新型多维并联摆动海浪发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的新型多维并联摆动海浪发电装置，包括混合油箱、下平台、转动平台、六组并联液压缸、上平台、摆动杆、三自由度运动副、顶盖、肋板、浮箱。顶盖固定连接在浮箱的上端内壁上；三自由度运动副的外圈与顶盖固定、内圈与摆动杆形成移动副；摆动杆一端穿过浮箱顶壁固连在外界装置上，另一端固定在上平台上；六组并联液压缸的活塞杆与上平台形成万向节连接，六组并联液压缸的缸体与转动平台形成两个球面副；转动平台与下平台形成球面副；下平台固定在混合油箱上，混合油箱与浮箱底部固定连接。本发明专利技术具有发电能力强，海浪能利用率高，寿命长，污染小等特点，既能吸收水平方向摆动的海浪能量，又能吸收竖直方向上的海浪能量。

【技术实现步骤摘要】
多维并联摆动海浪发电装置
本专利技术涉及海浪发电
，具体涉及一种多维并联摆动海浪发电装置。
技术介绍
波涛起伏的大海，是一种海洋资源。在1平方千米的海面上，每秒钟就有20万千瓦的海浪运动能。海浪能发电的形式多种多样，有的利用波的上下波动，有的利用波的横向运动，有的利用由波产生的水中压力变化等等。日本在1964年最先制成了利用海浪发电的航标灯。随后，世界上许多国家，如英国、美国、加拿大、芬兰、丹麦、法国等都在研究和试验海浪发电，并相继提出了数百种发电装置设计方案。但是，由于各种技术问题，海浪发电研究一直未取得重大的进展。直到今天，在能源开发方面，海浪能的利用仍然落后于风能和潮汐能。经过对现有文献的检索发现，中国专利申请号为201310419252.3，名称为：一种海浪发电机。该装置通过浮体和平衡浮体的联合作用，将浮体在垂直方向下降时的能量通过滑轮传递到输出轴的飞轮上，再通过飞轮的惯性保证输出轴上的永磁同步发电机正常发电，但是该装置存在以下不足：该装置仅利用浮体下降时的能量，对于浮体上升以及海浪横向摆动的能量没有加以利用，导致海浪能的利用率低下。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多维并联摆动海浪发电装置。本专利技术能量利用率高，可以大规模生产投入使用。根据本专利技术提供的一种多维并联摆动海浪发电装置，包括浮箱10，还包括设置于浮箱10内的混合油箱1、下平台2、转动平台3、六组并联液压缸4、上平台5、摆动杆6、三自由度运动副7、顶盖8、肋板9；所述顶盖8固定连接在浮箱10上端内壁上；所述三自由度运动副7的外圈与顶盖8固定，所述三自由度运动副7的内圈与摆动杆6形成移动副；所述摆动杆6的一端穿过浮箱顶壁用于固连在外界装置上，所述摆动杆6的另一端通过肋板9的支撑固定在上平台5的上表面；所述六组并联液压缸4设置在上平台5和下平台2之间，六组并联液压缸4的活塞杆24与上平台5形成万向节连接；所述转动平台3与下平台2形成球面副；所述下平台2固定在混合油箱1上，所述混合油箱1与浮箱10底部固定连接。优选地，所述上平台5和下平台2之间的连接方式为6(2UPS-1UP-S)，即，上端为U副连接，中间为移动副连接，中下端为球副和固连混合连接，下端为球副连接；所述六组并联液压缸4一共有六组液压缸组，每组液压缸组有三个液压缸；所述上平台5与六组并联液压缸4的活塞杆24形成十八个U副，所述十八个U副分成六组U副组，每组U副组之间夹角相等均匀的分布在上平台5的下侧面；所述转动平台3与每组液压缸组中的两个液压缸的缸体19形成两个球副，与第三个液压缸的缸体19固连；所述下平台2与转动平台3形成六个球副连接，所述六个球副以圆形阵列均匀的分布在下平台2的上表面。优选地，所述六组并联液压缸4中每组液压缸组存在3个自由度，六组液压缸组并联在一起工作时一共存在六个自由度。优选地，所述混合油箱1与液压马达连接，液压马达通过转轴与发电机连接；由六组并联液压缸4产生单向油液流动，从而催动液压马达单向运转，带动发电机发电。优选地，所述三自由度运动副7包括U形副和花键孔柱副13；其中：U形副包括两个转动副和一个U副，所述U副包括外环14和内环12，所述外环14固定在顶盖8上，所述外环14和内环12之间通过固定支架连接11，内环12能够绕所述两个转动副转动，从而实现绕X轴和绕Y轴的转动，以确保吸收左右摆动的海浪能量；花键孔柱副13的一端与内环12相连，另一端与摆动杆6形成移动副，从而实现沿Z轴方向的移动，以确保吸收竖直方向的海浪能量。优选地，每一个液压缸均包括：活塞杆24、缸体19以及设置在缸体上的第一进油口23、第二进油口20、第一出油口18、第二出油口15、第一单向阀22、第二单向阀21、第三单向阀17、第四单向阀16；活塞杆24的活塞头将缸体19分隔为第一腔体和第二腔体，其中，第一进油口23、第二出油口15设置于第一腔体，第二进油口20、第一出油口18设置于第二腔体；第一单向阀22设置于第一进油口23，第二单向阀21设置于第二进油口20，第三单向阀17第一出油口18，第四单向阀16设置于第二出油口15。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的关键部件都设计在浮箱的内部，使内部机构与外界隔离，因此不会受到海水的侵蚀，而且也不会对外界环境造成污染，确保了系统寿命高，维护成本低。2、本专利技术采用圆筒形浮箱和三自由度运动副，可以充分的吸收海浪能量。由于海浪运动方向的不确定性，故采用圆筒形浮箱设计，使浮箱在任意方向的海浪冲击下都会发生倾斜；U型副内部设计了两个互相垂直的转轴，实现了机构X轴和Y轴方向的绕轴运动，故能够采集左右摆动的海浪能量；花键孔柱副的设计可以实现机构沿Z轴方向的移动，故可以采集垂直方向的海浪能量，从而实现海浪能的充分利用。3、本专利技术采用十八个液压缸并联收集能量，结构紧凑，空间利用率高，由于液压缸数目较多，所以在一次液压杆收缩或者拉伸的过程中能够排出较大的油液量，从而催动液压马达高速转动，进而使发电机产生较高的发电功率。且六个并联液压缸组对称分布，使结构各方向受力均匀，保证了结构的稳定性。4、本专利技术对三自由度运动副中的U形副进行了设计，转动副的存在缓和了摆动轴和顶盖之间的刚性冲击，能够较大的提高机构的使用寿命。5、本专利技术的每个液压缸都带有两个进油口和两个出油口，每个油口处安装单向阀。液压缸工作时，受压缩的一侧缸体油压增大，出油口处的单向阀打开，而进油口处的单向阀处于关闭状态，油液从受压缩的一侧流出；而液压缸的另一侧体积增大，油压减小，此时进油口处的单向阀打开，出油口处的单向阀关闭，油液从混合油箱吸回缸体。通过输油软管实现进油口、出油口与混合油箱之间的特定连接，使每个液压缸在工作时同时实现吸油和压油的功能，从而使油液源源不断的单向流动，这大大提高了海浪能量的利用效率和发电功率。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中液压缸的缸体和下平台的装配示意图；图3是本专利技术中液压缸的液压杆和上平台的装配示意图；图4是本专利技术中三自由度运动副的结构示意图；图5是本专利技术中液压缸的剖视图；图6是本专利技术中摆动杆的结构示意图。其中：1为混合油箱；2为下平台；3为转动平台；4为液压缸；5为上平台；6为摆动杆；7为三自由度运动副；8为顶盖；9为肋板；10为浮箱；11为固定支架；12为内环；13为花键孔柱副；14为外环；15为第二出油口；16为第四单向阀；17第三单向阀；18第一出油口；19液压缸缸体；20第二进油口；21第二单向阀；22第一单向阀；23第一进油口；24液压缸液压杆。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，在本实施例中，本专利技术提供了一种多维并联摆动海浪发电装置，包括混合油箱1、下平台2、转动平台3、六组并联液压缸4、上平台5、摆动杆6、三自由度运动副7、顶盖8、肋板9、浮箱10。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，包括浮箱(10)，还包括设置于浮箱(10)内的混合油箱(1)、下平台(2)、转动平台(3)、六组并联液压缸(4)、上平台(5)、摆动杆(6)、三自由度运动副(7)、顶盖(8)、肋板(9)；所述顶盖(8)固定连接在浮箱(10)上端内壁上；所述三自由度运动副(7)的外圈与顶盖(8)固定，所述三自由度运动副(7)的内圈与摆动杆(6)形成移动副；所述摆动杆(6)的一端穿过浮箱顶壁用于固连在外界装置上，所述摆动杆(6)的另一端通过肋板(9)的支撑固定在上平台(5)的上表面；所述六组并联液压缸(4)设置在上平台(5)和下平台(2)之间，六组并联液压缸(4)的活塞杆(24)与上平台(5)形成万向节连接；所述转动平台(3)与下平台(2)形成球面副；所述下平台(2)固定在混合油箱(1)上，所述混合油箱(1)与浮箱(10)底部固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种多维并联摆动海浪发电装置，其特征在于，包括浮箱(10)，还包括设置于浮箱(10)内的混合油箱(1)、下平台(2)、转动平台(3)、六组并联液压缸(4)、上平台(5)、摆动杆(6)、三自由度运动副(7)、顶盖(8)、肋板(9)；所述顶盖(8)固定连接在浮箱(10)上端内壁上；所述三自由度运动副(7)的外圈与顶盖(8)固定，所述三自由度运动副(7)的内圈与摆动杆(6)形成移动副；所述摆动杆(6)的一端穿过浮箱顶壁用于固连在外界装置上，所述摆动杆(6)的另一端通过肋板(9)的支撑固定在上平台(5)的上表面；所述六组并联液压缸(4)设置在上平台(5)和下平台(2)之间，六组并联液压缸(4)的活塞杆(24)与上平台(5)形成万向节连接；所述转动平台(3)与下平台(2)形成球面副；所述下平台(2)固定在混合油箱(1)上，所述混合油箱(1)与浮箱(10)底部固定连接；多维并联摆动海浪发电装置所述上平台(5)和下平台(2)之间的连接方式为上端为U副连接，中间为移...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春翔，钱超，陈康，陈伟聪，郑茂琦，高峰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31