[发明专利]漂浮式海浪能量转换装置

说明书

技术领域

该方案涉及一种无序海浪动能转换装置，具体地说是一种漂浮式海浪能量转换装置。

背景技术

海洋面积占地球面积的71％，海浪能在海洋能源中占有重要的比重，是一种丰富、可靠且取之不尽用之不竭的可靠能源。海水的波浪动能蕴藏着巨大的能量，据估算，世界海洋中比较容易利用的波浪能达到700亿千瓦以上，具有巨大的开发潜能。

我国拥有1.8万公里海岸线，且近海受季风气候的影响，特别是在冬季强烈的偏北风作用下，从黄海至南海形成一条东北至西南走向的大波浪带，平均海浪高度在2米以上，周期在4～8秒，具有十分可观的开发潜力。

多年以来，有关波浪能发电的研究持续推进，出现了多种设想，如近年英国等西欧国家开发应用的浮筒式海蛇技术，他们使用几个串联在一起的浮筒骑在海浪上，利用海浪的起伏波角变化来推动浮筒的活塞发电，此种方式虽作为一种新的海浪发电理念被提出，但是，因为海浪的起伏本身存在一定限度，使得角度变化很小，且它是垂直于波峰线的，所以一串浮筒只能对应很小角度的波浪，且波动效果也不好。而对于体积较大的漂浮物，随海浪一起波动时，其产生的晃动比较大，将其与牵引绳连接能够产生较大的牵引力；因此相较而言，目前大多数漂浮式海浪能量转换装置，主要还是利用漂浮在海面上的采能器随着海浪上下浮动，并通过牵引绳直接将采能器的机械能转换为液压缸(换能器)的压力势能，并进一步通过液压马达驱动发电机进行发电。

但是，由于采能器在实际中是随海浪一起进行的无序晃动，采能器的浮动并不是垂直方向上的规则往复运动，从而直接通过牵引绳直接将采能器的机械能转换为液压缸或者气缸的压力势能的过程中，很容易造成采能器单方向的偏转，使得效率转化不高，无法获得稳定的能量输出。

发明内容

针对上述现有技术中牵引绳直接与采能器连接，容易造成采能器单方向的偏转，使得效率转化不高，无法获得稳定的能量输出的问题，本发明的目的在于提供一种漂浮式海浪能量转换装置，它能够减轻采能器的无序晃动，使采能器的运动近似为垂直方向上的规则往复运动，并通过与环形齿轮轴相配合的齿轮带动牵引绳，有效提高能量转化效率，并获得稳定的能量输出。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种漂浮式海浪能量转换装置，其特征在于，包括基座、发电机、液压马达、采能器和换能器；

所述基座上设有固定杆，所述固定杆包括上方的环形齿轮部和下方的光轴部；

所述换能器包括缸体、活塞、端盖和牵引绳，所述缸体上端与工作平台下侧固定连接，所述端盖设置在所述缸体下端；所述活塞设置在所述缸体的内腔中，所述缸体内腔中充满液态介质，所述牵引绳一端与所述活塞下端中心处连接，另一端穿出所述端盖中心处设置的通孔；所述活塞下端设有导向柱，所述导向柱穿出所述端盖，且所述导向柱能沿轴向相对所述端盖移动，所述活塞与所述端盖之间的所述导向柱上套有螺旋弹簧；

所述采能器为圆筒形结构，其内部设有与所述环形齿轮部配合的齿轮，所述齿轮利用第一固定架设置在所述采能器的顶板上，所述齿轮的齿轮轴一端设有牵引绳缠绕轮；导向轮利用第二固定架设置在所述采能器的顶板上，所述牵引绳绕过导向轮后缠绕在所述牵引绳缠绕轮上；所述采能器的底板上设有支撑座，所述支撑座套置在所述光轴部上，所述采能器能相对所述光轴部上下移动；

所述发电机和液压马达设置在所述工作平台上侧，所述换能器驱动所述液压马达转动，所述液压马达带动所述发电机进行发电；

进一步地，所述光轴部上设有直线轴承，所述直线轴承设置在所述支撑座上。

进一步地，所述活塞下端中心处设有双头螺柱，所述双头螺柱下端设有与其螺纹连接的固定帽，所述固定帽中心处设有通孔，所述牵引绳穿过所述通孔后打成死结，该所述死结的直径大于所述通孔的直径。

进一步地，所述齿轮有多个，沿所述环形齿轮部均匀分布，且每个所述齿轮对应的一个所述导向轮、一个所述换能器、一个发电机和一个液压马达均沿所述环形齿轮部的中心均匀分布。

本发明的有益效果是：第一，本发明结构简单可靠，制作成本低廉，能够在海岸线进行大范围建造使用；第二，能够减轻采能器的无序晃动，使采能器的运动近似为垂直方向上的规则往复运动，并通过与环形齿轮轴相配合的齿轮带动牵引绳，有效提高能量转化效率，并获得稳定的能量输出；第三，采用多组均匀布置换能器，进一步提高一次能量转化利用效率，同时增强整个装置的整体稳定性。

附图说明

图1为本发明的轴视结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；