CN206988013U - 点吸收振荡浮子式波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，该发电装置采用三级转换系统，第一级振荡浮子，随着波浪上下起伏，带动螺旋扭杆上下运动。第二级中间转换，螺旋扭杆带动棘轮单方向旋转，把往复运动变成转动。第三级发电，发电机转子在棘轮带动下转动，定子切割磁力线，产生电力；依靠锚链固定在海面以下，浮子飘浮在海面上，随波浪起伏，发电机转动时，会产生一个旋转力矩，锚链会抵消这个旋转力矩，电缆会随着锚链下到海底，在海底向远处传输。可投放到近岸及海岛附近海中，结构简单，运行可靠，造价低廉，机械强度高，抗海水腐蚀，抗风浪破坏，为海岛及岸上提供清洁电力，解决海岛缺电、缺水、缺蔬菜等难题的同时减少环境污染。

Description

点吸收振荡浮子式波浪能发电装置

技术领域

本发明属于可再生能源开发技术领域，涉及点吸收振荡浮子式波浪能发电装置。

背景技术

目前，在世界能源需求不断增长，供需矛盾进一步恶化的背景下，传统能源，石油，煤炭资源面临枯竭，且燃烧后对环境造成严重污染的情况下，使各国纷纷加大对新兴可再生能源的开发力度，海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。波浪能是新型可再生的清洁能源，具有能量密度高、分布面广等优点，并且它是一种取之不竭的可再生清洁能源，尤其是在能源消耗较大的冬季，可利用的波浪能的能量也是最大。然而大规模波浪能发电的成本高，目前还难与常规能源发电竞争，但特殊用途的小功率波浪能发电，已在导航灯浮标、灯桩、灯塔等获得推广应用。在一些远离大陆尚未接通电缆的海岛，这些海岛的岛上风能和岛下波浪能是解决岛上居民生活用电的关键。在这些离大陆较远、波浪能丰富的海岛附近，利用波浪能发电装置发电，就可以减少使用或不使用柴油机发电，从而节约燃油，减少环境污染，同时多余的电力可以制淡水，既可以解决驻军饮用水问题，又可以解决蔬菜补给问题。波浪能是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。我国虽然海岛众多，但目前没有一种成熟并且适合海岛近岸使用的波浪能发电设备。

发明内容

本发明设计了一种适合近岸或海岛使用的发电装置。该发电装置是一种采用机械传动方式的波浪能发电装置，主要构造是采用三级转换系统，第一级振荡浮子，随着波浪上下起伏，带动螺旋扭杆上下运动。第二级中间转换，螺旋扭杆带动棘轮单方向旋转，把往复运动变成转动。第三级发电，发电机转子在棘轮带动下转动，定子切割磁力线，产生电力。整个发电装置依靠锚链固定在海面以下，只有浮子飘浮在海面上，随波浪起伏，发电机转动时，会产生一个旋转力矩，锚链会抵消这个旋转力矩，电缆会随着锚链下到海底，在海底向远处传输。此发电装置可以非常容易的投放到近岸及海岛附近海中，结构简单，运行可靠，造价低廉，机械强度高，抗海水腐蚀，抗风浪破坏，为海岛及岸上提供清洁电力，解决海岛缺电、缺水、缺蔬菜等难题的同时减少环境污染。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，运行可靠，造价低廉，机械强度高，抗海水腐蚀，抗风浪破坏，可投放到近岸及海岛附近海中，为海岛及岸上提供清洁电力的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置。

点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，它包括：上本体1和下本体13；

所述的上本体1设有螺旋扭杆 2、伸缩滑杆滑套7和上本体浮体5，螺旋扭杆 2一端固定在上本体1；

所述的下本体13上设有伸缩杆9、发电机、动力轴4、螺旋扭杆滑套6、下本体浮体14、锚链16；

发电机设在下本体13内，螺旋扭杆滑套6设在动力轴4内部的上端，与动力轴4通过棘轮机构连接；

所述的伸缩杆9设在伸缩滑杆滑套7内；

动力轴4设在伸缩杆9内，通过伸缩杆轴承3与伸缩杆9连接，通过下本体轴承12与下本体13连接；

螺旋扭杆滑套6设有与螺旋扭杆 2相匹配的螺纹，螺旋扭杆 2安装在螺旋扭杆滑套6内；

所述的螺旋扭杆 2另一端设有限位器8；

所述的限位器8上还设有减震器；

所述的下本体13的下方还设有下浮体17；

所述的浮体为塑料瓶。

本发明主要优点：作为海洋波浪能利用技术的一种，采用漂浮式可避免潮位对装置特性的影响，采用点吸收式使其有效工作时间不受来波方向的影响，采用机械传动的方式，避免了复杂的液压机构及海水腐蚀的破坏，采用螺旋扭杆和棘轮的方式实现往复运动到转动的转换，提高了可靠性和转换效率，简化了技术难度的同时降低了造价。可以适用于需要调向的水平轴潮流能发电系统中，无论潮流装置安装固定于海底，还是安装于浮体的底部，而浮体通过锚链固定于海上。适用面广，可以依据不同的功率需要制造不同的规格，成本低，寿命长,体积小，不怕海水腐蚀，使用方便，可实现免维护。

附图说明

图1为本实用新型点吸收振荡浮子式波浪能发电装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1点吸收振荡浮子式波浪能发电装置

请参见图1，点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，它包括：上本体1和下本体13；

所述的上本体1设有螺旋扭杆 2、伸缩滑杆滑套7和上本体浮体5，螺旋扭杆 2一端固定在上本体1；

所述的下本体13上设有伸缩杆9、发电机、动力轴4、螺旋扭杆滑套6、下本体浮体14、锚链16；

发电机设在下本体13内，螺旋扭杆滑套6设在动力轴4内部的上端，与动力轴4通过棘轮机构连接；

所述的伸缩杆9设在伸缩滑杆滑套7内；

动力轴4设在伸缩杆9内，通过伸缩杆轴承3与伸缩杆9连接，通过下本体轴承12与下本体13连接；

螺旋扭杆滑套6设有与螺旋扭杆 2相匹配的螺纹，螺旋扭杆 2安装在螺旋扭杆滑套6内；

所述的螺旋扭杆 2另一端设有限位器8；

所述的限位器8上还设有减震器；

所述的下本体13的下方还设有下浮体17；

所述的浮体为塑料瓶。

使用时，下本体13通过锚链16固定在海底，上本体1在上本体浮体5的作用下，随海浪上下浮动，伸缩杆9在伸缩滑杆滑套7内滑动，上本体1和下本体13发生位移，螺旋扭杆 2在下本体13内的螺旋扭杆滑套6组成丝杠机构，螺旋扭杆 2在螺旋扭杆滑套6内上下移动，螺旋扭杆滑套6旋转，在棘轮机构作用下，螺旋扭杆滑套6往复旋转，上本体1向上位移时，螺旋扭杆滑套6带动动力轴4旋转，上本体1向下位移时，螺旋扭杆滑套6空转，动力轴4旋转继续同一方向旋转，动力轴4带动发电机转子11在发电机定子15内转动，实现波浪能从往复运动到单向旋转运动的传递来驱动发电机，将波浪能转化为电能，发电机发电。

采用海底抛锚的方式，用锚链固定，这种方式能够抵抗强台风，不受潮位影响。平时正常工作时，装置靠浮体的浮力浮于海面上。当有台风袭来时，拉紧海底的锚链，使装置下沉以躲避台风的破坏。

塑料瓶即具有较好的浮力使得浮体的运动轨迹能与波浪运动轨迹相匹配，可最大程度吸收入射波而最小程度减少透射和兴波，并且塑料瓶的价格便宜大大的节约了成本。

该装置可以同时将波浪能的动能和势能转换为机械能，在理论上是波浪能转换器中较为有效的一种。并且该装置实现了快捷、安全和低成本研发海洋波浪能发电装置的目标，为规模化开发利用海洋波浪能打下坚实基础。

Claims (9)

1.点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，它包括：上本体（1）和下本体（13）；所述的上本体（1）设有螺旋扭杆（ 2）、伸缩滑杆滑套（7）和上本体浮体（5），螺旋扭杆（ 2）一端固定在上本体（1）；所述的下本体（13）上设有伸缩杆（9）、发电机、动力轴（4）、螺旋扭杆滑套（6）、下本体浮体（14）、锚链（16）。

2.根据权利要求1所述的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的发电机设在下本体（13）内，螺旋扭杆滑套（6）设在动力轴（4）内部的上端，与动力轴（4）通过棘轮机构连接。

3.根据权利要求2所述的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的伸缩杆（9）设在伸缩滑杆滑套（7）内。

4.根据权利要求3所述的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的动力轴（4）设在伸缩杆（9）内，通过伸缩杆轴承（3）与伸缩杆（9）连接，通过下本体轴承（12）与下本体（13）连接。

5.根据权利要求4所述的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的螺旋扭杆滑套（6）设有与螺旋扭杆（ 2）相匹配的螺纹，螺旋扭杆（ 2）安装在螺旋扭杆滑套（6）内。

6. 根据权利要求5所述的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的螺旋扭杆（ 2）另一端设有限位器（8）。

7.根据权利要求6所述的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的限位器（8）上还设有减震器。

8.根据权利要求7所述的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的下本体（13）的下方还设有下浮体（17）。

9.根据权利要求8所述的点吸收振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的上本体浮体（5）和下本体浮体（14）为塑料瓶。