CN221214503U - 海波能收集铺展模块的支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了海波能收集铺展模块的支撑结构，包括铺展钢龙架模块，铺展钢龙架模块上设有摇臂浮萍铰接安装部；铺展钢龙架模块还连接有铺展钢龙架配重浮筒，配重浮筒内设有第二配重格和第二浮力格；铺展钢龙架模块的至少一侧设有主钢架连接头。本实用新型提供的海波能收集铺展模块的支撑结构，结构简单，支撑稳定，而且可快速实现模块化拼接，有利于实现大跨度低成本覆盖海域的目的。

Description

海波能收集铺展模块的支撑结构

技术领域

本实用新型涉及海波能收集领域，尤其涉及海波能收集铺展模块的支撑结构。

背景技术

海洋拥有巨大的可再生能源，其中海波能的平均能量密度是太阳能或风能的三十倍左右。海波能发电具有全天候无间歇超稳定发电的凸出优势，其发电质量与核电、火电一样属于高质量电源。海波能发电属于绿色能源，与水电、风电、太阳能发电等绿色能源相比，发电质量最好，对环境影响最小。因此如何产业化高效收集海波能并转化为电能一直是发明人努力的方向。

为了最大限度利用海波能，未来需要大规模建设海波能收集系统，因此，海波能收集系统的结构需要能实现快速模块化建设。

经过多年的研究和发展，涵盖专利2021108861066、2021110153959、2021108875302、2021108875302等技术的“海波能发电”项目已在上海交通大学通过仿真数理研究(可提供研发报告)。在此基础上发展出“漂浮铺展式模块化海波能收集与发电单元”。其中，“漂浮铺展式模块化海波能收集与发电单元”包括“海波能收集铺展模块的支撑结构”。

“海波能收集铺展模块的支撑结构”需要实现以下目的：

(1)模块化生产，降低制造、安装、维修成本；

(2)模块化连接组成一个巨大的基础平台；

(3)具有低成本大跨度覆盖集能海域的功效；

(4)配载震荡浮萍、摇臂、配重浮筒钢龙带组成的软连接系统能够在严酷海况下耐久稳定运行；

(5)配重浮筒保障钢龙具有巨大的浮力和自身质量，使钢龙在恶劣海洋环境下始终能够安全稳定工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供能解决上述技术问题的海波能收集铺展模块的支撑结构。

为实现上述目的，本实用新型提供海波能收集铺展模块的支撑结构，包括铺展钢龙架模块，铺展钢龙架模块上设有摇臂浮萍铰接安装部；铺展钢龙架模块还连接有铺展钢龙架配重浮筒，配重浮筒内设有第二配重格和第二浮力格；铺展钢龙架模块的至少一侧设有主钢架连接头。

作为本实用新型的进一步改进，所述铺展钢龙架模块包括呈桁架结构的模块化主钢架，模块化主钢架的管件内灌注有混凝土。

作为本实用新型的更进一步改进，所述摇臂浮萍铰接安装部包括设置在模块化主钢架上的摇臂连轴接头；摇臂连轴接头中部穿设有用于与摇臂浮萍转动连接的摇臂连轴。

作为本实用新型的更进一步改进，还包括轴连杆；所述铺展钢龙架模块为至少两个且相邻布置，轴连杆穿设在相邻铺展钢龙架模块的摇臂连轴中部；轴连杆与摇臂连轴之间通过轴连接螺栓连接；相邻铺展钢龙架模块上的主钢架连接头相互可拆式连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述铺展钢龙架配重浮筒包括第二浮体和钢龙架接头，第二浮体包括相连接的第二浮体外壳和第二浮体内结构格板，第二浮体内结构格板将第二浮体外壳的内腔分隔成所述第二配重格和第二浮力格；钢龙架接头与所述铺展钢龙架模块可拆式连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述第二浮体还包括与所述钢龙架接头连接的第二内嵌骨架；第二内嵌骨架包括相连接的第二竖向骨架和第二横向骨架；所述第二浮体外壳内设有包裹在第二内嵌骨架外的第二裹骨架加劲肋板；第二竖向骨架一端穿出第二浮体外且与钢龙架接头连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述钢龙架接头为至少两个，每个钢龙架接头包括两块相对布置的半圆弧扣合板，两块半圆弧扣合板中部包裹在所述模块化主钢架底部的管件外侧，两块半圆弧扣合板边缘之间通过第一螺钉连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述第二配重格内设有配重，第二浮力格内设有防水泡沫塑料。

有益效果

本实用新型的海波能收集铺展模块的支撑结构的优点为：

1、铺展钢龙架配重浮筒内设有配重和浮力格，做到整个浮筒被全部淹没时，铺展钢龙架配重浮筒总浮力应大于1.2倍整个配重浮筒钢龙及其附着物的总重量，以保证海上漂浮基础平台的功能。铺展钢龙架配重浮筒保障铺展钢龙架模块具有巨大的浮力和自身质量，使铺展钢龙架模块在恶劣海洋环境下始终能够安全稳定工作。该结构简单，支撑稳定，而且通过主钢架连接头可快速实现模块化拼接，有利于实现大跨度覆盖海域的目的，而且拼接的模块越多，支撑结构受海浪冲击而产生的晃动幅度就越小，支撑稳定性越好。可实现模块化生产，降低制造、安装、维修成本，具有低成本、大跨度覆盖集能海域的功效。可配载震荡浮萍、摇臂、配重浮筒钢龙带自由度软连接使系统能够在严酷海况下能够耐久稳定运行

2、铺展钢龙架模块包括呈桁架结构的模块化主钢架，模块化主钢架的管件内灌注有混凝土，可提高管件的刚度，在同等结构性能情况下降到建造成本。

3、摇臂浮萍铰接安装部通过摇臂连轴与可随海浪升降而摆动的摇臂浮萍铰接，结构简单，且连接稳定性、耐用性较好。

4、轴连杆穿设在相邻铺展钢龙架模块的摇臂连轴中部，轴连杆与摇臂连轴之间通过轴连接螺栓连接，可进一步提高相邻铺展钢龙架模块之间的连接稳固性。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为铺展钢龙架模块的侧视图；

图2为铺展钢龙架模块的俯视图；

图3为铺展钢龙架模块的主视图；

图4为铺展钢龙架配重浮筒的侧视图；

图5为铺展钢龙架配重浮筒的俯视图；

图6为铺展钢龙架配重浮筒的主视图；

图7为图5的C-C向视图；

图8为图6的D-D向视图；

图9为浮萍的抬升状态图；

图10为浮萍的位于中立位置的状态图；

图11为浮萍的下降状态图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例。

实施例

本实用新型的具体实施方式如图1至图11所示，海波能收集铺展模块的支撑结构，包括铺展钢龙架模块4，铺展钢龙架模块4上设有摇臂浮萍铰接安装部。铺展钢龙架模块4还连接有铺展钢龙架配重浮筒5，铺展钢龙架配重浮筒5内设有第二配重格56和第二浮力格57。铺展钢龙架模块4的至少一侧设有主钢架连接头40。

铺展钢龙架模块4包括呈桁架结构的模块化主钢架43，模块化主钢架43的管件内灌注有混凝土。模块化主钢架43对动力摇臂2的移动将起到支点和限位的作用。模块化主钢架43是一个呈长方体钢架模块化机构，管件灌注混凝土将提高管件的刚度，在同等结构性能情况下降到建造成本。

摇臂浮萍铰接安装部包括设置在模块化主钢架43上的摇臂连轴接头44。摇臂连轴接头44中部穿设有用于与摇臂浮萍转动连接的摇臂连轴45。本实施例中，连轴接头44与多条模块化主钢架43的管件端部连接。摇臂连轴45为一段管件，在安装或维修时，将其插入摇臂根部连接孔和摇臂连轴接头44的孔，从而实现摇臂浮萍结构与铺展钢龙架模块4的铰接。摇臂连轴接头44内衬聚四氟乙烯套环，可减少摩擦阻力和提高活动部耐久性。

铺展钢龙架模块4还包括轴连杆46。铺展钢龙架模块4为至少两个且相邻布置，轴连杆46穿设在相邻铺展钢龙架模块4的摇臂连轴45中部。轴连杆46与摇臂连轴45之间通过轴连接螺栓47连接。相邻铺展钢龙架模块4上的主钢架连接头40相互可拆式连接。本实施例中，主钢架连接头40为法兰盘，分别设置在模块化主钢架43上水平布置的横向管件两端，如图2所示。多个铺展钢龙架模块4可通过主钢架连接头40的法兰盘连接起来。

铺展钢龙架配重浮筒5包括第二浮体51和钢龙架接头52，第二浮体51包括相连接的第二浮体外壳511和第二浮体内结构格板512，第二浮体内结构格板512将第二浮体外壳511的内腔分隔成多个第二配重格56和第二浮力格57。钢龙架接头52与铺展钢龙架模块4可拆式连接。第二配重格56通过注水配重，第二浮力格57中设有防水泡沫塑料，以防止变形。此外，第二配重格56也可以通过固定配重。配重的目的是增加配重浮筒钢龙的自身质量，使其具有更佳的稳定性，防止在特殊情况下，铺展钢龙架模块4受反力作用，出现整体过快波动的不利状况。

第二浮体51顶部设有浮体上部凸起53，钢龙架接头52设置在浮体上部凸起53上方。第二浮体外壳511外壁的端部设有浮体迎波弧面，以减少波浪的冲击影响。

第二浮体51还包括与钢龙架接头52连接的第二内嵌骨架55。第二内嵌骨架55包括相连接的第二竖向骨架551和第二横向骨架552。第二浮体外壳511内设有包裹在第二内嵌骨架55外的第二裹骨架加劲肋板513，第二裹骨架加劲肋板513用于传递负载。第二横向骨架552位于第二浮体51中心。第二竖向骨架551一端穿出第二浮体51外且与钢龙架接头52连接。

钢龙架接头52为至少两个，每个钢龙架接头52包括两块相对布置的半圆弧扣合板，两块半圆弧扣合板中部包裹在模块化主钢架43底部的管件外侧，两块半圆弧扣合板边缘之间通过第一螺钉连接。

使用时，铺展钢龙架模块4通过铺展钢龙架配重浮筒5漂浮在海面上。动力摇臂2的其中一端与震荡浮萍1铰接。动力摇臂2另一端与摇臂连轴45转动连接，动力摇臂2该端还设有传力齿盘(图中未画出)，传力齿盘的旋转轴心为摇臂连轴45，传力齿盘上设有沿圆弧依次布置的多个齿。铺展钢龙架模块4上安装有齿杆双向柱塞泵3，齿杆双向柱塞泵3包括一条可沿直线往复移动的双向齿条推拉杆32和两个对称布置安装在铺展钢龙架模块4上的直塞泵缸体31，双向齿条推拉杆32两端分别与两个直塞泵缸体31活动配合。传力齿盘与双向齿条推拉杆32上的齿相啮合。震荡浮萍1通过传力齿盘与齿杆双向柱塞泵3实现软连接，避免齿杆双向柱塞泵3遭受海浪冲击的硬损伤。传力齿盘因震荡浮萍1升降而往复摆动时，带动双向齿条推拉杆32做直线往复移动，交替给两个直塞泵缸体31内的液压油加压，高压液压油被输送至高压油发电机，实现发电的功能。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (7)

1.海波能收集铺展模块的支撑结构，其特征在于，包括铺展钢龙架模块(4)，铺展钢龙架模块(4)上设有摇臂浮萍铰接安装部；铺展钢龙架模块(4)还连接有铺展钢龙架配重浮筒(5)，铺展钢龙架配重浮筒(5)内设有第二配重格(56)和第二浮力格(57)；铺展钢龙架模块(4)的至少一侧设有主钢架连接头(40)。

2.根据权利要求1所述的海波能收集铺展模块的支撑结构，其特征在于，所述铺展钢龙架模块(4)包括呈桁架结构的模块化主钢架(43)，模块化主钢架(43)的管件内灌注有混凝土。

3.根据权利要求2所述的海波能收集铺展模块的支撑结构，其特征在于，所述摇臂浮萍铰接安装部包括设置在模块化主钢架(43)上的摇臂连轴接头(44)；摇臂连轴接头(44)中部穿设有用于与摇臂浮萍转动连接的摇臂连轴(45)。

4.根据权利要求3所述的海波能收集铺展模块的支撑结构，其特征在于，还包括轴连杆(46)；所述铺展钢龙架模块(4)为至少两个且相邻布置，轴连杆(46)穿设在相邻铺展钢龙架模块(4)的摇臂连轴(45)中部；轴连杆(46)与摇臂连轴(45)之间通过轴连接螺栓(47)连接；相邻铺展钢龙架模块(4)上的主钢架连接头(40)相互可拆式连接。

5.根据权利要求2所述的海波能收集铺展模块的支撑结构，其特征在于，所述铺展钢龙架配重浮筒(5)包括第二浮体(51)和钢龙架接头(52)，第二浮体(51)包括相连接的第二浮体外壳(511)和第二浮体内结构格板(512)，第二浮体内结构格板(512)将第二浮体外壳(511)的内腔分隔成所述第二配重格(56)和第二浮力格(57)；钢龙架接头(52)与所述铺展钢龙架模块(4)可拆式连接。

6.根据权利要求5所述的海波能收集铺展模块的支撑结构，其特征在于，所述第二浮体(51)还包括与所述钢龙架接头(52)连接的第二内嵌骨架(55)；第二内嵌骨架(55)包括相连接的第二竖向骨架(551)和第二横向骨架(552)；所述第二浮体外壳(511)内设有包裹在第二内嵌骨架(55)外的第二裹骨架加劲肋板(513)；第二竖向骨架(551)一端穿出第二浮体(51)外且与钢龙架接头(52)连接。

7.根据权利要求5所述的海波能收集铺展模块的支撑结构，其特征在于，所述钢龙架接头(52)为至少两个，每个钢龙架接头(52)包括两块相对布置的半圆弧扣合板，两块半圆弧扣合板中部包裹在所述模块化主钢架(43)底部的管件外侧，两块半圆弧扣合板边缘之间通过第一螺钉连接。