[发明专利]一种沉锚浮子式波浪发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，具体为一种沉锚浮子式波浪发电装置。涉及专利分类号F03液力机械或液力发动机；风力、弹力或重力发动机；其他类目中不包括的产生机械动力或反推力的发动机F03B液力机械或液力发动机F03B13/00特殊用途的机械或发动机；机械或发动机与驱动或从动装置的组合F03B13/12以利用波能或潮汐能为特点的F03B13/14利用波能F03B13/16利用波动构件和另一构件之间的相对运动。

背景技术

能源是人类生存和发展的基础，主要包括可再生能源和不可再生能源。近年来，煤、石油、天然气等传统能源消耗巨大，储量急剧下降，同时也加剧了生态环境的恶化。约占地球70％的海洋蕴藏着巨大的能量，高效的开发海洋可再生能源，必将缓解能源不足带来的压力，有助于社会的持续发展。

波浪能是海洋能源中最不稳定的一种能源，但其分布最广，能流密度大，且具有无污染、可再生、储量大和不受气候影响等优点。波浪质点的波动位移和速度随水深增加而减小。近年来，国内外波浪能发电装置的研究进展非常快，也出现了一些实际应用的波浪发电装置。目前的波浪发电装置虽各有优点，但也普遍存在效率较低、建造难度大、成本高、系泊难度大、难以回收等问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提出一种沉锚浮子式波浪发电装置，一种沉锚浮子式波浪发电装置，包括：

沉锚和通过系泊线缆与所述沉锚连接的浮子；该浮子内部设有线缆缠绕的主传动轴，该主传动轴分别连接扭簧组件和发电单元；

使用状态下，浮子随海面波浪起伏和/或摇摆，与沉锚共同产生对系泊线缆的拉力；所述的系泊线缆在所述拉力作用下带动其缠绕的主传动轴发生补偿性自转以释放缠绕的系泊线缆，同时自转的主传动轴驱动发电单元工作发电；

海面波浪外力作用消失后，蓄能的扭簧组件驱动所述的主传动轴产生恢复性自转，缠绕回收所述的系泊线缆，带动发电单元工作发电。

作为优选的实施方式，还具有一与所述的主传动轴平行的丝杠机构，该机构的轴套上设有系泊线缆的支撑导向组件；

该丝杠机构由所述的主传动轴通过齿轮组I传动，使得在系泊线缆在释放和回收过程中，所述的轴套和系泊缆绳缠绕和释放起始端始终处于同一径向平面。

更进一步的，所述的丝杠机构为双丝杠；双丝杠各自的驱动齿轮I通过一齿轮与主传动轴的驱动齿轮II配合传动。

作为优选的实施方式，所述的发电单元设有带有单向离合组件的齿轮组II；

所述的主传动轴通过该齿轮组II驱动发电机转轴，使得主传动轴发生不同方向自转的过程中始终保证发电机转轴单向旋转。

更进一步的，所述的锥形齿轮组至少包括通过单向离合组件与主传动轴配合的驱动齿轮III和驱动齿轮IV；

主传动轴在所述的不同方向的补偿性自转和恢复性自转过程中，只带动驱动齿轮III或驱动齿轮IV旋转。

更进一步的，所述的驱动齿轮III和驱动齿轮IV为相对设置的圆锥齿轮，分别与发电机转轴的驱动齿轮V配合。

更进一步的，所述的浮子外壳为旋转体；

旋转体中心开有供系泊线缆穿过通道，该通道中心轴线与旋转体中心轴线重合；

在通道两端分别设有所述的支撑导向组件。

作为优选的实施方式，所述的支撑导向组件为2组相互平行的滚轴，形成井字型结构。

更进一步的，所述通道的上端设有除水装置。

作为优选的实施方式，所述浮子底部设有压载水舱。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种沉锚浮子式波浪发电装置，具有以下优点。

1、使用沉锚系泊方式，可实现发电装置的回收，方便进行管理和维护。

2、波浪质点的波动位移和速度随水深增加而减小。浮子形式的发电装置漂浮在海面上，其运动位移和速度相对较大，可充分利用海面的波浪能量，发电效率更高。

3、使用所述压水舱调节浮子的重心和浮力，尽可能实现浮子发电装置正浮在海面上。

4、使用所述除水装置清除进入浮子内部的系泊线缆上附着的海水及杂物，减轻海水对浮子内部装置的腐蚀，同时避免杂物造成发电装置工作故障。

5、使用所述线缆支撑导向装置，可保证所述系泊线缆与滚轴接触时始终处于滚动摩擦状态，减轻所述系泊线缆的摩擦损耗，延长其使用寿命。

6、上面的一组线缆支撑导向装置通过所述丝杠套与所述丝杠导轨啮合，并随所述卷线轴上系泊线缆的回收和释放在丝杠上左右移动，可保证系泊线缆均匀分布在卷线轴上，避免系泊线缆缠绕打结。