[发明专利]一种摆叶式波浪能发电装置

说明书

一种摆叶式波浪能发电装置，涉及新能源领域波浪能利用技术。该装置主要由摆叶、摆叶架、摆幅限位器、浮体、传动轴、变速箱、飞轮、发电机和固定台架所组成。所述摆叶是一种流线型叶片，靠近前沿处有一轴，摆叶在水中绕轴摆动。摆叶数量有若干，其轴围绕并垂直于传动轴呈辐射状布置。所述摆叶架是一种支承摆叶的机构，向传动轴传递摆叶的动能，可向水下放下或向上收起。所述摆幅限位器是一种限位装置，通过改变摆叶的摆幅角度来调节发电功率。所述浮体，随波浪一起浮动，有圆形旋转式和非旋转式两种类型。所述传动轴可以是带万向节的伸缩轴，也可以是普通空心轴。所述飞轮是一种机械能储能装置，用以储存或释放转动动能。

技术领域

本发明涉及波浪能利用技术。

背景技术

波浪所蕴涵的能量主要是是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。台风导致的巨浪，其功率密度可达每米迎波面数千千瓦，而波浪能丰富的欧洲北海地区，其年平均波浪功率为20-40kW/m²，中国海洋沿岸大部分的年平均波浪功率为2-7kW/m。

全世界波浪能的理论估算值为10⁹kW量级，利用潜力很大。

目前将波浪能收集起来并转换成电能或其他形式能量的波能装置有设置在岸上的和漂浮在海里的两大类。按能量传递形式分类有直接机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动4种。其中气动传动方式采用空气涡轮波力发电机，把波浪运动压缩空气产生的往复气流能量转换成电能，旋转件不与海水接触，能作高速旋转，因而发展较快。波力发电装置五花八门，不拘一格，有点头鸭式、波面筏式、波力发电船式、环礁式、整流器式、海蚌式、软袋式、振荡水柱式、多共振荡水柱式、波流式、摆式、结合防波堤的振荡水柱式、收缩水道式等十余种。这些技术方案普遍存在结构分散、集成度低、系统复杂、波浪能收集效率低、安装难度大、建造成本高等问题，需要结构紧凑、集成度高、系统简单、便于安装以及效率高、成本低的技术方案予以替代。

以上背景技术来源于网络和媒体资料。

发明内容

当前波浪能发电装置主要是要解决结构分散、集成度低、系统复杂、波浪能收集效率低、安装难度大、建造成本高的问题。本发明提供了一种解决方案，具有结构紧凑、集成度高、系统简单、建造成本低、便于安装的特点。

本发明描述了由摆叶、摆叶架、摆幅限位器、浮体、传动轴、变速箱、飞轮、发电机和固定台架组成的一种摆叶式波浪能发电装置。所述摆叶是一种流线型叶片，靠近前沿处有一轴，摆叶在水中绕轴摆动，吸收波浪能量；摆叶的数量有若干，其轴垂直于传动轴并围绕传动轴呈辐射状布置。所述摆叶架是一种支承摆叶的机构，同时向传动轴传递摆叶的动能，在其驱动机构的带动下，工作时向水下放下，非工作状态可向上收起。所述摆幅限位器是一种限制摆叶摆动幅度的限位装置，在其驱动机构的带动下，通过改变摆叶的摆幅角度来调节发电功率。所述浮体，随波浪一起浮动，有圆形旋转式和非旋转式两种类型。所述传动轴可以是带万向节的伸缩轴，也可以是普通空心轴。所述飞轮是一种机械能储能装置，安装在变速箱与发电机之间的主轴上，在波浪输入能量增强时储存动能，在波浪输入能量减弱时释放动能。所述固定台架，不随传动轴一起转动，不随或可随浮体一起浮动。

所述摆叶，采用空心结构，或者采用其它类型轻型结构或轻质材料，使其重力与水产生的浮力基本相当。这种结构的摆叶，其最大的优点就是：不采用弹簧复位就能使摆叶抵消自身重力恢复到中间位置，以简化机械结构，增加可靠性。

所述摆幅限位器，其驱动机构安装于空心的传动轴或摆叶架中，采用电动或液压或气动，并采用空腔气室密封防水。部件常年浸泡在水里，防水问题尤为突出。采用上端封闭、下端开口(以便机械部件穿过)的倒置容器结构，形成空腔气室，具有可靠的防水功能。

所述摆叶架，可与摆叶一对一配置，也可以所有摆叶共用一个摆叶架。

所述摆叶架放下和收起的驱动机构，采用电动或液压或气动或简易手操。这一功能可用于检修维护，或防止灾难性巨浪的破坏。