【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及能源利用設(shè)備，尤其涉及一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置。
技術(shù)介紹
1、傳統(tǒng)化石能源的開(kāi)采使用，帶來(lái)了能源短缺、全球氣候變暖等一系列問(wèn)題，因此可再生能源的發(fā)展利用尤為關(guān)鍵。海洋能是指依附在海水中的可再生能源，海洋能夠通過(guò)各種物理過(guò)程接受、儲(chǔ)存和散發(fā)能量。在海洋能利用研究中，波浪能因具有能源儲(chǔ)量大、能流密度大、易獲取、環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)，成為海洋能研究與開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)。
2、利用波浪能發(fā)電就是利用海洋中波浪的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電，具體需要經(jīng)過(guò)三級(jí)轉(zhuǎn)換。第一級(jí)轉(zhuǎn)換是通過(guò)與波浪接觸的浮體或者擺體吸收波浪的動(dòng)能；第二級(jí)轉(zhuǎn)換是將浮體或擺體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為齒輪動(dòng)能、液壓能或者氣壓能；第三級(jí)轉(zhuǎn)換是將相應(yīng)的機(jī)械能、液壓能或者氣壓能轉(zhuǎn)化為電能。按照波浪能發(fā)電裝置的固定形式、結(jié)構(gòu)形式、能量傳遞形式和轉(zhuǎn)換形式的不同而有多種分類(lèi)方式，例如根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，可以將波浪能裝置分為振蕩水柱式、振蕩浮子式、擺式、越浪式、鴨式等形式。
3、振蕩浮子式又稱(chēng)點(diǎn)吸收式波能轉(zhuǎn)換裝置，主要由浮體、能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)組成。浮體隨著波浪起伏做垂直運(yùn)動(dòng)，將吸收的波浪能通過(guò)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(鏈輪、氣壓等)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的機(jī)械能或者液壓能，再通過(guò)多組合齒輪或者液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)化為可供旋轉(zhuǎn)電機(jī)使用的機(jī)械能。振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置具有成本低廉、裝換效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是其機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的保養(yǎng)較為困難，易受海水腐蝕，限制了振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置的應(yīng)用和推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是“
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供的一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，包括振蕩浮子和海上風(fēng)電平臺(tái)，振蕩浮子被安裝于海上風(fēng)電平臺(tái)的一側(cè)并與海上風(fēng)電平臺(tái)之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)；所述海上風(fēng)電平臺(tái)上固定有平臺(tái)導(dǎo)桿，平臺(tái)導(dǎo)桿具有支撐部，平臺(tái)導(dǎo)桿的支撐部位于海上風(fēng)電平臺(tái)的上方并與海上風(fēng)電平臺(tái)間隔設(shè)置；所述振蕩浮子、海上風(fēng)電平臺(tái)之間通過(guò)滑輪系統(tǒng)連接；所述滑輪系統(tǒng)包括動(dòng)滑輪、第一剛性繩索和至少一個(gè)定滑輪，所述定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接于平臺(tái)導(dǎo)桿的支撐部，動(dòng)滑輪位于平臺(tái)導(dǎo)桿的支撐部與海上風(fēng)電平臺(tái)之間；所述第一剛性繩索穿過(guò)動(dòng)滑輪和全部的定滑輪且端部與振蕩浮子連接；所述海上風(fēng)電平臺(tái)上安裝發(fā)電裝置；所述第一發(fā)電裝置與動(dòng)滑輪連接；其中一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪均安裝第二發(fā)電裝置。
3、進(jìn)一步，所述動(dòng)滑輪與相鄰的兩個(gè)定滑輪之間的第一剛性繩索部分處于豎直方向。
4、進(jìn)一步，所述定滑輪與支撐部的滑軌系統(tǒng)之間具有第三剛性繩索，定滑輪通過(guò)第三剛性繩索安裝于支撐部的滑軌系統(tǒng)。
5、進(jìn)一步，所述滑軌系統(tǒng)包括滑軌和至少一個(gè)滑輪；所述滑軌為c型，所述滑輪安裝于滑軌的c型空腔內(nèi)并在滑軌的c型空腔內(nèi)滑動(dòng)；所述定滑輪通過(guò)第三剛性繩索與支撐部上的滑軌系統(tǒng)內(nèi)的滑輪連接；所述發(fā)電裝置與海上風(fēng)電平臺(tái)上的滑軌系統(tǒng)內(nèi)的滑輪連接。
6、進(jìn)一步，所述第一發(fā)電裝置，所述第一發(fā)電裝置包括磁體定子和配重塊，配重塊安裝于動(dòng)滑輪的下方并隨動(dòng)滑輪移動(dòng)，磁體定子與海上風(fēng)電平臺(tái)相對(duì)固定，配重塊位于磁體定子內(nèi)并與磁體定子相對(duì)移動(dòng)。
7、進(jìn)一步，所述配重塊與動(dòng)滑輪之間具有第一剛性繩索，配重塊通過(guò)第一剛性繩索與動(dòng)滑輪連接；所述配重塊的下端與海上風(fēng)電平臺(tái)上的滑軌系統(tǒng)之間具有第三剛性繩索，配重塊的下端通過(guò)第三剛性繩索安裝于海上風(fēng)電平臺(tái)上的滑軌系統(tǒng)；所述配重塊的上端和下端分別安裝有彈簧，所述配重塊的上端和下端分別通過(guò)彈簧與第一剛性繩索、第三剛性繩索連接。
8、進(jìn)一步，所述第二發(fā)電裝置包括發(fā)電機(jī)、裝置外殼、從動(dòng)輪和傳動(dòng)鏈；所述從動(dòng)輪安裝于發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入端，發(fā)電機(jī)固定于裝置外殼內(nèi)，傳動(dòng)鏈安裝于主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間。
9、進(jìn)一步，所述主動(dòng)輪與其中一個(gè)定滑輪連接，所述主動(dòng)輪與定滑輪共軸設(shè)置。
10、進(jìn)一步，所述從動(dòng)輪的外徑小于主動(dòng)輪的外徑。
11、進(jìn)一步，所述主動(dòng)輪連接有動(dòng)滑輪，所述主動(dòng)輪與動(dòng)滑輪共軸設(shè)置。
12、進(jìn)一步，還包括條形的滑動(dòng)限位器，滑動(dòng)限位器固定于平臺(tái)導(dǎo)桿的支撐部上，滑動(dòng)限位器中部具有一個(gè)縱向設(shè)置的滑動(dòng)槽，動(dòng)滑輪的轉(zhuǎn)軸端部、第二發(fā)電裝置沿滑動(dòng)限位器的滑動(dòng)槽滑動(dòng)。
13、本專(zhuān)利技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：
14、本專(zhuān)利技術(shù)的振蕩浮子式波能裝置，可以安裝于海上風(fēng)電平臺(tái)上，一方面安裝更為便利，節(jié)省了人力物力，另一方面減少了由于海水腐蝕所導(dǎo)致的裝置損耗，延長(zhǎng)了裝置的使用壽命，降低了設(shè)備維護(hù)成本。
15、本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案中，使用了滑輪組及其中的動(dòng)滑輪，在產(chǎn)生相同發(fā)電功率的條件下，所需要的浮子運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較小，即對(duì)應(yīng)的波浪強(qiáng)度較小，因此本專(zhuān)利技術(shù)的振蕩浮子式波能裝置能夠利用的波浪范圍更廣，能夠利用更多的海況。
16、本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案中，結(jié)合了兩種發(fā)電方式，浮子的振蕩運(yùn)動(dòng)一方面可以通過(guò)滑輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)配重塊切割磁力線(xiàn)發(fā)電，一方面可以通過(guò)從動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，同一運(yùn)動(dòng)連接兩套發(fā)電裝置，提高了能量利用率。
17、本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案中，滑輪系統(tǒng)通過(guò)滑軌安裝在海上風(fēng)電平臺(tái)上，有助于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)滑輪位置，以控制滑輪間距、繩索長(zhǎng)度。
18、本專(zhuān)利技術(shù)技術(shù)方案中，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)以滑輪組為主，各組滑輪通過(guò)滑軌與海上風(fēng)電平臺(tái)連接，基于滑軌安裝的便捷性，可在本專(zhuān)利技術(shù)示例基礎(chǔ)上進(jìn)行方案拓展，通過(guò)添加滑輪組、更改滑輪方向等方法，擴(kuò)展了滑輪結(jié)構(gòu)的空間適用范圍，有助于通過(guò)一套滑軌實(shí)現(xiàn)多個(gè)浮子的陣列式排布，便于將本技術(shù)應(yīng)用于不同形式、不同工況下的海上風(fēng)電平臺(tái)。
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1.一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：包括振蕩浮子(101)和海上風(fēng)電平臺(tái)(102)，振蕩浮子(101)被安裝于海上風(fēng)電平臺(tái)(102)的一側(cè)并與海上風(fēng)電平臺(tái)(102)之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述動(dòng)滑輪(105)與相鄰的兩個(gè)定滑輪(302)之間的第一剛性繩索(103)部分處于豎直方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述定滑輪(302)與支撐部的滑軌系統(tǒng)之間具有第三剛性繩索(503)，定滑輪(302)通過(guò)第三剛性繩索(503)安裝于支撐部的滑軌系統(tǒng)(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述滑軌系統(tǒng)包括滑軌(501)和至少一個(gè)滑輪(502)；所述滑軌(501)為C型，所述滑輪(502)安裝于滑軌(501)的C型空腔內(nèi)并在滑軌(501)的C型空腔內(nèi)滑動(dòng)；所述定滑輪(302)通過(guò)第三剛性繩索(503)與支撐部上的滑軌系統(tǒng)內(nèi)的滑輪(502)連接；所述第
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述第一發(fā)電裝置(401)，所述第一發(fā)電裝置(401)包括磁體定子(402)和配重塊(403)，配重塊(403)安裝于動(dòng)滑輪(105)的下方并隨動(dòng)滑輪(105)移動(dòng)，磁體定子(402)與海上風(fēng)電平臺(tái)(102)相對(duì)固定，配重塊(403)位于磁體定子(402)內(nèi)并與磁體定子(402)相對(duì)移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，所述配重塊(403)與動(dòng)滑輪(105)之間具有第一剛性繩索(103)，配重塊(403)通過(guò)第一剛性繩索(103)與動(dòng)滑輪(105)連接；所述配重塊(403)的下端與海上風(fēng)電平臺(tái)(102)上的滑軌系統(tǒng)之間具有第三剛性繩索(503)，配重塊(403)的下端通過(guò)第三剛性繩索(503)安裝于海上風(fēng)電平臺(tái)(102)上的滑軌系統(tǒng)；所述配重塊(403)的上端和下端分別安裝有彈簧(404)，所述配重塊(403)的上端和下端分別通過(guò)彈簧(404)與第一剛性繩索(103)、第三剛性繩索(503)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述第二發(fā)電裝置包括發(fā)電機(jī)(202)、裝置外殼(205)、從動(dòng)輪(203)和傳動(dòng)鏈(204)；所述從動(dòng)輪(203)安裝于發(fā)電機(jī)(202)的動(dòng)力輸入端，發(fā)電機(jī)(202)固定于裝置外殼(205)內(nèi)，所述傳動(dòng)鏈(204)安裝于主動(dòng)輪(301)與從動(dòng)輪(203)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述主動(dòng)輪(301)與其中一個(gè)定滑輪(302)連接，所述主動(dòng)輪(301)與定滑輪(302)共軸設(shè)置；所述從動(dòng)輪(203)的外徑小于主動(dòng)輪(301)的外徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述主動(dòng)輪(301)連接有動(dòng)滑輪(105)，所述主動(dòng)輪(301)與動(dòng)滑輪(105)共軸設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：還包括條形的滑動(dòng)限位器(6)，滑動(dòng)限位器(6)固定于平臺(tái)導(dǎo)桿(104)的支撐部上，滑動(dòng)限位器(6)中部具有一個(gè)縱向設(shè)置的滑動(dòng)槽，動(dòng)滑輪(105)的轉(zhuǎn)軸端部、第二發(fā)電裝置沿滑動(dòng)限位器(6)的滑動(dòng)槽滑動(dòng)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：包括振蕩浮子(101)和海上風(fēng)電平臺(tái)(102)，振蕩浮子(101)被安裝于海上風(fēng)電平臺(tái)(102)的一側(cè)并與海上風(fēng)電平臺(tái)(102)之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述動(dòng)滑輪(105)與相鄰的兩個(gè)定滑輪(302)之間的第一剛性繩索(103)部分處于豎直方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述定滑輪(302)與支撐部的滑軌系統(tǒng)之間具有第三剛性繩索(503)，定滑輪(302)通過(guò)第三剛性繩索(503)安裝于支撐部的滑軌系統(tǒng)(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述滑軌系統(tǒng)包括滑軌(501)和至少一個(gè)滑輪(502)；所述滑軌(501)為c型，所述滑輪(502)安裝于滑軌(501)的c型空腔內(nèi)并在滑軌(501)的c型空腔內(nèi)滑動(dòng)；所述定滑輪(302)通過(guò)第三剛性繩索(503)與支撐部上的滑軌系統(tǒng)內(nèi)的滑輪(502)連接；所述第一發(fā)電裝置(401)與海上風(fēng)電平臺(tái)(102)上的滑軌系統(tǒng)(7)內(nèi)的滑輪(502)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，其特征在于：所述第一發(fā)電裝置(401)，所述第一發(fā)電裝置(401)包括磁體定子(402)和配重塊(403)，配重塊(403)安裝于動(dòng)滑輪(105)的下方并隨動(dòng)滑輪(105)移動(dòng)，磁體定子(402)與海上風(fēng)電平臺(tái)(102)相對(duì)固定，配重塊(403)位于磁體定子(402)內(nèi)并與磁體定子(402)相對(duì)移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種用于海上風(fēng)電平臺(tái)結(jié)合的振蕩浮子式波能裝置，所述配重塊(...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳鵬飛，田會(huì)元，陳立，宋礎(chǔ)，姜娟，肖晶晶，曹飛飛，高彥琛，官明開(kāi)，李嘉隆，徐英洲，吳忻一，楊欣，林宇，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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