本發(fā)明屬于海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及浮動式波浪能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

隨著煤炭、石油等能源的逐漸耗盡以及自然環(huán)境的日益惡劣，人類對開發(fā)新清潔能源的需求越來越迫切。人類對于風能、太陽能、核能等能源形式都展開了研究和探索，由于地球表面70%以上的面積被海水覆蓋，因此人類將視線轉(zhuǎn)移到海洋，希望能夠開發(fā)海洋能源，來取代或補充煤與石油日益稀少所帶來的能源危機。

海洋能是一種儲量豐富，取之不盡用之不竭的清潔可再生能源。海洋能有很多種形式：有利用潮汐的漲落來發(fā)電的潮汐能；有利用海水的溫度差異發(fā)電的海水溫差能；還有利用鹽度的差異進行發(fā)電的鹽差能；還有利用海水的流動進行發(fā)電的海流能; 還有一種利用波浪進行發(fā)電的波浪能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供浮動式波浪能發(fā)電裝置；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定，在海洋能發(fā)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

本發(fā)明浮動式波浪能發(fā)電裝置，包括海底、海面和浮于海面上的漂浮體；其結(jié)構(gòu)要點是：所述漂浮體下端鏈接可活動的鋼索，所述鋼索下端鏈接一個液壓缸，所述液壓缸內(nèi)置回復彈簧；所述液壓缸的活塞桿底端鏈接錨鏈，所述錨鏈的底端連接海底；所述液壓缸上端和下端分別設(shè)置有通氣孔，所述通氣孔均連接有油壓軟管道，所述油壓軟管道的油路前端安裝有三通閥、單向閥、壓力表，所述油壓軟管道的油路末端鏈接儲能器、油路開關(guān)、調(diào)速閥和液壓馬達，所述油路開關(guān)、調(diào)速閥和液壓馬達順次連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述油路前端安裝有三通閥、單向閥、壓力表；其中，所述三通閥個數(shù)為兩個，所述單向閥個數(shù)為兩個。

進一步地，所述一個三通閥的兩端各連接一個單向閥，所述一個單向閥的另一端分別連接壓力表和另一三通閥。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述單向閥采用DH44Y低溫止回閥。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述三通閥采用Q45F型 PN16~PN40 T形三通球閥。

本發(fā)明的有益效果是。

1、本發(fā)明提供的浮動式波浪能發(fā)電裝置，可以裝置在船舶上，通過拋錨來固定船體，通過船上的漂浮體捕捉波浪能進行發(fā)電，為船舶提供電力；在能量的轉(zhuǎn)換關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，因為液壓機構(gòu)有諸多其他機構(gòu)不具有的優(yōu)點，如由于液壓系統(tǒng)在同等功率情況下，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、方便靈布置等優(yōu)點，確定主要采用液壓機構(gòu)來實現(xiàn)波浪能發(fā)電裝置的能量轉(zhuǎn)換；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定，在海洋能發(fā)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖 1是本發(fā)明浮動式波浪能發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2 是本發(fā)明浮動式波浪能發(fā)電裝置的運動形式圖。

圖3是本發(fā)明浮動式波浪能發(fā)電裝置的能量轉(zhuǎn)換原理圖。

圖中標記：1為漂浮體、2為鋼索、3為油壓軟管道、4為回復彈簧、5為液壓缸、6為活塞桿、7為錨鏈、8為海底、9為三通閥、10為單向閥、11為壓力表、12為油路開關(guān)、13為調(diào)速閥、14為液壓馬達、15為儲能器。

具體實施方式

參見附1圖所示，本發(fā)明浮動式波浪能發(fā)電裝置，包括海底8、海面和浮于海面上的漂浮體1；其結(jié)構(gòu)要點是：所述漂浮體1下端鏈接可活動的鋼索2，所述鋼索2下端鏈接一個液壓缸5，所述液壓缸5內(nèi)置回復彈簧4；所述液壓缸5的活塞桿6底端鏈接錨鏈7，所述錨鏈7的底端連接海底8；所述液壓缸5上端和下端分別設(shè)置有通氣孔，所述通氣孔均連接有油壓軟管道3，所述油壓軟管道3的油路前端安裝有三通閥9、單向閥10、壓力表11，所述油壓軟管道3的油路末端鏈接儲能器15、油路開關(guān)12、調(diào)速閥13和液壓馬達14，所述油路開關(guān)12、調(diào)速閥13和液壓馬達14順次連接。

在波浪力的作用下，漂浮體1進行上下運動；錨鏈7的作用為將整個系統(tǒng)固定在海底8。

所述油路前端安裝有三通閥9、單向閥10、壓力表11；其中，所述三通閥9個數(shù)為兩個，所述單向閥10個數(shù)為兩個。

進一步地，所述一個三通閥9的兩端各連接一個單向閥10，所述一個單向閥10的另一端分別連接壓力表11和另一三通閥9。

所述單向閥10采用DH44Y低溫止回閥；所述三通閥9采用Q45F型 PN16~PN40 T形三通球閥。

結(jié)合附圖和本發(fā)明的技術(shù)方案闡述本發(fā)明的工作原理：漂浮體1來吸收波浪能，然后與漂浮體1連接的液壓結(jié)構(gòu)將漂浮體1的上下運動能量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的液體壓力，然后液體壓力驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電，從而產(chǎn)生我們所需的電能，實現(xiàn)波浪能的發(fā)電；本發(fā)明裝置中液壓缸5產(chǎn)生液壓能，為了讓系統(tǒng)能夠順利進行執(zhí)行吸油和排油動作的循環(huán)，在液壓缸5的上級上采用彈簧4回復液壓缸，目的是在液壓內(nèi)活塞走到行程盡頭時，依靠液壓缸5內(nèi)置的回復彈簧4將活塞桿6拉回，同時從油箱內(nèi)吸油，為下次來浪時漂浮體1牽引液壓缸5運行產(chǎn)生高壓油做準備。液壓缸5的下端油路鏈接儲能器15和液壓馬達14。儲能器15起緩沖壓力和蓄能的作用，液壓馬達14可以將液壓轉(zhuǎn)換為動能，進而再鏈接發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能。

本發(fā)明中采用的液壓傳動主要由以下4個部分組成:（1）動力元件: 液壓泵；其負責將機械能轉(zhuǎn)化為壓力能，給系統(tǒng)提供液壓油。（2）執(zhí)行元件: 液壓缸或液壓馬達；其負責將壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負載做功。（3）控制元件: 液壓閥( 流量、壓力、方向控制閥等)；這部分元件負責對系統(tǒng)中的油液壓力、流量和方向進行控制和調(diào)節(jié)。（4）輔助元件: 系統(tǒng)中除了上述三部分外的元件，例如油箱、管路、過濾器、儲能器、管接頭、壓力表、開關(guān)等；由這些元件把系統(tǒng)連接起來，以支持系統(tǒng)的正常運作。

本發(fā)明之所以采用液壓傳動來進行能量轉(zhuǎn)換，是由于液壓傳動有著以下一些優(yōu)點: （1）能夠方便的實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍大；（2）體積較小，重量較輕，更適合應(yīng)用于海上漂浮式發(fā)電裝置；（3）工作相對平穩(wěn)，換向沖擊較小，便于實現(xiàn)頻繁換向；（4）工作油液可以使傳動零件進行自潤滑，裝置損傷較小，因此可以保障較長的工作壽命；（5）操作簡單方便，便于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化，特別是與電器控制聯(lián)合使用時，易于實現(xiàn)自動循環(huán)；（6）液壓系統(tǒng)具有一定的行業(yè)標準，業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)通用，便于設(shè)計、生產(chǎn)和推廣。

如圖2 所示，為本發(fā)浮動式波浪能發(fā)電裝置的運動形式圖；在波浪力的帶動下，系統(tǒng)中的各組成機構(gòu)，按照順序依次運動。在一個周期內(nèi)其整個運動過程按先后順序是，波浪的運動帶動漂浮體1的運動，漂浮體1的運動帶動鋼索2和液壓缸5運動，液壓缸5與活塞桿6形成相對運動，液壓缸5與活塞桿6之間的相對運動擠壓液壓油運動，液壓油積累壓力帶動液壓馬達14運動，液壓馬達14帶動發(fā)電機運動，最后發(fā)電機完成發(fā)電。

如圖3所示，為本發(fā)浮動式波浪能發(fā)電裝置的能量轉(zhuǎn)換原理圖；漂浮體1在波浪的作用下運動，帶動液壓缸5與活塞桿6作相對運動，將波浪能轉(zhuǎn)換為液壓能: 作為液壓能的載體的液壓油經(jīng)過儲能器15后平穩(wěn)地驅(qū)動液壓馬達14，將液壓能轉(zhuǎn)換為液壓馬達14的機械能，最后液壓馬達14驅(qū)動發(fā)電機，將液壓馬達14的機械能轉(zhuǎn)換為電能，最終實現(xiàn)由波浪能到電能的轉(zhuǎn)換。

可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。