專(zhuān)利名稱(chēng)：波浪能轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能量轉(zhuǎn)換裝置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及波浪能轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
地球上將近70%的面積是水域，其中在海洋和大型湖泊存在很大的波浪，這些波浪中蘊(yùn)含著巨大的能量，在能源短缺的今天，如何有效的利用這些取之不盡的可再生能源， 已經(jīng)成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了多種波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其中著名且接近實(shí)用的有索爾特波浪能裝置、PELAMIS波浪能轉(zhuǎn)換裝置、沉箱擺板式波浪能轉(zhuǎn)換裝置、海底液壓缸式波浪能轉(zhuǎn)換裝置和岸基蝸輪潮汐電站等。由于這些裝置在可靠性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和能量捕獲效率方面存在缺點(diǎn)，目前還不能大規(guī)模的利用海洋波浪能。波浪由深海向海岸傳播時(shí)會(huì)發(fā)生變形，會(huì)發(fā)生波浪破碎，這對(duì)岸上建筑有巨大的沖擊破壞，因此，現(xiàn)時(shí)建立在岸基的波浪能轉(zhuǎn)換裝置必須建設(shè)的非常牢固，即不經(jīng)濟(jì)，也不可靠，另外，由于潮位的變化，建立在岸基的波浪能轉(zhuǎn)換裝置I的輸出也不穩(wěn)定。PELAMIS波浪能轉(zhuǎn)換裝置是浮在海面上的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其不容易被海浪擊毀， 但為了穩(wěn)定、有效地輸出高壓液壓能，其浮桶的長(zhǎng)度和直徑的尺度比較大，因此只能捕獲大波浪波陡的波浪能，且該波浪能轉(zhuǎn)換裝置的液壓缸的活塞桿受極大的壓力，由于材料強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)尺寸的制約，其使用壽命較短，可靠性也差。海底液壓缸式波浪能轉(zhuǎn)換裝置的主要部件都固定在水面以下，其維護(hù)麻煩，能量輸出也麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供波浪能轉(zhuǎn)換裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的波浪能轉(zhuǎn)換裝置可靠性差、不經(jīng)濟(jì)、波浪捕捉效率低以及能量輸出不穩(wěn)定的問(wèn)題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，波浪能轉(zhuǎn)換裝置，包括懸浮于水面上或水中的懸浮架、連接于所述懸浮架且可將水上波浪的起伏運(yùn)動(dòng)耦合為自身運(yùn)動(dòng)的波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)以及能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)中具有液壓缸，所述液壓缸中具有可隨波浪起伏運(yùn)動(dòng)而上下移動(dòng)的活塞桿，所述能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)通過(guò)油路連通于所述液壓缸。進(jìn)一步地，所述懸浮架包括兩個(gè)平行設(shè)置且可通過(guò)內(nèi)部注壓載水懸浮于水中的浮筒以及跨設(shè)于所述兩個(gè)浮筒上方且呈拱起狀的框架。進(jìn)一步地，所述框架內(nèi)側(cè)設(shè)有懸掛梁，所述波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)包括所述液壓缸以及隨波浪的起伏運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)所述活塞桿上下移動(dòng)的質(zhì)量體，所述液壓缸的上端連接于所述懸掛梁，所述質(zhì)量體連接于所述活塞桿。進(jìn)一步地，所述質(zhì)量體外形為方形狀，其寬度方向與波浪的波向線平行設(shè)置。進(jìn)一步地，還包括用于平衡以及儲(chǔ)能的平衡儲(chǔ)能器，所述平衡儲(chǔ)能器連通所述液壓缸的下腔。
進(jìn)一步地，所述能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括連通所述油路且可由所述油路中的液體介質(zhì)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)以及連通于所述油路且用于盛裝液體介質(zhì)的容器。進(jìn)一步地，所述油路中還設(shè)有可穩(wěn)定液體介質(zhì)于所述油路中的壓力的穩(wěn)壓儲(chǔ)能器。進(jìn)一步地，所述浮筒的外側(cè)或內(nèi)側(cè)設(shè)有相對(duì)應(yīng)向外延伸或向內(nèi)延伸的穩(wěn)定片板。進(jìn)一步地，所述波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)包括數(shù)個(gè)所述質(zhì)量體以及數(shù)個(gè)所述分別與所述質(zhì)量體對(duì)應(yīng)的液壓缸，所述數(shù)個(gè)質(zhì)量體并列平行設(shè)置。進(jìn)一步地，沿所述質(zhì)量體的寬度方向，所述相鄰質(zhì)量體通過(guò)柔性件連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的波浪能轉(zhuǎn)換裝置是懸浮在海面上的，其不會(huì)受到波浪的沖擊破壞，建設(shè)成本低，且可靠性差，在進(jìn)行波浪能轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，其能量輸出較為穩(wěn)定，不會(huì)受潮位影響，且該裝置用于對(duì)重力波的捕捉，其捕捉效率高。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的波浪能轉(zhuǎn)換裝置的立體示意2為本發(fā)明實(shí)施例提供的波浪能轉(zhuǎn)換裝置的剖視示意3為本發(fā)明實(shí)施例提供的波浪能轉(zhuǎn)換裝置的主視示意4為本發(fā)明實(shí)施例提供的波浪能裝換裝置的工作原理圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供了波浪能轉(zhuǎn)換裝置，包括懸浮于水面上或水中的懸浮架、連接于所述懸浮架且可將水上波浪的起伏運(yùn)動(dòng)耦合為自身運(yùn)動(dòng)的波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)以及能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)中具有液壓缸，所述液壓缸中具有可隨波浪起伏運(yùn)動(dòng)而上下移動(dòng)的活塞桿，所述能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)通過(guò)油路連通于所述液壓缸。本發(fā)明中，波浪能轉(zhuǎn)換裝置可避免波浪的沖擊破壞，建設(shè)成本低，較為可靠，且其能量輸出較為穩(wěn)定，不會(huì)受潮位影響，另外，該裝置用于對(duì)重力波的捕捉，其捕捉效率高。以下的波浪能轉(zhuǎn)換裝置可以用于對(duì)海洋或湖泊的波浪能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并不僅限制于海洋中的波浪能，以下結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖I 4所示，為本發(fā)明提供的一較佳實(shí)施例。本實(shí)施例中的波浪能轉(zhuǎn)換裝置I放置在懸浮在海上，當(dāng)然，但其用于對(duì)湖泊中的波浪能時(shí)，其則是懸浮在湖面上。優(yōu)先考慮布置在波浪發(fā)生破碎之前的波浪場(chǎng)，其包括懸浮在海面上或海水中的懸浮架10、連接于所述懸浮架10上的波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11以及能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)13，其中，懸浮架10的下端浸泡在海水中，該部分浸泡在海水中的體積所產(chǎn)生的浮力，可以使得整個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換裝置I懸浮在海面上；波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11可以隨波浪的起伏運(yùn)動(dòng)而上下移動(dòng)，即將波浪的起伏運(yùn)動(dòng)(即振動(dòng))耦合為自身運(yùn)動(dòng)，該波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11中具有液壓缸112，由于波浪的起伏運(yùn)動(dòng)耦合到波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11的上下移動(dòng)，波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11中的液壓缸112的活塞桿則也會(huì)隨著波浪的起伏運(yùn)動(dòng)而來(lái)回移動(dòng)，從而推動(dòng)液壓缸112中的液壓油運(yùn)動(dòng)；能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)13通過(guò)可供液壓油流動(dòng)的油路連接在波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11的液壓缸112上，其可以將液壓油的運(yùn)動(dòng)能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在上述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置I中，海面上的波浪一直在起伏運(yùn)動(dòng)，波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11，則可以將波浪的起伏運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為液壓油的運(yùn)動(dòng)能，液壓油通過(guò)油路流動(dòng)，并帶動(dòng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)13中其它設(shè)備的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。該波浪能轉(zhuǎn)換裝置I懸浮在海面上， 其不會(huì)受到波浪的沖擊破壞，建設(shè)較為經(jīng)濟(jì)，也可靠性高，在進(jìn)行波浪能的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，其不會(huì)受到潮位的變化影響，故其能量輸出也較為穩(wěn)定，波浪按其長(zhǎng)短不同分類(lèi)，可以分為表面張力波、短周期重量波、重量波、長(zhǎng)周期重量波、長(zhǎng)周期波、超潮波，其中重量波所含的能量占海洋波浪能的大部分，該波浪能轉(zhuǎn)換裝置I捕捉的是波浪的起伏運(yùn)動(dòng)的能量，即重量波的能量，其捕捉效率高。上述中的懸浮架10包括兩個(gè)平行設(shè)置的浮筒101以及跨設(shè)在兩個(gè)浮筒101之間的框架103，該框架103的兩端分別連接在兩個(gè)平行的浮筒101上，且向上拱起呈弧形狀。浮筒101中可以注水壓載，從而使得浮筒101完全浸沒(méi)在水面下，這樣，懸浮架10 的吃水線則處于浮筒101的框架103處，這樣，可以減少懸浮架10吃水線所在平面的截面積，從而增加整個(gè)懸浮架10在波浪中的穩(wěn)定性，提高波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11的效率，上述中配有兩個(gè)浮筒101，增加了系統(tǒng)的跨度，同樣是為了穩(wěn)定。本實(shí)施例中，上述的框架103中設(shè)有監(jiān)控艙105和設(shè)備艙106，可以在監(jiān)控艙105 中放置一些監(jiān)控設(shè)備，用于監(jiān)控整個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換裝置I的運(yùn)作，而設(shè)備艙106則可以放置一些該波浪能轉(zhuǎn)換裝置I需要用到的設(shè)備配件。監(jiān)控艙105和設(shè)備艙106設(shè)置在框架103的上端上，這樣，可以避免海水對(duì)設(shè)備配件等的影響。該波浪能轉(zhuǎn)換裝置I懸浮在海面上，海水不斷在波動(dòng)，為了增強(qiáng)該波浪能轉(zhuǎn)換裝置I在海面上的穩(wěn)定性，上述的兩個(gè)浮筒101的外側(cè)都設(shè)有向外延伸的穩(wěn)定片板102，增加該波浪能轉(zhuǎn)換裝置I和海水的接觸面積。當(dāng)然，也可以在兩個(gè)浮筒101的內(nèi)側(cè)設(shè)置向內(nèi)延伸的穩(wěn)定片板，具體的設(shè)置可視實(shí)際情況而定。為了安裝波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11，上述的框架103上設(shè)有懸掛梁104，該懸掛梁104 設(shè)置在框架103的內(nèi)側(cè)，相當(dāng)于懸掛在框架103上，而上述的波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11則是直接連接在懸掛梁104上。本實(shí)施例中，波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11包括質(zhì)量體111以及液壓缸112，液壓缸112上端懸掛在懸掛梁104上，質(zhì)量體111則連接在液壓缸112下端的活塞桿上，且質(zhì)量體111的下端泡浸在海水中，這樣，隨著海水波浪的到來(lái)，波浪起伏運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量體111泡浸在海水中的體積會(huì)發(fā)生變化，這樣，海水對(duì)質(zhì)量體111的浮力也會(huì)發(fā)生變化，且由于質(zhì)量體111的質(zhì)量是不變的，其重量也是不變的，這樣，質(zhì)量體111對(duì)液壓缸112的活塞桿的拉力也會(huì)發(fā)生變化，并不恒定，由此，隨著波浪的起伏運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量體111也會(huì)帶動(dòng)液壓缸112的活塞桿上下移動(dòng)，從而，推動(dòng)液壓油的運(yùn)動(dòng)，而液壓油運(yùn)動(dòng)至能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)13中，從被進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換， 可以轉(zhuǎn)換為其它運(yùn)動(dòng)能，也可以是其它類(lèi)型的能量輸出。本實(shí)施例中，浮筒101通過(guò)注水壓載，完全浸沒(méi)在水面以下，減小懸浮架10的吃水線所在平面的截面積(水線面積)，從而增加整個(gè)懸浮架101在波浪中的穩(wěn)定性，當(dāng)波浪在上下起伏運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)懸浮架10不會(huì)隨波浪起伏變化，同時(shí)，質(zhì)量塊111則會(huì)及時(shí)地隨著波浪起伏運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量體111和懸浮架10之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而才有可能把能量收集。本實(shí)施例中，質(zhì)量體111的外形是規(guī)則，為方形體，這樣，可以便于制造，也便于對(duì)其重量和海水對(duì)其浮力的計(jì)算。當(dāng)然，質(zhì)量體111的外形也可以為不規(guī)則形狀，具體可視實(shí)際情況需要而定。假設(shè)質(zhì)量體111的重量為G，橫截面積為A，高度為H，進(jìn)入海水中的深度為h，這樣，質(zhì)量體111對(duì)液壓缸112的活塞桿的拉力為F = G-A*h*g*p ,質(zhì)量體111對(duì)液壓缸112 的活塞桿的最小拉力為Fmin = G-A*H*g*P ,最大拉力則為Fmax = G0為了能夠和波長(zhǎng)較小的震動(dòng)波浪耦合，本實(shí)施例中的質(zhì)量體111的寬度方向和波向線平行，當(dāng)然，在結(jié)構(gòu)允許的情況下，質(zhì)量體111的寬度則是越小越好。寬度越小，其反應(yīng)則是越靈敏。為了使得該質(zhì)量體111能夠和波高較小的波浪耦合，質(zhì)量體111的外形設(shè)計(jì)為扁平狀，其面積A則應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)為較大值，這樣，其對(duì)波高較小的波浪的耦合才會(huì)越靈敏。在質(zhì)量體111的作用下，為了使得活塞桿推動(dòng)的液壓油的運(yùn)動(dòng)較為穩(wěn)定，本實(shí)施例中，波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11還包括平衡儲(chǔ)能器114，該平衡儲(chǔ)能器114連通液壓缸112的下腔，其可以保證液壓缸112的液壓缸112下腔的壓力穩(wěn)定，用于平衡和儲(chǔ)能。其作用原理是這樣的在波浪向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量體111所受的浮力增大，平衡儲(chǔ)能器114中存儲(chǔ)的能量推動(dòng)活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，并將高壓的液壓油從液壓缸112上腔泵出，同時(shí)活塞桿拉動(dòng)質(zhì)量體 111，活塞桿的拉力和浮力一起使質(zhì)量體111向上運(yùn)動(dòng)；在波浪向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于浮力減小， 質(zhì)量體111的重力拉動(dòng)活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，液壓缸112的上腔吸入低壓的液壓油，同時(shí)壓縮平衡儲(chǔ)能器114的氣體，平衡儲(chǔ)能器114進(jìn)行儲(chǔ)能。在上述整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，液壓缸112的活塞桿內(nèi)部始終只受到拉應(yīng)力，這可保證波浪能轉(zhuǎn)換裝置I的工作可靠性，且由于平衡儲(chǔ)能器114的氣體響應(yīng)速度非?？?，在波浪起伏的極短的時(shí)間內(nèi)，只有平衡儲(chǔ)能器114才能提供大流量的液壓油，保證藕荷的靈敏性。本實(shí)施例中，波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)11包括有數(shù)個(gè)并列設(shè)置的質(zhì)量體111，當(dāng)然，也包括了數(shù)個(gè)液壓缸112，每個(gè)質(zhì)量體111和每個(gè)活塞桿配對(duì)，形成多對(duì)并列設(shè)置的質(zhì)量體111 和液壓缸112。上述中的質(zhì)量體111的重量為G，為了能夠輸出的液壓油具有更高的壓力以及提高效率，在穩(wěn)壓儲(chǔ)能器穩(wěn)壓能力允許的條件下，質(zhì)量體111的重量G越大越好。上述中質(zhì)量體111通過(guò)鋼索連接在液壓缸112的活塞桿上，而為了避免相鄰部分的質(zhì)量體111之間由于碰撞而被破壞，質(zhì)量體111的前后表面上設(shè)有緩沖塊，緩沖塊可以為柔性材料制成，例如，橡膠材料等。為了避免質(zhì)量體111之間晃動(dòng)而相互破壞，沿質(zhì)量體111的寬度方向,相鄰質(zhì)量體 111的左右兩側(cè)分別通過(guò)柔性件113連接，這樣，成列設(shè)置的質(zhì)量體111通過(guò)柔性件113連成一體，可以避免質(zhì)量件在上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程發(fā)生擺轉(zhuǎn)。當(dāng)然，上述中的柔性件113可以是鋼繩，也可以為其它類(lèi)型的繩子。本實(shí)施例中，質(zhì)量體111的數(shù)量為32個(gè)，分成兩列設(shè)置，當(dāng)然，液壓缸112的數(shù)量也是32個(gè)，和質(zhì)量體111的數(shù)量對(duì)應(yīng)。能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)13包括連通油路且可由液壓油帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)135以及用于儲(chǔ)存液壓油的容器137，該液壓馬達(dá)135和容器137分別連通油路，這樣，可以保證液壓缸112中由活塞桿推動(dòng)的液壓油可以對(duì)液壓馬達(dá)135進(jìn)行做功，以進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，當(dāng)然，容器 137則可以用于盛裝液壓油，以保證整個(gè)油路中，液壓油的循環(huán)流動(dòng)。當(dāng)然，能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)13還包括發(fā)電機(jī)，其連接在液壓馬達(dá)135上，可由液壓馬達(dá) 135帶動(dòng)做功，將液壓馬達(dá)135的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。為了使得液壓油在油路中的單向流動(dòng)，避免發(fā)生逆流現(xiàn)象，油路中還設(shè)有單向閥 132，該單向閥132只允許液壓油往單一方向流動(dòng)。且單向閥132和單個(gè)液壓缸112之間可以形成柱塞式液壓泵。為了使得液壓油在油路上壓力穩(wěn)定，本實(shí)施例中，油路中還設(shè)有穩(wěn)壓儲(chǔ)存器133， 該穩(wěn)壓儲(chǔ)能器可以對(duì)液壓缸112輸出的高壓液壓油進(jìn)行濾波，進(jìn)而使得液壓油在油路中保持壓力穩(wěn)定，進(jìn)而，液壓馬達(dá)135的運(yùn)動(dòng)也較為穩(wěn)定。油路中還設(shè)有可控制液壓油流量的節(jié)流閥134，依液壓油流入液壓馬達(dá)135的方向，節(jié)流閥134是設(shè)置在液壓馬達(dá)135的后方的，這樣，可保證節(jié)流閥134可以對(duì)流入液壓馬達(dá)135的液壓油的流量進(jìn)行控制。為了安全起見(jiàn)，本實(shí)施例中的油路中設(shè)有安全閥136，當(dāng)油路中的液壓油壓力過(guò)大，超出液壓馬達(dá)135的承受能力時(shí)，該安全閥136可以打開(kāi)，從而卸去部分壓力，以保證整個(gè)油路的安全。上述中的安全閥136設(shè)于油路中，且和液壓馬達(dá)135并聯(lián)設(shè)置，這樣，在液壓油不超過(guò)安全閥136設(shè)定的值時(shí)，液壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)135，帶動(dòng)液壓馬達(dá)135做功，當(dāng)液壓油超過(guò)安全閥136設(shè)定的值時(shí)，安全閥136則會(huì)打開(kāi)，從而卸掉液壓油的部分壓力。上述中所描述的液壓油僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，其它液體介質(zhì)同樣適用，比如海水。以下對(duì)500KW的波浪能轉(zhuǎn)換裝置I的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹液壓缸112選擇缸徑為D = 60麗、活塞桿直徑為d = 54MM、行程為s = 500麗的高壓液壓缸112，平衡用的儲(chǔ)能器選用氣囊式儲(chǔ)能器。在浮力為零時(shí)的極端情況下，也就是質(zhì)量體111沒(méi)有浸入海水中，在質(zhì)量體111的拉力作用下，液壓缸112的活塞桿運(yùn)動(dòng)到最下端，平衡儲(chǔ)能器114中最高壓力取28MPa ;在浮力最大的情況下，液壓缸112的活塞桿運(yùn)動(dòng)到接近最上端時(shí)，仍然能夠輸出最大16MPa的高壓液壓油，這樣，可以計(jì)算出質(zhì)量體111 的重量為11.62噸，取13噸。液壓缸112的活塞桿向上運(yùn)動(dòng)到接近最上端時(shí)，需要10. 37 噸的浮力平衡輸出液體時(shí)的壓力，質(zhì)量體111的體積取12M3，此時(shí)平衡儲(chǔ)能器114需要有 27. 4MPa的壓力來(lái)平衡液壓油的輸出壓力、重量和浮力。相應(yīng)地，如果平衡儲(chǔ)能器114的初始充氣壓力取25MPa，則平衡儲(chǔ)能器114的最小容積是117升，取標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的儲(chǔ)能器容量為 150升。將兩列共32只液壓缸112和32只平衡用的平衡儲(chǔ)能器114安裝在懸掛梁104上， 質(zhì)量體111用鋼板焊接成長(zhǎng)6米、寬2米、高I米，體積為12M3的長(zhǎng)方形水箱，注滿水配重后使其重量達(dá)到13噸。如果按周期為3秒，波高I. 5米的海浪估算，32只液壓缸112能夠輸出高壓液體的流量為2035升/分。如果按16MPa輸出壓力計(jì)算，總功率為570KW，選用4臺(tái)流量為1000 升的標(biāo)準(zhǔn)軸向柱塞變量馬達(dá)，配4臺(tái)250KW的發(fā)電機(jī)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括懸浮于水面上或水中的懸浮架、連接于所述懸浮架且可將水上波浪的起伏運(yùn)動(dòng)耦合為自身運(yùn)動(dòng)的波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)以及能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)中具有液壓缸，所述液壓缸中具有可隨波浪起伏運(yùn)動(dòng)而上下移動(dòng)的活塞桿，所述能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)通過(guò)油路連通于所述液壓缸。
2.如權(quán)利要求I所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述懸浮架包括兩個(gè)平行設(shè)置且可通過(guò)內(nèi)部注壓載水懸浮于水中的浮筒以及跨設(shè)于所述兩個(gè)浮筒上方且呈拱起狀的框架。
3.如權(quán)利要求2所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述框架內(nèi)側(cè)設(shè)有懸掛梁，所述波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)包括所述液壓缸以及隨波浪的起伏運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)所述活塞桿上下移動(dòng)的質(zhì)量體，所述液壓缸的上端連接于所述懸掛梁，所述質(zhì)量體連接于所述活塞桿。
4.如權(quán)利要求3所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述質(zhì)量體外形為方形狀，其寬度方向與波浪的波向線平行設(shè)置。
5.如權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，還包括用于平衡以及儲(chǔ)能的平衡儲(chǔ)能器，所述平衡儲(chǔ)能器連通所述液壓缸的下腔。
6.如權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括連通所述油路且可由所述油路中的液體介質(zhì)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)以及連通于所述油路且用于盛裝液體介質(zhì)的容器。
7.如權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述油路中還設(shè)有可穩(wěn)定液體介質(zhì)于所述油路中的壓力的穩(wěn)壓儲(chǔ)能器。
8.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述浮筒的外側(cè)或內(nèi)側(cè)設(shè)有相對(duì)應(yīng)向外延伸或向內(nèi)延伸的穩(wěn)定片板。
9.如權(quán)利要求3或4所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)包括數(shù)個(gè)所述質(zhì)量體以及數(shù)個(gè)所述分別與所述質(zhì)量體對(duì)應(yīng)的液壓缸，所述數(shù)個(gè)質(zhì)量體并列平行設(shè)置。
10.如權(quán)利要求9所述的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，沿所述質(zhì)量體的寬度方向，所述相鄰質(zhì)量體通過(guò)柔性件連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及能量轉(zhuǎn)換裝置，公開(kāi)了波浪能轉(zhuǎn)換裝置，包括懸浮于水面上或水中的懸浮架、連接于所述懸浮架且可將水上波浪的起伏運(yùn)動(dòng)耦合為自身運(yùn)動(dòng)的波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)以及能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述波浪振動(dòng)耦合機(jī)構(gòu)中具有液壓缸，所述液壓缸中具有可隨波浪起伏運(yùn)動(dòng)而上下移動(dòng)的活塞桿，所述能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)通過(guò)管路連通于所述液壓缸。本發(fā)明中的波浪能轉(zhuǎn)換裝置是懸浮在海面上的，其不會(huì)受到波浪的沖擊破壞，建設(shè)成本低，且可靠性高，在進(jìn)行波浪能轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，其能量輸出較為穩(wěn)定，不會(huì)受潮位影響，且該裝置用于對(duì)重力波的捕捉，其捕捉效率高。
文檔編號(hào)F03B13/22GK102588199SQ201210028908
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者譚軍 申請(qǐng)人:譚軍