[发明专利]一种活塞与水力透平组合式振荡浮子波能发电装置

说明书

一种活塞与水力透平组合式振荡浮子波能发电装置，包括振荡浮子、平台、轴、滑道、能量转换装置、底座、系泊系统、轴承、齿轮。振荡浮子顶部和平台连接，其通过滑块与活塞壳上的滑轨连接。在波浪作用下，振荡浮子沿活塞壳上下运动。活塞通过圆管轴与平台连接，透平轴穿过圆管轴利用齿轮配合连接发电机组。活塞位于活塞壳内的活塞腔中，水力透平设置在活塞体中，活塞腔体上下表面进行开孔设置可供液体经过水力透平进行交换，在振荡浮子带动活塞运动的过程中带动水力透平工作，提取波浪能并通过能量转换装置转化为电能。本发明将活塞和水力透平组合在一起，减小装置体积，优化能量转换流程，提高发电效率，避免透平与海水接触，有利于防止透平装置被海水腐蚀。

技术领域

本发明属于海洋可再生能源利用技术领域，涉及一种利用波浪能的振荡浮子发电装置。

背景技术

能源是社会发展和经济增长的基本动力，是人类赖以生存的基础。当今社会主要依赖于传统的化石能源，而随着经济的增长和人口的增加，能源消耗大幅增加，化石能源日益耗尽。并且，过多使用化石能源地球的环境也越来越恶化，而海洋能源被认为是最后的资源宝库，开发利用波浪能越来越成为趋势。

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪能是海洋能源中最不稳定的一种能源。波浪能发电装置在进行波浪能发电时，通常包括三个能量转换过程：一级能量转化是将波浪能转换成某个载体的机械能；二级能量转换机构将一级能量转换所得到的能量转换成旋转机械如水力透平、空气透平、液压电机、齿轮增速机构的机械能；三级能量转换通过发电机将旋转机械的机械能转换成电能。目前利用波浪能发电的装置主要分为5类：振荡水柱式、浮筏式、浮子式、摆式、越浪式。

其中振荡浮子波浪能发电装置通过漂浮在海面上的浮子在波浪作用下上下运动获得能量。浮子式发电装置结构简单，尺寸可灵活选择，发展前景广阔。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术上中波浪能转化过程中能量吸收率低转化过程繁琐、效率不理想的缺点，提供一种新型的波浪能发电装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种活塞与水力透平组合式振荡浮子波能发电装置，所述的发电装置包括振荡浮子1、平台2、轴3、能量转换装置4、滑道5、底座6、系泊系统7、轴承8、齿轮9。

所述的振荡浮子1为套在活塞壳410外的环形中空浮体，振荡浮子1的上部连接平台2，平台2上放置能量转换装置4的发电机组440。

所述的轴3共有三种，包括轴A310、轴B320、轴C330。所述轴A310为圆管轴，透平轴431和轴B320通过轴承820过盈配合并设置在轴A310内部，透平轴431和轴B320通过轴承810、820与轴A310连接，其中轴A310上端固定连接平台2，下端穿过活塞420的上壳体421和水力透平430的导流锥A432连接；所述轴C330穿过活塞壳410下表面穿过活塞420的下壳体422和水力透平430的导流锥B436连接。所述的轴B320上端设有锥齿轮910，锥齿轮910配合发电机组440输入轴端的锥齿轮920，通过透平轴431、轴B320、锥齿轮910、锥齿轮920将叶轮转化的波浪能传递给发电机组440。

所述的能量转换装置4包括活塞壳410、活塞420、水力透平430、发电机组440、活塞腔450。所述的活塞壳410内设置有活塞腔450，活塞腔450内注入用于驱动水力透平的液体，活塞壳410外部安装有四道滑道5，内置滑轨。所述的活塞420为两端开口的腔体结构，设置在活塞腔450中部，其中，活塞420包括通过螺纹连接的上壳体421、下壳体422上下两部分。

所述水力透平430包括透平轴431、导流锥A432、导流叶片A433、叶轮434、导流叶片B435、导流锥B436。水力透平430设置在活塞420的腔体内。432导流锥A、436导流锥B分别设置在水力透平430的两端，通过透平轴431与叶轮434连接，导流锥与导流叶片主要作用为改变液体的来流方向，使上下往复运动的流体更好的驱动叶轮434工作。