一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于波浪能发电领域，具体涉及一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置。主要包括获能机构、支撑结构、动力输出系统等。获能机构由浮子、滑动机构和连接件组成，是装置的运动部件，用于捕获波浪能；支撑结构为一框架结构，由支撑梁、导向机构和减振弹簧组成，用于支撑装置的主要部件，并对获能机构的运动进行约束和导向；动力输出系统由做功机构和能量转换机构组成，用于将浮子所捕获的波浪能转化为压力能进行蓄能，并在设定条件下驱动发电机进行发电，将波浪能转换为电能。该装置可安装于浮式平台、防波堤以及海岸的迎波壁面，装置能量转换效率高，启动性能好，环境适应能力强，结构简单，便于建造和海上安装维护，生产和建造成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置
本专利技术属于波浪能发电领域，具体涉及一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置。
技术介绍
海洋波浪能是一种清洁无污染的绿色可再生新能源，具有储量大、分布广等优点。开发利用海洋波浪能对于缓解能源紧张，降低环境污染，发展沿海及岛屿经济，巩固海防等具有重要意义。波浪能发电装置是进行波浪能利用的主要形式，波浪能发电装置根据其获能方式的不同，主要有振荡浮子式、振荡水柱式以及越浪式。与振荡水柱式和越浪式波浪能发电装置相比，振荡浮子式波浪能发电装置具有结构简单、安装维护方便、能量转换效率较高的优点、适合于小波浪条件等优点。振荡浮子式波浪能发电装置根据其定位方式的不同，主要有固定式和漂浮式两种,两类装置分别将浮子、传动机构以及发电系统安装于固定式和漂浮式载体之上，固定式装置主要适合于近岸海域，漂浮式装置适合于深远海域。振荡浮子式波浪能发电装置载体结构的建造成本非常昂贵，在整个装置成本中占据了很大的比例，导致波浪能发电装置的成本非常高，其经济效益较低；另一方面独立的波浪能装置载体在极端海况下容易受到破坏，安全性较低。上述两方面的原因限制了波浪能发电装置的产业化应用。为此，本专利专利技术了一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置，该装置是一种振荡浮子式装置，经检索发现，公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开了一种振荡浮子式海洋波浪能发电装置。包括波浪能吸收装置、支撑装置、转换装置以及输出装置。波浪能吸收装置包括浮动架和浮子；支撑装置包括相互平行且同轴心的上支架和下支架，两个支架均套装于海洋立柱上；转换装置包括分别安装于波浪能吸收装置的浮动架上主传动链轮和副传动链轮、安装于上支架上的上传动链轮、安装于下支架上的下传动链轮、与输出装置的发电机转轴连接的主轴以及连接于上传动链轮的主轴之间的蓄能飞轮；输出装置包括发电机和联轴器。本专利技术提供了一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置，可安装于浮式平台、防波堤以及海岸的迎波壁面，装置能量转换效率高，启动性能好，环境适应能力强，结构简单，便于建造和海上安装维护，生产和建造成本低。本专利技术专利所涉及的一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置与公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的振荡浮子式改样波浪能发电装置存在以下不同：1、浮子外形结构不同。公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的浮子形状为圆环形柱状浮子。本专利技术专利采用的浮子由浮子壳体与支撑骨材构成，浮子壳体迎波面水上部分为直壁面，水下部分为流线型曲面，侧面和背面均为直壁面。采用本专利技术专利所述结构形式的浮子具有优良的水动力性能，能量捕获效率高，适合安装于现有海洋结构物的迎波面。2、装置的支撑方式不同。公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的浮子支撑方式为采用相互平行且同轴心的上支架和下支架，两个支架均套装于海洋立柱上。本专利技术专利采用的支撑结构为一框架结构，由支撑梁、导向机构和减振弹簧组成，支撑梁包括上梁和下梁两部分，分别对称安装于支撑结构的上下两端，上下梁分别包括梁体、两个支撑座和两个安装面等部分，安装面与载体可通过螺栓连接将装置固定于载体的侧壁。采用本发面专利所述的支撑方式便于控制立轴的平面度和平行度，提高了可靠性，便于安装、维护。3、公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的载体为海洋立柱，限制了装置的载体形式，而本专利技术专利中的波浪能装置未限制载体的结构形式，可以利用现有的海洋结构物作为载体而不需另外建造专门的载体，降低了装置的建造成本。4、公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的转换装置包括分别安装于波浪能吸收装置的浮动架上主传动链轮和副传动链轮、安装于上支架上的上传动链轮、安装于下支架上的下传动链轮、与输出装置的发电机转轴连接的主轴以及连接于上传动链轮的主轴之间的蓄能飞轮。本专利技术专利采用液压系统进行能量转换，具有稳定性好、可靠性高的优点。5、公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的转换装置一部分在水面以下。而本专利技术专利所输的波浪能装置除了浮子和支撑结构等部件位于水面以下以外，动力输出系统等设备全部位于水面以上，降低了水密技术难度本专利技术专利中所涉及的壁挂垂荡浮子式波浪能装置在浮子结构形式、支撑方式和能量转换方式等方面与公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的振荡浮子式海洋波浪能发电装置存在明显不同，并且与公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的波浪能装置相比，本专利技术专利所涉及的波浪能装置装置，在提高能量转换效率、可维性、可靠性，以及降低安装难度、水密技术难度和运维成本方面都取得了显著的效果，为此本专利技术专利所涉及的一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置与公布号为CN105888952A的专利技术专利文件中公开的波浪能装置是完全不同的。
技术实现思路
本专利技术专利所要解决的技术问题是提供一种启动性能好，转换效率高，具有较好的可维性、经济性和环境适应性，易于生产制造、运输安装、维护检修和运行管理，无需复杂水密工艺，适合波浪能转换的高性能波浪能发电装置。本专利技术专利采用下列技术方案：一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置，包括获能机构1、支撑结构2及动力输出系统3，所述的支撑结构2包括上梁211、下梁212和立轴221；所述的动力输出系统3包括做功机构31和能量转换机构32，其中做功机构31包括液压油缸311、油缸座及油管314；所述的立轴包括左立轴和右立轴，立轴的上端与上梁固定连接，立轴的下端与下梁固定连接，两根立轴与上梁、下梁连接后呈口字型；所述的获能机构与立轴通过螺栓连接，固定在两根立轴的中间，所述的液压油缸从上梁的中间穿过，并通过油缸座将液压油缸固定，油管连接液压油缸与能量转换机构，能量转换机构固定于载体上。所述获能机构由浮子11、轴承套121、水润滑轴承122、连接板131和轴承连接板132组成，其中浮子两侧焊接四块连接板，每侧两块，相互平行；连接板伸入浮子内部，浮子连接板与轴承连接板通过螺栓连接；每两个水润滑轴承分别固定于轴承套内的上部和下部；所述与浮子固定连接的两块连接板间距和与轴承套固定连接的两块连接板间距相同，二者通过螺栓连接；上梁和下梁两部分共同组成支撑梁，其中上梁由第一梁体2111、第一支撑座2112和第一安装面2113组成，下梁由第二梁体2111、第二支撑座2112和第二安装面2113组成，立轴包括左立轴和右立轴两根，立轴里层为无缝钢管,外层为不锈钢套，每根立轴的两端均为阶梯状的轴颈222，两端的直径较小；上梁和下梁的两端各开一个圆孔，圆孔内径与轴颈的直径相同，轴颈伸入圆孔，并在轴颈与立轴主体交界处卡住；水润滑轴承内径与立轴外径相同，共四个水润滑轴承；所述轴承套为涂有防腐漆的不锈钢制圆柱形套筒，共两个轴承套；每两个轴承固定于一个轴承套内部的上部和下部，每根立轴分别穿过一个轴承套，各立轴上端的轴颈嵌入上梁的圆孔，各立轴下端的轴颈嵌入下梁的圆孔，上梁和下梁与两根立轴构成框架结构，每个轴承套两侧焊接两块平行的轴承连接板，轴承连接板与轴承套的圆弧面相切；轴承套焊接轴承连接板的一侧指向框架结构的内侧，减振弹簧23采用橡胶弹簧，共四个，分别固定于左右立轴的上下两端；所述上梁的第一梁体为厢式结构，所述上梁的第一支撑座支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置，包括获能机构、支撑结构及动力输出系统，其特征在于：所述的支撑结构包括上梁、下梁和立轴；所述的动力输出系统包括做功机构和能量转换机构，其中做功机构包括液压油缸、油缸座及油管；所述的立轴包括左立轴和右立轴，立轴的上端与上梁固定连接，立轴的下端与下梁固定连接，两根立轴与上梁、下梁连接后呈口字型；所述的获能机构与立轴通过螺栓连接，固定在两根立轴的中间，所述的液压油缸从上梁的中间穿过，并通过油缸座将液压油缸固定，油管连接液压油缸与能量转换机构，能量转换机构固定于载体上。

【技术特征摘要】
1.一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置，包括获能机构、支撑结构及动力输出系统，其特征在于：所述的支撑结构包括上梁、下梁和立轴；所述的动力输出系统包括做功机构和能量转换机构，其中做功机构包括液压油缸、油缸座及油管；所述的立轴包括左立轴和右立轴，立轴的上端与上梁固定连接，立轴的下端与下梁固定连接，两根立轴与上梁、下梁连接后呈口字型；所述的获能机构与立轴通过螺栓连接，固定在两根立轴的中间，所述的液压油缸从上梁的中间穿过，并通过油缸座将液压油缸固定，油管连接液压油缸与能量转换机构，能量转换机构固定于载体上。2.根据权利要求1所述的一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述的获能机构由浮子、轴承套、水润滑轴承、连接板和轴承连接板组成，其中浮子两侧焊接四块连接板，每侧两块，相互平行；连接板伸入浮子内部，浮子连接板与轴承连接板通过螺栓连接；每两个水润滑轴承分别固定于轴承套内的上部和下部；所述与浮子固定连接的两块连接板间距和与轴承套固定连接的两块连接板间距相同，二者通过螺栓连接。3.根据权利要求1所述的一种壁挂垂荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于：所述上梁和下梁两部分共同组成支撑梁，其中上梁由第一梁体、第一支撑座和第一安装面组成，下梁由第二梁体、第二支撑座和第二安装面组成，立轴包括左立轴和右立轴两根，立轴里层为无缝钢管，外层为不锈钢套，每根立轴的两端均为阶梯状的轴颈，两端的直径较小；上梁和下梁的两端各开一个圆孔，圆孔内径与轴颈的直径相同，轴颈伸入圆孔，并在轴颈与立轴交界处卡住；水润滑轴承内径与立轴外径相同，共四个水润滑轴承；所述轴承套为涂有防腐漆的不锈钢制圆柱形套筒，共两个轴承套，每两个水润轴承固定于一个轴承套内部的上部和下部，每根立轴分别穿过一个轴承套，各立轴上端的轴颈嵌入上梁的圆孔，各立轴下端的轴颈嵌入下梁的圆孔，上梁和下梁与两根立轴构成框架结构，每个轴承套两侧焊接两块平行的轴承连接板，轴承连接板与轴承套的圆弧面相切，轴承套焊接轴承连接板的一侧指向框架结构的内侧；减振弹簧采用橡胶弹簧，共四个，分别固定于左右立轴的上下两端；上梁的第一梁体为厢式结构，第一支撑座支撑立轴，固定连接于第一梁体的两端，中间部位为圆柱形孔，第一梁体中间部位唯一椭圆形孔，液...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑雄波，张亮，刘明尧，杨琳，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23