[发明专利]一种双自由度漂浮式液压浮子装置

说明书

一种双自由度漂浮式液压浮子装置，包括阻尼板，在阻尼板上以阻尼板的中心对称设置有两立柱，在两立柱之间设有浮子，所述浮子通过两端的转轴与立柱分别活动相连，所述阻尼板、浮子和立柱均为空心结构，分别内置有舱室；每个立柱内分别设有直线液压缸，所述直线液压缸的活塞杆均沿垂直方向设置，浮子垂荡运动带动所述直线液压缸工作；所述转轴与直线液压缸分别刚性连接；在浮子内两端分别设有摆动液压缸，所述摆动液压缸与浮子刚性相连，浮子绕转轴做纵摇运动带动所述摆动液压缸工作；所述直线液压缸和摆动液压缸的油路通过立柱内的舱室延伸至阻尼板内的舱室中，在阻尼板的舱室内设有液压系统和发电机。

技术领域：

本发明涉及一种双自由度漂浮式液压浮子装置。

背景技术：

面对日益严峻的气候问题与能源危机，开发清洁可再生能源成为全球共识。蕴藏着巨大能量的海洋可再生能源受到了广泛关注；波浪能是海洋能的一种具体形态，也是海洋能中最主要的能源之一，它的开发和利用对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。汹涌的海浪运动产生巨大的、永恒的和环保的能量，如果能将海浪的动能及其他水面的波浪能充分利用起来，则世界能源的前景会相当广阔和光明。

振荡浮子式装置经过多年的研发，已经成为了波浪能发电的主流装置，由于我国的海洋资源具有波浪周期较短、波高较小、能流密度较低的特点，振荡浮子式装置的效率受到影响，具体的，超过70％的升沉型装置效率不超过20％，超过70％的摆式装置的效率不超过40％。

而现有的浮子装置从获能原理上来看，振荡浮子式装置通过浮子随波运动获能，传统升沉型与摆式装置仅通过浮子做单自由度运动获能，限制了浮子其它运动自由度，不利用浮子其它自由度上的动能，从而导致浮子装置获能效果受到影响，造成整体获能效率较低。

发明内容：

本发明实施例提供了一种双自由度漂浮式液压浮子装置，结构设计合理，采用双立柱和转轴结构，扩展了浮子运动自由度，能够使浮子在做垂荡运动的同时，还可以绕转轴做纵摇运动，并且在两个自由度上分别对应设置有独立的液压与发电系统，对浮子两个自由度上的动能分别进行转换和传递，不受彼此干扰，将不稳定的波浪能捕获转变为较为稳定的流量输出，提高装置对不同波浪频率的适应能力，从而提高了获能效率和发电效率，带动发电机获取更多的电能，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种双自由度漂浮式液压浮子装置，包括阻尼板，在阻尼板上以阻尼板的中心对称设置有两立柱，在两立柱之间设有浮子，所述浮子通过两端的转轴与立柱分别活动相连，所述阻尼板、浮子和立柱均为空心结构，分别内置有舱室；每个立柱内分别设有直线液压缸，所述直线液压缸的活塞杆均沿垂直方向设置，浮子垂荡运动带动所述直线液压缸工作；所述转轴与直线液压缸分别刚性连接；在浮子内两端分别设有摆动液压缸，所述摆动液压缸与浮子刚性相连，浮子绕转轴做纵摇运动带动所述摆动液压缸工作；所述直线液压缸和摆动液压缸的油路通过立柱内的舱室延伸至阻尼板内的舱室中，在阻尼板的舱室内设有液压系统和发电机，直线液压缸和摆动液压缸带动所述液压系统工作，进而通过发电机发电。

每个立柱的转轴处分别设有孔洞，所述孔洞用于辅助浮子在做垂荡运动时不受限制。

所述立柱和阻尼板刚性连接，并在连接处设有开孔。

在转轴外分别设有支撑套筒。

所述阻尼板为圆形阻尼板，所述浮子为圆柱形浮子。

所述液压系统包括直线液压缸液压系统和摆动液压缸液压系统。