双绳式浮体绳轮海浪发电系统技术方案

双绳式浮体绳轮海浪发电系统。本发明专利技术涉及一种波浪能发电系统，本发明专利技术是利用浮体或摆板来接受波浪的推动，通过一端系在其上而另一端缠绕在转轮上的绳拉动转轮，将获得的无规律的波浪推力转换成旋转动力，波浪回落阶段，依靠重物的重力，通过另一条绳带动转轮反转，将绳收回，转轮通过棘轮机构、液压系统实现能量传递、汇集，最后经发电机实现发电。对于大规模波浪能发电，浮体可组成阵列面，本系统能够适应大多数波形的波浪，并能高效率的吸收波浪能，抗风浪性强、造价低、不必依赖岸基作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种海浪发电系统。
技术介绍
海洋波浪能源是一种无穷无尽的可再生能量资源，如何利用这样丰富的能量资源 为人类服务，是前人和现代人一直在研究的重要课题，利用波浪能发电就是其中一大课题。 海洋受复杂的自然因素变化影响，其波浪、海潮的大小和形式变化，给人们利用海 洋波浪能量来进行稳定发电产生较大的困难。 根据以往的研究经验，认为目前利用波浪能发电有以下几种比较有效的方法即 振荡水柱波能装置、聚波水库波能装置、摆式波能装置等。 振荡水柱波能装置的优点是转动机构不与海水接触，防腐性能好，安全可靠，维护 方便。其缺点是二级能量转换效率较低、对小波浪能适应性也不强，且造价高昂。 聚波水库装置的优点是一级转换没有活动部件，可靠性好，维护费用低，系统出力 稳定。不足之处是电站建造对地形有要求，不易推广。 摆式波能装置，摆体的运动很适合波浪大推力和低频的特性，摆式装置的转换效 率较高，但现有的装置机械的维护较为困难，容易损坏，且适合于海浪大小变化较大、又易 于设计制造的大规模的成熟的装置还未见有报道。 最近出现的海蛇发电技术，因为其设计理念是侧重于生存性而忽略了效率，它只 是利用了波浪面的夹角变化来提取能量，波面越陡，提取的能量越大，仔细观察海浪波形就 会发现，浪的波高很大时，波面不一定就陡，因为此时波长也长了 。另外在小波浪下，每一节 收到的海浪冲击情况类似，所以，形成不了弯矩，输出的功率几何为O，所以经济效益收到限 制。 总之，由于种种原因，迄今为止，还未出现一个实用的海浪发电系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双绳式浮体绳轮海能发电系统，它能够自动适应大部分波形的波浪，其抗风浪能力强。 本专利技术的技术方案 该海浪发电系统，包括波浪能采集部分、传动部分、发电机，其采集部分包括浮体(1)或摆板、绳一 (7)、大转轮(S)、主轴(13)、棘轮机构(9)、小转轮(11)、绳二 ao)、重物 (12)、基座，绳一 (7) —端系在浮体(1)或摆板上，另一端缠绕在大转轮(8)上，绳二 (10) 一端缠绕在小转轮(11)上，另一端系在重物(12)上，棘轮(9)、大转轮(8)、小转轮(11)通 过主轴(13)实现轴联，主轴(13)的支架固定在稳定基座上。绳一 (7)与绳二 (10)缠上各 自转轮的方向相反。 其传动部分为液压传动，液压系统包含有轴向柱塞泵(14)、单向阀、蓄能器、油缸、 液压油管(15)、液压马达，液压马达带动发电机运转。 当波浪隆起或推来时，因为系统的基座位置固定，浮体(1)或摆板就在波浪作用 下，相对于基座的距离增大，于是拉动绳一 (7)使得大转轮(8)旋转，大转轮的旋转通过主 轴(13)带动棘轮、小转轮(11)旋转，棘轮机构(9)将动力输出，而小转轮(11)将绳二 (10) 回收，使得重物(12)上升；当波浪回落时，波浪的推力消失，于是重物在重力的作用下，通 过绳二拉动小转轮反转，小转轮通过主轴带动大转轮反转，将绳一收回，因为棘轮机构的单 向传动性，此阶段不输出动力。 波浪能量的采集就是这样一拉一收，将无规律的波浪推力转换成时断时续的旋转 动力输出，而液压传动系统的轴向柱塞泵(14)将此动力转换成液压能，液压传动系统的输 出端液压马达将液压能转换成机械能，输出动力给发电机发电。至此，完成了整个波浪能向 电能转换的全过程。 值得说明的是，绳一的始终不会缠上大转轮的那部分可用直杆(21)代替，直杆与 浮体(1)铰接，这样可同时利用直杆的刚性和绳的挠性。 该系统的核心部分可在水下运行，为了防止腐蚀，该系统的波浪能采集部分是这 样设计的，棘轮机构(9)、轴向柱塞泵(14)在左箱体(17)内，小转轮(ll)在右箱体(18)内， 大转轮(8)在两个箱体之间，主轴(13)在插入箱体的孔处套有密封圈(16)，主轴的支架在 箱体内，箱体固定在基座上，从而实现了对海水的密封，其中系统的液压传动系统、发电机 也可放置在封闭的箱体内。 浮体、大转轮、主轴接触水那部分，表面做浸塑或刷漆防锈处理，或直接用耐腐蚀 的材料制作，绳一为尼龙绳或者是包塑钢丝绳。 另外箱体内可以充入比所处水深压强稍大的气压，以防止海水渗进箱体内。 基座可以固定在海床上，或者是悬吊在水中的基板(19)，基板比重大于水，借助浮 体(1)的浮力悬吊在水中，用锚(20)将基板系泊。基板水平面积大，形成很大的水阻力，可 以保证在受到绳一 (7)的很大拉力时，基板仍保持位置上的稳定。 本系统的浮体(1)为一长方体状，浮体下面固结有横板(3)，浮体在朝海浪一侧有 翘边(2)。横板(3)的作用是为了增大与海浪的接触面积，增强与海浪的附着力，而翘边 (2)的作用是，在浮体(1)迟滞波浪表面隆起时，增强浮体(1)底面受到的向上托力。 当多个采集单元工作时，多个浮体在同一平面上相隔一定距离的阵列排列，然后 用弹性衔接面(4)将它们连接成一个易弯曲的面，易弯曲的面的四角通过绳连接在一个框 架(5)上，以防止易弯面打巻，弹性衔接面即弹性材料制成的面。浮体的边角做圆角处理， 以防止撕裂弹性衔接面。这种易弯面因为连续，可以减少波浪能的绕流，让波浪无可选择 的必须推动它。 从浮体(1)的不同位置上引出多根绳，连接绳一 (7)或通过横杆(6)连接绳一，这 可以减小浮体的弯曲应力集中；当多个浮体工作时，从相邻的浮体引下绳系在横杆(6)上， 然后在该横杆(6)上系上通向大转轮的绳，这样就可以将多个浮体提供的拉力汇集起来。 本专利技术具有以下优点 1、抗风浪能力非常强由于只有浮体(1)在海面上，系统的主要部分都在较为安 静的水下，不必担心海浪的冲击。该系统没有刚性的主梁，绳一 (7)是一种挠性构件，随便 海浪上下左右怎么摇摆，不跟海浪硬碰硬。大转轮可以将绳一放的很长，这就大大延长了波 浪冲击过程中的缓冲距离，减小了瞬时冲击力，其抗风浪能力由此得以增强。 2、耐腐蚀、防渗漏该系统只有浮体(1)、绳一 (7)、大转轮(S)、主轴(13)的一部 分、箱体表面浸在海水里，而这些作了防锈处理，其它的都在箱体内，减少了与海水接触的 部件。另外，箱体内充入比所处水深的压强大的气体，可以防止海水进入箱体内，同时防止 润滑油、液压油渗入海洋中构成污染。 3、适应波形能力强、有效工作时间长，波浪能吸收转换能力高因为任何波形的海 浪都是以上下起伏表现的，所以浮体不管在那种波形下，都会上下起伏而工作。采用横板 (3)、翘边(2)、易弯面等形式，则波浪能吸收能力更高。易弯面可以减少波浪能的绕流引起 的能量损失。另外由于适应各种波浪，其有效作业时间也增长，从而整体效率也高。 4、成本低廉该系统结构简单，没有造价高昂的大型水泥混凝土设施，不需耗费大 量的钢材。 5、可以离岸作业基板(19)悬于水中，这样就摆脱了对陆地的依赖。拖船可以拖 着一整列该系统到处走，由此可以移动作业。 6、该系统，相对于浮体跟重物通过一根缠绕在轮上的绳相连的方式，其优点一是可以避免了绳干扰摩擦打结，二是可以改变重物的运动幅度。因为海浪有时高达十米多高，如果浮体与重物相连在一根绳子上，则重物的运动幅度也是高达十多米高，这样是很麻烦的事。而对于该系统，如小转轮的直径是大转轮的1/10，则即使在浪高十多米时重物的运动幅度也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波浪能发电系统，包括波浪能采集部分、传动部分、发电机，其特征在于：其采集部分包括浮体（１）或摆板、绳一（７）、大转轮（８）、主轴（１３）、棘轮机构（９）、小转轮（１１）、绳二（１０）、重物（１２）、基座，绳一（７）一端系在浮体（１）或摆板上，另一端缠绕在大转轮（８）上，绳二（１０）一端缠绕在小转轮（１１）上，另一端系在重物（１２）上，棘轮、大转轮（８）、小转轮（１１）通过主轴（１３）实现轴联，主轴（１３）的支架固定在稳定基座上，绳一（７）与绳二（１０）缠上各自转轮的方向相反。

【技术特征摘要】
一种波浪能发电系统，包括波浪能采集部分、传动部分、发电机，其特征在于其采集部分包括浮体(1)或摆板、绳一(7)、大转轮(8)、主轴(13)、棘轮机构(9)、小转轮(11)、绳二(10)、重物(12)、基座，绳一(7)一端系在浮体(1)或摆板上，另一端缠绕在大转轮(8)上，绳二(10)一端缠绕在小转轮(11)上，另一端系在重物(12)上，棘轮、大转轮(8)、小转轮(11)通过主轴(13)实现轴联，主轴(13)的支架固定在稳定基座上，绳一(7)与绳二(10)缠上各自转轮的方向相反。2. 根据权利要求l所述的一种波浪能发电系统，其特征在于棘轮机构(9)在左箱体 (17)内，小转轮(11)在右箱体(18)内，大转轮(8)在两个箱体之间，主轴(13)在插入箱体 的孔处套有密封圈(16)，主轴的支架在箱体内，箱体固定在基座上。3. 根据权利要求2所述的一种波浪能发电系统，其特征在于箱体内充入比所处水深 压强稍大的气压。4. 根据权利要求2所述的一种波浪能发电系统，其特征在于浮体(1)、大转轮(8)、箱 体、主轴接触水那部分，表面做浸塑或刷漆防锈处理，或直接用耐腐蚀的材料制作，绳一 (7) 为尼龙绳或者是包塑钢丝绳。5. 根据权利要求l所述的一种波浪能发电系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲言明，
申请(专利权)人：曲言明，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]