[发明专利]一种封闭式全自由度波浪能发电装置及其工作方法

权利要求书

1.一种封闭式全自由度波浪能发电装置，其特征在于，包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体固定连接形成密闭空间，密闭空间内在下壳体上固定设置有液压系统、一号能量捕获单元、二号能量捕获单元和三号能量捕获单元，一号能量捕获单元、二号能量捕获单元和三号能量捕获单元与液压系统之间均通过液压管路连接；

所述一号能量捕获单元、二号能量捕获单元和三号能量捕获单元结构相同，均包括双作用液压缸、配重和液压泵，双作用液压缸的中部与液压泵的输入轴连接，液压泵的输入轴与双作用液压缸的液压杆始终垂直，配重为两个，分别安装于该双作用液压缸两个液压杆的端部；

一号能量捕获单元、二号能量捕获单元和三号能量捕获单元的安装方位不同，以下壳体的中心为原点，以三号能量捕获单元的液压泵输入轴长度方向为X轴作空间直角坐标系，则一号能量捕获单元的液压泵输入轴长度方向沿空间直角坐标系的Y轴设置，二号能量捕获单元的液压泵输入轴长度方向沿空间直角坐标系的Z轴设置，一号能量捕获单元能够实现OXZ平面内的第一移动和绕Y轴方向的第一转动两个自由度，二号能量捕获单元能够实现OXY平面内的第二移动和绕Z轴方向的第二转动两个自由度，三号能量捕获单元能够实现OYZ平面内的第三移动和绕X轴方向的第三转动两个自由度。

2.根据权利要求1所述的封闭式全自由度波浪能发电装置，其特征在于，所述一号能量捕获单元、二号能量捕获单元和三号能量捕获单元结构相同，还包括基座、行星轮升速箱、中心轴和旋转配油器，所述基座固定于下壳体上，行星轮升速箱固定安装于基座上，液压泵与行星轮升速箱固定安装，所述中心轴与双作用液压缸的中部固定连接，中心轴与行星轮升速箱的输入轴连接，行星轮升速箱的输出轴与液压泵的输入轴连接，双作用液压缸的转动，带动中心轴、行星轮升速箱的输入轴转动，从而驱动液压泵的转动；所述旋转配油器安装在中心轴上。

3.根据权利要求2所述的封闭式全自由度波浪能发电装置，其特征在于，所述液压泵为双向齿轮泵。

4.根据权利要求3所述的封闭式全自由度波浪能发电装置，其特征在于，所述液压系统包括油箱、液压流量计、液压马达、发电机、过滤器、蓄能器、液压压力表、一号能量捕获单元的液压系统A、二号能量捕获单元的液压系统B和三号能量捕获单元的液压系统C，均固定安装于下壳体上。

5.根据权利要求4所述的封闭式全自由度波浪能发电装置，其特征在于，所述液压系统A、液压系统B和液压系统C的结构及连接关系相同，均包括一号单向阀、二号单向阀、三号单向阀、四号单向阀、五号单向阀、六号单向阀、七号单向阀和八号单向阀；

油箱经过滤器分别与三号单向阀、四号单向阀、七号单向阀和八号单向阀连接，三号单向阀分别与一号单向阀和双作用液压缸连接，四号单向阀分别与二号单向阀和双作用液压缸连接，七号单向阀分别与五号单向阀和液压泵连接，八号单向阀分别与六号单向阀和液压泵连接，一号单向阀、二号单向阀、五号单向阀、六号单向阀连接后，经过蓄能器、液压压力表、液压马达、液压流量计与油箱连接，液压马达驱动发电机发电。

6.根据权利要求5所述的封闭式全自由度波浪能发电装置，其特征在于，双作用液压缸上连接有一号两位四通电磁阀，用于控制双作用液压缸，液压泵上连接有二号两位四通电磁阀，用于控制液压泵。

7.一种权利要求5所述的封闭式全自由度波浪能发电装置的工作方法，其特征在于，

工作时，波浪能发电装置漂浮在海水表面，受波浪的影响，装置发生晃动，产生沿X轴方向的横荡、沿Y轴方向的纵荡、沿Z轴方向的垂荡、绕Z轴的艏摇、绕Y轴的横摇、绕X轴的纵摇六个方向的运动，一号能量捕获单元能够收集绕Y轴横摇、沿X轴横荡、沿Z轴垂荡产生的能量，二号能量捕获单元能够收集绕Z轴艏摇、沿X轴横荡、沿Y轴纵荡产生的能量，三号能量捕获单元能够收集绕X轴纵摇、沿Y轴纵荡、沿Z轴垂荡产生的能量；

双作用液压缸在双向运动过程中均能够向液压马达输出单向的高压液压油，双向齿轮泵在双向运动过程中也均能够向液压马达输出单向的高压液压油。