一种双悬浮海浪能发电装置，包括外悬浮浮子、在所述外悬浮浮子内设置的内悬浮浮子、在所述外悬浮浮子和内悬浮浮子之间设置有海浪能发电机构、能量传输装置和能量输出装置。本实用新型专利技术包括外悬浮浮子、内悬浮浮子以及设置在外悬浮浮子和内悬浮浮子之间的海浪能发电机构。该双悬浮海浪能发电装置具有三个自由度，分别为一个沿坐标方向的移动和两个绕坐标方向的转动，可以同时收集来自各个方向上的海洋能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种双悬浮海浪能发电装置，属于发电装置的
技术介绍
波浪能作为可再生能源的一种，是由风和海水的相互作用而形成。研究表明，海水波浪能密度是在海平面上方20米内空域的风能资源密度5倍，更是太阳能资源密度的20倍之多。波浪发电研究的技术水平可以侧面反映一个国家和地区的发达程度。我国对波浪能的研究开展的则较晚，主要开始于上世纪70年代末，因此技术相对不成熟。在波浪能利用形式上，现在国际和国内主要采用的形式主要为振荡水柱式波能装置、振荡浮子式波能装置、摆式波能装置。其中，振荡水柱式波能装置以近岸固定式为主，主要组成部分为伸入水下的水泥混凝土结构或钢结构水室，水室在迎浪面端开口，水室上部为连通的空气室，空气室出口处安装有空气透平，在波浪作用下，水室中的波面推动上部的空气运动，进而产生驱动空气透平转动的气流，该装置的缺点为设备复杂，建造成本高，占用海岸线较多；振荡浮子式波能装置多是布置在深海，并且是漂浮式结构，浮子和海底或者海底固定物相连接，浮子随海浪的相对运动驱动液压或者气动装置来收集波浪能，该装置的缺点为结构比振荡水柱式复杂，并且在深海处与海底不易固定；摆式波能转换装置是通过铰接摆板吸收波浪能，其中摆板的铰接方式有底部铰接使和顶部铰接式区分，又可分别称为浮力摆和重力摆。摆板一端一般是通过液压装置转换成压力能，进而驱动液压马达，液压马达驱动发电机的模式进行的，该装置的缺点是设备的效率较低，难以有效的收集波浪能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种双悬浮海浪能发电装置。
本技术包括外悬浮浮体、内悬浮浮体以及设置在外悬浮浮体和内悬浮浮体之间的海浪能发电机构。该双悬浮海浪能发电装置具有三个自由度，分别为一个沿坐标方向的移动和两个绕坐标方向的转动，可以同时收集来自各个方向上的海洋能。
本技术的技术方案如下：一种双悬浮海浪能发电装置，包括外悬浮浮子、在所述外悬浮浮子内设置的内悬浮浮子、在所述外悬浮浮子和内悬浮浮子之间设置有海浪能发电机构、能量传输装置和能量输出装置；
在所述外悬浮浮子中设置有供内悬浮浮子悬浮的液体；
所述海浪能发电机构包括与所述外悬浮浮子内壁连接的运动平台、约束支链和多条双行程液压缸支链；所述运动平台通过约束支链、多条双行程液压缸支链与所述内悬浮浮子相连；
所述约束支链为一个胡克铰-移动副相结合的三自由度支链，包括约束支链缸体、约束支链杆和第二胡克铰；所述约束支链通过第二胡克铰安装在内悬浮浮子上；
每个所述双行程液压缸支链包括双行程液压缸液压杆和双行程液压缸缸体，所述双行程液压缸液压杆通过球副与运动平台连接，双行程液压缸缸体通过第一胡克铰与内悬浮浮子连接；
所述内悬浮浮子包括密封外壳、在所述密封外壳的内部设置有配重平衡部。
根据本技术优选的，在所述的外悬浮浮子内下部设置有下部隔板，所述下部隔板将所述外悬浮浮子下部密封隔出第二密封腔，在所述第二密封腔内设置有能量传输装置和能量输出装置。
根据本技术优选的，所述能量传输装置包括与所述双行程液压缸相连的蓄能器和液压马达；所述能量输出装置为发电机，所述液压马达与发电机相连。
根据本技术优选的，所述多条双行程液压缸支链彼此之间呈90°均布设置，油箱分别向每个双行程液压缸的进油口注油，所述每个双行程液压缸的出油口出油汇流至蓄能器和液压马达，油液带动液压马达做功后，最后汇流至所述油箱；所述液压马达驱动所述发电机发电。
根据本技术优选的，所述双行程液压缸上开有四个油孔，分别为出油孔A、出油孔B、进油孔A、进油孔B；在进油口A、进油口B、出油口A、出油口B分别为第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；使油液沿进油孔A、进油孔B向出油孔A、出油孔B单向流动。
根据本技术优选的，所述双行程液压缸支链为四条，彼此呈90°间隔均布。
根据本技术优选的，所述密封外壳的内部设置的配重平衡部为受电机驱动的陀螺转子。在所述密封中，陀螺转子在电机的作用下高速旋转，根据陀螺仪工作原理，当转速高或转动惯量大时，陀螺转子就会具有定轴性，即陀螺转子会产生抵抗改变其旋转中心的力矩，通过这个力矩，使得内悬浮浮子在收到外力作用时，依然可以保持原有的姿态。
根据本技术优选的，所述密封外壳的内部设置的配重平衡部为配重重物。此处设计的优点在于，在配重重物的作用下，内悬浮浮子在外悬浮浮子液体中如同不倒翁一般，可以较好的保持原状态，发生较小的运动。
根据本技术优选的，所述能量传输装置包括与所述双行程液压缸相连的蓄能器和液压马达。
根据本技术优选的，所述能量输出装置为发电机，所述液压马达与发电机相连。
根据本技术优选的，在所述的外悬浮浮子内上部设置有上部隔板，所述上部隔板将所述外悬浮浮子上部密封隔出第一密封腔，在所述第一密封腔内盛装有液体。第一密封腔中盛有适量的液体，如水，在海浪的作用下，液体会向水室的一侧流动，从而增大了外悬浮浮子的惯性，使外悬浮浮子具有更大的摆动角度，从而使外悬浮浮子和内悬浮浮子的相对运动更大，使双行程液压缸获得更大的工作行程和更高的工作效率。
本技术的优点：相对于现有海洋能发电机构来说，本技术所述双悬浮海浪能发电装置具有如下优点：
优势一：该双悬浮海浪能发电装置不需要固定平台，无需系泊即可工作。在海洋能利用中，在海洋中修建固定平台是一件极其复杂的技术问题，需要极高的经济成本和技术支持，该双悬浮海浪能发电装置采用的是内悬浮浮子和外悬浮浮子之间的相对运动来吸收海洋能，因此无需固定平台，无需系泊即可工作，成本低且实现容易。
优势二：该双悬浮海浪能发电装置具有自动回位功能，可以连续工作。由于该双悬浮海浪能发电装置的液压系统和发电、电能储存装置都设计在装置的最低端，因此该双悬浮海浪能发电装置的整体质心都集中在装置的最低端，在海浪冲击波较大的能量过后，装置可以自动回正，因此可以连续工作。
优势三：该双悬浮海浪能发电装置具有较高的能量吸收效率。从结构上，该双悬浮海浪能发电装置的外悬浮浮子内设有上部盛装水室，通过上部水室的液体流动增大惯性，使外悬浮浮子具有更大的运动姿态，而作为定平台的内悬浮浮子内部则设置有自动稳定内悬浮浮子状态的陀螺转子或者配重重物，通过陀螺转子的定轴性或者配重重物的惯性来维持内悬浮浮子的稳定，从而使内悬浮浮子具有很小的运动姿态。这样外悬浮浮子和内悬浮浮子之间的相对运动就会增大，从而有较高的能量吸收效率。
优势四：从海浪能发电机构上，外悬浮浮子和内悬浮浮子之间的海浪能发电机构由两部分组成，分别为约束支链和4条相同的双行程液压缸支链，约束支链使得外悬浮浮子和内悬浮浮子之间具有一个坐标方向上的移动和两个坐标方向上的转动三个自由度，从而可以有效的吸收海浪的冲击能量和上下波动的势能，吸收能量的效率很高。
优势五：该装置采用圆筒形密封结构，悬浮在海浪中，可以吸收海浪各个方向的能量。
优势六：本装置环保性好，使用寿命长，由于本装置采用密封筒形结构，内部收集能量的液压液可以使用海水，也可以采用其他液体，因为装置是密封的，即便液压管路发生泄漏，也不会造成海洋环境污染。同时，密封的筒形结构将内部重要的部件如液压元件、发电元件、陀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双悬浮海浪能发电装置，其特征在于，该装置包括外悬浮浮子、在所述外悬浮浮子内设置的内悬浮浮子、在所述外悬浮浮子和内悬浮浮子之间设置有海浪能发电机构、能量传输装置和能量输出装置；在所述外悬浮浮子中设置有供内悬浮浮子悬浮的液体；所述海浪能发电机构包括与所述外悬浮浮子内壁连接的运动平台、约束支链和多条双行程液压缸支链；所述运动平台通过约束支链、多条双行程液压缸支链与所述内悬浮浮子相连；所述约束支链为一个胡克铰‑移动副相结合的三自由度支链，包括约束支链缸体、约束支链杆和第二胡克铰；所述约束支链通过第二胡克铰安装在内悬浮浮子上；每个所述双行程液压缸支链包括双行程液压缸液压杆和双行程液压缸缸体，所述双行程液压缸液压杆通过球副与运动平台连接，双行程液压缸缸体通过第一胡克铰与内悬浮浮子连接；所述内悬浮浮子包括密封外壳、在所述密封外壳的内部设置有配重平衡部。
【技术特征摘要】
1.一种双悬浮海浪能发电装置，其特征在于，该装置包括外悬浮浮子、在所述外悬浮浮子内设置的内悬浮浮子、在所述外悬浮浮子和内悬浮浮子之间设置有海浪能发电机构、能量传输装置和能量输出装置；
在所述外悬浮浮子中设置有供内悬浮浮子悬浮的液体；
所述海浪能发电机构包括与所述外悬浮浮子内壁连接的运动平台、约束支链和多条双行程液压缸支链；所述运动平台通过约束支链、多条双行程液压缸支链与所述内悬浮浮子相连；
所述约束支链为一个胡克铰-移动副相结合的三自由度支链，包括约束支链缸体、约束支链杆和第二胡克铰；所述约束支链通过第二胡克铰安装在内悬浮浮子上；
每个所述双行程液压缸支链包括双行程液压缸液压杆和双行程液压缸缸体，所述双行程液压缸液压杆通过球副与运动平台连接，双行程液压缸缸体通过第一胡克铰与内悬浮浮子连接；
所述内悬浮浮子包括密封外壳、在所述密封外壳的内部设置有配重平衡部。
2.根据权利要求1所述的一种双悬浮海浪能发电装置，其特征在于，在所述的外悬浮浮子内下部设置有下部隔板，所述下部隔板将所述外悬浮浮子下部密封隔出第二密封腔，在所述第二密封腔内设置有能量传输装置和能量输出装置。
3.根据权利要求1所述的一种双悬浮海浪能发电装置，其特征在于，所述能量传输装置包括与所述双行程液压缸相连的蓄能器和液压马达；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈修龙，蒋德玉，孙建滨，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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