端与锚石相连接，保护管的上端开口、发电机、链轮、链条、套管的上端开口经密封罩密封，具有收链能力强、增大结构可靠性、提高波能采集效率等优点。

Description

一种真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统
技术领域
本发明涉及波浪能发电系统技术领域，具体地说是一种结构简单、收链能力强、增大结构可靠性、提高波能采集效率的真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统。
背景技术
众所周知，随着国家海洋战略的实施，海上用电日益增加，由于海洋波浪能是绿色的可再生资源，蕴藏量大、分布面广、能流密度高，波浪能发电技术可以为海洋观测和开发提供便捷而廉价的能源需求，同时可以缓解沿海地区能源紧张形势，改善环境问题。
目前，现有弹簧收绳的浮体绳轮波浪发电技术，存在弹簧疲劳寿命短、收绳能力弱、绳缆磨损等严重缺陷；现有配重收绳的浮体绳轮波浪发电技术，因配重外置易受海洋中漂浮物的影响，可靠性差
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、收链能力强、增大结构可靠性、提高波能采集效率的真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统，其特征在于该发电系统由浮体、密封罩、发电机、超越离合器、链轮、链条、套管、锚石、导管、保护管和真空气缸组成，所述的套管上部的后侧面设有真空气缸，所述的真空气缸的外部经保护管密封在套管的外侧，所述的套管和真空气缸上方的左右两侧分别设有发电机，发电机固定在与保护管和套管的上端部相连接的浮体上端面处，所述的两个发电机的输出轴分别经超越离合器与同一链轮相连接，所述的链轮的外侧套有链条，所述的链条的一端与套管后侧面设有的真空气缸的活塞相铰接，链条的另一端绕过链轮并伸进套管内，伸进套管内的链条的下端与套管内的导管上端相铰接，所述的导管的上端伸进套管内，导管的下端伸出套管并经球铰副与锚石相连接，锚石设在海底，所述的保护管的上端开口、发电机、链轮、链条、套管的上端开口经密封罩与浮体上端面相密封连接。
本发明所述的浮体下方的保护管和套管的外侧经尾桶密封连接，尾桶的上端与浮体密封连接，尾桶的下端与保护管和套管密封连接，进一步保护套管和真空气缸。
本发明所述的导管和套管分别设为方管，避免导管和套管之间周向转动。
本发明所述的套管的下端开口处内侧面设有套管滚轮，套管滚轮经连接轴与套管相铰接，套管滚轮的滚动面与导管外侧面相抵触。
本发明所述的导管的上端外侧面设有导管滚轮，导管滚轮经连接轴与导管相铰接，导管滚轮的滚动面与套管内侧面相抵触。
本发明由于该发电系统由浮体、密封罩、发电机、超越离合器、链轮、链条、套管、锚石、导管、保护管和真空气缸组成，所述的套管上部的后侧面设有真空气缸，所述的真空气缸的外部经保护管密封在套管的外侧，所述的套管和真空气缸上方的左右两侧分别设有发电机，发电机固定在与保护管和套管的上端部相连接的浮体上端面处，所述的两个发电机的输出轴分别经超越离合器与同一链轮相连接，所述的链轮的外侧套有链条，所述的链条的一端与套管后侧面设有的真空气缸的活塞相铰接，链条的另一端绕过链轮并伸进套管内，伸进套管内的链条的下端与套管内的导管上端相铰接，所述的导管的上端伸进套管内，导管的下端伸出套管并经球铰副与锚石相连接，锚石设在海底，所述的保护管的上端开口、发电机、链轮、链条、套管的上端开口经密封罩与浮体上端面相密封连接，所述的浮体下方的保护管和套管的外侧经尾桶密封连接，尾桶的上端与浮体密封连接，尾桶的下端与保护管和套管密封连接，进一步保护套管和真空气缸，所述的导管和套管分别设为方管，避免两个管之间周向转动，所述的套管的下端开口处内侧面设有套管滚轮，套管滚轮经连接轴与套管相铰接，套管滚轮的滚动面与导管外侧面相抵触，所述的导管的上端外侧面设有导管滚轮，导管滚轮经连接轴与导管相铰接，导管滚轮的滚动面与套管内侧面相抵触，具有结构简单、收链能力强、增大结构可靠性、提高波能采集效率等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的剖视图。
图3是图2中A部的局部放大图。
图4本发明中套管和导管的局部示意图。
图5是图3中带有浮体的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
如附图所示，一种真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统，其特征在于一种真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统，其特征在于该发电系统由浮体1、密封罩2、发电机3、超越离合器4、链轮5、链条6、套管7、锚石8、导管9、保护管11和真空气缸10组成，所述的套管7上部的后侧面设有真空气缸10，所述的真空气缸10的外部经保护管11密封在套管7的外侧，所述的套管7和真空气缸10的上方的左右两侧分别设有发电机3，发电机3固定在与保护管11和套管7的上端部相连接的浮体上端面处，所述的两个发电机3的输出轴分别经超越离合器4与同一链轮5相连接，所述的链轮5的外侧套有链条6，所述的链条6的一端与套管7后侧面设有的真空气缸10的活塞相铰接，链条6的另一端绕过链轮5并伸进套管7内，伸进套管7内的链条6的下端与套管7内的导管9上端相铰接，所述的导管9的上端伸进套管7内，导管9的下端伸出套管7并经球铰副与锚石8相连接，锚石8设在海底，所述的保护管11的上端开口、发电机3、链轮5、链条6、套管7的上端开口经密封罩2与浮体1上端面相密封连接，所述的浮体1下方的保护管11和套管7的外侧经尾桶12密封连接，尾桶12的上端与浮体1密封连接，尾桶12的下端与保护管11和套管7密封连接，进一步保护套管7和真空气缸10，所述的导管9和套管7分别设为方管，避免套管7和导管9之间周向转动，所述的套管7的下端开口处内侧面设有套管滚轮13，套管滚轮13经连接轴与套管7相铰接，套管滚轮13的滚动面与导管9外侧面相抵触，所述的导管9的上端外侧面设有导管滚轮14，导管滚轮14经连接轴与导管9相铰接，导管滚轮14的滚动面与套管7内侧面相抵触，所述的发电机3设为低速永磁交流发电机3，上述所述的链轮链条，代替现有浮体绳轮波浪发电技术中的卷筒和绳缆，彻底解决了绳缆与卷筒之间的严重磨损，大幅提高了装置可靠性，所述的真空气缸由缸筒、端盖、活塞、和密封件组成，其中活塞与链条铰连，为提高真空气缸的可靠性，真空气缸内置于保护管内。同时，由于真空气缸收链能力强，有利于提高波能装置的波能采集效率。
本发明的工作过程是：当浮体1随波浪上浮时，由于导管9收到锚石8的固定，浮体1带动套管7向上移动，进而使链条6拉动链轮5转动，链轮5驱动发电机3产生电能，同时套管7相对于导管9向上移动，真空气缸10的活塞受链条6拉动沿气缸上升；当浮体1随波浪下降时，在真空气缸10活塞的拉动下，链条6驱动链轮5反向转动实现收链，此时因为超越离合器4的存在，链轮5不能驱动发电机3发电。这样，发电机3在浮体1上升过程中发电，下降过程中不发电，浮体1链轮5波能发电系统有半波发电的特征，本发明采用套管7和导管9代替导绳器机构，消除了现有浮体绳轮波浪发电系统中绳缆与导绳器间的直接接触和磨损，采用链轮5链条6来代替套筒和绳缆，彻底解决了绳缆与卷筒之间的严重磨损，提高了装置可靠性，利用真空气缸10代替拉簧或配重，承担链条6的回收功能，收链能力强，有利于提高装置的波能采集效率，由于真空气缸10内置于保护管11，因此不受海水中漂浮物的干扰，进一步提高了收链的可靠性，本发明由于该发电系统由浮体1、密封罩2、发电机3、超越离合器4、链轮5、链条6、套管7、锚石8、导管9和真空气缸10组成，所述的套管7的上端左、右两侧分别设有发电机3，发电机3与套管7固定连接，两侧的发电机3的输出轴分别经超越离合器4与同一链轮5相连接，所述的链轮5的外侧套有链条6，所述的链条6的一端与套管7后侧面设有的真空气缸10的活塞相铰接，链条6的另一端绕过链轮5并伸进套管7内，伸进套管7内的链条6的下端与套管7内的导管9上端相铰接，所述的导管9的上端伸进套管7内，导管9的下端伸出套管7并经球铰副与锚石8相连接，锚石8设在海底，所述的真空气缸10的外部经保护管11密封在套管7的外侧，所述的保护管11的上端开口、发电机3、链轮5、链条6、套管7的上端开口经密封罩2密封，所述的密封罩2下部的保护管11和套管7的外侧设有浮体1，浮体1与密封罩2的下部或者套管7和保护管11的外侧相连接，所述的保护管11和套管7的外侧经尾桶12密封连接，尾桶12的上端与浮体1密封连接，尾桶12的下端与保护管11和套管7密封连接，进一步保护套管7和真空气缸10，所述的导管9和套管7分别设为方管，避免套管7和导管9之间周向转动，所述的套管7的下端开口处内侧面设有套管滚轮13，套管滚轮13经连接轴与套管7相铰接，套管滚轮13的滚动面与导管9外侧面相抵触，所述的导管9的上端外侧面设有导管滚轮14，导管滚轮14经连接轴与导管9相铰接，导管滚轮14的滚动面与套管7内侧面相抵触，具有结构简单、收链能力强、增大结构可靠性、提高波能采集效率等优点。

Claims (1)

1.一种真空气缸收链的浮体链轮波浪发电系统，其特征在于该发电系统由浮体、密封罩、发电机、超越离合器、链轮、链条、套管、锚石、导管、保护管和真空气缸组成，所述的套管上部的后侧面设有真空气缸，所述的真空气缸的外部经保护管密封在套管的外侧，所述的套管和真空气缸上方的左右两侧分别设有发电机，发电机固定在与保护管和套管的上端部相连接的浮体上端面处，两个发电机的输出轴分别经超越离合器与同一链轮相连接，所述的链轮的外侧套有链条，所述的链条的一端与套管后侧面设有的真空气缸的活塞相铰接，链条的另一端绕过链轮并伸进套管内，伸进套管内的链条的下端与套管内的导管上端相铰接，所述的导管的上端伸进套管内，导管的下端伸出套管并经球铰副与锚石相连接，锚石设在海底，所述的保护管的上端开口、发电机、链轮、链条、套管的上端开口经密封罩与浮体上端面相密封连接，所述的浮体下方的保护管和套管的外侧经尾桶密封连接，尾桶的上端与浮体密封连接，尾桶的下端与保护管和套管密封连接，进一步保护套管和真空气缸，所述的导管和套管分别设为方管，所述套管的下端开口处内侧面设有套管滚轮，套管滚轮经连接轴与套管相铰接，套管滚轮的滚动面与导管外侧面相抵触，所述导管的上端外侧面设有导管滚轮，导管滚轮经连接轴与导管相铰接，导管滚轮的滚动面与套管内侧面相抵触。
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