多浮摆式波浪能采能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多浮摆式波浪能采能装置，它包括浮体系统、采集系统、转换系统、发电系统、自动定位系统、锚链系统。该装置通过多块浮摆采集波浪能，并合理配置浮摆的间距使得采集的波浪能达到最大。当波浪作用于浮摆时，浮摆在波浪方向来回摆动，浮摆带动浮管中的棘轮运动，将采集的波浪能输入到飞轮中，再通过发电系统发电，将转换成的电能由海底电缆输出。本发明专利技术装置具有结构简单，采集效率高，维护方便，不影响海上交通等优点。

【技术实现步骤摘要】
多浮摆式波浪能采能装置
本专利技术涉及一种多浮摆式波浪能采能装置，属于海洋可再生能源利用
。
技术介绍
我国能源结构禀赋“富煤、少油、缺气”，而我国海洋能资源非常丰富，且开发利用前景广阔。从国内外研究现状来看，波浪能发电装置主要有以下几种:(1)振荡水柱式波浪能发电站。如英国UMPWT 500kW岸式波浪发电站、澳大利亚500kW和中国汕尾IOOkW波浪发电装置等。该类发电装置的优点在于转换装置不与海水接触，可靠性高，工作于水面，容易施工；缺点在于建造费用昂贵，二级转换装置的效率较低。(2)振荡浮子式波浪能发电装置。如英国瑞典AquaBuoy、英国Pelamis和我国50KW岸式振荡浮子波浪能发电站。其优点是建造成本低，结构简单，能量转换效率高；缺点是抗波浪能力差，装置的可靠性较差。[3]越浪式波浪能发电装置。如挪威350KW收缩波道式装置、挪威槽式装置和欧洲多国合作Wave Dragon波浪装置等。其优点是装置活动部件少，可靠性较高，稳定性好；缺点是对地形要求严格，不易推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、采集效率高、维护浮摆且不干扰海上安全作业的多浮摆式波浪能采能装置。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是: 本专利技术是一种多浮摆式波浪能采能装置，它包括浮体系统、采集系统、转换系统、发电系统、锚链系统；所述的浮体系统浮在水面以下，它包括中间浮体和浮管，中间浮体和浮管连接在一起；所述的采集系统由多块浮摆组成，浮摆安装在浮体系统的浮管上且与安装在浮管内的转换系统连接；所述的发电系统安装在中间浮体内且与转换系统连接；所述的锚链系统安装在海底且与浮体系统连接。所述的采集系统由六块浮摆组成，对称分布于中间浮体两侧，每一侧中的三块浮摆均匀分布；所述的浮摆的下端固定在转轴上，转轴的两端可旋转的插置在一根浮管的立柱上，转轴的内端与安装在浮管内的斜齿轮轴连接。所述的三块浮摆根据不同海况设置浮摆的间距，浮摆的吃水深度为浮摆高度的一半；所述的浮摆间距接近于实际海况下波长的一半。所述的转换系统包括斜齿轮、两个棘轮、飞轮、主轴、箱体；所述的两个棘轮、棘轮、飞轮固定套置在主轴上，主轴两端通过轴承可旋转的安装在箱体上；所述的斜齿轮通过斜齿轮轴可旋转的安装在箱体上，且两侧分别与两个棘轮啮合；所述的箱体固定安装在浮体系统的浮管的密闭舱内。所述的发电系统包括两个斜齿轮、齿轮组、电机和箱体；所述的斜齿轮通过斜齿轮轴和飞轮连接；所述的两个斜齿轮相互啮合并通过斜齿轮轴与齿轮组的输入轴连接；所述的齿轮组通过齿轮组输出轴和电机输入轴连接；所述的斜齿轮轴、齿轮组输入轴、齿轮组输出轴、电机输入轴皆可旋转的安装在箱体上；所述的箱体固定安装在浮体系统的中间浮体和浮管的密闭舱内。本专利技术还包括一自动定位系统，该自动定位系统安装在中间浮体和浮管中，它是一种水上建筑中的砼结构物件定位用的微波自动跟踪定位系统，用于控制浮摆始终在波浪入射方向来回摆动。采用上述方案后，由于本专利技术是一种多浮摆式波浪能采能装置，通过多块浮摆采集波浪能，并合理配置浮摆的间距使得采集的波浪能达到最大。当波浪作用于浮摆时，浮摆在波浪方向来回摆动，浮摆带动浮管中的棘轮运动，将采集的波浪能输入到飞轮中，再通过发电系统发电，将转换成的电能由海底电缆输出。整个装置通过锚链系统固定，并可根据水深调整锚链的长度，以适应不同的海域深度，装置漂浮在海平面下，不影响海上交通。本专利技术装置具有结构简单，采集效率高，维护方便，不影响海上交通等优点。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明。【附图说明】图1本专利技术的装置整体示意图； 图2本专利技术的能量传递示意图； 图3本专利技术浮摆的附加质量曲线图； 图4本专利技术浮摆的阻尼系数曲线图； 图5本专利技术的浮摆转角的时间历程曲线； 图6本专利技术不同间距下浮摆的采能效率。【具体实施方式】如图1所示，本专利技术是一种多浮摆式波浪能采能装置，它包括浮体系统1、采集系统2、转换系统3、发电系统4、自动定位系统5和锚链系统。所述的浮体系统I所述的浮体系统I放置在水平面以下，它主要由中间浮体11和六根浮管12组成。所述的中间浮体11是一个密闭的封闭舱。所述的浮管12由钢管和法兰连接而构成一个密闭舱。六根浮管12分为两组、每组三根，分别等距、间隔的固定在中间浮体11的两侧。所述的采集系统2由六块浮摆201、202、203、204、205、206组成。所述的浮摆201的下端固定在转轴2011上，转轴2011的两端可旋转的插置在一根浮管12的立柱121、122上，转轴2011的内端与安装在浮管12内的斜齿轮31轴311连接。其余的浮摆202、203、204、205、206安装方式与浮摆201安装方式相同，不再赘述。分别安装在六根浮管12的六块浮摆201、202、203、204、205、206对称分布于中间浮体11两侧，一侧中的三块浮摆201、202,203和另一侧中的三块浮摆204、205、206均匀分布；所述的三块浮摆201、202、203根据不同海况设置浮摆201、202、203的间距，浮摆201、202、203、204、205、206的吃水深度大约为浮摆201、202、203、204、205、206的一半；所述的浮摆201、202、203的间距接近于实际海况下波长的一半。如图2所示，所述的转换系统3由斜齿轮31、棘轮32、棘轮33、飞轮34、主轴35、箱体36组成。所述的棘轮32、棘轮33、飞轮34固定套置在主轴35上，主轴35两端通过轴承可旋转的安装在箱体36上；所述的斜齿轮31通过斜齿轮31轴311可旋转的安装在箱体36上，且两侧分别与棘轮32、棘轮33啮合。所述的箱体36固定安装在浮体系统I的浮管12的密闭舱内。在本实施例中，有六套转换系统3，分别安装在六个浮体系统I的浮管12的密闭舱内。如图2所示，所述的发电系统4由斜齿轮41、斜齿轮42、齿轮组43、电机44和箱体45组成。所述的斜齿轮41通过斜齿轮轴411和飞轮34连接；所述的斜齿轮42与斜齿轮41啮合，通过斜齿轮42轴421与齿轮组43的输入轴431连接；所述的齿轮组43通过齿轮组43输出轴432和电机44输入轴441连接；所述的斜齿轮41轴411、斜齿轮42轴421、齿轮组43输入轴431、输出轴432、电机44输入轴441皆可旋转的安装在箱体45上。所述的箱体45固定安装在浮体系统I的中间浮体11和浮管12的密闭舱内。在本实施例中，有六套发电系统4，分别安装在六个浮体系统I的中间浮体11和浮管12的密闭舱内。所述的自动定位系统5安装在中间浮体11内。该自动定位系统5是一种水上建筑中的砼结构物件定位用的微波自动跟踪定位系统，用于控制浮摆始终在波浪入射方向来回摆动。所述的锚链系统所述锚链装置包括四条锚链和四个海底重物；所述四条锚链的一端分别均匀地安装固定于中间浮体11的四个方位，另一端分别与四个海底重物连接；所述的重物放置均匀放置在海底。本专利技术的工作的原理: 如图1、图2所示，当采集系统2中的浮摆201、202、203、204、205、206在波浪的作用下来回摆动时带动斜齿轮31转动，当浮摆201、202、203、204、205、206沿着波浪方向摆动时，斜齿轮31顺时针转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多浮摆式波浪能采能装置，其特征在于：它包括浮体系统、采集系统、转换系统、发电系统、锚链系统；所述的浮体系统浮在水面以下，它包括中间浮体和浮管，中间浮体和浮管连接在一起；所述的采集系统由多块浮摆组成，浮摆安装在浮体系统的浮管上且与安装在浮管内的转换系统连接；所述的发电系统安装在中间浮体内且与转换系统连接；所述的锚链系统安装在海底且与浮体系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种多浮摆式波浪能采能装置，其特征在于:它包括浮体系统、采集系统、转换系统、发电系统、锚链系统；所述的浮体系统浮在水面以下，它包括中间浮体和浮管，中间浮体和浮管连接在一起；所述的采集系统由多块浮摆组成，浮摆安装在浮体系统的浮管上且与安装在浮管内的转换系统连接；所述的发电系统安装在中间浮体内且与转换系统连接；所述的锚链系统安装在海底且与浮体系统连接。2.根据权利要求1所述的多浮摆式波浪能采能装置，其特征在于:所述的采集系统由六块浮摆组成，对称分布于中间浮体两侧，每一侧中的三块浮摆均匀分布；所述的浮摆的下端固定在转轴上，转轴的两端可旋转的插置在一根浮管的立柱上，转轴的内端与安装在浮管内的斜齿轮轴连接。3.根据权利要求2所述的多浮摆式波浪能采能装置，其特征在于:所述的三块浮摆根据不同海况设置浮摆的间距，浮摆的吃水深度为浮摆高度的一半；所述的浮摆间距接近于实际海况下波长的一半。4.根据权利要求1所述的多浮摆式波浪能采能装置，其特征在于:所述的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，李成龙，何宏舟，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：