CN115788754A - 一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构，具体有：圆筒的上下两端固定安装顶盖和底盖，顶盖和底盖的中心孔固定安转轴，轴上安装有直线轴承；直线轴承与浮力块固接，浮力块与密封盖形成密封腔；密封腔的顶部和底部固定安装带有电极结构的上内筒和下内筒，带有摩擦发电结构的外筒被安装在弹簧一和弹簧二之间。优点是：整体结构可以固定安装在浮标等海上目标上，圆筒结构不仅将海浪无规则的运动转化为沿轴向的单自由度运动，且具有很好的自我防护能力，增加了结构的工作寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构，属于波浪能采集技术领域。
背景技术
能源是现代社会高速发展的重要组成部分。随着人类文明不断发展，地球上有限的化石燃料因人类的快速开采正变成当今社会亟待解决的主要问题，可再生能源和绿色能源的开发和利用变得越来越重要。海洋在全球有着广泛的分布，且海洋带来的波浪能取之不尽用之不竭，是一种有望在未来实现大规模应用的一种可再生能源。经过数十年的发展，传统的采用电磁结构的海洋能发电设备在波浪能采集领域仍旧存在局限性，波浪的无规则运动、低频率的特征严重影响着这类发电设备的推广。除此之外，普遍高昂的设备成本和安装维护成本直接限制了以电磁作为发电原理的波浪能发电设备的应用。
纳米摩擦发电机因其众多的应用优势而备受各行业广泛关注。纳米摩擦发电机是一种基于摩擦起电和静电感应的新型能源采集技术，其特点在于能够有效利用低频机械能进行发电，这为海洋能采集提供了一种新思路，是未来可回收能源领域不可或缺的重要部分。
纳米摩擦发电机具有结构简单、成本低的特点，使得该类发电装置具有良好的可阵列性，整机结构质量低，安装维护简单，在一些自供能领域已有应用，未来在海洋工程、机器制造、轨道交通、航空航天等领域将提供更多的解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种价格便宜、结构简单、稳定可靠、工作寿命长且能简易安装的一种垂直接触分离式波浪能采集结构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构，具体有：圆筒(2)的上下两端固定安装顶盖(1)和底盖(7)，顶盖(1)和底盖(7)的中心孔固定安转轴(12)，轴(12)上安装有直线轴承(8)；直线轴承(8)与浮力块(6)固接，浮力块(6)与密封盖(10)形成密封腔；密封腔的顶部和底部固定安装带有电极结构的上内筒(301)和下内筒(502)，上内筒(301)筒壁外侧粘接第三上摩擦层(302)，下内筒(502)筒壁外侧粘接第三下摩擦层(501)；带有摩擦发电结构的外筒(401)被安装在弹簧一(11)和弹簧二(9)之间，外筒(401)筒内上侧壁分别粘接第一上摩擦层(402)和第二上摩擦层(403)，外筒(401)筒内下侧壁分别粘接第一下摩擦层(404)和第二下摩擦层(405)，弹簧一(11)的顶部固定安装在密封腔的顶部，弹簧二(9)的底部固定安装在密封腔的底部。
本发明的优点是：整体结构可以固定安装在浮标等海上目标上，圆筒结构不仅将海浪无规则的运动转化为沿轴向的单自由度运动，且具有很好的自我防护能力，增加了结构的工作寿命。
附图说明
图1示出波浪能采集结构的横截面；
图2示出顶盖的正视图。
图中附图标记：
1顶盖
2圆筒
301上内筒
302第三上摩擦层
401外筒
402第一上摩擦层
403第二上摩擦层
404第一下摩擦层
405第二下摩擦层
501第三下摩擦层
502下内筒
6浮力块
7底盖
8直线轴承
9弹簧二
10密封盖
11弹簧一
12轴
具体实施方式
图1示出构造为波浪能采集结构的横截面，本实施方式所述的一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构，具体有：圆筒2的上下两端固定安装顶盖1和底盖7，顶盖1和底盖7的中心孔固定安转轴12，轴12上安装有直线轴承8；直线轴承8与浮力块6固接，浮力块6与密封盖10形成密封腔；密封腔的顶部和底部固定安装带有电极结构的上内筒301和下内筒502，上内筒301筒壁外侧粘接第三上摩擦层302，下内筒502筒壁外侧粘接第三下摩擦层501；带有摩擦发电结构的外筒401被安装在弹簧一11和弹簧二9之间，外筒401筒内上侧壁分别粘接第一上摩擦层402和第二上摩擦层403，外筒401筒内下侧壁分别粘接第一下摩擦层404和第二下摩擦层405，弹簧一11的顶部固定安装在密封腔的顶部，弹簧二9的底部固定安装在密封腔的底部。
图2示出构造为顶盖1的正视图，顶盖1与底盖7完全相同，除中心有安装轴12的圆孔外，四周均设计有圆孔，供海水和空气自由进出。
波浪能采集结构在工作时将被固定在浮动平台或其他水面平台上，部分结构浸入海水中，浮力块6在海水的作用下能够将内部的结构保持在水面上，海浪的起伏会造成整个内部结构沿轴上下起伏，该结构能将发电结构托高远离水面。
外筒401在惯性的作用下，在弹簧一11和弹簧二9之间实现周期性的上下运动，外筒401上的摩擦层与上内筒301和下内筒502上安装的摩擦层会产生周期性接触分离，通过摩擦起电和静电感应的耦合作用实现发电。
Claims (1)
1.一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构，具体有：圆筒(2)的上下两端固定安装顶盖(1)和底盖(7)，顶盖(1)和底盖(7)的中心孔固定安转轴(12)，轴(12)上安装有直线轴承(8)；直线轴承(8)与浮力块(6)固接，浮力块(6)与密封盖(10)形成密封腔；密封腔的顶部和底部固定安装带有电极结构的上内筒(301)和下内筒(502)，上内筒(301)筒壁外侧粘接第三上摩擦层(302)，下内筒(502)筒壁外侧粘接第三下摩擦层(501)；带有摩擦发电结构的外筒(401)被安装在弹簧一(11)和弹簧二(9)之间，外筒(401)筒内上侧壁分别粘接第一上摩擦层(402)和第二上摩擦层(403)，外筒(401)筒内下侧壁分别粘接第一下摩擦层(404)和第二下摩擦层(405)，弹簧一(11)的顶部固定安装在密封腔的顶部，弹簧二(9)的底部固定安装在密封腔的底部，其特征在于，所述上内筒(301)、下内筒(502)、弹簧一(11)和弹簧二(9)与密封盖(10)内侧存在缝隙；所述的第一上摩擦层(402)、第一下摩擦层(404)、第三上摩擦层(302)和第三下摩擦层(501)的材质为铜；所述第二上摩擦层(403)和第二下摩擦层(405)的材质为聚四氟乙烯(PTFE)。
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| CN202211471703.3A CN115788754A (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构 |
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Publications (1)
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| CN115788754A true CN115788754A (zh) | 2023-03-14 |
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Family Applications (1)
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| CN202211471703.3A Pending CN115788754A (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种双侧圆筒滑移波浪能采集结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2022
- 2022-11-23 CN CN202211471703.3A patent/CN115788754A/zh active Pending
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