CN201687643U - 一种摇摆挡浪式波能转换装置 - Google Patents

一种摇摆挡浪式波能转换装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种摇摆挡浪式波能转换装置，包括空心柱体、挡浪板、设置在空心柱体顶部的空气透平，挡浪板的上端与空心柱体顶部的支撑梁活动铰接，空心柱体的中部与挡浪板之间设置有活塞机构；本实用新型提高了波能的有效利用率，很好的实现了由机械能向电能的转换，在防浪与发电之间取得很好的平衡；尤其在大浪情况下，活塞缸的端部与挡浪板的背部相抵，又限制了挡浪板继续推进活塞的连杆的进程，使空心柱体内的水位不在上升，从而有效地保护了空气透平等上部设备；本实用新型的技术手段简便易行，安全可靠，成本低廉，利于推广应用。

Description

一种摇摆挡浪式波能转换装置
技术领域
本实用新型涉及海洋波浪能的开发应用技术，特别涉及一种摇摆挡浪式波能转换装置。
背景技术
利用海洋能源，是当今世界能源研究的方向。地球矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下，如何有效利用资源丰富、可再生的海洋资源，显得十分重要。
因此，海洋波浪能的开发和利用正日益受到关注，目前世界上很多国家已相继提出了多重不同种类的波能转换装置，其中有一些已经得到实际应用，初步显示了波能开发的利用的广阔前景，在美国M.E麦考密克的《海洋波能转换》一书中公开了两种形式的波能转换装置，一种为固定式气动波能转换器，这种波能转换器由连接结构和振荡水波能结构组成，其中连接结构通过几根柱子将转换器固定在海底，这种连接形式受到海浪的冲击力较大，容易损坏，寿命短；另一种为漂浮式气动波能转换器，这种波能转换器由连接结构和振荡水柱波能结构组成，其中连接结构通过铁链将转换器连接到海底的固定块上，这种连接形式使转换器随着波浪漂移，缓冲了海浪的冲击，波能的利用率较低。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种简便易行、波能转换率高的摇摆挡浪式波能转换装置。
本实用新型的目的通过下述方案实现：
一种摇摆挡浪式波能转换装置，包括空心柱体、挡浪板、设置在空心柱体顶部的空气透平，所述挡浪板的上端与空心柱体顶部的支撑梁活动铰接，所述空心柱体的中部与挡浪板之间设置有活塞机构。
所述活塞机构包括活塞缸，设置于活塞缸内部的活塞、连杆，所述连杆的一端与挡浪板的下端铰接，所述连杆的另一端与活塞铰接，靠近挡浪板一端的活塞缸的端部设有限位套环。
所述挡浪板与空心柱体之间连接有弹簧。
本实用新型的工作原理是，空心柱体的底部固定于海底，波浪推动挡浪板，挡浪板受到波浪的冲击，来回摇摆并带动与其相连的活塞在活塞缸内弧线运动，从而引起空心柱体内振荡水柱的升沉运动，而振荡水柱的升沉运动又会引起其上部气室内空气压力的变化，从而推动空气透平的转动，接着就可以方便地实现由机械能向电能的转换。上述工作机理与造波机的工作机理几乎相反。
本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：挡浪板通过活塞机构与空心柱体有机结合起来，在波浪作用下挡浪板带动与其相连的活塞作弧线运动，从而引起立柱内振荡水柱的升沉运动，而振荡水柱的升沉运动又会引起其上部气室内空气压力的变化，从而推动空气透平的转动，提高了波能的有效利用率，很好的实现了由机械能向电能的转换，在防浪与发电之间取得很好的平衡；尤其在大浪情况下，活塞缸的端部与挡浪板的背部相抵，又限制了挡浪板继续推进活塞的连杆的进程，使空心柱体内的水位不在上升，从而有效地保护了空气透平等上部设备；本实用新型的技术手段简便易行，安全可靠，成本低廉，利于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型摇摆挡浪式波能转换装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实用新型的摇摆挡浪式波能转换装置，主体结构主要由空心柱体1、挡浪板2、设置在空心柱体1顶部的空气透平7构成，挡浪板2的上端与空心柱体1顶部的支撑梁6活动铰接，空心柱体1的中部与挡浪板2之间设置有活塞机构，活塞机构包括了活塞缸5，活塞缸5内部设置有活塞3、连杆4，连杆4的一端与挡浪板2的下端铰接，连杆4的另一端与活塞3铰接。
在挡浪板2与空心柱体1之间连接有弹簧8，波浪推动挡浪板2时，弹簧8顺势拉动挡浪板2，起到助力作用的。在靠近挡浪板2一端的活塞缸5的端部设有限位套环9，用于将活塞限制在活塞缸5内部往复运动。
本实用新型的工作原理是，空心柱体1的底部固定于海底，波浪推动挡浪板2，挡浪板2受到波浪的冲击，来回摇摆并带动与其相连的活塞作弧线运动，从而引起空心柱体1内振荡水柱10的升沉运动，而振荡水柱10的升沉运动又会引起空心柱体1上部气室11内空气压力的变化，从而推动空气透平7的转动，提高了波能的有效利用率，很好的实现了由机械能向电能的转换，在防浪与发电之间取得很好的平衡，有效地实现了由机械能向电能的转换；另外，即使在大波浪的情况下，波浪推动挡浪板2，挡浪板2推动活塞3的连杆4，当挡浪板2的背部与限位套环9相抵时，这时挡浪板2便停止推动连杆4，从而限制了活塞3的进程，使空心柱体1内的振荡水柱10在即将上升并接近空气透平7时停止，这样振荡水柱10也不会接触或漫过空气透平7，从而有效地保护了空气透平及其上部设备等。
上述工作原理与造波机的工作原理几乎相反。
如上所述，便可较好地实现本实用新型。
上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种摇摆挡浪式波能转换装置，其特征是：包括空心柱体、挡浪板、设置在空心柱体顶部的空气透平，所述挡浪板的上端与空心柱体顶部的支撑梁活动铰接，所述空心柱体的中部与挡浪板之间设置有活塞机构。
2.根据权利要求1所述的摇摆挡浪式波能转换装置，其特征在于：所述活塞机构包括活塞缸，以及设置于活塞缸内部的活塞、连杆，所述连杆的一端与挡浪板的下端铰接，所述连杆的另一端与活塞铰接。
3.根据权利要求2所述的摇摆挡浪式波能转换装置，其特征在于：所述挡浪板与空心柱体之间连接有弹簧。
4.根据权利要求3所述的摇摆挡浪式波能转换装置，其特征在于：靠近挡浪板一端的活塞缸的端部设有限位套环。
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