本實(shí)用新型涉及一種海洋能發(fā)電機(jī)，尤其是涉及一種海洋能發(fā)電機(jī)群組。

背景技術(shù)：

海洋能是一種對環(huán)境無污染且廣泛分布的可再生資源，海洋能發(fā)電對于緩解當(dāng)前能源危機(jī)和環(huán)境污染具有重要的意義。在目前海洋能源的開發(fā)中，主要有波浪能發(fā)電，潮汐能發(fā)電，洋流發(fā)電三種形式，由于各種發(fā)電機(jī)的功能、結(jié)構(gòu)、適用水域的不同，其相應(yīng)的定位形式也會有所變化，就海洋能發(fā)電裝置總體而言，固定形式有底座式，椿柱式，漂浮式和錨固式四種。而無論是上述哪種固定形式的海洋能發(fā)電裝置，基本都是采用一套系固設(shè)備用于系固一臺發(fā)電機(jī)，這就意味著在一個海洋能發(fā)電裝置中的多個發(fā)電機(jī)必須采用多套系固設(shè)備，不僅成本高，同時對于海上施工與錨泊工作來說難度較大，且整體工序較為繁復(fù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工和錨泊難度較低的海洋能發(fā)電機(jī)群組。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種海洋能發(fā)電機(jī)群組，包括多個發(fā)電機(jī)，還包括剛性框架，所述的剛性框架內(nèi)設(shè)置有多個系固節(jié)點(diǎn)，所述的系固節(jié)點(diǎn)的數(shù)量與所述的發(fā)電機(jī)的數(shù)量相同，多個所述的系固節(jié)點(diǎn)均布設(shè)置在所述的剛性框架內(nèi)，每個所述的系固節(jié)點(diǎn)上系固設(shè)置有一個所述的發(fā)電機(jī)。

所述的系固節(jié)點(diǎn)的下方設(shè)置有系固連接桿，所述的系固連接桿的下端固定安裝在所述的發(fā)電機(jī)的機(jī)身上。通過系固連接桿將發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定安裝在系固節(jié)點(diǎn)上，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。

所述的剛性框架內(nèi)設(shè)置有多個第一支撐桿和第二支撐桿，多個所述的第一支撐桿并列間隔且均布設(shè)置在所述的剛性框架內(nèi)，多個所述的第二支撐桿并列間隔且均布設(shè)置在所述的剛性框架內(nèi)，所述的第一支撐桿和所述的第二支撐桿相互交叉設(shè)置形成多個連接交點(diǎn)，每個所述的連接交點(diǎn)上設(shè)置有一個所述的系固節(jié)點(diǎn)。首先通過交叉設(shè)置的第一支撐桿和第二支撐桿增加整個剛性框架的強(qiáng)度，使得多個發(fā)電機(jī)在其上能夠得到穩(wěn)定的安裝，確保發(fā)電機(jī)的正常使用，其次系固節(jié)點(diǎn)安裝在第一支撐桿和第二支撐桿之間的交點(diǎn)上，通過第一支撐桿和第二支撐桿用于支撐系固節(jié)點(diǎn)，使得發(fā)電機(jī)能夠得到更加穩(wěn)定的安裝，進(jìn)一步保證發(fā)電機(jī)能夠正常使用。

所述的剛性框架包括長度相等的第一邊框、第二邊框和第三邊框，所述的第一邊框、第二邊框和第三邊框首尾相接形成一正三角形框架，所述的第一邊框和所述的第二邊框的外側(cè)部分別設(shè)置有導(dǎo)纜孔，兩個所述的導(dǎo)纜孔的中心連線過所述的剛性框架的重心，每個所述的導(dǎo)纜孔的中心位置均系固有一纜繩，所述的纜繩的另一端設(shè)置有配重器。剛性框架為一正三角形框架，正三角形框架的結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定，在第一邊框和第二邊框的外側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)纜孔，導(dǎo)纜孔上通過纜繩連接有配重器，且導(dǎo)纜孔的中心連線過剛性框架的重心，使得配重器能夠正常穩(wěn)定地起到作用。

所述的配重器包括三個部分：浮力裝置、重力裝置及釋放裝置。在正常工況下，浮力裝置和重力裝置的重力保持相等，釋放裝置的兩端均為卡緊位。在淺水域中，配重器的主要作用是：在惡劣海況條件下，通過降低配重器的浮力及對尾翼的調(diào)整，控制發(fā)電系統(tǒng)所處水深。在深水域中，配重器的主要作用是：惡劣海況條件下，作用與淺水域相同；在系泊纜發(fā)生單纜失效的情況下，發(fā)生斷裂纜繩一側(cè)的配重器釋放重力裝置，另外一側(cè)的配重器釋放浮力裝置，首先這種做法能夠緩解未斷裂系泊纜的末端的張力突變；其次能夠很好地避免由于相反操作而引起的發(fā)電機(jī)組葉片與系泊纜絞纏問題；最重要的特點(diǎn)是能夠使剛性框架迅速轉(zhuǎn)變?yōu)镾par模式，在極短的時間內(nèi)剛性框架的橫搖便能穩(wěn)定在90°范圍附近，縱搖和艏搖由于Spar模式的開啟也能穩(wěn)定在0°附近，極大地避免了發(fā)電機(jī)組因單根系纜斷裂而造成的發(fā)電效率下降及結(jié)構(gòu)損毀。

每個所述的導(dǎo)纜孔的中心位置設(shè)置有一懸鏈線。在每個導(dǎo)纜孔的中心位置設(shè)置一懸鏈線，當(dāng)上述結(jié)構(gòu)的海洋能發(fā)電機(jī)組應(yīng)用在深海中時，該懸鏈線的下端與深海海底的安裝柱相連接，將整個海洋能發(fā)電機(jī)組進(jìn)行定位，從而保證正常工作。

所述的第三邊框的外側(cè)設(shè)置有多個尾翼，多個所述的尾翼并列間隔設(shè)置，所述的尾翼與所述的第三邊框之間設(shè)置有尾翼連接桿，所述的尾翼連接桿的后端固定設(shè)置在所述的尾翼上，所述的尾翼連接桿的前端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述的第三邊框上。尾翼的主要功能是調(diào)整剛性框架的俯仰角及所在水深，使發(fā)電機(jī)組能夠最大化的吸收所在空間的能量，尾翼連接桿的前端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在第三邊框上，使得尾翼的角度可調(diào)，通過調(diào)節(jié)尾翼與水流間的攻角，改變剛性框架尾部所受的力和力矩，從而更好地對剛性框架的水深和俯仰角進(jìn)行控制，以改變發(fā)電機(jī)組的高度及其葉尖速。

所述的尾翼連接桿的前端設(shè)置有球形轉(zhuǎn)動部，所述的第三邊框上設(shè)置有與所述的球形轉(zhuǎn)動部相配合的安裝座，所述的球形轉(zhuǎn)動部可轉(zhuǎn)動地安裝在所述的安裝座上。上述結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便。

所述的剛性框架的每個外邊框上均布設(shè)置有多個導(dǎo)纜孔，每個所述的導(dǎo)纜孔的中線位置設(shè)置有一系泊纜。當(dāng)海洋能發(fā)電機(jī)組應(yīng)用于淺水水域時，采用上述結(jié)構(gòu)的剛性框架，形成張力腿式系泊纜對整體進(jìn)行定位，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

所述的系固節(jié)點(diǎn)為梭形結(jié)構(gòu)，梭形的所述的系固節(jié)點(diǎn)的兩個端頭分別上下垂直設(shè)置。梭形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是減少結(jié)構(gòu)整體所受的海水阻力，由于該結(jié)構(gòu)在垂直方向的運(yùn)動幅度遠(yuǎn)高于在水平方向，因此梭形結(jié)構(gòu)的系固節(jié)點(diǎn)的兩個端頭呈上下垂直設(shè)置，尤其是在深水條件下，由于剛性框架僅有兩根系泊纜固定，可避免因垂直方向的海水阻力過大，對發(fā)電機(jī)群組整體運(yùn)動的穩(wěn)定性及發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率造成影響。

所述的發(fā)電機(jī)的機(jī)身為梭形結(jié)構(gòu)，梭形的所述的發(fā)電機(jī)的機(jī)身的兩個端頭分別前后水平設(shè)置。發(fā)電機(jī)的機(jī)身呈前后水平設(shè)置的梭形結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是減少結(jié)構(gòu)整體所受的海水阻力。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：通過剛性框架將多個發(fā)電機(jī)整合到一起，通過設(shè)置在剛性框架內(nèi)的多個系固節(jié)點(diǎn)使得多個發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的安裝定位，在具體施工和錨泊前使多個發(fā)電機(jī)形成一個整體的發(fā)電機(jī)組，只需要采用一套系固設(shè)備便能夠?qū)崿F(xiàn)對整個發(fā)電機(jī)組的整體系固，簡化了施工工序，降低了施工難度，且大大降低了成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一中剛性框架的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例一中尾翼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型中發(fā)電機(jī)與系固節(jié)點(diǎn)配合安裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例一：如圖1至圖5所示，一種海洋能發(fā)電機(jī)群組，包括多個發(fā)電機(jī)1，還包括剛性框架2，剛性框架2內(nèi)設(shè)置有多個系固節(jié)點(diǎn)3，系固節(jié)點(diǎn)3的數(shù)量與發(fā)電機(jī)1的數(shù)量相同，多個系固節(jié)點(diǎn)3均布設(shè)置在剛性框架2內(nèi)，每個系固節(jié)點(diǎn)3上系固設(shè)置有一個發(fā)電機(jī)1。

在此具體實(shí)施例中，系固節(jié)點(diǎn)3的下方設(shè)置有系固連接桿4，系固連接桿4的下端固定安裝在發(fā)電機(jī)1的機(jī)身11上。通過系固連接桿4將發(fā)電機(jī)1的穩(wěn)定安裝在系固節(jié)點(diǎn)3上，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。

在此具體實(shí)施例中，剛性框架2內(nèi)設(shè)置有多個第一支撐桿5和第二支撐桿6，多個第一支撐桿5并列間隔且均布設(shè)置在剛性框架2內(nèi)，多個第二支撐桿6并列間隔且均布設(shè)置在剛性框架2內(nèi)，第一支撐桿5和第二支撐桿6相互交叉設(shè)置形成多個連接交點(diǎn)，每個連接交點(diǎn)上設(shè)置有一個所述的系固節(jié)點(diǎn)3。首先通過交叉設(shè)置的第一支撐桿5和第二支撐桿6增加整個剛性框架2的強(qiáng)度，使得多個發(fā)電機(jī)1在其上能夠得到穩(wěn)定的安裝，確保發(fā)電機(jī)的正常使用，其次系固節(jié)點(diǎn)3安裝在第一支撐桿5和第二支撐桿6之間的交點(diǎn)上，通過第一支撐桿5和第二支撐桿6用于支撐系固節(jié)點(diǎn)3，使得發(fā)電機(jī)1能夠得到更加穩(wěn)定的安裝，進(jìn)一步保證發(fā)電機(jī)1能夠正常使用。

在此具體實(shí)施例中，剛性框架2包括長度相等的第一邊框21、第二邊框22和第三邊框23，第一邊框21、第二邊框22和第三邊框23首尾相接形成一正三角形框架，第一邊框21和第二邊框22的外側(cè)部分別設(shè)置有導(dǎo)纜孔7，兩個導(dǎo)纜孔7的中心連線過剛性框架2的重心，每個導(dǎo)纜孔7的中心位置均系固有一纜繩71，纜繩71的另一端設(shè)置有配重器8。剛性框架2為一正三角形框架，正三角形框架的結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定，在第一邊框21和第二邊框22的外側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)纜孔7，導(dǎo)纜孔7上通過纜繩71連接有配重器8，且導(dǎo)纜孔7的中心連線過剛性框架2的重心，使得配重器8能夠正常穩(wěn)定地起到作用。

在此具體實(shí)施例中，每個導(dǎo)纜孔7的中心位置設(shè)置有一懸鏈線72。在每個導(dǎo)纜孔7的中心位置設(shè)置一懸鏈線72，當(dāng)上述結(jié)構(gòu)的海洋能發(fā)電機(jī)組應(yīng)用在深海中時，該懸鏈線72的下端與深海海底的安裝柱相連接，將整個海洋能發(fā)電機(jī)組進(jìn)行定位，從而保證正常工作。

在此具體實(shí)施例中，第三邊框23的外側(cè)設(shè)置有多個尾翼9，多個尾翼9并列間隔設(shè)置，尾翼9與第三邊框23之間設(shè)置有尾翼連接桿91，尾翼連接桿91的后端固定設(shè)置在尾翼9上，尾翼連接桿91的前端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在第三邊框23上。尾翼9的主要功能是調(diào)整剛性框架2的俯仰角及所在水深，使發(fā)電機(jī)組能夠最大化的吸收所在空間的能量，尾翼連接桿91的前端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在第三邊框23上，使得尾翼9的角度可調(diào)，通過調(diào)節(jié)尾翼9與水流間的攻角，改變剛性框架2尾部所受的力和力矩，從而更好地對剛性框架2的水深和俯仰角進(jìn)行控制，以改變發(fā)電機(jī)組的高度及其葉尖速。

在此具體實(shí)施例中，尾翼連接桿91的前端設(shè)置有球形轉(zhuǎn)動部92，第三邊框23上設(shè)置有與球形轉(zhuǎn)動部92相配合的安裝座（圖中未顯示），球形轉(zhuǎn)動部92可轉(zhuǎn)動地安裝在安裝座上。上述結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便。

在此具體實(shí)施例中，配重器8包括三個部分：浮力裝置、重力裝置及釋放裝置。在正常工況下，浮力裝置和重力裝置的重力保持相等，釋放裝置的兩端均為卡緊位。在淺水域中，配重器8的主要作用是：在惡劣海況條件下，通過降低配重器8的浮力及對尾翼的調(diào)整，控制發(fā)電系統(tǒng)所處水深。在深水域中，配重器8的主要作用是：惡劣海況條件下，作用與淺水域相同；在系泊纜發(fā)生單纜失效的情況下，發(fā)生斷裂纜繩一側(cè)的配重器8釋放重力裝置，另外一側(cè)的配重器8釋放浮力裝置，首先這種做法能夠緩解未斷裂系泊纜的末端的張力突變；其次能夠很好地避免由于相反操作而引起的發(fā)電機(jī)組葉片與系泊纜絞纏問題；最重要的特點(diǎn)是能夠使剛性框架2迅速轉(zhuǎn)變?yōu)镾par模式，在極短的時間內(nèi)剛性框架2的橫搖便能穩(wěn)定在90°范圍附近，縱搖和艏搖由于Spar模式的開啟也能穩(wěn)定在0°附近，極大地避免了發(fā)電機(jī)組因單根系纜斷裂而造成的發(fā)電效率下降及結(jié)構(gòu)損毀。

在此具體實(shí)施例中，系固節(jié)點(diǎn)3為梭形結(jié)構(gòu)，梭形的系固節(jié)點(diǎn)3的兩個端頭分別上下垂直設(shè)置。梭形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是減少結(jié)構(gòu)整體所受的海水阻力，由于該結(jié)構(gòu)在垂直方向的運(yùn)動幅度遠(yuǎn)高于在水平方向，因此梭形結(jié)構(gòu)的系固節(jié)點(diǎn)3的兩個端頭呈上下垂直設(shè)置，尤其是在深水條件下，由于剛性框架2僅有兩根系泊纜固定，可避免因垂直方向的海水阻力過大，對發(fā)電機(jī)群組整體運(yùn)動的穩(wěn)定性及發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率造成影響。

在此具體實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)1的機(jī)身11為梭形結(jié)構(gòu)，梭形的發(fā)電機(jī)1的機(jī)身11的兩個端頭分別前后水平設(shè)置。發(fā)電機(jī)1的機(jī)身11呈前后水平設(shè)置的梭形結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是減少結(jié)構(gòu)整體所受的海水阻力。

實(shí)施例二：如圖5、圖6所示，一種海洋能發(fā)電機(jī)群組，包括多個發(fā)電機(jī)1，還包括剛性框架2，剛性框架2內(nèi)設(shè)置有多個系固節(jié)點(diǎn)3，系固節(jié)點(diǎn)3的數(shù)量與發(fā)電機(jī)1的數(shù)量相同，多個系固節(jié)點(diǎn)3均布設(shè)置在剛性框架2內(nèi)，每個系固節(jié)點(diǎn)3上系固設(shè)置有一個發(fā)電機(jī)1。

在此具體實(shí)施例中，系固節(jié)點(diǎn)3的下方設(shè)置有系固連接桿4，系固連接桿4的下端固定安裝在發(fā)電機(jī)1的機(jī)身11上。通過系固連接桿4將發(fā)電機(jī)1的穩(wěn)定安裝在系固節(jié)點(diǎn)3上，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。

在此具體實(shí)施例中，剛性框架2內(nèi)設(shè)置有多個第一支撐桿5和第二支撐桿6，多個第一支撐桿5并列間隔且均布設(shè)置在剛性框架2內(nèi)，多個第二支撐桿6并列間隔且均布設(shè)置在剛性框架2內(nèi)，第一支撐桿5和第二支撐桿6相互交叉設(shè)置形成多個連接交點(diǎn)，每個連接交點(diǎn)上設(shè)置有一個所述的系固節(jié)點(diǎn)3。首先通過交叉設(shè)置的第一支撐桿5和第二支撐桿6增加整個剛性框架2的強(qiáng)度，使得多個發(fā)電機(jī)1在其上能夠得到穩(wěn)定的安裝，確保發(fā)電機(jī)的正常使用，其次系固節(jié)點(diǎn)3安裝在第一支撐桿5和第二支撐桿6之間的交點(diǎn)上，通過第一支撐桿5和第二支撐桿6用于支撐系固節(jié)點(diǎn)3，使得發(fā)電機(jī)1能夠得到更加穩(wěn)定的安裝，進(jìn)一步保證發(fā)電機(jī)1能夠正常使用。

在此具體實(shí)施例中，剛性框架2包括長度相等的第一邊框21、第二邊框22和第三邊框23，第一邊框21、第二邊框22和第三邊框23首尾相接形成一正三角形框架。

在此具體實(shí)施例中，剛性框架2的每個外邊框上均布設(shè)置有多個導(dǎo)纜孔7，每個導(dǎo)纜孔7的中線位置設(shè)置有一系泊纜73。當(dāng)海洋能發(fā)電機(jī)組應(yīng)用于淺水水域時，采用上述結(jié)構(gòu)的剛性框架2，形成張力腿式系泊纜對整體進(jìn)行定位，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

在此具體實(shí)施例中，系固節(jié)點(diǎn)3為梭形結(jié)構(gòu)，梭形的系固節(jié)點(diǎn)3的兩個端頭分別上下垂直設(shè)置。梭形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是減少結(jié)構(gòu)整體所受的海水阻力，由于該結(jié)構(gòu)在垂直方向的運(yùn)動幅度遠(yuǎn)高于在水平方向，因此梭形結(jié)構(gòu)的系固節(jié)點(diǎn)3的兩個端頭呈上下垂直設(shè)置，尤其是在深水條件下，由于剛性框架2僅有兩根系泊纜固定，可避免因垂直方向的海水阻力過大，對發(fā)電機(jī)群組整體運(yùn)動的穩(wěn)定性及發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率造成影響。

在此具體實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)1的機(jī)身11為梭形結(jié)構(gòu)，梭形的發(fā)電機(jī)1的機(jī)身11的兩個端頭分別前后水平設(shè)置。發(fā)電機(jī)1的機(jī)身11呈前后水平設(shè)置的梭形結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是減少結(jié)構(gòu)整體所受的海水阻力。