本發(fā)明涉及一種波浪能采集系統(tǒng)，屬于波浪發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

波浪能轉(zhuǎn)換機(jī)(Wave Energy Converter，簡(jiǎn)稱WEC)，截止目前沒(méi)有一個(gè)商業(yè)化。問(wèn)題在于成本高、效率低、抗災(zāi)害風(fēng)浪能力差，US20130200626、CN 103423074 A是最接近的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)，它采用配重或滑輪收繩，有比較好的防止采能索彎曲變形能力，從而具有更高的采集效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱浮體繩輪WEC)，包括浮體、重力錨、直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸、配重/拉簧；浮體漂浮在海面上，重力錨在浮體的下方的水下；直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有三種：主卷筒+主繩纜+副卷筒+副繩纜，或摩擦輪+繩索，或滾鏈輪+滾子鏈；

對(duì)于卷筒+主繩纜式+副卷筒+副繩纜，浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是：一根主繩纜一端系在重力錨上，另一端向上通過(guò)安裝在浮體底部的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗后繼續(xù)向上延伸，最后纏繞并末端固定在主卷筒上，主卷筒的主軸通過(guò)軸承、軸承座安裝在浮體上，主卷筒與副卷筒通過(guò)主軸軸連或通過(guò)齒輪/鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，副卷筒上固定并纏有副繩纜，副繩纜的另一端向下延伸系在一配重上；副繩纜的拉力與主繩纜的拉力對(duì)主軸產(chǎn)生的扭矩是相反的；主卷筒通過(guò)其軸向外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；

對(duì)于摩擦輪+繩索式的，浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是：一根繩索一端系在重力錨上，另一端向上通過(guò)安裝在浮體底部的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗后向上延伸，繞過(guò)摩擦輪后向下延伸，然后系在一配重；摩擦輪為車有凹槽的輪,凹槽表面摩擦系數(shù)大；摩擦輪通過(guò)主軸向外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，主軸通過(guò)軸承、軸承座安裝在浮體上；摩擦輪+繩索也可替換為環(huán)鏈輪+鎖鏈；

對(duì)于滾鏈輪+滾子鏈?zhǔn)降?，浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是：浮體為只有底面開(kāi)孔的半封閉殼體，一根豎立的直管，該直管的上端口與浮體底部的開(kāi)孔對(duì)接后密封焊接，直管的底端開(kāi)口處安裝有導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，直管內(nèi)有一根滾鏈，其一端系在一根繩索的一端上，該繩索另一端向下通過(guò)所述導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗后系在下方的重力錨上，所述滾鏈另一端向上繞過(guò)一鏈輪后，然后向下延伸連接在一配重上，所述配重在直管內(nèi)并與直管內(nèi)壁存在一定間隙，配重上設(shè)有豎直通孔，所述繩索從該豎直通孔中穿過(guò)，所述鏈輪通過(guò)主軸向外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，該主軸通過(guò)軸承、軸承座安裝在浮體上，直管也可視為浮體的一部分；

以上三種浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)，配重也可以替換為拉簧，即副繩纜/繩索/滾鏈系在拉簧一端，拉簧的另一端固定在浮體上；

主繩纜、重力錨與摩擦輪/環(huán)鏈輪/滾鏈輪之間區(qū)段的繩索/環(huán)鏈/滾子鏈統(tǒng)稱為采能索，而副繩纜、配重與摩擦輪/環(huán)鏈輪/滾鏈輪之間區(qū)段的繩索/環(huán)鏈/滾子鏈統(tǒng)稱為復(fù)位索。

以上為浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)的核心系統(tǒng)。

對(duì)于使用配重收繩的核心系統(tǒng)，優(yōu)選的：配重通過(guò)第二拉簧與復(fù)位索連接，即第二拉簧一端連接配重，第二拉簧另一端連接復(fù)位索；

優(yōu)選的：所述第二拉簧的螺旋線材外套橡膠管；

優(yōu)選的：所述第二拉簧與一根繩子并聯(lián)，即第二拉簧一端與繩子的一端連接，第二拉簧另一端與所述繩子另一端連接，繩子長(zhǎng)度等于第二拉簧被允許拉伸到最大時(shí)的長(zhǎng)度。

對(duì)于核心系統(tǒng)，優(yōu)選的：還包括硬直管，采能索從硬直管中穿過(guò)；該硬直管頂端通過(guò)通過(guò)橡膠管與浮體底孔對(duì)接，即硬直管頂端口與橡膠管一端口對(duì)接，橡膠管的另一端口與浮體底孔對(duì)接；或，所述硬直管頂端通過(guò)繩子連接浮體底面，即硬直管上端口左右兩側(cè)分別連接兩根繩子的一端，所述兩根繩子叉分開(kāi)，所述兩根繩子的另一端連接到浮體底面上；硬直管底端與錨基之間要留出一段距離；

優(yōu)選的：主繩纜/繩索/鎖鏈從所述硬直管底端開(kāi)口處安裝的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗中穿出；在硬直管內(nèi)某處也可安裝雙滾輪導(dǎo)纜鉗/直線滾珠軸承；

所述硬直管也可替換為伸縮多級(jí)套筒，主繩纜/繩索/鎖鏈從伸縮多級(jí)套筒中穿過(guò)，伸縮多級(jí)套筒頂端通過(guò)橡膠管與浮體底面對(duì)接，即：伸縮多級(jí)套筒頂端與橡膠管一端對(duì)接，該橡膠管另一端與浮體底面對(duì)接，所述伸縮多級(jí)套筒也可通過(guò)繩子連接到浮體底面，即：伸縮多級(jí)套筒的上端口左右兩側(cè)分別連接兩根繩子的一端，該兩根繩子叉分開(kāi)，該兩根繩子的另一端連接到浮體底面上；伸縮多級(jí)套筒底端口也可采用同樣的方式，即通過(guò)橡膠管對(duì)接或通過(guò)繩子連接到所述重力錨上；

優(yōu)選的，對(duì)于伸縮多級(jí)套筒，采能索從伸縮多級(jí)套筒頂?shù)變啥巳肟谔幇惭b導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗中穿過(guò)。對(duì)于核心系統(tǒng)，優(yōu)選的：還包括去除浮體表面附著物裝置，具體結(jié)構(gòu)為：浮體為回轉(zhuǎn)體外形，一與浮體同軸線的旋轉(zhuǎn)軸承，其內(nèi)環(huán)緊套在浮體表面上，其外環(huán)上固結(jié)一刮條，該刮條的形狀為細(xì)長(zhǎng)形，貼近浮體外表面延伸，并與浮體外表面保持一定間隙；

優(yōu)選的：所述刮條僅在半圓柱面內(nèi)延伸；

優(yōu)選的：刮條如在其旋轉(zhuǎn)周向上投影面積小，可再與一周向上投影面積大的受浪板固結(jié)；

優(yōu)選的：去除附著物機(jī)構(gòu)的裝置也可以為：浮體為回轉(zhuǎn)體外形，一與浮體同軸線的旋轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)環(huán)，緊套在浮體表面上，該軸承外環(huán)固結(jié)一曲軸，該曲軸的形狀為細(xì)長(zhǎng)形，貼近浮體外表面、并在浮體的一軸截面內(nèi)、且只在軸線一側(cè)延伸；在曲軸上的直線段處套有滾筒刷，滾筒刷可在曲軸上自由旋轉(zhuǎn)，并貼近浮體外表面；

優(yōu)選的：在曲軸上固結(jié)一受浪板，該受浪板在周向上投影面積大。

對(duì)于核心系統(tǒng)，優(yōu)選的：還包括去除主繩纜/繩索/鎖鏈的海洋附著物裝置，具體結(jié)構(gòu)為：一管狀的滑筒，套在主繩纜/繩索/鎖鏈上，滑筒的比重大于水，滑筒的上端面外緣連接一細(xì)繩，該細(xì)繩斜向一側(cè)向上延伸，其另一端固定在浮體上，或者是所述細(xì)繩的另一端固定并纏繞在一微型卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒上，該微型卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在浮體上，微型卷?yè)P(yáng)機(jī)的電機(jī)受單片機(jī)/PLC控制；

優(yōu)選的：滑筒內(nèi)安裝導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗/刷毛；

對(duì)于核心系統(tǒng)，優(yōu)選的：所述摩擦輪可以為2個(gè)，以組成摩擦輪組，即：摩擦輪與齒輪軸連，摩擦輪、齒輪、軸及其軸承座構(gòu)成一個(gè)摩擦輪齒輪單元，軸通過(guò)軸承、軸承座安裝在浮體機(jī)架上，2個(gè)同樣的摩擦輪齒輪單元軸線平行、同向、端面對(duì)齊且緊挨的安裝在機(jī)架上，兩個(gè)摩擦輪齒輪單元的齒輪嚙合，但每個(gè)摩擦輪大小小于齒輪，所以摩擦輪之間并不干涉；摩擦輪組的其中一個(gè)單元的軸輸出動(dòng)力，繩索依次蜿蜒繞過(guò)每個(gè)摩擦輪齒輪單元的摩擦輪，所謂蜿蜒繞過(guò)是指，繩索在前行中繞第一個(gè)摩擦輪方向與其繞第二個(gè)摩擦輪方向是相反的；

優(yōu)選的：再依次添加一至幾個(gè)同樣的摩擦齒輪單元，均按上述規(guī)則安裝，每個(gè)摩擦齒輪 單元的齒輪均只跟前一個(gè)摩擦齒輪單元的齒輪嚙合，一根繩索依嚙合次序蜿蜒繞過(guò)每個(gè)摩擦齒輪單元的摩擦輪，整個(gè)摩擦輪組仍只有一個(gè)摩擦齒輪單元的軸輸出動(dòng)力；

對(duì)于核心系統(tǒng)，優(yōu)選的：多個(gè)這樣的波浪能采集系統(tǒng)一起工作時(shí)，WEC所驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的殼體，外敷絕緣層以對(duì)浮體絕緣，發(fā)電機(jī)殼體與其某一側(cè)的總線用導(dǎo)線連通，發(fā)電機(jī)軸通過(guò)兩側(cè)互相絕緣的聯(lián)軸器接受外部驅(qū)動(dòng)，發(fā)電機(jī)可以是直流也可以是交流的，具體為：

發(fā)電機(jī)如果為直流發(fā)電機(jī)，則其并聯(lián)一功率二極管，二極管P極與發(fā)電機(jī)負(fù)極接在一起，多個(gè)波浪能采集系統(tǒng)的直流發(fā)電機(jī)與二極管組成的并聯(lián)支路，按同一方向串聯(lián)在總線上；發(fā)電機(jī)如果為交流發(fā)電機(jī)，則其輸出端接整流橋，多個(gè)波浪能采集系統(tǒng)的交流發(fā)電機(jī)的整流橋的輸出端，按照同一方向串聯(lián)在總線上；

優(yōu)選的：所述整流橋的+-輸出端可并聯(lián)濾波電容。

對(duì)于核心系統(tǒng)，優(yōu)選的：對(duì)于配重收繩的、非滾鏈直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的浮體繩輪WEC，則在浮體上安裝另一導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，復(fù)位索從所述導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗中穿過(guò)；

另外，還包括防雙繩纏繞機(jī)構(gòu)，具體有如下幾種結(jié)構(gòu)：

一，潛標(biāo)側(cè)拉式：一根纜繩一端連接所述配重，另一端向下向一側(cè)延伸，然后繞過(guò)一滑輪后向上延伸，最后連接一水下浮子，所述滑輪的滑輪架通過(guò)繩子連接另一錨基；或者是省掉所述配重，即從浮體下來(lái)的復(fù)位索直接與一根纜繩一端連接，該纜繩另一端向下向一側(cè)延伸，然后繞過(guò)一滑輪后，最后連接一水下浮子，滑輪的滑輪架通過(guò)繩子連接到另一錨基；

二，單懸鏈側(cè)拉式：一根懸錨鏈一端系在配重上，另一端向下向一側(cè)延伸，最后連接到一抓地錨上，該懸鏈也可替換為一段纜繩，纜繩中間系重塊；

三，旁浮標(biāo)處側(cè)拉式：在所述浮體周圍一定距離處增加一浮標(biāo)，浮體及所述浮標(biāo)被系泊系統(tǒng)錨定在某處，一根纜繩一端系在所述配重上，另一端延伸至所述浮標(biāo)下方，繞過(guò)一滑輪后向下延伸，最后連接一重塊，所述滑輪的滑輪架通過(guò)繩子連接浮標(biāo)底面；

也可以省掉上述配重，而讓復(fù)位索直接和所述纜繩連接，讓重塊作為收繩用的配重；

也可以是：從浮體上的引出來(lái)的復(fù)位索穿過(guò)的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗安裝在所述浮體側(cè)面，復(fù)位索穿出該導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗后水平延伸，經(jīng)過(guò)一段海上距離再穿過(guò)浮標(biāo)側(cè)面上的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，然后再繞過(guò)安裝在該浮標(biāo)上的導(dǎo)向滾輪改為向下延伸，再穿過(guò)該浮標(biāo)底面的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，然后繼續(xù)向下延伸，最后系在配重上；可選的是：在錨定浮體/浮標(biāo)的多根錨鏈/錨纜中，可以省掉所述復(fù)位索所在方向上的錨鏈/錨纜；即復(fù)位索也可以做一個(gè)錨纜對(duì)浮體/浮標(biāo)發(fā)揮系泊作用；

四，錨鏈處側(cè)拉式：浮體被多點(diǎn)系泊系統(tǒng)錨定在某處，復(fù)位索所連接的配重與一根纜繩的一端連接，該纜繩的另一端斜向下向一側(cè)延伸到所述系泊系統(tǒng)的某一錨鏈中部附近，繞過(guò)一個(gè)滑輪后向下連接一重塊，該滑輪的滑輪架通過(guò)繩子連接到所述所述錨鏈的中部；也可以省掉所述配重，這樣復(fù)位索直接和纜繩一端連接，讓重塊作為收繩用的配重；

優(yōu)選的：對(duì)于以上四種采用重塊對(duì)配重側(cè)拉的防纏機(jī)構(gòu)，側(cè)拉配重的纜繩/懸鏈可不直接連接到配重而是通過(guò)硬直桿連接，即纜繩/懸鏈與硬直桿一端連接，硬直桿另一端與配重活動(dòng)連接；

五，雙懸鏈擋桿式：復(fù)位索所連接的配重的兩側(cè)各系一根錨鏈，兩根錨鏈向兩側(cè)向下叉分開(kāi)，每根錨鏈的另一端分別連接一個(gè)重力錨/抓地錨；錨鏈也可替換為錨纜，但應(yīng)在錨纜中間系重塊；也可以省掉配重，這樣復(fù)位索與兩根錨鏈/錨纜直接連接組成倒Y形結(jié)構(gòu)；

優(yōu)選的：采能索下半段可替換為硬直桿，硬直桿底端通過(guò)互相扣合的一對(duì)鎖環(huán)連接重力錨；

六，雙繩導(dǎo)向式：浮體有兩套相同的共軸的間隔一定軸向距離的主卷筒/摩擦輪/環(huán)鏈輪及所配套的采能索，兩根采能索在穿過(guò)各自的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜器后，繼續(xù)向下延伸，然后分別穿過(guò)所述配重上設(shè)有相隔一定距離的兩個(gè)豎直孔，最后連接到重力錨上；

優(yōu)選的，在所述配重的豎直孔上下入口處均設(shè)有導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，采能索所述該導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗中穿過(guò)；

對(duì)于六，雙繩導(dǎo)向式防纏機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的：還包括調(diào)配拉力機(jī)構(gòu)，有3種設(shè)計(jì)：

設(shè)計(jì)1：采用滑輪方式，即：浮體向下延伸的原本要連接重力錨的兩根采能索，改為在靠近重力錨上方處合為一股并繞過(guò)一滑輪，該滑輪的滑輪架再通過(guò)一根繩子連接重力錨；

設(shè)計(jì)2：所述浮體由第二浮體和設(shè)備艙組成，第二浮體在水面，設(shè)備艙在其下方，而設(shè)備艙為只有底面開(kāi)孔的半封閉殼體，所述的主軸、卷筒/摩擦輪/環(huán)鏈輪/滾鏈輪、軸承、軸承座均安裝在設(shè)備艙內(nèi)，所述導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗安裝在設(shè)備艙底面開(kāi)孔處；

第二浮體與設(shè)備艙的連接采用U形環(huán)方式，設(shè)備艙殼體的左側(cè)外壁固結(jié)一圓柱的一端，右側(cè)外壁也固結(jié)另一圓柱的一端，兩個(gè)圓柱同軸線，所述兩個(gè)圓柱分別插入一U形環(huán)的兩個(gè)孔中，U形環(huán)的中段外側(cè)與第二浮體底端連接；所述圓柱軸線與兩根采能索所穿過(guò)的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗的位置連線垂直，且與該連線中點(diǎn)重合；

設(shè)計(jì)3：對(duì)于浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)的下部，所述兩根采能索先不連接重力錨，改為先分別連接一硬直桿的兩端，該硬直桿再通過(guò)Y形繩索連接重力錨，即：Y形繩索的兩個(gè)頂端分別與硬直桿的兩端連接，Y形繩索的底端與重力錨連接；

對(duì)于浮體繩輪WEC的上部，所述浮體為第二浮體懸吊設(shè)備艙結(jié)構(gòu)，第二浮體與設(shè)備艙的連接采用U形環(huán)/單繩/Y形繩索連接方式；U形環(huán)連接即設(shè)計(jì)2的連接方式，單繩連接即：一根纜繩一端連接第二浮體底面，另一端連接到設(shè)備艙頂面上的系點(diǎn)，且該系點(diǎn)要在兩根采能索的中心線(向上拉設(shè)備艙使兩根采能索被拉直，這時(shí)兩個(gè)近乎平行的采能索可確定一平面，該平面內(nèi)有一條直線與兩采能索平行、等距，即為中心線)與設(shè)備艙頂面的交點(diǎn)上；Y形繩索連接方式即：Y形繩索所在平面要先與兩被拉直的采能索平行，然后將Y形繩索的中心點(diǎn)放到所述中心線的延長(zhǎng)線上，然后Y形繩索的兩頂端連接到設(shè)備艙頂面；優(yōu)選的：Y形繩索所在平面與兩采能索所在平面重合；

七，穿吊錨式，吊錨是指被懸吊在水中的重力錨；有兩種，第一種：所述重力錨兩側(cè)分別與懸吊它的、向上叉分開(kāi)的兩根繩子的一端連接，所述兩根繩繩子的另一端分別連接到海面上間隔一定距離的兩浮子，兩浮子被錨定；重力錨上設(shè)有豎直貫穿孔，所述復(fù)位索從該豎直孔中穿過(guò)后繼續(xù)向下，最后連接配重；

第二種：一根纜繩從一凹槽滑輪繞過(guò)，重力錨頂端與所述滑輪的滑輪架固結(jié)，所述纜繩的兩端分別連接到海面上的分隔開(kāi)一定距離的兩個(gè)浮子上，兩個(gè)浮子被錨定，重力錨上設(shè)有豎直的貫穿孔，所述復(fù)位索從該貫穿孔中穿過(guò)后繼續(xù)向下延伸，連接配重；

對(duì)于所述兩種穿吊錨式防纏機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的：所述重力錨上的貫穿孔的上下兩個(gè)入口處安裝導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，復(fù)位索從導(dǎo)纜鉗/雙滾輪導(dǎo)纜鉗中穿過(guò)；

對(duì)于核心系統(tǒng)，優(yōu)選的：還包括超越離合器、止退棘輪機(jī)構(gòu)、差速器/行星齒輪、蓄能調(diào)載裝置；所述直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與超越離合器的一端，軸連或通過(guò)齒輪/鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)聯(lián)動(dòng)，所述超越離合器另一端與止退棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪軸聯(lián)，止退棘爪安裝在機(jī)架上，所述棘輪與差速器/行星齒輪的第一動(dòng)力端軸連，差速器/行星齒輪的第二動(dòng)力端驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，差速器/行星 齒輪的第三動(dòng)力端與蓄能調(diào)載裝置的輸入動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件軸連；蓄能調(diào)載裝置有三種：

第一種蓄能調(diào)載裝置為液壓式，包括液壓&機(jī)械能互換裝置和調(diào)壓裝置；

其中液壓&機(jī)械能互換裝置分為兩種，一種是采用液壓缸的，即：一單作用液壓缸的加長(zhǎng)活塞桿，其加長(zhǎng)的多余段做成齒條，與齒輪嚙合，該齒輪與所述的差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端軸聯(lián)，單作用液壓缸固定在機(jī)架上，其進(jìn)出油口通過(guò)油管接蓄能器；

上述齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可替換為鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即：差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端與滾鏈輪軸聯(lián)，與之嚙合的滾子鏈的一端與一單作用液壓缸的活塞桿連接，滾子鏈的另一端系一重塊/拉簧，拉簧另一端系在機(jī)架上；所述單作用液壓缸進(jìn)出油口通過(guò)油管接蓄能器；

優(yōu)選的，所述重塊在一個(gè)豎直滑筒內(nèi)并與其內(nèi)壁保持間隙，滑筒固定在機(jī)架上；

同樣齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可替換為卷筒繩索傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即：差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端與卷筒軸聯(lián)，一纜繩一端固定并纏繞在卷筒上，該纜繩另一端與一單作用液壓缸的活塞桿連接；所述單作用液壓缸進(jìn)出油口通過(guò)油管接蓄能器；

第二種液壓&機(jī)械能互換裝置為采用容積泵兼馬達(dá)的，即：容積泵兼馬達(dá)與差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端軸聯(lián)；容積泵兼馬達(dá)的一個(gè)進(jìn)出油口經(jīng)油管接油箱，容積泵兼馬達(dá)的另一個(gè)進(jìn)出油口經(jīng)油管接蓄能器；

以上兩種液壓&機(jī)械能轉(zhuǎn)換裝置，它們所配套的調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)可以有3種：

第1種為：所述蓄能器的氣囊與經(jīng)氣管接一電動(dòng)閥配流式氣泵的出口，該閥配流式氣泵的進(jìn)口接大氣，在所述閥配流式氣泵與所述氣囊之間再叉分出一條氣管支路，該氣管支路通過(guò)一電磁閥后接大氣，MCU根據(jù)所述氣囊所連接的氣管上的壓強(qiáng)傳感器獲取壓強(qiáng)信息，控制閥配流式氣泵的啟停、電磁閥的通斷；閥配式液壓泵也可以由端面配流液壓泵與單向閥的串聯(lián)支路替代，單向閥導(dǎo)通方向?yàn)槊嫦驓饽乙粋?cè)；

第2種為：所述蓄能器的氣囊接氣管，該氣管先后經(jīng)壓強(qiáng)傳感器、電磁閥，接到一電動(dòng)端面配流柱塞泵，端面配流柱塞泵的另一進(jìn)出口接大氣；MCU讀取壓強(qiáng)傳感器發(fā)來(lái)的信息，控制端面配流柱塞泵的啟停、電磁閥的通斷；

第3種：液壓&機(jī)械能互換裝置中的蓄能器為多個(gè)且氣囊壓強(qiáng)不同；由所述單作用液壓缸/容積泵&馬達(dá)進(jìn)出口(高壓側(cè))，引出的油管，叉分成多支路，每支路經(jīng)過(guò)一電磁閥后接一蓄能器，各支路上的蓄能器氣囊壓強(qiáng)不同，單片機(jī)/PLC可對(duì)所述各支路上的電磁閥進(jìn)行通斷控制；

優(yōu)選的，所述單作用液壓缸/容積泵兼馬達(dá)進(jìn)出口(高壓側(cè))，引出的油管上有壓強(qiáng)傳感器，MCU/PLC根據(jù)壓強(qiáng)傳感器對(duì)各支路上的所述電磁閥進(jìn)行切換控制；

第二種蓄能調(diào)載裝置為氣壓式的，即：差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端與滾鏈輪軸聯(lián)，與該滾鏈輪嚙合的滾子鏈的一端與第一氣缸的活塞桿連接，第一氣缸為一單作用氣缸；所述滾子鏈的另一端系一重塊/拉簧，拉簧另一端系在機(jī)架上；第一氣缸固定在機(jī)架上，第一氣缸上的進(jìn)出氣孔通過(guò)氣管接后面的調(diào)載裝置，調(diào)載裝置有兩種，氣缸式和氣泵式；

氣缸式：第一氣缸引出來(lái)的氣管，在經(jīng)過(guò)一電磁閥后，再接一第二氣缸，第二氣缸為一單作用氣缸，該單作用氣缸的活塞桿加長(zhǎng)，加長(zhǎng)部分做成齒條，與該齒條嚙合的齒輪與被PLC控制的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸聯(lián)，PLC依據(jù)伺服電機(jī)的位置模塊反饋回來(lái)的電機(jī)狀態(tài)或通過(guò)所述第一氣缸引出的氣管上的壓強(qiáng)傳感器的信號(hào)，來(lái)控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)、電磁閥的通斷；

氣泵式：一端面配流的氣泵的一個(gè)進(jìn)出口接大氣，另一個(gè)進(jìn)氣口接一氣管，該氣管經(jīng)電磁閥接所述單作用氣缸，氣泵與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連；PLC依據(jù)所述單作用氣缸引出的氣管 上的壓強(qiáng)傳感器的信號(hào)，來(lái)控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)、電磁閥的通斷；

同樣，上述鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)也可替換為卷筒繩纜機(jī)構(gòu)/齒輪齒條機(jī)構(gòu)。

第三種蓄能調(diào)載裝置是彈簧式，即：差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端與卷筒軸聯(lián)，一纜繩一端固定并纏繞在所述卷筒上，該纜繩另一端與一拉簧一端連接，該拉簧另一端連接織帶的一端，該織帶另一端固定并卷繞在一個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒上，該卷?yè)P(yáng)機(jī)的電機(jī)通過(guò)扭矩傳感器與其卷筒軸連，單片機(jī)/PLC通過(guò)讀取所述扭矩傳感器的數(shù)據(jù)，對(duì)該卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)及剎車控制。

對(duì)于以上三種蓄能調(diào)載機(jī)構(gòu)：

優(yōu)選的：在直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與超越離合器之間插入扭矩限制器，即直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主軸與扭矩限制器的一端軸連，而扭矩限制器的另一端與超越離合器的一端軸連；

優(yōu)選的：蓄能調(diào)載裝置的MCU/PLC可通過(guò)外部天線接收外部控制命令；

優(yōu)選的：對(duì)于含氣缸/液壓缸的蓄能調(diào)載裝置，在氣缸/液壓缸上安裝監(jiān)測(cè)活塞位置的位置傳感器，位置傳感器發(fā)信號(hào)給MCU或PLC。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明的浮體繩輪波浪能采集系統(tǒng)中的復(fù)位索通過(guò)彈簧連接配重，可提高波谷時(shí)的采能索拉力提高復(fù)位量，減少因采能索撓性彎曲導(dǎo)致的波高利用的損失，在波峰時(shí)減少?gòu)?fù)位索拉力，從而讓浮體的更多的浮力用來(lái)做功。

2)本發(fā)明中的硬直管/多級(jí)伸縮套筒，可以避免采能索直接承受海水沖擊下而彎曲(如彎曲太多則浮體上浮時(shí)會(huì)有部分波高用于拉直采能索)，從而避免波高做功損失。

3)本發(fā)明中的“刮板/壓輥去除海洋附著物”方案，借助于海水的沖擊力產(chǎn)生的扭矩力，來(lái)去除浮體表面的附著海洋附著生物，省去了人力去除附著物。

4)“滑筒去除繩索上附著物”方案利用采能索相對(duì)滑筒運(yùn)動(dòng)去除附著物，省掉人力成本。

5)本發(fā)明中的“摩擦輪組+繩索”這種直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以讓繩索不必像卷筒一樣反復(fù)纏繞，縮小了體積，同時(shí)省掉了部分增速機(jī)構(gòu)，降低了成本。

6)電機(jī)絕緣串聯(lián)方案可低成本解決波浪發(fā)電的能量匯集問(wèn)題，也提高了安全性可靠性。

7)本發(fā)明中的各種防雙繩纏繞機(jī)構(gòu)，可以有效的避免兩根繩的互相纏繞；

8)本發(fā)明中的蓄能調(diào)載系統(tǒng)，可以將不穩(wěn)定的波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)所需動(dòng)力，同時(shí)可對(duì)工作負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。

附圖說(shuō)明

圖1：雙主繩纜自導(dǎo)防纏機(jī)構(gòu)+卷筒機(jī)構(gòu)+彈簧配重的WEC結(jié)構(gòu)圖

圖1A：第二浮體通過(guò)U型環(huán)懸吊設(shè)備艙結(jié)構(gòu)圖

圖1B：滑輪均衡雙采能索拉力結(jié)構(gòu)圖

圖2：鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)+彈簧振子WEC結(jié)構(gòu)圖

圖3：摩擦輪組+多繩導(dǎo)向+Y形連接的WEC前視圖

圖4：摩擦輪組+單懸鏈防纏機(jī)構(gòu)+彈簧配重+硬直管的WEC側(cè)視圖

圖4A：拉簧外套橡膠管結(jié)構(gòu)圖 圖5：雙懸鏈防纏機(jī)構(gòu)示意圖

圖6：多級(jí)伸縮套筒結(jié)構(gòu)示意圖 圖7：刮條式去除海洋附著物裝置結(jié)構(gòu)圖

圖7A：圖7的局部視圖 圖7B：圖7的仰視圖

圖8：壓輥式、卷?yè)P(yáng)機(jī)&滑筒去除海洋附著物裝置結(jié)構(gòu)圖

圖9：多WEC的發(fā)電機(jī)串聯(lián)電氣示意圖 圖10：簡(jiǎn)稱旁標(biāo)側(cè)拉復(fù)位索俯視圖

圖11：錨鏈系滑輪側(cè)拉復(fù)位索+旁浮標(biāo)懸吊滑輪側(cè)拉配重的結(jié)構(gòu)圖

圖12：蓄能調(diào)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(氣缸蓄能、氣缸調(diào)壓)

圖13：蓄能調(diào)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(泵&馬達(dá)+蓄能器、電磁閥+泵調(diào)壓)

圖14：蓄能調(diào)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(拉簧蓄能、卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)節(jié))

圖15：蓄能調(diào)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(液壓缸+蓄能器、泵&馬達(dá)調(diào)壓)

圖16：蓄能調(diào)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(液壓缸+多蓄能器+多電磁閥)

1-超越離合器；2-止退棘爪；3-差速器的半軸齒輪；4-差速器轉(zhuǎn)殼；5-壓簧；6-懸臂：一端固定在浮體外壁上，另一端向浮體外側(cè)伸出的構(gòu)件；7-設(shè)備艙：只有底面開(kāi)孔的半封閉殼體，腔內(nèi)安裝各種設(shè)備構(gòu)件；8-導(dǎo)向柱：作為導(dǎo)軌用的柱子；9-棘輪；10-齒圈；11-卷筒；12-單作用液壓缸；13-蓄能器；14-氣管；15-彈簧；16-主繩纜；17-電動(dòng)閥配流柱塞泵：電機(jī)帶動(dòng)的閥配流柱塞泵；18-第二拉簧；19-扭矩限制器；20-硬直桿：硬的筆直長(zhǎng)桿，最好為鋼制；21-浮體；22-拉簧；23-增速器；24-發(fā)電機(jī)；25-主卷筒；26-采能索；27-主軸；28-重力錨；29-活塞桿；30-容積泵&馬達(dá)：既可以做泵又可以做馬達(dá)，端面配流或軸配流；31-齒輪齒條機(jī)構(gòu)；32-繩索；33-油管；34-開(kāi)式油箱；35-受控卷?yè)P(yáng)機(jī)；36-第一氣缸：?jiǎn)巫饔脷飧祝?7-織帶；38-齒輪；39-伺服電機(jī)；40-錨纜；41-繩子；42-電磁閥：電磁控制的開(kāi)關(guān)閥，電磁換向閥也可以達(dá)到同樣效果；43-天線；44-壓強(qiáng)傳感器；45-復(fù)位索；46-鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)；47-位置傳感器；48-電動(dòng)端面配流柱塞泵：電機(jī)帶動(dòng)的端面配流柱塞泵；49-滑輪架；50-環(huán)鏈輪；51-配重；52-扭矩傳感器；53-摩擦輪：類似皮帶輪，區(qū)別是凹槽不是梯形而是半圓形凹槽，凹槽表面材料摩擦系數(shù)大；54-副卷筒；55-密封圈；56-軸承；57-導(dǎo)纜器；59-潛標(biāo)：水下的浮體；60-滑輪；61-副繩纜；62-絕緣聯(lián)軸器：聯(lián)軸器的兩端互相絕緣；63-絕緣層；64-滾鏈輪；65-重塊：比重大于水，可以選用水泥塊/鐵塊/鉛塊；66-直管：筆直的管狀物，可以是方筒、六/八邊形等，不一定是圓筒；67-Y形繩索；68-雙滾輪導(dǎo)纜鉗：與船上的雙滾輪導(dǎo)纜鉗類似，區(qū)別是：兩個(gè)凹槽滾輪輪緣是緊貼的安裝在一起的，兩凹槽滾輪將被導(dǎo)引物夾在間隙內(nèi)，使其不能向各個(gè)方向上脫離；69-纜繩；70-抓地錨；71-橡膠或聚脲護(hù)套；72-環(huán)鏈；73-鏈環(huán)；74-U形環(huán)：形狀與去掉了銷子的起重吊裝用的U形環(huán)一樣，兩端有同軸線的孔；75-定向腳輪；76-滾子鏈；77-壓鏈輪：引導(dǎo)壓住鏈條切入鏈輪，防其脫落；78-伸縮多級(jí)套筒：類似于伸縮式魚竿或多級(jí)液壓缸結(jié)構(gòu)，多個(gè)套筒組成可伸縮；79-直線滾珠軸承：可以被直線滑動(dòng)軸承替換；80-卷?yè)P(yáng)機(jī)的自帶卷筒；81-凸緣；82-橡膠波紋管：起活動(dòng)連接作用；83-刮條：貼浮體表面延伸的長(zhǎng)條狀硬質(zhì)物，用于刮除浮體表面附著物；84-受浪板：與刮片固結(jié)在一起的板，其在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的周向上投影面積大；85-第三拉簧；86-滾刷：類似于刷漆用的滾筒刷；87-曲軸：貼浮體表面延伸的軸，軸上每個(gè)直線段部分都可以套有與滾筒刷結(jié)構(gòu)一樣的滾刷；88-細(xì)繩；89-套筒：套在繩索上的管，用來(lái)清除附著海洋生物；90-錨鏈；91-浮子；92-直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；93-第二浮體；94-圓柱；95-硬直管；96-第二氣缸：一種調(diào)壓用的單作用氣缸；97-氣囊；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

節(jié)I：圖1、圖12中，直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是主卷筒25+主繩纜16+副卷筒54+副繩纜61，收繩構(gòu)件是配重51。一根主繩纜16一端系在重力錨28上，另一端向上穿過(guò)安裝在浮體21底部的導(dǎo)纜器57/雙滾輪導(dǎo)纜鉗后繼續(xù)向上延伸，最后纏繞并末端固定在主卷筒25上，主卷筒25的主軸27通過(guò)軸承56、軸承座安裝在浮體21上，主卷筒25與副卷筒54通過(guò)主軸27軸連或通過(guò)齒輪/鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，副卷筒54上固定并纏有副繩纜61，副繩纜61的另一端向下延伸系在一配重51上(圖1所示是通過(guò)第二拉簧18連接，后有解釋)；副繩纜61的拉力與主繩纜16的拉力對(duì)主軸27產(chǎn)生的扭矩是相反的；主卷筒25通過(guò)其軸27輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；

圖2中，直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是滾鏈輪64，收繩構(gòu)件是配重51，一根豎立的直管66一端口與設(shè)備艙底部的孔對(duì)接(第二浮體93后下面吊著設(shè)備艙7)，直管66的底端開(kāi)口處安裝導(dǎo)纜器57/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，直管66內(nèi)有一根滾鏈76，其一端系在一根繩索32的一端，該繩索 32另一端向下通過(guò)所述導(dǎo)纜器57/雙滾輪導(dǎo)纜鉗后系在下方的重力錨28上，所述滾鏈76另一端向上繞過(guò)一鏈輪64后，再向下延伸連接一配重51，所述配重51在直管66內(nèi)并與直管66內(nèi)壁存在一定間隙，配重51上設(shè)有豎直通孔，所述繩索32從該豎直通孔中穿過(guò)，所述鏈輪64通過(guò)主軸(虛線表示)向外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，該主軸通過(guò)軸承、軸承座安裝在設(shè)備艙7上；

圖4的直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是摩擦輪53，一根繩索32一端系在重力錨28上，另一端向上通過(guò)安裝在浮體21底部的導(dǎo)纜器57/雙滾輪導(dǎo)纜鉗后，向上延伸，繞過(guò)摩擦輪53(本圖實(shí)為多個(gè)摩擦輪，后有解釋)后向下延伸，然后系在一配重51上；摩擦輪53為車有凹槽的輪,凹槽表面摩擦系數(shù)大；摩擦輪53通過(guò)其主軸27向外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，主軸27通過(guò)軸承56、軸承座安裝在浮體上；摩擦輪53+繩索32也可替換為環(huán)鏈輪50+鎖鏈72(見(jiàn)圖16)；

以上三種WEC，配重51也可以替換為拉簧22(如圖8、13)，即副繩纜61/繩索32/滾鏈76系在拉簧22一端，拉簧的另一端固定在浮體21上；

圖1、2、3、4、8、11、12、13、16中，主繩纜16、重力錨28與摩擦輪53/環(huán)鏈輪50/滾鏈輪64之間區(qū)段的繩索32/環(huán)鏈72/滾子鏈76，承受的拉力非常大，用于將浮體21的浮力做功轉(zhuǎn)換為拉動(dòng)直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的機(jī)械能，所以統(tǒng)稱為采能索，而副繩纜61、配重51與摩擦輪53/環(huán)鏈輪50/滾鏈輪64之間區(qū)段的繩索32/環(huán)鏈72/滾子鏈64，承受的拉力是配重51/拉簧22提供的復(fù)位拉力，力量小，所以統(tǒng)稱為復(fù)位索。對(duì)于卷筒，主繩纜與副繩纜是分開(kāi)的兩股，而對(duì)于摩擦輪/環(huán)鏈輪/滾鏈輪，采能索與復(fù)位索其實(shí)是一股，只是按區(qū)段不同來(lái)標(biāo)識(shí)。

浮體繩輪WEC是利用浮體相對(duì)于水下的重力錨之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)采集波浪能的，重力錨作為一個(gè)相對(duì)參考點(diǎn)，在浮體隨波浪上升時(shí)，浮體與重力錨間的距離增大，采能索受拉，于是其拉動(dòng)直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)線性轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸出動(dòng)力，這一過(guò)程，也拉動(dòng)了收繩構(gòu)件(彈簧/配重)，從而蓄能；而在浮體隨波浪下落時(shí)，浮體與重力錨間的距離縮短，浮體浮力對(duì)采能索的拉力消失，在收繩構(gòu)件的反向力作用下，直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)倒轉(zhuǎn)將采能索收回，如此循環(huán)。

節(jié)II：有時(shí)如果讓設(shè)備艙直接作為海面浮體而承受海浪沖擊，則會(huì)出現(xiàn)一系列問(wèn)題。

見(jiàn)圖2，直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是滾鏈輪64，它需要很長(zhǎng)的直管66來(lái)保證配重51有足夠的行程空間(10m)，而如果讓設(shè)備艙7作為海面上的浮體(即去掉第二浮體93)，那么因?yàn)閳A柱形長(zhǎng)直筒66的水阻很大，當(dāng)設(shè)備艙7受到海浪水平?jīng)_擊，會(huì)在設(shè)備艙7與直管66結(jié)合處出現(xiàn)非常大的應(yīng)力，易造成破壞。解決辦法是：浮體設(shè)計(jì)成水面上的第二浮體93下掛設(shè)備艙7的方式，設(shè)備艙7底面開(kāi)孔并與直管66的頂端口對(duì)接并作密封焊接，所述的主軸27、滾鏈輪64、軸承、軸承座均安裝在設(shè)備艙7內(nèi)，所述導(dǎo)纜器57/雙滾輪導(dǎo)纜鉗安裝在直管66底端開(kāi)口處，一根鎖鏈72一端系在第二浮體93底端，另一端系在設(shè)備艙7頂端，設(shè)備艙7體積應(yīng)小，以減少水的沖擊力，并且設(shè)備艙7+附帶的內(nèi)部機(jī)構(gòu)可整體比重大于水，完全靠上面的第二浮體懸吊。這樣第二浮體21在海面上的傾斜擺動(dòng)不會(huì)造成設(shè)備艙7的傾斜擺動(dòng)，設(shè)備艙7可視為一直承受的是頂部系點(diǎn)與長(zhǎng)管底端的導(dǎo)纜器57兩端的拉力。另外設(shè)備艙7頂端系點(diǎn)最好在直筒66的軸線上，這樣直管66、及其與設(shè)備艙7的結(jié)合處將不會(huì)出現(xiàn)大的彎矩。配重51側(cè)面安裝的定向腳輪75可上下在直管66內(nèi)滾動(dòng)，從而避免其與內(nèi)壁摩擦。

節(jié)III：如圖1，配重51通過(guò)第二拉簧18與副繩纜61連接，即第二拉簧18一端連接配重51，第二拉簧18另一端連接副繩纜61。目的主要是波谷時(shí)讓復(fù)位索的拉力(比起沒(méi)有第二拉簧18)更大，而在波峰時(shí)副繩纜61拉力相對(duì)更小。舉例：波浪的本質(zhì)是水質(zhì)點(diǎn)做近似 圓周運(yùn)動(dòng)(假設(shè)逆時(shí)針)，副繩纜上下速度是由浮體決定，在WEC靜止時(shí)第二拉簧18受到配重51的拉力的長(zhǎng)度定義為平衡長(zhǎng)度。當(dāng)從9點(diǎn)-6點(diǎn)，浮體21豎直方向上處于減速，所以副繩纜61也處于減速狀態(tài)，由于配重51的慣性以及第二拉簧18的拉力是由其伸長(zhǎng)量決定，配重51相對(duì)于復(fù)位索向下運(yùn)動(dòng)，第二拉簧18被慢慢拉大，在波谷時(shí)第二拉簧18被拉的長(zhǎng)度超過(guò)了平衡長(zhǎng)度，從而產(chǎn)生了一個(gè)比配重51濕重更大的復(fù)位拉力(實(shí)驗(yàn)表明有時(shí)達(dá)2倍以上)，而在6-3點(diǎn)第二拉簧18的彈性勢(shì)能對(duì)配重51做了功，配重51被向上拋通過(guò)3點(diǎn)，在波峰時(shí)由于配重51的慣性，第二拉簧18的長(zhǎng)度又比平衡長(zhǎng)度小，復(fù)位索拉力相對(duì)更小，有時(shí)為0。

優(yōu)選的：見(jiàn)圖4A，第二拉簧18的螺旋線材外套橡膠管/聚脲護(hù)套71；以隔絕第二拉簧18與海水，從而防腐；優(yōu)選的：見(jiàn)圖1、圖4，第二拉簧18與一根繩子41并聯(lián)，即第二拉簧18一端與繩子41一端連接，第二拉簧18另一端與繩子41另一端連接，繩子41長(zhǎng)度為拉簧最大允拉伸時(shí)的長(zhǎng)度，繩子41起保護(hù)作用，防止第二拉簧18被拉的過(guò)長(zhǎng)而被損壞。

配重+彈簧收繩適用于所有配重收繩需要加強(qiáng)的場(chǎng)合。

另外見(jiàn)圖2，給浮體加彈簧，也可以讓其落得更深，從而多收回一點(diǎn)繩索，多利用一點(diǎn)波高做功，浮體內(nèi)設(shè)有重塊65，它上面有豎直貫穿孔，浮體上的導(dǎo)向柱8從孔中穿過(guò)，重塊65下連接壓簧5，也可以將重塊65設(shè)置在外面，看圖的下面重塊65套在直管66上，重塊65上方連接彈簧15一端，彈簧15另一端連接設(shè)備艙7底，原理跟上面是一樣的，只是作用對(duì)象不一樣，當(dāng)然最好還是滾子鏈76與配重51間加第二拉簧18。

節(jié)IV：見(jiàn)圖4，WEC的直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是摩擦輪組(后面有解釋)，由于浮體21不斷縱蕩橫蕩，再加上海流的沖擊，所以繩索32會(huì)在橫向力的作用下彎曲，為了抑制這種彎曲，加了硬直管95，采能索26從硬直管95中穿過(guò)，該硬直管95頂端通過(guò)橡膠管82與浮體21底孔對(duì)接，即硬直管95頂端與橡膠管82一端口對(duì)接，橡膠管82的另一端口與浮體21底面開(kāi)孔對(duì)接(硬直管95+橡膠管82+浮體21內(nèi)部融合成一個(gè)半封閉空間，開(kāi)口在硬直管底部，里面可注入高壓空氣，將內(nèi)部的水面逼到硬直管95底部，從而更好的防止海水侵入浮體21腔內(nèi))，或參照?qǐng)D6，通過(guò)繩子41連接連接浮體底面。橡膠管82/繩子41使得硬直管95與浮體是活動(dòng)連接，可以自由傾斜。硬直管95底端口與錨基28之間要留出一段距離，以免浮體21帶著硬直管95上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，硬直管95底端撞到錨基28上。

為了防止硬直管95的底端開(kāi)口與采能索26摩擦，在所述硬直管底端開(kāi)口處安裝的導(dǎo)纜器68/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，采能索26從導(dǎo)纜鉗68/雙滾輪導(dǎo)纜鉗中穿出；同樣在硬直管內(nèi)某處也可安裝導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗/直線滾珠軸承，以避免采能索26與硬直管95內(nèi)壁摩擦；

硬直管也可替換為伸縮多級(jí)套筒78，見(jiàn)圖6，采能索26從伸縮多級(jí)套筒78中穿過(guò)，伸縮多級(jí)套筒78頂端通過(guò)橡膠管對(duì)接或通過(guò)繩子41連接到浮體21底面(即伸縮多級(jí)套筒78頂端兩側(cè)各系一根繩子41的一端，兩根繩子41的另一端叉分開(kāi)，系到浮體21的底面)。伸縮多級(jí)套筒78底端通過(guò)橡膠管82對(duì)接或通過(guò)繩子連接到所述重力錨28。

對(duì)于伸縮多級(jí)套筒，在其頂?shù)變啥巳肟谔幓蚱鋬?nèi)部安裝導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗/直線滾珠軸承79，以防采能索26與內(nèi)壁摩擦。

本節(jié)的硬直管與伸縮多級(jí)套筒利用其較強(qiáng)的抗彎剛性，讓繩索躲在其內(nèi)免受海水沖擊，可應(yīng)用于所有防止繩索彎曲變形的場(chǎng)合。

節(jié)V：見(jiàn)圖7，海面上的浮體經(jīng)常會(huì)受到海洋生物的附著，本圖給出了解決方案，具體為：浮體21為回轉(zhuǎn)體外形，一與浮體21同軸線的旋轉(zhuǎn)軸承56，其內(nèi)環(huán)緊套在浮體21表面 上，其外環(huán)上固結(jié)一細(xì)長(zhǎng)形刮條83，刮條83貼近浮體21外表面延伸；圖7B是仰視圖。

優(yōu)選的：所述刮條83的只在半柱面內(nèi)延伸；

原理：因?yàn)檩S承56的外環(huán)可自由旋轉(zhuǎn)，海流/海浪對(duì)刮條83的沖擊，產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)力矩，該力矩推動(dòng)刮條83旋轉(zhuǎn)，因刮條緊貼浮體21表面，所以可掃除浮體21表面附著物。

刮條83如在其旋轉(zhuǎn)周向上投影面積小，可與一周向上投影面積大的受浪板84固結(jié)，以增強(qiáng)波浪/海流的推動(dòng)力。

去除附著物的裝置還可以是這樣的，見(jiàn)圖8：浮體21為回轉(zhuǎn)體外形，一與浮體21同軸線的旋轉(zhuǎn)軸承56的內(nèi)環(huán)，緊套在浮體21表面上，該軸承21外環(huán)固結(jié)一曲軸87，該曲軸87的形狀為細(xì)長(zhǎng)形，貼近浮體21外表面、并在浮體21的同一軸截面內(nèi)、且在軸線一側(cè)延伸；在曲軸87上的直線段處套有滾筒刷86，滾筒刷86可在曲軸87上自由旋轉(zhuǎn)，并貼緊浮體21外表面；這個(gè)原理跟上圖刮片是一樣的，也是利用了波浪/海流的沖擊，所不同的是掃除工具由刮條83變成了滾筒刷86。由于滾筒刷86要與浮體21表面滾動(dòng)摩擦，所以不同旋轉(zhuǎn)半徑處的線速度會(huì)不同，這必然導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦，為減小阻力，對(duì)于浮體徑向上長(zhǎng)度較長(zhǎng)的曲軸直線段，所套的滾筒刷86要分成好幾個(gè)，串聯(lián)的套在曲軸直線段上。

同樣，為增強(qiáng)波浪/海流沖擊力，可以選擇的是在曲軸87上固結(jié)一受浪板84，該受浪板84在所述軸承的周向上投影面積大。

本節(jié)刮條83/滾筒刷去除海生物方案適用于所有海上浮標(biāo)，不限于WEC的浮體。

節(jié)VI：圖8，還包括了去除主繩纜/繩索/鎖鏈的海洋附著物裝置，具體結(jié)構(gòu)為：一管狀的滑筒89，套在采能索26上，滑筒89的比重大于水，滑筒89的上端面外緣連接一細(xì)繩88，該細(xì)繩88斜向一側(cè)向上延伸，其另一端固定并纏繞在一微型卷?yè)P(yáng)機(jī)35的卷筒上，該微型卷?yè)P(yáng)機(jī)35固定在一個(gè)懸臂6末端，卷?yè)P(yáng)機(jī)35的電機(jī)受MCU(即單片機(jī))/PLC控制，所述懸臂6的另一端固結(jié)在浮體21的外側(cè)面上。

其實(shí)，所述細(xì)繩88也可以直接固定在浮體21上底面外緣，因?yàn)橐乐節(jié)L筒刷86掃到，所以可固定到懸臂6的底端，原理是這樣的：由于浮體繩輪WEC的采能索26是不斷上下相對(duì)于浮體21運(yùn)動(dòng)來(lái)工作的，而滑筒89依靠自己重力拉緊細(xì)繩88，即相對(duì)于浮體21豎直方向上近乎不動(dòng)，所以滑筒89會(huì)相對(duì)于采能索26上下運(yùn)動(dòng)，從而掃除采能索26上的附著物，為了防止套筒89內(nèi)壁磨損采能索26，優(yōu)選的：滑筒89內(nèi)安裝導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗68/刷毛；為了防止套筒89繞著采能索26轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生細(xì)繩88纏繞現(xiàn)象，套筒89的上端口張開(kāi)，形似喇叭狀凸緣81，細(xì)繩88系到凸緣上。

而對(duì)于說(shuō)到的，細(xì)繩88固定并纏繞在卷?yè)P(yáng)機(jī)35上的目的是，可以由MCU來(lái)控制滑筒89的工作深度，當(dāng)然也可以在波浪很小的季節(jié)，MCU通過(guò)控制卷?yè)P(yáng)機(jī)35不斷的收放細(xì)繩88，來(lái)使滑筒89不斷的上下運(yùn)動(dòng)，從而可以自主的清除附著物而不依賴于波浪。

本節(jié)去除采能索的卷?yè)P(yáng)機(jī)懸吊滑筒方案其實(shí)也適用于所有海上繩索場(chǎng)合。

節(jié)VII：節(jié)I中提到了,利用摩擦輪與繩索之間的摩擦力，將線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，由于摩擦是一種F/V(力÷傳動(dòng)材料體積)較小的傳動(dòng)方式，所以需增強(qiáng)。圖3給出了通過(guò)多個(gè)摩擦輪+采能索并、串聯(lián)的設(shè)計(jì)，這里只講串聯(lián)。圖3從正面、圖4從側(cè)面的展示了串聯(lián)的方案，兩圖要結(jié)合著看。即：所述摩擦輪53為ABCDE，組成摩擦輪組，即：摩擦輪53與齒輪38通過(guò)軸27軸連，摩擦輪53、齒輪38、軸27及其軸承座構(gòu)成一個(gè)摩擦輪齒輪單元，軸27通過(guò)軸承座安裝在浮體機(jī)架上，五個(gè)同樣的摩擦輪齒輪單元軸線平行、同向、 端面對(duì)齊且依次緊挨的安裝在機(jī)架上，五個(gè)摩擦輪齒輪單元的齒輪38依次嚙合(排列類似奧運(yùn)五環(huán))，但每個(gè)摩擦輪53大小小于齒輪，所以摩擦輪53之間并不干涉；摩擦輪組的其中一個(gè)單元的軸27輸出動(dòng)力，繩索32依嚙合次序蜿蜒繞過(guò)每個(gè)摩擦輪齒輪單元的摩擦輪53，所謂蜿蜒繞過(guò)是指，繩索32在前行中繞相鄰的兩個(gè)摩擦輪的方向總是相反的。

原理：當(dāng)繩索32拉動(dòng)時(shí)將會(huì)通過(guò)靜摩擦力帶動(dòng)整列摩擦輪53轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦輪53的摩擦扭矩通過(guò)彼此嚙合的齒輪38匯集到一起，從某個(gè)主軸27輸出動(dòng)力。

優(yōu)點(diǎn)：這種設(shè)計(jì)可以讓一根繩索產(chǎn)生更大的摩擦力。

適用范圍：適用于所有需要依靠繩索摩擦力來(lái)做直線旋轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合，不限于WEC。

Ⅷ節(jié)：對(duì)于圖1、2、3、4、8、10，直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出的動(dòng)力通過(guò)超越離合器1傳給發(fā)電機(jī)，超越離合器1將直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以發(fā)電機(jī)24將持續(xù)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，但這個(gè)旋轉(zhuǎn)是時(shí)大時(shí)小時(shí)有時(shí)無(wú)(波浪帶動(dòng)浮體上升，采能索拉動(dòng)直線旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)做功，動(dòng)力經(jīng)超越離合器輸給發(fā)電機(jī)，波浪下降，采能索被回收，主軸倒轉(zhuǎn)，但此時(shí)超越離合器處兩端之間不傳動(dòng)，發(fā)電機(jī)不動(dòng))，如果要匯集這些WEC的發(fā)電機(jī)的電能，該如何做，圖9給出了解決方案，即：

發(fā)電機(jī)如為直流的，則并聯(lián)一功率二極管，二極管P極與發(fā)電機(jī)負(fù)極接在一起，多個(gè)波浪能采集系統(tǒng)的直流發(fā)電機(jī)與二極管組成的并聯(lián)支路，按同一方向串聯(lián)在一起形成總線；

在發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，其兩端電壓造成二極管截止，總線電流從發(fā)電機(jī)中過(guò)，發(fā)電機(jī)輸出電力，而當(dāng)發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí)，發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻將產(chǎn)生壓降，從而造成二極管導(dǎo)通，總線電流從二極管中經(jīng)過(guò)，不經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)，從而減少了發(fā)電機(jī)內(nèi)阻產(chǎn)生的功耗。

發(fā)電機(jī)如為交流的，則其輸出端接整流橋，多個(gè)浮體繩輪WEC的交流發(fā)電機(jī)的整流橋的輸出端，按同一方向串聯(lián)在一起形成總線；所述整流橋也可并聯(lián)濾波電容，以濾除交流成分。發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，總線電流的走向是二極管》發(fā)電機(jī)》二極管，當(dāng)發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí)，發(fā)電機(jī)相當(dāng)于電阻，產(chǎn)生壓降，這時(shí)總線電流從并聯(lián)的兩路串聯(lián)雙二極管支路中經(jīng)過(guò)，不經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)，避免了內(nèi)阻產(chǎn)生的功耗。

多個(gè)WEC的發(fā)電機(jī)串聯(lián)后，盡管每個(gè)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓時(shí)刻在變化，但整列串聯(lián)的發(fā)電機(jī)的電壓∑Ui就穩(wěn)定多了，這個(gè)不發(fā)那個(gè)發(fā)，這個(gè)不強(qiáng)那個(gè)強(qiáng)，穩(wěn)定了總電壓。

另外串聯(lián)會(huì)帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，就是累積電勢(shì)，即由于非常多的WEC的發(fā)電機(jī)電壓加到一起，電壓越來(lái)越高，發(fā)電機(jī)殼體如果接浮體的話，那么部分發(fā)電機(jī)殼體與其電樞繞組間的電勢(shì)非常大，這樣極易擊穿繞組，所以要將發(fā)電機(jī)金屬殼體用絕緣層63包裹起來(lái)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與外界也要通過(guò)兩端絕緣的聯(lián)軸器62以實(shí)現(xiàn)絕緣，同時(shí)發(fā)電機(jī)的金屬殼體與其一側(cè)總線用導(dǎo)線連通，這樣發(fā)電機(jī)殼體與電樞繞組的電勢(shì)差就小多了。

本圖串聯(lián)方案也適用于所有多發(fā)電機(jī)需要匯集能量的場(chǎng)合。

節(jié)IX：對(duì)于在大海里工作的浮體繩輪WEC，浮體是做各種運(yùn)動(dòng)，對(duì)于配重收繩的、非滾鏈直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的浮體繩輪WEC，復(fù)位索45與浮體21的夾角會(huì)做各種變化，為了防止復(fù)位索偏離正常工作平面而從副卷筒/摩擦輪/環(huán)鏈輪上脫落，也為了防止復(fù)位索與浮體摩擦，需在浮體上安裝另一導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗57，復(fù)位索從所述導(dǎo)纜器57/雙滾輪導(dǎo)纜鉗中穿過(guò)，見(jiàn)所有的配重收繩圖例。

另外在水下海浪海流的沖擊下，如果配重51無(wú)約束那么它將任意擺動(dòng)，極易發(fā)生采能索26與復(fù)位索45的互相纏繞現(xiàn)象，所以浮體繩輪WEC需要一個(gè)防雙繩纏繞機(jī)構(gòu)，方案如下：

一，潛標(biāo)側(cè)拉式，見(jiàn)圖12：一根纜繩69一端連接所述配重51，另一端向下向一側(cè)延伸，然后繞過(guò)一滑輪60后，最后連接在一水下浮子59上，所述滑輪60的滑輪架通過(guò)繩子連接到另一錨基28上；或者是省掉所述配重51，即從浮體下來(lái)的副繩纜61直接與一根纜繩69一端連接，該纜繩69另一端向下向一側(cè)延伸，然后繞過(guò)一滑輪60后，最后連接在一水下浮子59上，滑輪60的滑輪架通過(guò)繩子連接到另一錨基28上；

原理：潛標(biāo)59的浮力通過(guò)纜繩69對(duì)配重51進(jìn)行斜向下、一側(cè)拉拽，產(chǎn)生的水平分力使得配重51離開(kāi)主繩纜16，這樣副繩纜61與主繩纜16就不會(huì)發(fā)生纏繞了。而如果省掉了配重51，那就相當(dāng)于潛標(biāo)59作為WEC的收繩構(gòu)件了，利用潛標(biāo)59的浮力收繩復(fù)位。

二，單懸鏈側(cè)拉式，見(jiàn)圖4：一段纜繩69，中間系重塊65，纜繩69一端系在配重51上，另一端向下向一側(cè)延伸，最后連接到一抓地錨70上，該纜繩69也可替換為懸鏈；

原理：重塊65的濕重重力會(huì)拉緊纜繩69(懸鏈?zhǔn)强糠稚⒌淖灾禺a(chǎn)生拉力)，從而對(duì)配重51產(chǎn)生一個(gè)斜向下的拉力，水平分力部分會(huì)拉動(dòng)配重51離開(kāi)采能索26，使得復(fù)位索45與采能索26不會(huì)發(fā)生纏繞。

三，旁浮標(biāo)處側(cè)拉式，見(jiàn)圖11右側(cè)：在所述浮體21周圍一定距離處(比如50米)增加一浮標(biāo)91，浮體21及所述浮標(biāo)91被系泊系統(tǒng)錨定在某處，一根纜繩69一端系在配重51上，另一端向浮標(biāo)處延伸，繞過(guò)一滑輪60后向下延伸，最后連接一重塊65，所述滑輪60的滑輪架通過(guò)繩子41連接浮標(biāo)91底面；

比重大于水的重塊65會(huì)對(duì)纜繩69產(chǎn)生向下拉力，這個(gè)拉力沿著纜繩69傳導(dǎo)，從而拉拽配重51，從而使其遠(yuǎn)離采能索26，避免采能索26與復(fù)位索45發(fā)生纏繞?；?0的位置可以放在水下10m深處，正好處于配重51的上下運(yùn)動(dòng)行程(比如是在0m-20m深度)的中間高度，這樣纜繩69呈大約水平左右(0±11.31°)側(cè)拉配重，從而更充分發(fā)揮重塊65的濕重，幾乎都用來(lái)側(cè)拉配重51，如果是象一、二防纏機(jī)構(gòu)那樣，斜著側(cè)拉配重51，則只有部分拉力是用于水平側(cè)拉配重51，還有部分拉力是豎直方向上，干擾了復(fù)位索45拉力。另外此例中，配重51的運(yùn)動(dòng)引起的纜繩69的拉伸變動(dòng)量是比較小的，只有±0.99m，重塊65不需要很大的豎直位移，也就是說(shuō)水的阻力相對(duì)小很多，從而減少配重51上下運(yùn)動(dòng)的附帶阻尼。

也可以省掉上述配重51，而讓復(fù)位索45直接和所述纜繩69連接，重塊65作為收繩用的配重；但這樣復(fù)位索45就不是豎直向下拉了，而是斜向下，復(fù)位索26被豎直下拉的好處是不會(huì)對(duì)浮體21產(chǎn)生水平分力，避免產(chǎn)生彎矩。

也可以是(見(jiàn)圖10)：從浮體21上的引出來(lái)的復(fù)位索(即副繩纜61)穿過(guò)浮體側(cè)面的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗57后，水平延伸，經(jīng)過(guò)一段海上距離再穿過(guò)浮標(biāo)91側(cè)面上的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，然后再繞過(guò)安裝在該浮標(biāo)上的導(dǎo)向滾輪60后改為向下延伸，再穿過(guò)該浮標(biāo)底面的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，然后繼續(xù)向下延伸，最后系在配重(被浮標(biāo)擋住，未畫)上；

這樣復(fù)位索61的豎直段就與采能索分隔開(kāi)來(lái)，從而防止纏繞?？蛇x的是：在錨定浮體21/浮標(biāo)91的多根錨鏈90/錨纜中，可省掉所述復(fù)位索所在方向上的錨鏈90(如圖10)；即復(fù)位索61也可以做一個(gè)錨纜對(duì)浮體21/浮標(biāo)91發(fā)揮系泊作用；

四，錨鏈處側(cè)拉式，見(jiàn)圖11左側(cè)：浮體21被多點(diǎn)系泊系統(tǒng)錨定在某處，復(fù)位索45所連接的配重51與一根纜繩69的一端連接，該纜繩69的另一端斜向下向一側(cè)延伸，繞過(guò)一個(gè)滑輪60后向下連接一重塊65，該滑輪60的滑輪架通過(guò)繩子連接到所述系泊系統(tǒng)中的其中一根錨鏈90的中部；也可以省掉所述配重51，這樣復(fù)位索45直接和纜繩69一端連接(虛直線 部分)，讓重塊65的作為收繩用的配重；

這個(gè)設(shè)計(jì)的運(yùn)作機(jī)理跟上面都是一樣的，都是利用重塊的濕重側(cè)拉配重或者是濕重直接作為復(fù)位索復(fù)位的拉力，只是安裝地方不一樣。

優(yōu)選的，見(jiàn)圖11：對(duì)于以上四種采用重塊對(duì)配重提供側(cè)拉力的防雙繩纏繞機(jī)構(gòu)，側(cè)拉配重51的纜繩69/懸鏈(二、單懸鏈側(cè)拉防纏機(jī)構(gòu)中的懸鏈)，通過(guò)較長(zhǎng)的硬直桿20連接配重51，即纜繩69/懸鏈與硬直桿20一端連接，硬直桿20另一端與配重51活動(dòng)連接；目的是為了更好的防止配重51繞采能索26旋轉(zhuǎn)，假如因?yàn)槟撤N原因(比如非常強(qiáng)的海流沖擊)配重51克服了重塊65對(duì)它的側(cè)拉力，還是跑到了采能索26(圖11)的左邊，只要硬直桿另一端未到采能索左邊，那么因?yàn)橛仓睏U20是硬的不能彎折，配重51還是不能繞著采能索26旋轉(zhuǎn)。

五，雙懸鏈擋桿式，見(jiàn)圖5：復(fù)位索45所連接的配重51的兩側(cè)各系一根錨鏈90，兩根錨鏈90向兩側(cè)向下叉分開(kāi)，每根錨鏈90的另一端分別連接一個(gè)重力錨/抓地錨70；

本方案，是利用拉緊的錨鏈90與拉緊的采能索26之間的碰撞，來(lái)阻止配重51圍繞采能索26旋轉(zhuǎn)，顯然，無(wú)論配重51怎么運(yùn)動(dòng)，采能索26一直在兩根錨鏈72組成的連線的一側(cè)，但為防止采能索26被磨損，采能索26下半段可以替換為硬直桿20，硬直桿20底端通過(guò)互相扣合的一對(duì)鎖環(huán)73連接重力錨28，鎖環(huán)73可以讓硬直桿20自由傾斜。

也可省掉配重51，這樣復(fù)位索45與兩根錨鏈90/錨纜直接連接組成倒Y形；錨鏈72也可替換為錨纜，但應(yīng)在錨纜中間系重塊；這樣就成了利用懸鏈72/重塊的濕重來(lái)收繩了。

六，雙繩導(dǎo)向式，見(jiàn)圖1：浮體21有兩套相同的共軸的間隔一定軸向距離的主卷筒25及所配套的主繩纜16。從浮體21下來(lái)的兩根主繩纜16，分別從配重51上設(shè)置的兩個(gè)豎直孔中穿過(guò)，然后連接到重力錨28上；

很顯然，配重51被穿過(guò)它的兩根主繩纜16所引導(dǎo)，它的運(yùn)動(dòng)受到約束，不能大角度的旋轉(zhuǎn)，一旦旋轉(zhuǎn)兩根主繩纜16的變形將會(huì)對(duì)配重51產(chǎn)生反方向的恢復(fù)力矩。圖3，也是屬于雙繩導(dǎo)向式機(jī)構(gòu)，它是采用了兩套采能索26來(lái)引導(dǎo)配重51。

另外在所述配重51的豎直孔上下入口處設(shè)有導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗68，主繩纜16(圖1)/采能索26(圖3)從該導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗68中穿過(guò)；這樣采能索就不會(huì)與豎直孔摩擦了。

另外，見(jiàn)圖1，浮體21在海面將承受波浪的左右振蕩和搖擺，浮體21會(huì)出現(xiàn)不同傾角，這時(shí)兩根主繩纜16會(huì)出現(xiàn)拉力不同現(xiàn)象，所以對(duì)于雙繩導(dǎo)向防纏機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，還要有一個(gè)調(diào)配拉力機(jī)構(gòu)，這里有三種設(shè)計(jì)：

設(shè)計(jì)1，滑輪連接重力錨：見(jiàn)圖1B，即：從浮體21向下延伸的原本要連接重力錨28的兩根采能索26，改為在靠近重力錨28上方處合為一股并繞過(guò)一滑輪，該滑輪的滑輪架49通過(guò)一根繩子連接重力錨28；利用滑輪將兩根采能索26的拉力相等。

設(shè)計(jì)2，浮體U形環(huán)懸吊設(shè)備艙：見(jiàn)圖1A，將浮體設(shè)計(jì)成第二浮體93下掛設(shè)備艙7的形式，第二浮體93在水面，設(shè)備艙7在其下方，設(shè)備艙7為只有底面開(kāi)孔的半封閉殼體，主軸、卷筒、軸承、軸承座均安裝在設(shè)備艙7內(nèi)，導(dǎo)纜器57/雙滾輪導(dǎo)纜鉗安裝在設(shè)備艙7底面開(kāi)孔處，設(shè)備艙殼體的左右兩側(cè)分別外固結(jié)一圓柱94的一端，兩個(gè)圓柱94同軸線，兩個(gè)圓柱94分別插入一U型環(huán)74的兩個(gè)孔中(圓柱與孔為間隙配合)，該U形環(huán)74的中段的外側(cè)與第二浮體93底端通過(guò)繩子41連接(也可U形環(huán)74中段外側(cè)與第二浮體93底面固結(jié))；需要注意的是：兩根主繩纜16從設(shè)備艙7底部所穿出的兩點(diǎn)(即它們所穿出的導(dǎo)纜器57)連線，要與U形環(huán)74的兩孔的軸線垂直，同時(shí)所述兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)要恰好在U形環(huán)兩孔連 線上，當(dāng)?shù)诙◇w93左右傾斜時(shí)，兩主繩纜16與圓柱94的垂直距離相等，根據(jù)力學(xué)分析可知，此時(shí)兩主繩纜16的拉力是相當(dāng)?shù)?。而?dāng)?shù)诙◇w93前后搖擺時(shí)，因?yàn)檫@個(gè)方向上兩根主繩纜16是對(duì)齊的，所以受力是一樣的。圖1A實(shí)施方案定義為U形環(huán)74懸吊方案。

設(shè)計(jì)3，Y形連接重力錨+浮體懸吊：見(jiàn)圖3，采能索26與重力錨28之間采用Y形繩索連接，即：所述兩根采能索26先不連接重力錨28，改為先均布的、且對(duì)稱的連接一硬直桿20的兩端，該硬直桿20再通過(guò)Y形繩索67連接重力錨，即：Y形繩索67的兩個(gè)頂端分別與硬直桿20的兩端連接，Y形繩索67的底端與重力錨28連接。

而關(guān)于浮體，則要采用第二浮體懸吊設(shè)備艙的結(jié)構(gòu)形式，懸吊方式可以是：U形環(huán)/單繩/Y形繩索任意一種，U形環(huán)連接可參照?qǐng)D1A，至于單繩連接，則是：連接用的纜繩一端連接到第二浮體93底面，另一端連接到設(shè)備艙7頂面上的系點(diǎn)，該系點(diǎn)在中心線FF’與設(shè)備艙7頂面的交點(diǎn)上。所謂中心線：將設(shè)備艙7向上拉，從而將兩根采能索26及重力錨上28的Y形繩索均拉緊，這時(shí)兩根采能索26被拉直而且近乎平行，兩根采能索26確定了一個(gè)平面，在這平面內(nèi)有一根直線位于二者之間與二者平行且距離相當(dāng)，這個(gè)就是中心線FF’。

而圖3采用了上下Y形繩索連接方式，第二浮體93在水面，設(shè)備艙7在其下方，主軸27、摩擦輪53、軸承、軸承座均安裝在設(shè)備艙7內(nèi)，所述導(dǎo)纜器57/雙滾輪導(dǎo)纜鉗安裝在設(shè)備艙底面開(kāi)孔處；設(shè)備艙7通過(guò)Y形繩索67與第二浮體93活動(dòng)連接，Y形底端與第二浮體93底端活動(dòng)連接，Y形兩個(gè)頂端與設(shè)備艙7頂面活動(dòng)連接；當(dāng)將Y形繩索拉直使得其所在平面與拉直的兩根采能索平行的時(shí)候，先對(duì)準(zhǔn)Y形繩索的中心O點(diǎn)到中心線FF’上，然后再將Y的兩個(gè)頂端系到設(shè)備艙7頂面上。這樣O拉力作用點(diǎn)與兩采能索26距離相當(dāng)，無(wú)論第二浮體93做各種傾斜搖擺等動(dòng)作,兩采能索26拉力相等。

需說(shuō)明的是，對(duì)于上部Y形繩索所在平面與兩平行的采能索所在平面，可呈任何角度，而本圖設(shè)計(jì)成了重合關(guān)系，這樣：當(dāng)兩根采能索26出現(xiàn)拉出長(zhǎng)度不一的時(shí)候，根據(jù)力學(xué)分析可知，拉出長(zhǎng)度較長(zhǎng)的那根采能索26受力較小，而拉出較短的采能索受力較大，從而自動(dòng)使得拉出較短的采能索產(chǎn)生更多的滑動(dòng)摩擦，從而趕上拉出較長(zhǎng)的采能索，使得它們長(zhǎng)度一致，也就是說(shuō)它具備了自動(dòng)調(diào)節(jié)兩繩長(zhǎng)度的功能。

七，穿吊錨式，有兩種，第一種是：所述重力錨兩側(cè)分別與分開(kāi)一定距離的兩根繩子的一端連接，所述兩繩子的另一端分別連接海面上間隔一定距離的兩浮子，兩浮子被錨定；所述重力錨上設(shè)有豎直的貫穿孔，所述復(fù)位索從該貫穿孔中穿過(guò)，繼續(xù)向下連接配重；

滑輪式：一根纜繩從一凹槽滑輪繞過(guò)，所述重力錨頂端與所述滑輪的滑輪架固結(jié)，所述纜繩的兩端分別連接海面上的分隔開(kāi)一定距離的兩浮子上，兩浮子被錨定，重力錨被該纜繩懸吊在水中上設(shè)有豎直的貫穿孔，所述復(fù)位索從該貫穿孔中穿過(guò)后，繼續(xù)向下連接配重；

對(duì)于所述兩種穿吊錨式防纏機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的是，貫穿孔的上下兩個(gè)入口處安裝導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜鉗，采能索從導(dǎo)纜鉗/雙滾輪導(dǎo)纜鉗中穿過(guò)，以防摩擦。

原理：因?yàn)閼业踔亓﹀^的兩根繩子/纜繩(繞滑輪的)會(huì)在重力錨自轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位力矩來(lái)抑制它自轉(zhuǎn)，所以重力錨是不自轉(zhuǎn)的，這樣只要把浮體錨定住不讓其自轉(zhuǎn)，則對(duì)于復(fù)位索來(lái)說(shuō)，其上端被浮體底部的導(dǎo)纜器/雙滾輪導(dǎo)纜器約束，而下段又被重力錨的豎直貫穿孔約束，所以是不能繞著采能索轉(zhuǎn)動(dòng)的。

本節(jié)的防雙繩纏繞機(jī)構(gòu)，也適用于海上其他設(shè)備的相近繩索間防纏場(chǎng)合。

節(jié)X：見(jiàn)圖12、13、14、15、16，由直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)+超越離合器，可將浮體的上下 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但這個(gè)轉(zhuǎn)速是時(shí)快時(shí)慢，而且時(shí)有時(shí)無(wú)，所以還需要把不穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，CN102016294A、US20130200626給出了解決辦法，它是利用抬高重物來(lái)蓄能，但WEC在大海里運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要調(diào)節(jié)工作載荷，例如大浪時(shí)它必須把工作負(fù)荷調(diào)高，以增加采能索拉力、浮體的吃水，這樣才能吸收更多波浪能，而小浪時(shí)要把工作負(fù)荷調(diào)低，以減小采能索的拉力、浮體的吃水深度，讓浮體能被小浪推動(dòng)從而產(chǎn)生足夠行程，工作負(fù)荷與浪高存在一個(gè)最佳的匹配關(guān)系。

圖12、13、14、15、16給出了解決方案，即：增加了止退棘輪機(jī)構(gòu)9、差速器/行星齒輪、蓄能調(diào)載裝置；所述WEC核心系統(tǒng)的直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與超越離合器1的一端，通過(guò)齒輪/鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)76聯(lián)動(dòng)或軸27連，所述超越離合器1另一端與止退棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪9軸聯(lián)，止退棘爪2安裝在機(jī)架上，所述棘輪9與差速器/行星齒輪的第一動(dòng)力端軸連，差速器/行星齒輪的第二動(dòng)力端通過(guò)增速器23驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)24，差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端與蓄能調(diào)載裝置的輸入動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件軸連。

直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)輸入的動(dòng)力先是經(jīng)過(guò)超越離合器1，使往復(fù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成單向旋轉(zhuǎn)，然后經(jīng)過(guò)止退棘輪機(jī)構(gòu)(作用是防止差速器/行星齒輪的第二動(dòng)力端的動(dòng)力返回，帶動(dòng)直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)倒轉(zhuǎn))，然后經(jīng)差速器/行星齒輪分成兩路，一路是輸給第二動(dòng)力端給發(fā)電機(jī)，一路是第三動(dòng)力端給蓄能裝置。前面說(shuō)了，由超越離合器1過(guò)來(lái)輸入給差速器/行星齒輪的第一動(dòng)力端的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是不穩(wěn)定的，而對(duì)于第二動(dòng)力端，其所聯(lián)接的增速器23+發(fā)電機(jī)24，由于是把轉(zhuǎn)速放大，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量被平方的放大，所以第二動(dòng)力端在短時(shí)間內(nèi)可視為恒速。由于差速器/行星齒輪是三個(gè)動(dòng)力端互相關(guān)聯(lián)，第一動(dòng)力端的劇烈變化，只能由第三動(dòng)力端來(lái)匹配，第三動(dòng)力端所接的蓄能調(diào)載裝置，在第一動(dòng)力端速度快、第二動(dòng)力端消化不了的時(shí)候，蓄將多余的機(jī)械能儲(chǔ)存起來(lái)，在第一動(dòng)力端速度慢/靜止的時(shí)候，又將先前積蓄的能量釋放，滿足推動(dòng)第二動(dòng)力端的要求。因?yàn)槿齻€(gè)動(dòng)力端的工作扭矩是相互關(guān)聯(lián)的，所以當(dāng)需要改變工作負(fù)荷時(shí)，不但要改變第二動(dòng)力端的負(fù)載，還要同時(shí)改變第三動(dòng)力端的蓄能調(diào)載裝置的工作載荷。

蓄能調(diào)載裝置有三種，分別是液壓式、氣壓式、拉簧式，分別是：

第一種，液壓式，包括液壓&機(jī)械能互換裝置、調(diào)壓裝置。

其中液壓&機(jī)械能互換裝置分為兩種，一種是采用液壓缸(見(jiàn)圖16)，即：一單作用液壓缸12的加長(zhǎng)活塞桿29，其加長(zhǎng)段做成齒條31，與齒輪嚙合，該齒輪與所述的差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端軸聯(lián)，單作用液壓缸12固定在機(jī)架上，其進(jìn)出油口通過(guò)油管33接蓄能器13；

其中，上述齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可替換為鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即：差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端與滾鏈輪軸聯(lián)，與之嚙合的滾子鏈的一端與所述單作用液壓缸12的活塞桿29連接，滾子鏈的另一端系一重塊/拉簧，拉簧另一端系在機(jī)架上；

加拉簧/重塊可以讓滾子鏈的另一端保持張力，保持穩(wěn)定，防止?jié)L子鏈從鏈輪上脫落。

優(yōu)選的，對(duì)于鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可參考圖12，所述重塊65在一豎直滑筒66內(nèi)并與其內(nèi)壁保持間隙，滑筒66固定在機(jī)架上。這樣重塊65就只在豎直滑筒66內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，不會(huì)亂擺，避免鏈條脫離鏈輪。

同樣齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可替換為卷筒纜繩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖15)，即：差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端與卷筒11軸聯(lián)，一纜繩69一端固定并纏繞在卷筒11上，該纜繩另一端與所述單作用液壓缸的活塞桿29連接；

原理(圖15)：由于第二動(dòng)力端轉(zhuǎn)速很難短時(shí)間改變，當(dāng)差速器/行星齒輪的第一動(dòng)力端 (太陽(yáng)輪)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，第三動(dòng)力端(與卷筒11軸連的行星架)將會(huì)被驅(qū)動(dòng)，以吸收多余動(dòng)力，第三動(dòng)力端會(huì)通過(guò)卷筒11纜繩69機(jī)構(gòu)拉動(dòng)單作用液壓缸12活塞桿29，液壓缸12輸出高壓油給蓄能器13；當(dāng)?shù)谝粍?dòng)力端停轉(zhuǎn)時(shí)，蓄能器13釋放高壓油給液壓缸12，推動(dòng)活塞復(fù)位，從而拉動(dòng)纜繩69帶動(dòng)卷筒11倒轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)第三動(dòng)力端倒轉(zhuǎn)，由于止退棘爪2的作用，棘輪9不能倒轉(zhuǎn)，所以第一動(dòng)力端不能反轉(zhuǎn)，第三動(dòng)力端10此時(shí)只能驅(qū)動(dòng)第二動(dòng)力端繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。

第二種液壓&機(jī)械能互換裝置為采用容積泵兼馬達(dá)(見(jiàn)圖13)，即：容積泵兼馬達(dá)30與差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端軸聯(lián)；容積泵兼馬達(dá)30的一個(gè)進(jìn)出口經(jīng)油管接油箱34，容積泵兼馬達(dá)30的另一個(gè)進(jìn)出口經(jīng)油管33接蓄能器13；

原理：當(dāng)差速器/行星齒輪的第一動(dòng)力端高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，其第三動(dòng)力端將會(huì)被驅(qū)動(dòng)，以吸收多余動(dòng)力，第三動(dòng)力端會(huì)帶動(dòng)容積泵兼馬達(dá)30，容積泵兼馬達(dá)30會(huì)從開(kāi)式油箱34中抽取液壓油，輸出高壓液壓油給蓄能器13；當(dāng)差速器/行星齒輪的第一動(dòng)力端停轉(zhuǎn)時(shí)，蓄能器13釋放高壓油，驅(qū)動(dòng)容積泵兼馬達(dá)30反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)第三動(dòng)力端倒轉(zhuǎn)，由于止退棘爪2的作用，第一動(dòng)力端所軸連的棘輪9不能倒轉(zhuǎn)，所以第三動(dòng)力端此時(shí)只能驅(qū)動(dòng)第二動(dòng)力端繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。

很顯然，第三動(dòng)力端的工作扭矩取決于液壓缸/容積泵兼馬達(dá)的工作負(fù)荷，進(jìn)一步的取決于蓄能器氣囊的壓強(qiáng)。所以只要改變了蓄能器氣囊的壓強(qiáng)，就能改變第三動(dòng)力端的工作扭矩(因?yàn)榈诙?dòng)力端相當(dāng)于恒速或固定)，就能改變第一動(dòng)力端的工作扭矩，也就改變了直線旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作扭矩，也就改變了采能索的拉力，也就改變了波浪對(duì)浮體做功時(shí)的吃水深度，也就改變了整個(gè)WEC的工作負(fù)荷。對(duì)于以上兩種液壓&機(jī)械能互換裝置，它們所配套的調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)可以有3種：

第1種調(diào)壓裝置，見(jiàn)圖13：所述蓄能器13的氣囊97經(jīng)氣管14接一電動(dòng)閥配式氣泵17的出口，該閥配式氣泵17的進(jìn)口接大氣，在所述閥配式氣泵17與所述氣囊97之間再叉分出一條氣管支路，該氣管支路通過(guò)一電磁閥42后接大氣，MCU根據(jù)氣囊97所連氣管上的壓強(qiáng)傳感器44獲取壓強(qiáng)信息，來(lái)控制閥配式氣泵17的啟停、電磁閥42的通斷；

原理：平時(shí)電磁閥42、電動(dòng)閥配式氣泵17都是關(guān)閉的。假如我們發(fā)現(xiàn)海上浪比較大，想要調(diào)大工作負(fù)荷，我們通過(guò)天線給MCU發(fā)出指令，MCU接收到后，控制閥配式氣泵17開(kāi)始從大氣中抽氣，注入到蓄能器13的氣囊97中，氣囊97的壓強(qiáng)得以升高，MCU通過(guò)壓強(qiáng)傳感器44來(lái)不斷監(jiān)測(cè)上升的液壓，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值后，MCU關(guān)掉閥配式氣泵17；假如浪變小，我們想調(diào)小工作負(fù)荷，給MCU發(fā)出指令，MCU收到后，打開(kāi)電磁閥42，這時(shí)候氣囊97的高壓空氣就開(kāi)始經(jīng)過(guò)電磁閥42溢出，MCU通過(guò)壓強(qiáng)傳感器44來(lái)不斷監(jiān)測(cè)下降的液壓，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值后，便關(guān)斷電磁閥42。

閥配式液壓泵也可以由端面配流液壓泵與單向閥的串聯(lián)支路替代，它們的功能是一樣的，單向閥導(dǎo)通方向?yàn)槊嫦驓饽乙粋?cè)；

第2種調(diào)壓裝置，見(jiàn)圖15：所述蓄能器13的氣囊97接一氣管14，該氣管先后經(jīng)壓強(qiáng)傳感器44、電磁閥42，接到一電動(dòng)端面配流柱塞泵48上，MCU讀取壓強(qiáng)傳感器44發(fā)來(lái)的信息，控制電動(dòng)端面配流柱塞泵48的啟停、電磁閥的通斷；

原理：平時(shí)，電磁閥42、端面配流柱塞泵48都關(guān)閉。當(dāng)想調(diào)高氣囊97壓強(qiáng)時(shí)，通過(guò)天線43給PLC發(fā)指令，PLC收到后打開(kāi)電磁閥42，并啟動(dòng)端面配流柱塞泵48，端面配流柱塞泵48從大氣抽取空氣注入氣囊97中，然后PLC通過(guò)壓強(qiáng)傳感器44來(lái)不斷監(jiān)測(cè)上升的氣壓，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值后，PLC關(guān)斷端面配流柱塞泵48、電磁閥42，當(dāng)需調(diào)小氣囊97壓強(qiáng)時(shí)，PLC 打開(kāi)電磁閥42，這時(shí)氣囊97的高壓氣體通過(guò)電磁閥42溢出，并推動(dòng)端面配流柱塞泵旋轉(zhuǎn)，溢出到大氣，PLC通過(guò)壓強(qiáng)傳感器44監(jiān)測(cè)下降的氣壓，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值后，關(guān)斷電磁閥42。

第3種調(diào)壓裝置，見(jiàn)圖16：液壓&機(jī)械能互換裝置中的蓄能器為多個(gè)，且氣囊壓強(qiáng)不同；由所述單作用液壓缸/容積泵兼馬達(dá)出口(高壓側(cè))，引出的油管，然后再叉分成多個(gè)支路，每個(gè)支路經(jīng)過(guò)一電磁閥42后接一蓄能器13，各個(gè)支路上的蓄能器13氣囊壓強(qiáng)不同，單片機(jī)/PLC通過(guò)壓強(qiáng)傳感器44獲取液壓數(shù)據(jù)，然后對(duì)所述各支路上的電磁閥42進(jìn)行通斷控制；

原理：平時(shí)，只有一個(gè)支路上的電磁閥打開(kāi)，比如，當(dāng)我們想讓單作用液壓缸12工作在5MPa時(shí)，則給MCU發(fā)出指令，MCU只讓5Mpa支路上的電磁閥42打開(kāi)(同時(shí)關(guān)閉其他支路的電磁閥42)。但為了更好的工作，MCU在切換電磁閥的時(shí)候，會(huì)根據(jù)所述單作用液壓缸/容積泵兼馬達(dá)出口(高壓側(cè))，引出的油管上的壓強(qiáng)傳感器44的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷切換的時(shí)機(jī)。比如由于長(zhǎng)期工作導(dǎo)致5Mpa蓄能器進(jìn)了過(guò)多的液壓油，導(dǎo)致其氣囊變小而壓強(qiáng)增加到8Mpa(當(dāng)只有5MPa支路上的電磁閥打開(kāi)時(shí)，MCU通過(guò)所述單作用液壓缸12所連的油管上的液壓傳感器44可以獲知)，而20Mpa蓄能器放出過(guò)多的液壓油，氣囊超大壓強(qiáng)降到15Mpa，這就需要從5Mpa蓄能器中抽取一部分液壓油注入到20Mpa蓄能器中，做法是：由于海浪的上下起伏，第三動(dòng)力端要不斷正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，單作用液壓缸12的活塞也要往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，MCU根據(jù)壓強(qiáng)傳感器44來(lái)判斷是活塞是在壓縮還是在復(fù)位，當(dāng)發(fā)現(xiàn)活塞開(kāi)始?jí)嚎s液壓油的時(shí)候，MCU立即只令20Mpa支路的電磁閥打開(kāi)(其他關(guān)閉)，這時(shí)單作用液壓缸12輸出的高壓液壓油開(kāi)始進(jìn)入20Mpa蓄能器中(雖然這時(shí)，相當(dāng)于氣囊壓強(qiáng)改變，工作負(fù)荷改變，采能索拉力改變，但借助于WEC整個(gè)設(shè)備的慣性，浮體依然會(huì)向上沖擊一段距離，依然帶動(dòng)第一動(dòng)力端，第三動(dòng)力端依然會(huì)繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng))。當(dāng)MCU通過(guò)壓強(qiáng)傳感器44判斷活塞開(kāi)始復(fù)位時(shí)，立即只令5Mpa支路的電磁閥42打開(kāi)(其他關(guān)閉)，這時(shí)5Mpa蓄能器中的液壓油會(huì)釋放，推動(dòng)活塞復(fù)位。然后MCU再在活塞開(kāi)始?jí)嚎s的時(shí)候，只打開(kāi)20Mpa支路電磁閥，在活塞開(kāi)始復(fù)位時(shí)，只打開(kāi)5MPa電磁閥。這樣就實(shí)現(xiàn)了調(diào)配各蓄能器中液壓油的目的。同理，其他蓄能器間的液壓油調(diào)配也可參照此做法。

第二種蓄能調(diào)載裝置為氣壓式的，見(jiàn)圖12，即：差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端與滾鏈輪64軸聯(lián)，與之嚙合的滾子鏈的一端與一第一氣缸36的活塞桿連接，該滾子鏈的另一端系一重塊65/拉簧(拉簧另一端系在機(jī)架上)；第一氣缸36固定在機(jī)架上，第一氣缸36引出來(lái)的氣管14，在經(jīng)過(guò)一電磁閥42后，再接一第二氣缸96，第二氣缸96也為一單作用氣缸，該單作用氣缸的活塞桿加長(zhǎng)，加長(zhǎng)部分做成齒條，與該齒條嚙合的齒輪與被PLC控制的伺服電機(jī)39的轉(zhuǎn)子軸聯(lián)，PLC依據(jù)伺服電機(jī)39的位置模塊反饋回來(lái)的電機(jī)狀態(tài)或通過(guò)所述第一氣缸36引出的氣管上的壓強(qiáng)傳感器的信號(hào)，來(lái)控制伺服電機(jī)39的旋轉(zhuǎn)、電磁閥42的通斷；第二氣缸也可替換為端面配流的氣泵，該氣泵一個(gè)進(jìn)出口接大氣，另一個(gè)進(jìn)氣口接一路氣管，該路氣管經(jīng)所述電磁閥42接所述第一氣缸36，所述氣泵與前述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連；

原理：平時(shí)電磁閥42是關(guān)閉的，第一氣缸36內(nèi)的氣體是一定的。當(dāng)?shù)谝粍?dòng)力端處于高速時(shí)，第三動(dòng)力端驅(qū)動(dòng)鏈輪64正轉(zhuǎn)拉動(dòng)活塞桿29，從而壓縮第一氣缸36里的氣體，從而將第二動(dòng)力端多余的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣壓能，(第一氣缸36相當(dāng)于一個(gè)氣彈簧)，當(dāng)?shù)谝粍?dòng)力端停轉(zhuǎn)時(shí)，第一氣缸36內(nèi)的高壓氣體推動(dòng)活塞復(fù)位，拉動(dòng)鏈輪64反轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)第三動(dòng)力端反轉(zhuǎn)，由于止退棘爪2不允許第一動(dòng)力端反轉(zhuǎn)，所以第三動(dòng)力端只能推動(dòng)第二動(dòng)力端繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將先前存儲(chǔ)的氣壓能再轉(zhuǎn)換機(jī)械能。而當(dāng)我們需要改變第一氣缸36內(nèi)的氣壓時(shí)，可發(fā)指 令給PLC。PLC打開(kāi)電磁閥42，同時(shí)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)齒輪齒條機(jī)構(gòu)31帶動(dòng)第二氣缸96的活塞桿移動(dòng)，從而通過(guò)氣管14從第一氣缸36內(nèi)抽取或注入氣體。

優(yōu)選的，見(jiàn)圖12，所述重塊65在一個(gè)豎直滑筒66內(nèi)并與其內(nèi)壁保持間隙，滑筒66固定在機(jī)架上，重塊65只能在滑筒66內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)亂擺，避免鏈條脫離鏈輪64；

同樣，所述鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)也可替換為卷筒繩纜機(jī)構(gòu)/齒輪齒條機(jī)構(gòu)；

第三種蓄能調(diào)載裝置是彈簧式，圖14，即：差速器/行星齒輪的第三動(dòng)力端(即半軸齒輪)與卷筒11軸聯(lián)，一纜繩69一端固定并纏繞在該卷筒11上，該纜繩另一端與一第三拉簧85一端連接，該第三拉簧85另一端連接織帶37的一端，該織帶37另一端固定并卷繞在的一個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)的自帶卷筒80上，該卷?yè)P(yáng)機(jī)的電機(jī)35通過(guò)扭矩傳感器52與自帶卷筒80軸連，單片機(jī)/PLC通過(guò)讀取該傳感器52的數(shù)據(jù)，對(duì)該卷?yè)P(yáng)機(jī)控制指令，進(jìn)行正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)及剎車；

原理：平時(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)自身卷筒80是處于制動(dòng)狀態(tài)的，所以織帶37的這一端是固定的。當(dāng)?shù)谝粍?dòng)力端(差速器左半軸)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，第三動(dòng)力端(差速器右半軸)要吸納更多動(dòng)力，第三動(dòng)力端帶動(dòng)卷筒11旋轉(zhuǎn)，從而拉動(dòng)纜繩69，拉動(dòng)第三拉簧85，從而將第一動(dòng)力端的多余動(dòng)力轉(zhuǎn)換為第三拉簧85的彈性勢(shì)能。當(dāng)左半軸不轉(zhuǎn)時(shí)，在第三拉簧85的拉力作用下，卷筒11反轉(zhuǎn)帶動(dòng)差速器的第三動(dòng)力端倒轉(zhuǎn)，由于有止退棘爪2，左半軸不可能倒轉(zhuǎn)，所以第三動(dòng)力端返回的動(dòng)力只供給了第二動(dòng)力端即球殼4，去驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)G。調(diào)節(jié)第三拉簧85的拉力可調(diào)節(jié)右半軸的工作扭矩、主軸27的工作扭矩、WEC的工作負(fù)荷。當(dāng)需要調(diào)大負(fù)荷時(shí)，給MCU發(fā)指令，MCU控制卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒80旋轉(zhuǎn)，拉動(dòng)織帶37，從而拉動(dòng)第三拉簧85的一端使第三拉簧85拉力更大。在這個(gè)過(guò)程中MCU也通過(guò)扭矩傳感器52監(jiān)測(cè)扭矩的變化，一旦達(dá)到預(yù)定值就立即關(guān)掉卷?yè)P(yáng)機(jī)的電機(jī)35。當(dāng)需要調(diào)小負(fù)荷時(shí)，給MCU發(fā)指令，MCU控制卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒80旋轉(zhuǎn)，放出織帶37，第三拉簧85的縮短，使第三拉簧85拉力變小。在這個(gè)過(guò)程中MCU也通過(guò)扭矩傳感器52監(jiān)測(cè)扭矩的變化，一旦達(dá)到預(yù)定值就立即關(guān)掉卷?yè)P(yáng)機(jī)的電機(jī)35。

優(yōu)選的，見(jiàn)圖16：在直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與超越離合器之間插入扭矩限制器19，即直線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中是環(huán)鏈輪50通過(guò)鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)76帶動(dòng)滾鏈輪64)的輸出端通過(guò)主軸與扭矩限制器19的一端軸連，而扭矩限制器19的另一端與超越離合器1的一端軸連。圖14是應(yīng)用了摩擦式離合器1，它是自帶的過(guò)載保護(hù)功能，一旦過(guò)載它會(huì)打滑。

原理，見(jiàn)圖16：扭矩限制器19的作用是保護(hù)。有時(shí)海上短時(shí)間連續(xù)來(lái)幾個(gè)大波，導(dǎo)致蓄能調(diào)載裝置的難以接收這么多能量，液壓缸/氣缸可能會(huì)被壓縮到底，或蓄能器的氣囊被壓縮到極限，或者是拉簧被拉到極限，這時(shí)如果第一動(dòng)力端繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去將會(huì)產(chǎn)生破壞，所以增加了扭矩限制器19，當(dāng)主軸扭矩超過(guò)一定值時(shí)，扭矩限制器會(huì)打滑，從而避免破壞機(jī)器。

優(yōu)選的，見(jiàn)圖15：蓄能調(diào)載裝置的MCU/PLC可通過(guò)外部天線43接收外部控制命令；也可根據(jù)壓強(qiáng)/扭矩傳感器的數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)載(如果波浪過(guò)小，波浪力小，第三動(dòng)力端轉(zhuǎn)動(dòng)幅度也小，液壓缸/氣缸活塞/圖14卷筒11運(yùn)動(dòng)幅度小，這會(huì)被壓強(qiáng)/扭矩傳感器監(jiān)測(cè)到，相反亦然。MCU/PLC通過(guò)一段時(shí)間的數(shù)據(jù)分析可以做出判斷浪大了還是浪小了。)

優(yōu)選的，見(jiàn)圖16：對(duì)于含氣缸/液壓缸12的蓄能調(diào)載裝置，在氣缸/液壓缸12上安裝監(jiān)測(cè)活塞位置的位置傳感器47，位置傳感器47發(fā)信號(hào)給MCU或PLC。因?yàn)閴簭?qiáng)傳感器44測(cè)到的數(shù)據(jù)是受活塞位置影響的，所以MCU或PLC需要結(jié)合位置傳感器47和壓強(qiáng)傳感器44的數(shù)據(jù)，來(lái)精確的了解目前的系統(tǒng)狀態(tài)。

本節(jié)中的差速器/行星齒輪+蓄能調(diào)載裝置也適用于其他的不穩(wěn)定轉(zhuǎn)速需穩(wěn)定場(chǎng)合。