本发明专利技术涉及一种波浪能发电站，其中浮标（１）被布置成从波浪吸收能量。该浮标通过卷在自拉紧绞盘（２）上的线材（４）锚固。当波浪运动提起浮标时，线缆卷筒（３）被强制旋转。该旋转动力运动被导入重构机械中，且在此处被转换成机械储存能量。本发明专利技术包括一种线缆卷筒与重构机械之间的滑动式离合器，该滑动式离合器在发生风暴天气期间针对极端负荷保护发电站和重构机械中的部件。该滑动式离合器为发电站能够从波浪吸收多大的最大输出量设置阈值。用于实现这点的一种原理涉及到，如果从绞盘输送的角速率变得过高，则允许滑动式离合器滑动。另一种可能性在于，由滑动式离合器确定所允许的最大输送扭矩。如果能够从给定的波浪吸收的输出量数量大于由滑动式离合器确定的阈值，则由于滑动式离合器滑动使线材拉出而不会提供增大阻力的事实，过剩的能量将留在波浪中，并且浮标仅仅随波漂浮直至波浪已经通过。除了所述滑动式离合器，在本发明专利技术的一个实施例中，在浮标（１）与绞盘（２）之间的线材输送件中插入冲击吸收弹簧（２０），该冲击吸收弹簧（２０）在起动时补偿系统中的不理想的惯性，由此针对过强烈的猛拉保护线材和系统的其余部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于绞盘操作的波浪能发电站的装置
技术介绍
在专利文献中，描述了超过iooo种用于利用海浪能量的装置。曾经尚未认识到，成功的商业利用来自海浪的能量要求发电站具有一个 (或多个)内在的或辅助的过载保护机构。然而，在较新的波浪能系 统的开发者中，越来越多的运营商已经正在开始对这个基本因素加以考虑以一种或另一种方式，发电站应该具有用于解决遭遇最极端波 浪的策略。解决这个问题的传统方式在于，为发电站和其中的构件提 供一种极其稳固性的设计。这已被证实为是困难的，并且在已经成功的程度内，所产生的波浪能发电站是不盈利的。 一些较新的波浪能技术包括用于过载保护的机构，这些机构如下来自Scottish company Ocean Power Delivery Ltd. (www.oceanpd.com)的Pelamis、 Danish Wave Dragon (www.wavedragon.dk)和US 5808368。其中的过载保护机构的 共同特征在于，它们是基于在实施过载保护措施之前记录海洋状态， 必须以人工方式或利用计算机技术控制所述措施，并且过载保护措施 能够描述成类似于乌龟在它们将头部縮入外壳时的行为。这些"乌龟 策略"涉及发电站的能量产生部件被增强、收縮或浸入水下，于是这 些部件不再(或在较低的程度上)暴露于波浪力。同时，停止或大大 减少产生能量。
技术实现思路
与之相反，在此描述的波浪能发电站类型具有基于简单机械原理 的、即时作用的过载保护机构，该机构并不要求人工或计算机控制， 并且该机构并不使发电站暂时停止运行。该过载保护机构使得该发电 站类型是稳固的，由此允许发电站设计成更大程度上与波浪直接相互 作用(例如与Pelamis相比)。这提供了改进的效率。作为本专利技术基础的已知技术。 本专利技术是基于三种要素1. 波浪能发电站，带有吸收波浪能的浮动体/多个浮动体。2. 绞盘，其特征在于，绞盘线材的端部以如下方式紧固到线缆巻 筒，即，使得线材能够展开和缠绕，而不存在必须相应缠绕和展开的 任何反向的线材端部。3. 过载保护滑动式离合器，当试图引入/导入系统中的输出量达到 系统中构件所设计承受的最大水平时，该滑动式离合器滑动。独自或仅仅两个所述要素不能够解决在这里描述的本专利技术所处理 的问题以足够低成本的发电站设计来利用来自海浪的能量，而发电 站和其中的构件不会受到极端波浪损坏。为了提供可盈利地利用波浪 能，应该存在所有三个要素。这种组合将为发电站的成本显著降低， 这种成本降低如此之大，以至对于将波浪能作为能量供应而言，它将 有可能引起技术商业方面的突破。现在将列出一些已知的技术方案，其中表示出上述要素中的一些 要素。绞盘操作的波浪能发电站存在一定数目的波浪能系统，其中波浪能的积聚(吸收)是由浮 动体来进行的，并且其中这种能量的输送是由附接且缠绕在绞盘上的线材来实现的。例如见US 2005/0121915和GR 990100030。然而，这些系统缺乏过载保护滑动式离合器/连接器等，所述离合器/连接器等对 于允许发电站在最为恶劣的风暴情形中经受遭遇最极端波浪而言是必 要的，因为并不要求具有这种稳固性的设计，它们变得不能盈利。滑动式离合器过载保护滑动式离合器是本专利技术中的基本构件。原则上，这种滑动式离合器能够以两种方式构造7滑动式离合器类型I:其中，当超过关于离合器旋转的特定角速率 时，离合器滑动。滑动式离合器类型II:其中，当超过特定的扭矩时，离合器滑动。因为所输送的输出量等于所输送的角速率和扭矩的乘积，所以这 两种离合器类型各自均以如下发生作用，s卩，它们为能够输送的最大 输出量大小设定阈值_假设将所述输出量输送到此的机械具有如下共 性，S卩，扭矩和角速率是彼此的函数，于是在恒定的旋转速率下，扭 矩是恒定的。用于为旋转速度设置阈值的滑动式离合器(类型I) 图2和图7中描绘了所述滑动式离合器类型的两种类似的变型， 其中滑动是由角速率确定的。原则上，这种滑动式离合器是由速度计和离合器构成的一种负反馈机构。该负反馈机构具有与James Watt的 原始蒸汽发动机的飞轮调节器功能密切相关的功能，其中超过特定的 预校准数值的旋转速度导致来自锅炉的蒸汽压力以另一种方式排放， 由此针对过高速形式的过载保护蒸汽发动机中的旋转部件(活塞、曲 轴、飞轮等)。市场上存在以下构件，S卩， 一种凸轮式离合器，除此之外，该凸 轮离合器具有旋转速度过高时分离的能力。在低速度下，弹簧系统保证锁定离合器。分离是由凸轮上的离心力确定的，在高旋转速度下， 该离心力超过弹簧力。Tsubakimoto Chain Co.是这种凸轮式离合器的供 应商，系歹U型号BREU 。 见 http:〃tsubakimoto.com 和 http:〃tsubakimoto.com/tem/pdf/CAM_BREU.pdf。带有用于为扭矩设置阈值的滑动式离合器(类型II)的绞盘 将绞盘连接到包含滑动式离合器的输送系统，当从输入轴输送的 扭矩超过预定数值时，该滑动式离合器滑动，这是在娱乐钓鱼竿中使 用的一项技术。标准的娱乐钓鱼竿巻轴具有内置于其中的这种特定的功能性如果线被过于剧烈地猛拉，则巻轴滑动。(原则上娱乐钓鱼 竿巻筒能够视为一种绞盘)。然而，不存在用于或提出用于绞盘操作 的波浪能发电站中的已知离合器，当所输送的扭矩超过特定阈值时， 该离合器滑动，在该波浪能发电站中，线材缠绕在绞盘上并且紧固到 绞盘。带有用于为扭矩设置阈值的滑动式离合器(类型II)的波浪能发电站在根据1978: DE 2850293的德国专利申请中述及了使得波浪能发 电站包含这样一种滑动式离合器的思想，即当扭矩超过特定阈值时， 该离合器滑动。在该德国专利申请中描述的波浪能发电站不是利用绞 盘操作的，而是通过在滑轮上单次运行线材操作的，而不存在附接到 滑轮的线材，并且不能说如在绞盘的情形中那样将线材缠绕到滑轮中。 在这里涉及一个显著的差异。这个显著的差异是基于以下事实，艮P, 与利用绞盘固定的线材相反，在滑轮上松散行进的线材取决于线材的 相对端部中的配重，从而使得线材在滑轮上保持就位。它还涉及当线 材的相对端部连接到波浪吸收体时使缠绕到线材相对端部中的线材展 开，并且反之亦然。该系统的物理尺寸因此必要地在至少一个尺寸上 变得更大。无论线材利用端部处的配重松散地悬垂，还是如DE 2850293 中那样线材和配重内置于筒形外罩中，该系统都将具有长的、突出的 可移动部分，该部分暴露于风和波浪，由此使得系统更加脆弱。因此， 使该系统能够承受与自然力遭遇的方式进行设计将更加昂贵。在另一 方面，紧固并且缠绕在线缆巻筒上的线材允许在较低成本下具有更加 紧凑的设计，其中针对风和波浪使该系统得到更好的保护。在波浪能方面使用的其他分离机构专利公开WO 96/30646描述了一种具有通过波浪移动的两个浮子 (22和32)的波浪能发电站，每一个浮子均经由线材/线缆(17和36) 将这种运动传递到巻筒(16/28)。两个线材端部从每一个巻筒延伸， 每一个线材端部均具有配重，即一种悬挂重物(20/34)。该布置使得当浮子拉出它的一对线材端部时必须提起该重物，并且反之亦然当 使浮子拉出相对端部处的一对线材的力变得小于重物的质量时，该重本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于波浪能发电站的装置，该装置包括具有绞盘线材（４）的自拉紧绞盘（２），所述绞盘线材在一端处连接到波浪能操作的吸收元件（１）且在另一端处连接到所述自拉紧绞盘的线缆卷筒（３），并且所述线缆卷筒经由输送系统（２６）连接到输出轴（１０），所述输出轴（１０）进一步连接到储存能量的重构机械（５），所述吸收元件的运动导致所述线缆卷筒旋转，并且将机械能量从所述线缆卷筒输送到所述旋转的输出轴（１０）且输送到所述重构机械（５），其特征在于，所述输送系统（２６）包括连接到所述输出轴的滑动式离合器（６），所述滑动式离合器针对大波浪幅度的情形中的过载保护所述波浪能发电站中的部件，特别是保护所述重构机械中的部件，所述滑动式离合器的接合根据所述输出轴的旋转速度或扭矩而改变，由此为每时间单位能够将多大数量的能量输送到所述输出轴且输送到所述储存能量的重构机械提供最大阈值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：因格维尔德斯特劳梅，
申请(专利权)人：斯切米克拉夫特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]
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