一种船式双杆振荡浮子式能量收集装置的制造方法
【专利摘要】一种船式双杆振荡浮子式能量收集装置，下浮子振荡传递机构通过下支撑杆与下浮子连接。上浮子通过上浮子振荡传递机构中的第一弹簧、第二弹簧、上支撑杆与下浮子连接，振荡能量收集机构通过第一双杆活塞缸的上活塞杆、第二双杆活塞缸的上活塞杆与第一弹簧、第二弹簧铰接，第一双杆活塞缸的下活塞杆、第二双杆活塞缸的下活塞杆与半圆盘重物铰接。下浮子通过下支撑杆带动下浮子振荡传递机构，下浮子振荡传递机构带动振动能量收集机构，而液态金属在双杆活塞缸中，切割超导磁流体机构，同时上浮子中的重力球，带动上浮子振荡传递机构和振荡能量收集机构。采用双杆活塞缸，采集效率高，增加了可靠性，延长了使用寿命，结构简单可靠，成本低。
【专利说明】
一种船式双杆振荡浮子式能量收集装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种能量收集装置，尤其涉及一种船式双杆振荡浮子式能量收集
目.0
【背景技术】
[0002]能源是人类社会赖以生存和发展的物质保障，是国民经济和社会发展的基础。自从70年代石油危机以来，能源问题始终是国际社会关注的焦点，随着石油和其他石化能源的日趋枯竭和全球对于温室气体排放引起气候变化问题的关注，低碳、节能和开发利用可再生能源正在成为世界能源发展的主题。
[0003]海洋占地球总面积的71%，波浪能以其数量大、分布广、获取方式多等优势成为最有发展前景的海洋能源之一。
[0004]波浪能发电系统一般包括三级能量转换。一级转换系统与波浪直接接触，捕获波浪能，能量转换过程主要表现为流体动能转换为机械能；二级能量转换系统通过空气透平或水轮机等设备传动或短期储存机械能，使之转换为旋转的动能，更合适用于驱动发电机运动;三级转换过程主要是通过发电机进行机电转换，最终完成从波浪能转换为电能的发电过程。
[0005]振荡浮子式是由振荡水柱式演变而来的。振荡浮子式以空气作为转换介质。在波浪力的冲击下，装置内的振荡水柱不停冲击致使气室上半部的空气做强迫运动，空气往复穿过气室右上方的出气孔，从而将气室中的空气往复穿过喷嘴，在喷嘴处安装一个空气涡轮，并将涡轮转轴与发电机相连，则可利用压缩的气流驱使涡轮旋转并带动发电机发电。振荡浮子式波浪能发电装置由浮体、能量转换机构、发电机和保护壳组成的。其中浮体作为受波体，其收集到的能量传给能量转换机构，转换成稳定的液压能，液压马达将液压能转换成稳定的旋转机械能，进而带动发电机发电。
[0006]现有的振荡浮子式普遍存在着浮子受到的冲击大，易损坏，可靠性差，能量转换效率不高的问题。
【发明内容】
[0007]为了克服振荡浮子式能量收集装置的收集效率不高、可靠性差等问题，本实用新型的目的是提供一种船式双杆振荡浮子能量收集装置，可以提高波浪能量的采集效率，减小波浪的冲击破坏，延长使用寿命。
[0008]本实用新型实现上述目的的技术方案是:
[0009]包括下浮子、上浮子、下浮子振荡传递机构、上浮子振荡传递机构、上下浮子连接机构、振动能量收集机构、超导磁流体发电机构。下浮子振荡传递机构通过下支撑杆与下浮子连接。上浮子通过上浮子振荡传递机构中的第一弹簧、第二弹簧、上支撑杆与下浮子连接，振荡能量收集机构通过第一双杆活塞缸的上活塞杆、第二双杆活塞缸的上活塞杆与第一弹簧、第二弹簧铰接，第一双杆活塞缸的下活塞杆、第二双杆活塞缸的下活塞杆与半圆盘重物铰接。下浮子通过下支撑杆带动下浮子振荡传递机构，下浮子振荡传递机构带动振动能量收集机构，而液态金属在双杆活塞缸中，切割超导磁流体机构，同时上浮子中的重力球，带动上浮子振荡传递机构和振荡能量收集机构。
[0010]按上述方案，所述的下浮子振荡传递机构包括下支撑杆、半圆盘重物。下支撑杆固定安装在下浮子的底部，上部与半圆盘重物的底部固接。水平放置下浮子时，半圆盘重物的两个铰接点在同一水平面上。
[0011]按上述方案，所述的上浮子振荡传递机构包括第一弹簧、第二弹簧、上支撑杆。第一弹簧的一端与第一双杆活塞缸的上活塞杆铰接，第二弹簧的一端与第二双杆活塞缸的上活塞杆铰接，第一弹簧的另一端与上浮子固接，第二弹簧的另一端与上浮子固接，上支撑杆安装在下浮子上表面的中心处，底部与下浮子固接，顶部与上浮子铰接，第一弹簧的轴线与第二弹簧的轴线平行。
[0012]按上述方案，所述的上下浮子连接机构包括第一橡胶膜、第二橡胶膜。第一橡胶膜包围在第一弹簧周围，第二橡胶膜包围在第二弹簧周围，第一橡胶膜的轴心线与第二橡胶膜的轴心线竖直平行。
[0013]按上述方案，所述的振荡能量收集机构包括第一双杆活塞缸、第二双杆活塞缸、上油通路、下油通路。第一双杆活塞缸的上油腔与第二双杆活塞缸的上油腔连接组成上油通路;第一双杆活塞缸的下油腔与第二双杆活塞缸的下油腔连接组成下油通路。第一双杆活塞缸的活塞杆与第二双杆活塞缸的活塞杆竖直平行。
[0014]按上述方案，所述的超导磁流体发电机构包括第一超导磁体、第二超导磁体、第三超导磁体、液态金属。上油通路上方设有第一超导磁体，上油通路下方与下油通路上方之间设有第二超导磁体，下油通路下方设有第三超导磁体。超导磁体产生磁场以及电磁感线，液态金属在第一双杆活塞缸、第二双杆活塞缸、上油通路、下油通路中不停地流动。
[0015]本实用新型有益效果是:将海洋波浪能转变为摆动的动能，采用超导磁体磁场流体发电机构直接将摆动的动能转换为电能。随着波浪的浮动导致半圆盘重力的重心偏移，进而导致双杆活塞缸的活塞杆拉或者压，使得液态金属在两个通油路中来回移动，切割由磁体产生的磁场而产生的感应电动势发电。采用双杆活塞缸，采集效率高。上浮子中有一个重力球，使得整个浮子的灵敏度提高，整个装置都安装在浮子中，从而避免了波浪的冲击，增加了可靠性，延长了使用寿命。结构简单可靠，成本低。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型的浮子摆动示意图
[0018]图中:1.下支撑杆，2.下浮子，3.第一双杆活塞缸，4.下油通路，5.第一弹簧，6.第一橡胶膜，7.上浮子，8.重力球，9.上支撑杆，10.第二橡胶膜，11.第二弹簧，12.第一超导磁体，13.上油通路，14.第二超导磁体，15.第二双杆活塞缸，16.第三超导磁体，17.半圆盘重物。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，本实用新型包括下浮子2、上浮子9、下浮子振荡传递机构、上浮子振荡传递机构、上下浮子连接机构、振动能量收集机构、超导磁流体发电机构。即包括下支撑杆1、第一双杆活塞缸3、下油通路4、第一弹簧5、第一橡胶膜6、重力球8、上支撑杆9、第二橡胶膜10、第二弹簧11、第一超导磁体12、上油通路13、第二超导磁体14、第二双杆活塞缸15、第三超导磁体16、半圆盘重物17。下支撑杆I安装在下浮子2的底部，与下浮子2固接，其上部与半圆盘重物17的底部固接，半圆盘重物17的左端与第一双杆活塞缸3的下活塞杆铰接，半圆盘重物17的右端与第二双杆活塞缸15的下活塞杆铰接，水平放置时，使其两个铰接点在同一水平面上，第一双杆活塞缸3的上活塞杆与第一弹簧5铰接，当第一弹簧5拉或者压时，对第一双杆活塞缸3的上活塞杆产生拉或者压力；第二双杆活塞缸15的上活塞杆与第二弹簧11铰接，当第二弹簧11拉或者压时，对第二双杆活塞缸15的上活塞杆产生拉或者压力，第一双杆活塞缸3与第二双杆活塞缸15竖直平行，且分布在第一超导磁体12、第二超导磁体14、第三超导磁体16的两侧，第一双杆活塞缸3的上油腔与第二双杆活塞缸15的上油腔相通组成上油通路13，上油通路13上方设有第一超导磁体12，上油通路13下方与下油通路4上方之间设有第二超导磁体14，第一双杆活塞缸3的下油腔与第二双杆活塞缸15的下油腔相通组成下油通路4，下油通路4下方有第三超导磁体16。第一弹簧5—端与第一双杆活塞缸3的上活塞杆铰接在一起，另一端与上浮子7连接在一起，第二弹簧11一端与第二双杆活塞缸15的上活塞杆铰接，另一端与上浮子7连接起，第一弹簧5与第二弹簧11平行且在同一竖直面上，第一弹簧5周围有第一橡胶膜6包围，第二弹簧11周围有第二橡胶膜10包围，对弹簧起保护作用，防止海水进入浮子里。上支撑杆9安装在下浮子2上表面的上层的中心处，且与下浮子2固接，与上浮子7铰接，对上浮子7起支撑作用。上浮子7有一个无限制的重心球8，用来调节整个浮子的重力平衡。
[0020]如图2所示，本实用新型的工作过程是:
[0021 ] 波浪的上下振动，导致下浮子2的左右摆动。当波浪的波峰从左边过来时，下浮子2随着波浪移动而向右移动，由于下浮子2通过下支撑杆I与半圆盘重物17连接在一起，会让半圆盘重物17重心偏移，使得半圆盘重物17与第一双杆活塞缸3的下活塞杆的铰接点、第二双杆活塞缸15的下活塞杆的铰接点不在同一水平面上，第一双杆活塞缸3的下活塞杆向下移动，受拉，第二双杆活塞缸15的下活塞杆向上移动，受压，第一双杆液压缸3、第二双杆液压缸15中的液态金属就会在下油通路4中来回移动，由于第一超导磁体12、第二超导磁体14、第三超导磁体16产生磁感线，导致产生感应电流。同时，由于上支撑杆9对上浮子7起杠杆的作用，下浮子2的重心发生了向右偏移，导致上浮子7中的重力球8向左移动，进而导致上浮子7的左端向下移动。由于上浮子7的左端连接第一弹簧5，使得第一弹簧5受压，第一弹簧5的弹力给了第一双杆活塞缸3的上活塞杆向下移动而受压;而上浮子7的右端向上移动，由于上浮子7的右端连接第二弹簧11，使得第二弹簧11受拉;第二弹簧11的弹力给了第二双杆活塞缸15的上活塞杆向上移动而受拉，第一双杆液压缸3、第二双杆液压缸15中的液态金属在上油通路13中来回移动，从而切割磁感线而产生电流。
[0022]当波浪的波峰到右边时，下浮子2随着波浪移动而向左移动，由于下浮子2通过下支撑杆I与半圆盘重物17连接，会让半圆盘重物17重心偏移，使得半圆盘重物17与第一双杆活塞缸3的下活塞杆的铰接点、第二双杆活塞缸15的下活塞杆的铰接点不在同一水平面上，第一双杆活塞缸3的下活塞杆向上移动而受压，第二双杆活塞缸15的下活塞杆向下移动而受拉，下油通路4中的液态金属就会来回移动导致切割磁感线而产生电流。同时，由于下浮子2的重心发生了向左偏移，导致上浮子7中的重力球8向右移动，进而导致上浮子7的左端向上移动。由于上浮子7的左端连接第一弹簧5，使得第一弹簧5受拉，第一弹簧5的弹力给了第一双杆活塞缸3的上活塞杆向上移动而受拉;而上浮子7的右端向下移动，由于上浮子7的右端连接第二弹簧U，使得第二弹簧11受压，第二弹簧11的弹力给了第二双杆活塞缸15的上活塞杆向下移动而受压，上通油路13中的液体金属来回流动，从而切割磁感线而产生电流。
【主权项】
1.一种船式双杆振荡浮子式能量收集装置，其特征在于:包括下浮子(2)、上浮子(7)、下浮子振荡传递机构、上浮子振荡传递机构、上下浮子连接机构、振动能量收集机构、超导磁流体发电机构;下浮子振荡传递机构通过下支撑杆(I)与下浮子(2)连接;上浮子(7)通过上浮子振荡传递机构中的第一弹簧(5)、第二弹簧(11)、上支撑杆(9)与下浮子(2)连接，振荡能量收集机构通过第一双杆活塞缸(3)的上活塞杆、第二双杆活塞缸(15)的上活塞杆与第一弹簧(5)、第二弹簧(11)铰接，第一双杆活塞缸(3)的下活塞杆、第二双杆活塞缸(15)的下活塞杆与半圆盘重物(17)铰接;下浮子(2)通过下支撑杆(I)带动下浮子振荡传递机构，下浮子振荡传递机构带动振动能量收集机构，而液态金属在两个双杆活塞缸中，切割超导磁流体机构，同时上浮子(7)中的重力球(8)，带动上浮子振荡传递机构和振荡能量收集机构。2.根据权利要求1所述的船式双杆振荡浮子式能量收集装置，其特征在于:所述的下浮子振荡传递机构包括下支撑杆(I)、半圆盘重物(17);下支撑杆(I)固定安装在下浮子(2)的底部，上部与半圆盘重物(17)的底部固接;水平放置下浮子(2)时，半圆盘重物(17)的两个铰接点在同一水平面上。3.根据权利要求1或2所述的船式双杆振荡浮子式能量收集装置，其特征在于:所述的上浮子振荡传递机构包括第一弹簧(5)、第二弹簧(11)、上支撑杆(9);第一弹簧(5)的一端与第一双杆活塞缸(3)的上活塞杆铰接，第二弹簧(11)的一端与第二双杆活塞缸(15)的上活塞杆铰接，第一弹簧(5)的另一端与上浮子(7)固接，第二弹簧(11)的另一端与上浮子(7)固接，上支撑杆(9)安装在下浮子(2)上表面的中心处，底部与下浮子(2)固接，顶部与上浮子(7)铰接，第一弹簧(5)的轴线与第二弹簧(11)的轴线平行。4.根据权利要求3所述的船式双杆振荡浮子式能量收集装置，其特征在于:所述的上下浮子连接机构包括第一橡胶膜(6)、第二橡胶膜(10);第一橡胶膜(6)包围在第一弹簧(5)周围，第二橡胶膜(10)包围在第二弹簧(11)周围，第一橡胶膜(6)的轴心线与第二橡胶膜(10)的轴心线竖直平行。5.根据权利要求4所述的船式双杆振荡浮子式能量收集装置，其特征在于:所述的振荡能量收集机构包括第一双杆活塞缸(3)、第二双杆活塞缸(15)、上油通路(13)、下油通路(4);第一双杆活塞缸(3)的上油腔与第二双杆活塞缸(15)的上油腔连接组成上油通路(13);第一双杆活塞缸(3)的下油腔与第二双杆活塞缸(15)的下油腔连接组成下油通路(4);第一双杆活塞缸(3)的活塞杆与第二双杆活塞缸(15)的活塞杆竖直平行。6.根据权利要求5所述的船式双杆振荡浮子式能量收集装置，其特征在于:所述的超导磁流体发电机构包括第一超导磁体(12)、第二超导磁体(14)、第三超导磁体(16)、液态金属;上油通路(13)上方设有第一超导磁体(12)，上油通路(13)下方与下油通路(4)上方之间设有第二超导磁体(14)，下油通路(4)下方设有第三超导磁体(16);超导磁体产生磁场以及电磁感线，液态金属在第一双杆活塞缸(3)、第二双杆活塞缸(15)、上油通路(13)、下油通路(4)中不停地流动。
【文档编号】F03B13/22GK205478085SQ201620095094
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】王贡献, 张扬, 胡志辉
【申请人】武汉理工大学