本發(fā)明屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種波浪能發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
自第三次工業(yè)革命以來,人類社會(huì)在經(jīng)濟(jì)和科技方面取得了空前的發(fā)展,伴隨而來的是常規(guī)化石能源的大量消耗,以及其引起的環(huán)境污染和資源短缺等一系列問題,迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源,也即新能源。而資源與環(huán)境的壓力也給電力系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn),利用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行發(fā)電,將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),具有良好的發(fā)展前景。
而海洋所蘊(yùn)含的能量十分豐富,包括海流能、波浪能、表層海水與深層海水之間的溫差所含能量、潮汐能等。因此,如何利用好海洋能,對(duì)于解決電力匱缺是至關(guān)重要的。
中國專利CN 103523181 B公開了一種海上浪、風(fēng)、光綜合發(fā)電船,其在船體的兩側(cè)分別安裝浮子,浮子在波浪的作用下上下振蕩,將波浪能先轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再通過液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成液壓油的高壓能;船體的甲板上安裝垂直軸風(fēng)力機(jī),風(fēng)輪在來風(fēng)的作用下旋轉(zhuǎn),將風(fēng)能先轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再通過液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成液壓油的高壓能,攜帶高壓能的液壓油通過沖擊液壓油的高壓能,并帶動(dòng)直驅(qū)發(fā)電機(jī)發(fā)電;在船體的甲板上安裝光伏電池方陣,吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)化成電能。
上述發(fā)電船,雖然對(duì)浪、風(fēng)、光三種能量加以利用進(jìn)行發(fā)電,但由于設(shè)備及資金所限,在每個(gè)船只上安裝上述發(fā)電系統(tǒng)并不現(xiàn)實(shí),因此,導(dǎo)致社會(huì)整個(gè)大環(huán)境對(duì)于新能源,特別是波浪能的利用率較低。而提供一種可適用于各種船只而又不需要在該船只上增添附加設(shè)備的發(fā)電裝置,成了行業(yè)的一大難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題,提供一種波浪能發(fā)電裝置,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種可適用于各種船只而又不需要在該船只上增添附加設(shè)備的發(fā)電裝置。
本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種波浪能發(fā)電裝置,其特征在于,包括基座、液壓缸、液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī),所述基座能夠固定于岸邊,所述液壓缸的缸體固定于所述基座上,液壓缸和液壓馬達(dá)通過管路串聯(lián)成為一個(gè)回路,所述液壓馬達(dá)的輸出軸與發(fā)電機(jī)的輸入軸傳動(dòng)連接,所述液壓缸的活塞桿的端部設(shè)置有能夠與船舶相連接的連接板。
液壓缸和液壓馬達(dá)通過管路串聯(lián)形成的回路中充滿液壓油。
其工作原理如下:當(dāng)船舶??坑诎哆吇蛘叽a頭時(shí),可將基座鉸接在岸邊或者碼頭上,把連接板與船舶相連接,波浪帶動(dòng)船舶擺動(dòng),從而會(huì)帶動(dòng)活塞桿伸縮,活塞桿伸縮帶動(dòng)液壓油來回流動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),進(jìn)而液壓馬達(dá)的輸出軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電,實(shí)現(xiàn)將波浪能轉(zhuǎn)換為電能,實(shí)現(xiàn)波浪能發(fā)電。
本設(shè)計(jì)中,無需改變現(xiàn)有船只的結(jié)構(gòu),也不需要在船只上增添附加設(shè)備,就可在船舶靠岸時(shí)有效地將波浪能利用起來。
在上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述基座上設(shè)置有兩根與所述液壓缸平行的滑軌,兩根滑軌分別位于所述液壓缸的兩側(cè),所述活塞桿上設(shè)置有與所述滑軌滑動(dòng)連接的滑塊。設(shè)計(jì)有滑軌和滑塊后,可對(duì)活塞桿的移動(dòng)起到限位作用,保證其移動(dòng)軌跡的精準(zhǔn)性,此外還具有承重作用,避免因活塞桿外端重力較大而導(dǎo)致活塞桿彎折。
在上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,作為一種方案,所述連接板的板面上開設(shè)有能夠與船舶側(cè)壁相配合的凹槽,所述凹槽內(nèi)設(shè)置有磁片。設(shè)計(jì)有磁片后,可實(shí)現(xiàn)連接板與船舶的連接,而設(shè)計(jì)有凹槽,則可保證連接板與船舶之間有足夠的接觸面積。
在上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,作為另一種方案,所述連接板包括連接座以及4根葉片,所述葉片由彈性材料制成,所述葉片的內(nèi)端與所述連接座相連接,所述葉片的表面設(shè)置有能夠與船舶側(cè)壁磁性連接的電磁鐵吸盤。設(shè)計(jì)有電磁鐵吸盤后,可通過電磁鐵吸盤的通斷來實(shí)現(xiàn)連接板與船舶的連接與分離,進(jìn)而使船舶帶動(dòng)液壓缸做功,最終實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的發(fā)電。
在上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述葉片采用金屬片制成。葉片采用金屬片制成,既保證葉片具有一定的強(qiáng)度,又使其具有一定的彈性,可通過自身的形變?nèi)ミm應(yīng)船舶側(cè)壁的形狀。
在上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述連接座上設(shè)置有一銷軸,4根所述葉片內(nèi)端均通過銷孔套設(shè)于該銷軸上,且與該銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合,即葉片內(nèi)端和銷軸之間軸向固定,周向轉(zhuǎn)動(dòng);所述葉片與銷軸之間設(shè)置有扭簧,當(dāng)所述扭簧處于復(fù)原狀態(tài)時(shí),4根所述葉片以所述銷軸為圓心呈環(huán)形均勻分布。設(shè)計(jì)有扭簧后,既可維持葉片與銷軸之間的連接關(guān)系,又可避免當(dāng)葉片遇到碰撞等其它情況時(shí)直接斷裂。
在上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述連接座上開設(shè)有與所述銷軸同軸的環(huán)形通孔,所述發(fā)電裝置還包括固定于連接座上的電機(jī),所述電機(jī)的輸出軸端部偏心設(shè)置有一擺桿,所述擺桿穿過所述環(huán)形通孔并延伸至其中2根葉片之間的空隙上。設(shè)計(jì)有電機(jī)后,當(dāng)有船舶靠岸時(shí),此時(shí)電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn),4根葉片均勻分布并與船舶的側(cè)壁磁性連接,為液壓缸提供動(dòng)能;當(dāng)無船舶靠岸時(shí),則可通過電機(jī)帶動(dòng)偏心設(shè)置的擺桿擺動(dòng),使4根葉片均向下合攏,使各葉片均能夠與水面相貼靠,波浪能帶動(dòng)葉片移動(dòng),進(jìn)而使液壓缸做功,最終使發(fā)電機(jī)發(fā)電。
在上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,還包括沿豎直方向設(shè)置的氣缸,所述氣缸的缸體固定與所述活塞桿的端部,所述氣缸的伸縮桿的端部和連接座相固連。
設(shè)計(jì)有氣缸,可根據(jù)葉片與水面之間的距離,調(diào)節(jié)連接座的高度,進(jìn)而調(diào)節(jié)葉片位于水中的面積,保證波浪能可帶動(dòng)活塞桿移動(dòng),同時(shí),如遇到臺(tái)風(fēng)天氣,可將連接座抬起,避免巨大的波浪能帶動(dòng)液壓缸超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)損壞設(shè)備。
在上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述葉片的下端設(shè)置有呈圓形的面板。設(shè)計(jì)有面板后,能夠增加其與水面的接觸面積,從而更容易推動(dòng)活塞桿。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本設(shè)計(jì)中,無需改變現(xiàn)有船只的結(jié)構(gòu),也不需要在船只上增添附加設(shè)備,就可在船舶靠岸時(shí)有效地將波浪能利用起來;
2、設(shè)計(jì)有電磁鐵吸盤后,可通過電磁鐵吸盤的通斷來實(shí)現(xiàn)連接板與船舶的連接與分離,進(jìn)而使船舶帶動(dòng)液壓缸做功,最終實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的發(fā)電;
3、設(shè)計(jì)有電機(jī)后,當(dāng)有船舶靠岸時(shí),此時(shí)電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn),4根葉片均勻分布并與船舶的側(cè)壁磁性連接,為液壓缸提供動(dòng)能;當(dāng)無船舶靠岸時(shí),則可通過電機(jī)帶動(dòng)偏心設(shè)置的擺桿擺動(dòng),使4根葉片均向下合攏,使各葉片均能夠與水面相貼靠,波浪能帶動(dòng)葉片移動(dòng),進(jìn)而使液壓缸做功,最終使發(fā)電機(jī)發(fā)電;
4、設(shè)計(jì)有氣缸,可根據(jù)葉片與水面之間的距離,調(diào)節(jié)連接座的高度,進(jìn)而調(diào)節(jié)葉片位于水中的面積,保證波浪能可帶動(dòng)活塞桿移動(dòng)。
附圖說明
圖1是本波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本波浪能發(fā)電裝置局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中A處的放大圖。
圖中,1、基座;2、液壓缸;3、液壓馬達(dá);4、發(fā)電機(jī);5、缸體;6、活塞桿;7、連接板;8、滑軌;9、滑塊;10、連接座;11、葉片;12、電磁鐵吸盤;13、銷軸;14、扭簧;15、環(huán)形通孔;16、電機(jī);17、擺桿;18、氣缸;19、面板。
具體實(shí)施方式
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
如圖1至圖3所示,本發(fā)電裝置包括基座1、液壓缸2、液壓馬達(dá)3和發(fā)電機(jī)164,基座1能夠固定或者鉸接于岸邊或者碼頭,液壓缸2的缸體5固定于基座1上,所述液壓缸2和液壓馬達(dá)3通過管路串聯(lián)成為一個(gè)回路,所述液壓馬達(dá)3的輸出軸與發(fā)電機(jī)4的輸入軸傳動(dòng)連接,所述液壓缸2的活塞桿6端部設(shè)置有能夠與船舶相連接的連接板7。
基座1上設(shè)置有兩根與液壓缸2平行的滑軌8,兩根滑軌8分別位于液壓缸2的兩側(cè),活塞桿6上設(shè)置有與滑軌8滑動(dòng)連接的滑塊9。
本實(shí)施例中,連接板7包括連接座10以及4根葉片11,葉片11由彈性材料制成,具體來講,葉片11采用金屬片制成。葉片11的內(nèi)端與連接座10相連接,葉片11的表面設(shè)置有能夠與船舶側(cè)壁磁性連接的電磁鐵吸盤12。作為其它方案,連接板7的板面上開設(shè)有能夠與船舶側(cè)壁相配合的凹槽,凹槽內(nèi)設(shè)置有磁片。
具體來說,連接座10上設(shè)置有一銷軸13,4根葉片11內(nèi)端均通過銷孔套設(shè)于該銷軸13上,且與該銷軸13轉(zhuǎn)動(dòng)配合,即;葉片11內(nèi)端和銷軸13之間軸向固定,周向轉(zhuǎn)動(dòng);葉片11與銷軸13之間設(shè)置有扭簧14,當(dāng)扭簧14處于復(fù)原狀態(tài)時(shí),4根葉片11以銷軸13為圓心呈環(huán)形均勻分布。
連接座10上開設(shè)有與銷軸13同軸的環(huán)形通孔15,發(fā)電裝置還包括固定于連接座10上的電機(jī)16,電機(jī)16的輸出軸端部偏心設(shè)置有一擺桿17,擺桿17穿過環(huán)形通孔15并延伸至其中2根葉片11之間的空隙上。
本波浪能發(fā)電裝置還包括沿豎直方向設(shè)置的氣缸18,所述氣缸18的缸體固定與所述活塞桿6的端部,所述氣缸18的伸縮桿的端部和連接座10相固連。
葉片11的下端設(shè)置有呈圓形的面板19。
液壓缸2和液壓馬達(dá)3通過管路串聯(lián)形成的回路中充滿液壓油。
本發(fā)明的工作原理如下:當(dāng)船舶??坑诎哆吇蛘叽a頭時(shí),可將基座鉸接在岸邊或者碼頭上,把連接板與船舶相連接,波浪帶動(dòng)船舶擺動(dòng),從而會(huì)帶動(dòng)活塞桿伸縮,活塞桿伸縮帶動(dòng)液壓油來回流動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),進(jìn)而液壓馬達(dá)的輸出軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電,實(shí)現(xiàn)將波浪能轉(zhuǎn)換為電能,實(shí)現(xiàn)波浪能發(fā)電,本設(shè)計(jì)中,無需改變現(xiàn)有船只的結(jié)構(gòu),也不需要在船只上增添附加設(shè)備,就可在船舶靠岸時(shí)有效地將波浪能利用起來。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。