一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的制作方法

文档序号:15579071发布日期:2018-09-29 06:22

本发明涉及波浪能转换领域,尤其涉及一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置。



背景技术:

随着人类对资源的需求日益增加,石油、煤炭、天然气等不可再生资源的消耗日趋加快。为了人类的可持续发展,对再生资源的研究和利用迫在眉睫。可再生能源领域中海洋能的能量密度是最高的,其包括波浪能、潮汐能、海流能,海水温差能、海水盐差能等,技术的进步也使海洋能的利用成为可能。

其中波浪能作为海洋能的一种拥有巨大的利用优势。首先海波浪能在开发过程中对环境的影响最小且以机械能的形式存在,是品位最高的海洋能。据世界能源署估计,全世界的波浪能功率资源为2TW,是现有发电功率的数百倍。世界上已有利用其他海洋能的岸式和近岸式装置,然而目前已经运营的大部分利用海流能的发电装置存在着设备体积巨大,占地面积较大的问题,利用潮汐能的大部分发电装置存在利用率低,维护成本高的问题,利用海水温差能的发电装置也存在着换热面积大,热能提取效率低,建设费用高的问题。而利用波浪能转化技术有着更高的能流密度和能量捕获效率,适应性更加广泛。

如中国专利201710935979 .5所公开的一种波浪能发电设备,包括立柱、第一支撑杆、第二支撑杆、绳索及发电机,第一支撑杆与第二支撑杆分别固定于立柱的两端,绳索包括首尾相连的第一绳索段与第二绳索段,第一绳索段滑动连接至第一支撑杆、立柱及第二支撑杆,以通过第一支撑杆、立柱及第二支撑杆共同限定第一绳索段的延伸路径,第二绳索段位于第一支撑杆远离立柱的端部与第二支撑杆远离立柱的端部之间,发电机包括相互滑动连接的定子与动子,定子相对立柱固定连接,动子固定连接至第二绳索段,第二绳索段上设有浮子,浮子用于吸收波浪能后带动第二绳索段运动,从而使动子相对定子滑动。浮子随着水面的波动上下起伏,动子在绳索的带动下与定子相对滑动,实现波浪能发电。

上述专利整体结构长期暴露在海洋环境中,受腐蚀程度严重,容易,存在使用寿命低的问题。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置,能够用于海洋平台和防波堤、海岸等大型海洋结构物,该装置所得电能,用于浮式结构物或海岸独立使用,同时能够为浮式结构物以及防波堤吸收一定的波浪冲击能量。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置,其创新点在于:包括箱体、挡浪板、活塞组件、单向阀组、旋转喷嘴和发电机;

所述箱体呈长方体结构,箱体的一侧边向箱体内水平延伸设置有一条与箱体侧边导通的主压油通道,主压油通道内的一端部设置有与主油压通道相连的L型副压油通道;所述L型副压油通道包括横向油道和竖向油道,所述横向油道的下方设置有一油箱,横向油道与油箱之间连接有一吸油通道;所述竖向油道的两侧边设置有回流槽,回流槽与竖向流道之间连接有若干互相平行的高压油道,回流槽与油箱之间连接有一回流通道;

所述挡浪板竖直设置在箱体主压油通道的一边;所述活塞组件包括活塞杆、活塞和弹簧,所述活塞杆的一端垂直连接在挡浪板的背面,活塞杆的另一端设置有活塞,所述活塞的端部与主压油通道的一端之间设置有弹簧,所述活塞杆与活塞沿着主压油通道的内壁在弹簧和挡浪板的作用下往复移动;

所述单向阀组包括竖直单向阀和横向单向阀,所述竖直单向阀设置在吸油通道内,所述横向单向阀设置在横向油道内;

所述旋转喷嘴通过回转轴承设置在高压油道与回流槽的衔接处,旋转喷嘴设置在一旋转固定槽内;所述发电机设置在回流槽内,旋转喷嘴的旋转中心通过联轴器与发电机的转子相连;所述旋转喷嘴通过液压油驱动绕着旋转固定槽旋转,旋转喷嘴的旋转中心带动发电机的转子旋转。

进一步的,所述挡浪板的表面上呈波浪状结构。

进一步的,所述相邻的L型副压油通道的竖直油道顶端之间连接稳压油道。

进一步的,所述主压油通道的直径大于L型副压油通道直径,L型副压油通道的直径大于高压油道的直径。

进一步的,所述旋转喷嘴呈阶梯圆柱筒状结构,中间设置有液压油入口,旋转喷嘴的径向均匀设置有若干喷嘴;所述旋转固定槽呈长方体状结构,旋转固定槽的中间设置有一容纳旋转喷嘴的凹槽,旋转固定槽的凹槽四周内壁上内凹形成四个方形槽,相邻的方形槽之间通过连通油道连通;所述喷嘴数量与方形槽数量不同。

进一步的,所述竖直单向阀或横向单向阀包括阀体、球体和压缩弹簧,阀体内设置有流道,球体和压缩弹簧分别设置在阀体的流道内。

进一步的,所述活塞上设置有若干容纳密封圈的凹槽且凹槽内设置有密封圈。

进一步的,所述主压油管道的入口端设置有防脱环。

本发明的优点在于:

1)本发明中的装置既能够适用于海洋平台等浮式结构物,又能够应用于沿海防波堤、栈桥等固定式的海洋结构上;通过吸收波浪能的方式对海洋能量进行利用,当应用预付式海洋结构物时,发电的同时还能够吸收大量波浪产生的冲击,并有一定的防止上浪作用。

2)本发明中挡浪板采用波浪式结构,能够有效的抑制上浪的同时,能够有效地吸收波浪的能量;设置的稳压油道,当一侧发生故障时,能够保证整体油道内压力平衡,防止装置损坏;高压油道的直径最小保证了高压油道内液压油形成高压环境,便于发电;喷嘴数量与方形槽数量不同防止锁死现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的立体结构示意图。

图2为本发明的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的剖示图。

图3为本发明的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的单项阀组结构图。

图4为本发明的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的旋转喷嘴及发电机的立体结构图。

图5为本发明的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的旋转喷嘴及发电机的爆炸示意图。

图6为本发明的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的旋转喷嘴剖示图。

图7为本发明的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的旋转喷嘴与旋转固定槽装配图。

图8为本发明的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置的工作流程图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图8所示的一种用于海洋结构物的液压控制波浪能转换装置,包括箱体1、挡浪板2、活塞组件3、单向阀组4、旋转喷嘴5和发电机6。

箱体1呈长方体结构,箱体1的一侧边向箱体内水平延伸设置有一条与箱体1侧边导通的主压油通道11,主压油通道内11的一端部设置有与主油压通道11相连的L型副压油通道12;所述L型副压油通道12包括横向油道13和竖向油道14,所述横向油道13的下方设置有一油箱15,横向油道13与油箱15之间连接有一吸油通道16;所述竖向油道14的两侧边设置有回流槽17,回流槽17与竖向流道14之间连接有若干互相平行的高压油道18,回流槽17与油箱15之间连接有一回流通道19。

挡浪板2竖直设置在箱体1主压油通道11的一边;所述活塞组件3包括活塞杆31、活塞32和弹簧33,所述活塞杆31的一端垂直连接在挡浪板2的背面,活塞杆31的另一端设置有活塞32,所述活塞32的端部与主压油通道11的一端之间设置有弹簧33,所述活塞杆31与活塞32沿着主压油通道11的内壁在弹簧33和挡浪板2的作用下往复移动。

单向阀组4包括竖直单向阀41和横向单向阀42,所述竖直单向阀41设置在吸油通道16内,所述横向单向阀42设置在横向油道13内。

旋转喷嘴5通过回转轴承设置在高压油道18与回流槽17的衔接处,旋转喷嘴5设置在一旋转固定槽7内;所述发电机6设置在回流槽17内,旋转喷嘴5的旋转中心通过联轴器52与发电机6的转子相连;所述旋转喷嘴5通过液压油驱动绕着旋转固定槽7旋转,旋转喷嘴5的旋转中心带动发电机6的转子旋转。

挡浪板2的表面上呈波浪状结构。

相邻的L型副压油通道12的竖直油道14顶端之间连接稳压油道10。

主压油通道11的直径大于L型副压油通道直径12,L型副压油通道12的直径大于高压油道18的直径。

旋转喷嘴5呈阶梯圆柱筒状结构,中间设置有液压油入口,旋转喷嘴5的径向均匀设置有若干喷嘴51;所述旋转固定槽7呈长方体状结构,旋转固定槽7的中间设置有一容纳旋转喷嘴5的凹槽,旋转固定槽7的凹槽四周内壁上内凹形成四个方形槽72,相邻的方形槽72之间通过连通油道71连通;所述喷嘴51数量与方形槽72数量不同。

竖直单向阀41或横向单向42阀包括阀体43、球体44和压缩弹簧45,阀体43内设置有流道,球体44和压缩弹簧45分别设置在阀体43的流道内。

活塞32上设置有若干容纳密封圈的凹槽且凹槽内设置有密封圈。

主压油管道11的入口端设置有防脱环。

本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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