[发明专利]基于模块化的超大型浮式平台与波浪能装置集成系统

摘要

基于模块化的超大型浮式平台与波浪能装置集成系统，属于海洋能源利用领域，包括中心大平台模块、小平台模块、张力腿系统、平台间盖板、振荡浮子式波浪能发电装置、模块连接构件。振荡浮子式波浪能发电装置通过齿轮与齿条传动的方式将浮子的摆动转化为活塞杆的水平运动，驱动双向液压发电装置的马达发电。模块间的连接构件按照连接平台模块分为两种模式，即利用小平台与大平台间的相对扭转及水平两向运动和利用小平台间的相对扭转发电。本发明外侧的波浪能装置利用入射波浪能提供能源补给，有效减弱入射波浪荷载，降低平台运动响应；采用两种模块间的连接构件，既能获得可观的能量供给又有效缓解各模块间的相对运动，提高系统的安全性、整体稳定性和可拓展性。

主权项

1.一种基于模块化的超大型浮式平台与波浪能装置集成系统，其特征在于，所述的超大型浮式平台与波浪能装置集成系统包括中心大平台模块(1)、若干小平台模块(2)、张力腿系统(3)、盖板(4)、振荡浮子式波浪能发电装置、模块连接构件；小平台模块(2)布设于中心大平台模块(1)周围；所述张力腿系统(3)包含若干呈对称分布的张力腿，用于限制中心大平台模块(1)、小平台模块(2)的平面外扭转运动；所述盖板(4)搭设于相邻平台模块之间，用于连通相邻平台模块，提高超大型浮式平台系统的整体性；所述的振荡浮子式波浪能发电装置布置于最外层平台模块的侧面，浮在海面上，利用该波浪能发电装置获取波浪能，同时减弱入射波浪对浮式平台的载荷作用；所述振荡浮子式波浪能发电装置包括圆柱体浮子(5)、连杆结构(6)、齿轮传动装置、双向液压发电装置，双向液压发电装置布设于各个平台模块内部；所述齿轮传动装置包括齿轮结构(8)、固定轴(9)、齿条(10)、水平活塞杆(11)；所述圆柱体浮子(5)通过连杆结构(6)与齿轮结构(8)固接；齿轮结构(8)固定在小平台模块(2)内部，能够绕着固定轴(9)转动，并与齿条(10)啮合连接，固定轴(9)与平台模块固接；齿条(10)固定在水平活塞杆(11)的一端，水平活塞杆(11)另一端深入水平向液压装置的液压缸(12)中；所述圆柱体浮子(5)的摆动带动齿轮结构(8)绕固定轴(9)旋转，再通过与齿轮结构(8)啮合的齿条(10)驱动水平活塞杆(11)做拉伸、压缩往复运动，带动双向液压发电装置中的发电装置(16)发电；所述模块连接构件包括模块连接杆(7)、齿轮传动装置、双向液压发电装置，所述双向液压发电装置的结构及发电原理与波浪能发电装置中的双向液压发电装置相同；所述模块连接杆(7)用于连接相邻平台模块，位于盖板(4)下方；模块连接构件包括两种形式：第一种为小平台模块(2)与中心大平台模块(1)之间的连接，利用小平台模块(2)与中心大平台模块(1)之间的相对扭转及水平两向运动进行发电：模块连接杆(7)一端与齿轮传动装置的齿轮结构(8)固接，齿轮结构(8)设置于小平台模块(2)内，记为A端；模块连接杆(7)另一端深入中心大平台模块(1)内的双向液压发电装置中，记为C端；当小平台模块(2)与中心大平台模块(1)发生相对运动时，不仅能通过模块连接杆(7)带动A端齿轮结构(8)绕固定轴(9)旋转，以此通过齿轮齿条传动方式驱动固定在小平台模块(2)内部的双向液压发电装置发电，还能够通过模块连接杆(7)在C端中心大平台大型双向液压发电装置液压缸中的拉压往复运动驱动其发电；第二种为小平台模块(2)与小平台模块(2)之间的连接，利用小平台模块(2)之间的相对扭转进行发电：模块连接杆(7)一端与齿轮传动装置的齿轮结构(8)固接，齿轮结构(8)设置于其中一个小平台模块(2)内，记为A端；模块连接杆(7)另一端固定于另一小平台模块(2)内部，记为B端；当两个相邻的小平台模块(2)发生相对摆动运动时，通过模块连接杆(7)带动A端齿轮结构(8)绕固定轴(9)旋转，以此通过齿轮齿条传动方式驱动固定于小平台模块(2)内部的双向液压发电装置发电。