自動(dòng)適應(yīng)潮位的振蕩浮子發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于波浪能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種振蕩浮子發(fā)電裝置，具體的說(shuō)，涉及一種自動(dòng)適應(yīng)潮位的振蕩浮子發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]波浪能作為一種能流密度大、分布廣泛的海洋能源，具有良好的品質(zhì)和開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，受到科研人員的廣泛青睞，各種形式的波浪能發(fā)電裝置得到了研發(fā)和試驗(yàn)。波浪能發(fā)電裝置以波浪上下起伏產(chǎn)生的能量作為動(dòng)力發(fā)電，常見(jiàn)的波浪能發(fā)電裝置有振蕩水柱式、擺式、聚波水庫(kù)式、振蕩浮子式、鴨式、筏式等，其中振蕩浮子波浪能發(fā)電裝置是近年來(lái)新提出的一種波浪能利用裝置，通常以浮子作為波浪能吸收裝置，然后將浮子吸收的波浪能量通過(guò)機(jī)械或液壓裝置轉(zhuǎn)化出去，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0003]振蕩浮子波浪能發(fā)電裝置通常面臨一個(gè)難題，即在實(shí)際海況中，除了海水表面的波浪起伏外，還存在一定周期的潮位漲落(其周期比波浪要大得多)。潮位漲落不僅會(huì)影響浮子捕獲波浪能量的效果，甚至在高水位下可能將某些構(gòu)件淹沒(méi)，對(duì)裝置的安全性造成一定的威脅。目前，波能發(fā)電裝置在研發(fā)過(guò)程中采用了各種不同方法來(lái)適應(yīng)潮位的變化，多數(shù)方法是采用液壓升降系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)裝置的升降功能，但液壓系統(tǒng)需要消耗電力，增加了發(fā)電成本，在目前波浪能發(fā)電裝置發(fā)電效率偏低的情況下，顯然并不是理想的選擇。因此，設(shè)計(jì)一種能夠自動(dòng)適應(yīng)潮位漲落的振蕩浮子發(fā)電裝置，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是今后振蕩浮子波浪能發(fā)電裝置的趨勢(shì)之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于研究一種在漲落潮過(guò)程中，可穩(wěn)定豎直升降，可自動(dòng)適應(yīng)潮位的振蕩浮子發(fā)電裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:自動(dòng)適應(yīng)潮位的振蕩浮子發(fā)電裝置，包括波浪能發(fā)電系統(tǒng)及潮位適應(yīng)系統(tǒng)，波浪能發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的浮子、液壓缸及發(fā)電機(jī)，波浪能發(fā)電系統(tǒng)安裝在潮位適應(yīng)系統(tǒng)上，潮位適應(yīng)系統(tǒng)包括升降浮臺(tái)及限位粧，浮子與升降浮臺(tái)相連；升降浮臺(tái)上開(kāi)有限位粧孔，限位粧孔內(nèi)設(shè)置有潮位適應(yīng)裝置，潮位適應(yīng)裝置包括限位齒輪、限位浮體和潮位啟閉機(jī)構(gòu)，限位粧插裝在限位粧孔內(nèi)，限位粧底部固定在海床上，沿限位粧側(cè)壁設(shè)置有限位齒條，與限位齒輪嚙合;限位浮體安裝在限位粧孔的側(cè)壁;潮位啟閉機(jī)構(gòu)包括一棘輪及制動(dòng)銷(xiāo)，制動(dòng)銷(xiāo)與限位浮體相連，棘輪與限位齒輪同軸相連，制動(dòng)銷(xiāo)與棘輪棘爪嚙合，限制棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]優(yōu)選的是:限位浮體包括外箱和置于外箱內(nèi)的限位浮子，除外箱迎浪的一側(cè)和外箱底部外，外箱的各個(gè)側(cè)壁均設(shè)置有透水孔。
[0007]優(yōu)選的是:升降浮臺(tái)為圓臺(tái)狀，使波浪能夠容易越過(guò)升降浮臺(tái)，而不直接沖擊升降浮臺(tái)。減少升降浮臺(tái)所受到的水平波浪的沖擊，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0008]優(yōu)選的是:限位粧孔內(nèi)，未安裝潮位適應(yīng)裝置的側(cè)壁裝有滑輪，限位粧與滑輪輪體外圓周相接觸。減少升降浮臺(tái)在升沉過(guò)程中與限位粧的摩擦。
[0009]優(yōu)選的是:浮子通過(guò)支撐架與升降浮臺(tái)及液壓缸相連，支撐架包括豎直桿、水平桿、支撐桿及與液壓缸相連的液壓缸連接桿，豎直桿為與浮子固定連接，且分別與水平桿和液壓缸連接桿鉸接，支撐桿安裝在升降浮臺(tái)上，與水平桿鉸接。
[0010]優(yōu)選的是:浮子底部為錐形，主體為圓柱體。
[0011]優(yōu)選的是:升降浮臺(tái)上臺(tái)面和下臺(tái)面之間開(kāi)有貫通的切口，水平桿位于切口正上方。該切口作為水平桿的預(yù)留活動(dòng)縫隙，水平桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，從切口中穿過(guò)。若不設(shè)置該切口，水平桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中將與升降浮臺(tái)沖撞，嚴(yán)重的，將損壞升降浮臺(tái)和水平桿。
[0012]更進(jìn)一步的，潮位適應(yīng)系統(tǒng)還包括安裝在升降浮臺(tái)上端面的平臺(tái)，發(fā)電機(jī)安裝在平臺(tái)上，外部裝有保護(hù)罩。液壓發(fā)電裝置安裝在上部平臺(tái)的保護(hù)罩內(nèi)，上部平臺(tái)始終隨潮位漲落，不會(huì)被海水淹沒(méi)，可以保護(hù)發(fā)電系統(tǒng)的精密部件不受海洋惡劣環(huán)境的影響，提高了裝置的耐久性。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014](I)本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的潮位適應(yīng)，根據(jù)潮位高低自動(dòng)升降。保證浮子始終接觸海面，有利于最大程度的吸收波浪能量，提高發(fā)電效率。
[0015](2)本實(shí)用新型依靠海水浮力和機(jī)械結(jié)構(gòu)的配合實(shí)現(xiàn)了振蕩浮子發(fā)電裝置對(duì)潮位的自適應(yīng)，不需要依賴(lài)液壓升降系統(tǒng)，不需要耗費(fèi)能源，節(jié)能環(huán)保。
[0016](3)相對(duì)于波浪起伏，潮位的漲落對(duì)海面高度的影響更大。系統(tǒng)通過(guò)制動(dòng)銷(xiāo)制動(dòng)，較小的海面高度的起伏不會(huì)觸發(fā)制動(dòng)銷(xiāo)的作用，因此系統(tǒng)的升沉只受潮位的影響，不受波浪起伏的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0018]圖2為升降浮臺(tái)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為潮位適應(yīng)裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為潮位適應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖5為限位粧與潮位適應(yīng)裝置配合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6為制動(dòng)銷(xiāo)及棘輪制動(dòng)關(guān)系結(jié)構(gòu)不意圖。
[0023]圖7為潮位上漲時(shí)，棘輪正轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8為潮位下降時(shí)，棘輪反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖9為實(shí)施例2結(jié)構(gòu)不意圖。
[0026]圖10為實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中，1-波浪能發(fā)電系統(tǒng)，101-浮子，102-液壓缸，103-出油管，104-進(jìn)油管，2_潮位適應(yīng)系統(tǒng)，201-升降浮臺(tái)，202-限位粧，203-限位粧孔，204-限位齒條，301-限位齒輪，302-限位浮體，303-外箱，304-透水孔，305-滑輪，401-棘輪，402-制動(dòng)銷(xiāo)，5-支撐架，501-豎直桿，502-水平桿，503-支撐桿，504-液壓缸連接桿，6-平臺(tái)，7-保護(hù)罩，8-切口
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1所示，自動(dòng)適應(yīng)潮位的振蕩浮子發(fā)電裝置，包括波浪能發(fā)電系統(tǒng)I及潮位適應(yīng)系統(tǒng)2，波浪能發(fā)電系統(tǒng)利用波浪起伏能量發(fā)電；潮位適應(yīng)系統(tǒng)2用于控制整個(gè)發(fā)電裝置對(duì)潮位的跟蹤。
[0031]波浪能發(fā)電系統(tǒng)I包括依次連接的浮子101、液壓缸102、蓄能罐及發(fā)電機(jī)，液壓缸102通過(guò)進(jìn)油管104和出油管103與發(fā)電機(jī)相連。浮子101上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，液壓缸102的氣缸桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制進(jìn)油管104向發(fā)電機(jī)送油，出油管103將發(fā)電機(jī)的油返回，從而實(shí)現(xiàn)波浪能發(fā)電。發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電能儲(chǔ)存在蓄能罐中。整個(gè)波浪能發(fā)電系統(tǒng)I安裝在潮位適應(yīng)系統(tǒng)2上。
[0032]如圖2至圖6所示，潮位適應(yīng)系統(tǒng)2包括升降浮臺(tái)201及限位粧202，浮子101與升降浮臺(tái)201相連;升降浮臺(tái)201上開(kāi)有限位粧孔203，限位粧202和限位粧孔203均有三個(gè)，沿升降浮臺(tái)201的臺(tái)面均布。每個(gè)限位粧孔203內(nèi)均設(shè)置有潮位適應(yīng)裝置。潮位適應(yīng)裝置包括限位齒輪301、限位浮體302和潮位啟閉機(jī)構(gòu)，限位粧202插裝在限位粧孔203內(nèi)，底部固定在海床上，沿限位粧202側(cè)壁設(shè)置有限位齒條204，與限位齒輪301嚙合，限位齒輪301安裝在限位粧孔203的側(cè)壁上；限位浮體302安裝在限位粧孔203的側(cè)壁;潮位啟閉機(jī)構(gòu)包括一棘輪401及制動(dòng)銷(xiāo)402，制動(dòng)銷(xiāo)402與限位浮體302固定相連。棘輪401的棘爪一側(cè)為弧形，一側(cè)為直線(xiàn)型，制動(dòng)銷(xiāo)402與棘輪401直線(xiàn)型一側(cè)的棘爪嚙合，限制棘輪401轉(zhuǎn)動(dòng)。棘輪401與限位齒輪301同軸相連，二者運(yùn)動(dòng)一致，棘輪401被制動(dòng)銷(xiāo)402卡住，不能正向轉(zhuǎn)動(dòng)，限位齒輪301同樣不能轉(zhuǎn)動(dòng)，也不能沿著限位齒條204上下移動(dòng)。
[0033]漲落潮的過(guò)程中，海水的水位將發(fā)生變化。
[0034]在水位未發(fā)生變化時(shí)，升降浮臺(tái)201停留在某一位置，在波浪的沖擊過(guò)程中，升降浮臺(tái)201會(huì)產(chǎn)生向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(棘輪