CN112253369B - 一种预制式的漂浮型海浪发电装置以及施工组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预制式的漂浮型海浪发电装置，包括安装箱,安装箱底部固定连接有底座，安装箱顶部四周均固定连接有吊环，安装箱内部中心位置竖直固定连接有中心筒，中心筒外侧底部四周对应浮块组件均水平固定连接有二号缸体，二号缸体内部中空位置均卡接有一号活塞，油箱与安装盒之间均固定安装有进油管，进油管上端靠近安装盒一侧固定安装有蓄能器，安装盒上下端与油箱中心位置上下端之间均固定安装有回流管，一号缸体顶部四周对应浮块组件正上端均安装有连杆活塞组件。本发明提供一种预制式的漂浮型海浪发电装置以及施工组装方法为解决现有技术中不能多方向接受海浪能的转化，不能充足使用海浪能发电的问题。

Description

一种预制式的漂浮型海浪发电装置以及施工组装方法

技术领域

本发明涉及海浪发电技术领域，尤其涉及一种预制式的漂浮型海浪发电装置以及施工组装方法。

背景技术

传统能源日趋枯竭、环境污染问题恶化,新能源开发迫在眉睫，随着低功耗无线传感器的发展,利用环境清洁可再生能源如太阳能、风能以及波浪能发电制作成微电源为传感器节点提供电能,日益受到各界广泛关注，相比风能与太阳能技术,波浪能发电技术要落后十几年，但是波浪能具有其独特的优势,波能能量密度高,是风能的4到30倍，相比太阳能,波浪能不受天气影响。

现有技术中海浪发电设备存在未完善的一些曲线，浮块上下浮动过程中大多数只能将某一方向的波浪能转化为电能，不能够同时将多方向产生的波浪能转化为电能，影响发电效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供预制式的漂浮型海浪发电装置以及施工组装方法，以解决上述背景技术中描述问题。

本发明预制式的漂浮型海浪发电装置以及施工组装方法的目的与功效，由以下具体技术手段达成：一种预制式的漂浮型海浪发电装置，包括安装箱,安装箱底部固定连接有底座，安装箱顶部四周均固定连接有吊环，安装箱内部中心位置竖直固定连接有中心筒，中心筒外侧底部四周对应浮块组件均水平固定连接有二号缸体，二号缸体内部中空位置均卡接有一号活塞，一号活塞一端均延伸至安装箱外侧固定安装有浮块组件，安装箱内底部位于二号缸体之间均固定连接有支撑块，支撑块上端中心位置均固定安装有安装盒，安装盒靠近二号缸体两侧均固定安装有发电机，安装盒内安装有液压马达，液压马达中心轴两端延伸至安装盒外侧与发电机中心轴固定连接，中心筒内中心位置固定连接有油箱，中心筒内部位于油箱上端固定连接有一号缸体，油箱上下端分别与一号缸体、二号缸体之间连接有导管，油箱与安装盒之间均固定安装有进油管，进油管上端靠近安装盒一侧固定安装有蓄能器，安装盒上下端与油箱中心位置上下端之间均固定安装有回流管，一号缸体顶部四周对应浮块组件正上端均安装有连杆活塞组件，连杆活塞组件与对应的浮块组件之间安装有二号连接杆。

优选的，油箱内部中心位置水平固定连接有隔板，进油管呈Y状，进油管的分流导管分别固定在油箱中心隔板上下端，且进油管分流导管上端均安装有单向阀。

优选的，一号缸体内设有四组竖直气缸筒，气缸筒底部均油箱固定连接有导管。

优选的，连杆活塞组件包括有二号活塞、固定筒、限位块、伸缩杆，二号活塞呈“7”状，二号活塞垂直部下端卡接在一号缸体的气缸筒内部，二号活塞水平部末端固定连接有固定筒，固定筒内部中空位置卡接有限位块，限位块远离二号活塞一侧固定连接有伸缩杆，限位块与固定筒内底部之间固定连接有弹簧，固定筒、伸缩杆与安装箱顶部平行设置。

优选的，伸缩杆上端中心设有竖直的插孔，伸缩杆底部位于插孔左右两侧均固定连接有铰页座，伸缩杆远离固定筒一侧中心位置设有贯穿插孔的螺纹空心圆槽，螺纹空心圆槽内螺纹连接有固定螺杆，插孔设为方型孔。

优选的，二号连接杆上端左右两侧均设有铰页座，铰页座上端均铰接有垂直转动的加强杆,加强杆另一端对应伸缩杆底部相近一端铰页座铰接，通过加强杆与二号连接杆、伸缩杆连接形成三角状，二号连接杆顶部中心位置固定连接有长方体状插块，插块对应插孔中空位置卡接，插块两侧对应螺纹空心圆槽处也设有空心圆槽。

优选的，浮块组件还包括有浮块、一号连接杆，浮块远离安装箱一侧设为弧面，浮块靠近安装箱一侧中心设有竖直的凹槽，凹槽内左右两侧均设有滑槽，滑槽呈波浪状，凹槽内卡接有一号连接杆，一号连接杆位于凹槽内左右两侧之间均转动连接有滚轮，滚轮与相近一侧滑槽对应卡接，一号连接杆远离凹槽一端固定连接有连接板，连接板上端设有预留的螺纹安装孔，且螺纹安装孔设有不少于四组。

优选的，浮块顶部固定连接有轴座，二号连接杆末端与浮块顶部轴座垂直转接。

优选的，一号活塞远离位于安装箱外侧固定连接有安装板，安装板靠近浮块一侧设有与连接板上端螺纹安装孔数量一致的螺纹槽，安装板与连接板通过螺栓固定连接，一号活塞上端位于安装板与安装箱之间套接有复位弹簧。

预制式的漂浮型海浪发电施工组装方法主要包括以下步骤：

步骤一：通过安装箱上端设有的吊环将安装箱吊装至海洋上端，利用锚定将安装箱固定于海底的基底上。

步骤二：利用浮块上端轴座吊起浮块组件，使得一号连接杆上端连接板与安装箱外侧一号活塞末端安装板对接，使得连接板上的螺纹安装孔对准安装板上端螺纹槽，通过船体将施工人员输送至浮块附近，工作人员通过螺栓固定一号活塞与一号连接杆，将四组浮块组件全部固定完成。

步骤三：利用吊装机垂直捆绑住二号连接杆上端铰页座下端，然后将二号连接杆顶部插块对应伸缩杆的插孔内卡接，使得插块空心圆槽对应伸缩杆内的螺纹空心槽，然后将固定螺杆对应螺纹空心圆槽插入螺纹固定，再将加强杆一端对应伸缩杆下端铰页座进行铰接固定，最后将二号连接杆末端对应浮块顶部轴座进行连接。

有益效果：

1.浮块上下浮动的过程中，通过二号连接杆以及连杆活塞组件在二号缸体中进行做功，与此同时一号连接杆上端的滚轮在波形状滑槽内滚动，从而顶动一号连接杆与一号活塞往二号缸体内移动进行做功，使得油箱内隔板上下端的液压油通过进油管进入安装盒，相对于现有技术中只利用一个方向的波浪能进行驱动液压马达的效果在于产生更大的力加速驱动液压马达，液压马达带动安装盒两侧的发电机进行发电，从而提高了发电机的效率。

2.浮块组件与一号活塞之间通过螺栓进行固定，浮块组件与连杆活塞组件之间通过二号连接杆进行固定，当安装箱外侧的零部件损坏时，及时将生产的预制件进行更换，非常方便。

附图说明

图1为本发明整体俯视结构示意图。

图2为本发明整体俯视剖面结构示意图。

图3为本发明主视剖面结构示意图。

图4为本发明浮块剖面结构示意图。

图5为本发明图2的A处放大结构示意图。

图6为本发明图3的B处放大结构示意图。

图7为本发明图3的C处放大结构示意图。

图1-7中，部件名称与附图编号的对应关系为：

安装箱1、中心筒101、支撑块102、二号缸体103、底座104、浮块组件2、浮块201、一号连接杆202、连杆活塞组件3、二号活塞31、固定筒32、限位块33、伸缩杆34、安装盒4、回流管41、发电机5、一号活塞6、安装板61、一号缸体7、油箱8、隔板81、滑槽9、连接板10、滚轮11、凹槽12、蓄能器13、进油管14、单向阀15、加强杆16、插块17、插孔18、固定螺杆19、二号连接杆20。

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、完整的描述，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。

实施例：

如附图1至附图7所示：一种预制式的漂浮型海浪发电装置，包括安装箱1,安装箱1底部固定连接有底座104，安装箱1顶部四周均固定连接有吊环，安装箱1内部中心位置竖直固定连接有中心筒101，中心筒101外侧底部四周对应浮块组件2均水平固定连接有二号缸体103，二号缸体103内部中空位置均卡接有一号活塞6，一号活塞6一端均延伸至安装箱1外侧固定安装有浮块组件2，安装箱1内底部位于二号缸体103之间均固定连接有支撑块102，支撑块102上端中心位置均固定安装有安装盒4，安装盒4靠近二号缸体103两侧均固定安装有发电机5，安装盒4内安装有液压马达，液压马达中心轴两端延伸至安装盒4外侧与发电机5中心轴固定连接，中心筒101内中心位置固定连接有油箱8，中心筒101内部位于油箱8上端固定连接有一号缸体7，油箱8上下端分别与一号缸体7、二号缸体103之间连接有导管，油箱8与安装盒4之间均固定安装有进油管14，进油管14上端靠近安装盒4一侧固定安装有蓄能器13，安装盒4上下端与油箱8中心位置上下端之间均固定安装有回流管41，一号缸体7顶部四周对应浮块组件2正上端均安装有连杆活塞组件3，连杆活塞组件3与对应的浮块组件2之间安装有二号连接杆20。

其中：油箱8内部中心位置水平固定连接有隔板81，进油管14呈Y状，进油管14的分流导管分别固定在油箱8中心隔板81上下端，且进油管14分流导管上端均安装有单向阀，通过Y型的进油管14聚集进入安装箱4，从而产生更大的液压力，加速驱动液压马达，使得发电机5高效率工作。

其中：一号缸体7内设有四组竖直气缸筒，气缸筒底部均油箱8固定连接有导管，一号气缸7内四组气缸筒同时做功时，增加了动力，使得液压油快速进入安装盒4驱动液压马达，由于安装箱1四周均安装有浮块201，使得整体设备能够360度接受海浪能的作用。

其中：连杆活塞组件3包括有二号活塞31、固定筒32、限位块33、伸缩杆34，二号活塞31呈“7”状，二号活塞31垂直部下端卡接在一号缸体7的气缸筒内部，二号活塞31水平部末端固定连接有固定筒32，固定筒32内部中空位置卡接有限位块33，限位块33远离二号活塞31一侧固定连接有伸缩杆34，限位块33与固定筒32内底部之间固定连接有弹簧，固定筒32、伸缩杆34与安装箱1顶部平行设置，浮块201上下浮动的过程中，通过二号连接杆20以及连杆活塞组件3在二号缸体103中进行做功，与此同时一号连接杆202上端的滚轮11在波形状滑槽内9滚动，从而顶动一号连接杆202与一号活塞6往二号缸体103内移动进行做功，使得油箱8内隔板81上下端的液压油通过进油管14进入安装盒4，效果在于产生更大的力加速驱动液压马达，液压马达带动安装盒4两侧的发电机5进行发电，从而提高了发电机的效率，浮块201下移的过程中安装盒4内液压油通过上下端的回流管41回流至油箱8。

其中：伸缩杆34上端中心设有竖直的插孔18，伸缩杆34底部位于插孔18左右两侧均固定连接有铰页座，伸缩杆34远离固定筒32一侧中心位置设有贯穿插孔18的螺纹空心圆槽，螺纹空心圆槽内螺纹连接有固定螺杆19，插孔18设为方型孔，方型状的插孔18便于后续吊状，防止二号连接杆20顶部插块17插入插孔18时空心圆槽对不准螺纹空心圆槽的问题，提高了安装效率。

其中：二号连接杆20上端左右两侧均设有铰页座，铰页座上端均铰接有垂直转动的加强杆16,加强杆16另一端对应伸缩杆34底部相近一端铰页座铰接，通过加强杆16与二号连接杆20、伸缩杆34连接形成三角状，二号连接杆20顶部中心位置固定连接有长方体状插块17，插块17对应插孔18中空位置卡接，插块17两侧对应螺纹空心圆槽处也设有空心圆槽，加强杆16增加了二号连接杆20的稳定性。

其中：浮块组件2还包括有浮块201、一号连接杆202，浮块201远离安装箱1一侧设为弧面，浮块201靠近安装箱1一侧中心设有竖直的凹槽12，凹槽12内左右两侧均设有滑槽9，滑槽9呈波浪状，凹槽12内卡接有一号连接杆202，一号连接杆202位于凹槽12内左右两侧之间均转动连接有滚轮11，滚轮11与相近一侧滑槽9对应卡接，一号连接杆202远离凹槽12一端固定连接有连接板10，连接板10上端设有预留的螺纹安装孔，且螺纹安装孔设有不少于四组，便于安装，同时零部件损坏时，及时通过预制件进行修补。

其中：浮块201顶部固定连接有轴座，二号连接杆20末端与浮块201顶部轴座垂直转接。

其中：一号活塞6远离位于安装箱1外侧固定连接有安装板61，安装板61靠近浮块201一侧设有与连接板10上端螺纹安装孔数量一致的螺纹槽，安装板61与连接板10通过螺栓固定连接，一号活塞6上端位于安装板61与安装箱1之间套接有复位弹簧，复位弹簧可以加速一号活塞6复位，便于下一次的海浪能转化。

预制式的漂浮型海浪发电施工组装方法主要包括以下步骤：

步骤一：通过安装箱1上端设有的吊环将安装箱1吊装至海洋上端，利用锚定将安装箱1固定于海底的基底上。

步骤二：利用浮块201上端轴座吊起浮块组件2，使得一号连接杆202上端连接板10与安装箱1外侧一号活塞6末端安装板61对接，使得连接板10上的螺纹安装孔对准安装板61上端螺纹槽，通过船体将施工人员输送至浮块201附近，工作人员通过螺栓固定一号活塞6与一号连接杆202，将四组浮块组件2全部固定完成。

步骤三：利用吊装机垂直捆绑住二号连接杆20上端铰页座下端，然后将二号连接杆20顶部插块17对应伸缩杆34的插孔18内卡接，使得插块17空心圆槽对应伸缩杆34内的螺纹空心槽，然后将固定螺杆19对应螺纹空心圆槽插入螺纹固定，再将加强杆16一端对应伸缩杆34下端铰页座进行铰接固定，最后将二号连接杆20末端对应浮块201顶部轴座进行连接。

工作原理：浮块201受力上下浮动的过程中，二号连接杆20以及连杆活塞组件3跟随浮块201上下移动，二号活塞31在二号缸体103中进行做功，与此同时一号连接杆202上端的滚轮11在波形状滑槽内9滚动，从而顶动一号连接杆202与一号活塞6往二号缸体103内移动进行做功，使得油箱8内隔板81上下端的液压油通过进油管14进入安装盒4，效果在于产生更大的力加速驱动液压马达，液压马达带动安装盒4两侧的发电机5进行发电，浮块201下移的过程中，一号活塞6、二号活塞31反向在二号缸体103、一号缸体7移动，使得安装盒4内液压油通过上下端的回流管41回流至油箱8，当海浪直接冲击浮块201外侧时，浮块201则直接顶动一号活塞6在二号缸体103内做功，通过蓄能器13补能，使得液压马达也能够快速驱动，使得发电机在单方向海浪能驱动下也能快速发电。

Claims (4)

1.一种预制式的漂浮型海浪发电装置，包括安装箱（1）,其特征在于：所述安装箱（1）底部固定连接有底座（104），所述安装箱（1）顶部四周均固定连接有吊环，所述安装箱（1）内部中心位置竖直固定连接有中心筒（101），所述中心筒（101）外侧底部四周对应浮块组件（2）均水平固定连接有二号缸体（103），所述二号缸体（103）内部中空位置均卡接有一号活塞（6），所述一号活塞（6）一端均延伸至安装箱（1）外侧固定安装有浮块组件（2），所述安装箱（1）内底部位于二号缸体（103）之间均固定连接有支撑块（102），所述支撑块（102）上端中心位置均固定安装有安装盒（4），所述安装盒（4）靠近二号缸体（103）两侧均固定安装有发电机（5），所述安装盒（4）内安装有液压马达，液压马达中心轴两端延伸至安装盒（4）外侧与发电机（5）中心轴固定连接，所述中心筒（101）内中心位置固定连接有油箱（8），所述中心筒（101）内部位于油箱（8）上端固定连接有一号缸体（7），所述油箱（8）上下端分别与一号缸体（7）、二号缸体（103）之间连接有导管，所述油箱（8）与安装盒（4）之间均固定安装有进油管（14），所述进油管（14）上端靠近安装盒（4）一侧固定安装有蓄能器（13），所述安装盒（4）上下端与油箱（8）中心位置上下端之间均固定安装有回流管（41），所述一号缸体（7）顶部四周对应浮块组件（2）正上端均安装有连杆活塞组件（3），所述连杆活塞组件（3）与对应的浮块组件（2）之间安装有二号连接杆（20），所述浮块组件（2）还包括有浮块（201）、一号连接杆（202），所述浮块（201）远离安装箱（1）一侧设为弧面，所述浮块（201）靠近安装箱（1）一侧中心设有竖直的凹槽（12），所述凹槽（12）内左右两侧均设有滑槽（9），所述滑槽（9）呈波浪状，所述凹槽（12）内卡接有一号连接杆（202），所述一号连接杆（202）位于凹槽（12）内左右两侧之间均转动连接有滚轮（11），所述滚轮（11）与相近一侧滑槽（9）对应卡接，所述一号连接杆（202）远离凹槽（12）一端固定连接有连接板（10），所述连接板（10）上端设有预留的螺纹安装孔，且螺纹安装孔设有不少于四组，所述一号缸体（7）内设有四组竖直气缸筒，所述气缸筒底部均固定连接有导管，所述连杆活塞组件（3）包括有二号活塞（31）、固定筒（32）、限位块（33）、伸缩杆（34），所述二号活塞（31）呈“7”状，所述二号活塞（31）垂直部下端卡接在一号缸体（7）的气缸筒内部，二号活塞（31）水平部末端固定连接有固定筒（32），所述固定筒（32）内部中空位置卡接有限位块（33），所述限位块（33）远离二号活塞（31）一侧固定连接有伸缩杆（34），所述限位块（33）与固定筒（32）内底部之间固定连接有弹簧，所述固定筒（32）、伸缩杆（34）与安装箱（1）顶部平行设置，所述伸缩杆（34）上端中心设有竖直的插孔（18），所述伸缩杆（34）底部位于插孔（18）左右两侧均固定连接有铰页座，所述伸缩杆（34）远离固定筒（32）一侧中心位置设有贯穿插孔（18）的螺纹空心圆槽，螺纹空心圆槽内螺纹连接有固定螺杆（19），所述插孔（18）设为方型孔，所述二号连接杆（20）上端左右两侧均设有铰页座，铰页座上端均铰接有垂直转动的加强杆（16）,所述加强杆（16）另一端对应伸缩杆（34）底部相近一端铰页座铰接，通过加强杆（16）与二号连接杆（20）、伸缩杆（34）连接形成三角状，所述二号连接杆（20）顶部中心位置固定连接有长方体状插块（17），所述插块（17）对应插孔（18）中空位置卡接，所述插块（17）两侧对应螺纹空心圆槽处也设有空心圆槽，所述一号活塞（6）远离位于安装箱（1）外侧固定连接有安装板（61），所述安装板（61）靠近浮块（201）一侧设有与连接板（10）上端螺纹安装孔数量一致的螺纹槽，所述安装板（61）与连接板（10）通过螺栓固定连接，所述一号活塞（6）上端位于安装板（61）与安装箱（1）之间套接有复位弹簧。

2.根据权利要求1所述的预制式的漂浮型海浪发电装置，其特征在于：所述油箱（8）内部中心位置水平固定连接有隔板（81），所述进油管（14）呈Y状，所述进油管（14）的分流导管分别固定在油箱（8）中心隔板（81）上下端，且进油管（14）分流导管上端均安装有单向阀。

3.根据权利要求1所述的预制式的漂浮型海浪发电装置，其特征在于：所述浮块（201）顶部固定连接有轴座，所述二号连接杆（20）末端与浮块（201）顶部轴座垂直转接。

4.根据权利要求1所述的预制式的漂浮型海浪发电装置，其特征在于，其预制式的漂浮型海浪发电施工组装方法主要包括以下步骤：

步骤一：通过安装箱（1）上端设有的吊环将安装箱（1）吊装至海洋上端，利用锚定将安装箱（1）固定于海底的基底上；

步骤二：利用浮块（201）上端轴座吊起浮块组件（2），使得一号连接杆（202）上端连接板（10）与安装箱（1）外侧一号活塞（6）末端安装板（61）对接，使得连接板（10）上的螺纹安装孔对准安装板（61）上端螺纹槽，通过船体将施工人员输送至浮块（201）附近，工作人员通过螺栓固定一号活塞（6）与一号连接杆（202），将四组浮块组件（2）全部固定完成；

步骤三：利用吊装机垂直捆绑住二号连接杆（20）上端铰页座下端，然后将二号连接杆（20）顶部插块（17）对应伸缩杆（34）的插孔（18）内卡接，使得插块（17）空心圆槽对应伸缩杆（34）内的螺纹空心槽，然后将固定螺杆（19）对应螺纹空心圆槽插入螺纹固定，再将加强杆（16）一端对应伸缩杆（34）下端铰页座进行铰接固定，最后将二号连接杆（20）末端对应浮块（201）顶部轴座进行连接。

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