龙卷海洋波浪能发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种龙卷海洋波浪能发电系统，包括发电装置和波高潮差调节装置，吸能器在波浪作用下上下运行，通过一级传力架、波高潮差调节器、二级传力架、活塞杆带动活塞同步运行，将水提升到一定高度获得势能进行发电。本实用新型通过波高潮差调节装置和发电装置实现了利用波浪能发电的安全性和可靠性，提高了经济效益；通过使用淡水作为循环水和外表面涂沥青达到了良好的防腐效果。
【专利说明】龙卷海洋波浪能发电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种龙卷海洋波浪能发电系统，尤其涉及一种具有波高潮差调节装置的海洋波浪能发电系统。
【背景技术】
[0002]现已利用的能源，如煤炭、石油、核能、风能、太阳能等，其中煤、石油终有限量，越用越少，有污染；核能安全问题，用量越大安全的问题也随之增加；风能、太阳能是低密度能源；海洋波浪能发电现有技术中存在的缺点是:由于波高和潮差的不一致影响了海洋波浪能发电技术的可靠性，限制了其进一步的应用。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提供一种具有波高、潮差调节功能的龙卷海洋波浪能发电系统。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]龙卷海洋波浪能发电系统，包括发电装置和波高潮差调节装置，所述的波高潮差调节装置包括内体、中体、外体、定位器、解恒器和制动器，制动器包括制动头、制动轮、弹簧、龙骨和支柱，支柱与外体连接，龙骨与支柱活动连接，龙骨的两端设有制动轮，弹簧连接龙骨与外体，制动头一端将外体和中体连接，制动头的另一端连接制动轮；内体和中体连接，设计波高的上限和下限处分别设有定位器，定位器上设有与制动轮相对应的斜面，定位器的上方和下方分别设有解恒器，解恒器包括解恒器横梁和解恒器立杆，解恒器立杆与制动轮的位置上下相对应；
[0006]所述的发电装置包括钢架和吸能器，钢架上设有钢轨，吸能器通过一级传力架与内体连接，吸能器和一级传力架分别通过行走轮在钢轨上移动，压力缸安装在钢架间的平台上，活塞连接活塞杆通过二级传力架与外体连接，二级传力架通过行走轮在钢轨上移动；低位蓄水池一端与进水管连接，另一端通过低位蓄水池出水阀门和低位蓄水池出水管与压力缸入口阀门连接，压力缸入口阀门与压力缸连接，压力缸通过压力缸出口阀门和上水管与高位蓄水池连接，高位蓄水池通过下水管与水轮发电机组连接，水轮发电机组分别与变压器和回水管连接，变压器与电力输出线连接，回水管与低位蓄水池连接。
[0007]上述的龙卷海洋波浪能发电系统，内部循环水为淡水，各部件的外表面涂浙青。
[0008]本实用新型的有益效果:本实用新型通过波高潮差调节装置和发电装置实现了利用波浪能发电的安全性和可靠性，提高了经济效益；通过使用淡水作为循环水和外表面涂浙青达到了良好的防腐效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的整体结构示意图。【具体实施方式】
[0010]如图1所示，包括发电装置和波高潮差调节装置，所述的波高潮差调节装置包括内体23、中体24、外体25、定位器28、解恒器和制动器，制动器包括制动头26、制动轮27、弹簧31、龙骨32和支柱33，支柱33与外体25连接，龙骨32与支柱33活动连接，龙骨32的两端设有制动轮27，弹簧31连接龙骨32与外体25，制动头26 —端将外体25和中体24连接，制动头26的另一端连接制动轮27 ;内体23和中体24连接，设计波高的上限和下限处分别设有定位器28，定位器28上设有与制动轮27相对应的斜面，定位器28的上方和下方分别设有解恒器，解恒器包括解恒器横梁29和解恒器立杆30，解恒器立杆30与制动轮27的位置上下相对应。
[0011]所述的发电装置包括钢架I和吸能器2，钢架I上设有钢轨17，吸能器2通过一级传力架20与内体23连接，吸能器2和一级传力架20分别通过行走轮12在钢轨17上移动，压力缸4安装在钢架I间的平台上，活塞19连接活塞杆14通过二级传力架21与外体25连接，二级传力架21通过行走轮12在钢轨17上移动；低位蓄水池11 一端与进水管22连接，另一端通过低位蓄水池出水阀门18和低位蓄水池出水管13与压力缸入口阀门15连接，压力缸入口阀门15与压力缸4连接，压力缸4通过压力缸出口阀门16和上水管3与高位蓄水池5连接，高位蓄水池5通过下水管6与水轮发电机组7连接，水轮发电机组7分别与变压器9和回水管8连接，变压器9与电力输出线10连接，回水管8与低位蓄水池11连接。
[0012]钢架I固定在海床的岩石里，吸能器2放置在钢架I组成的框架内，浮在海面上，压力缸4安装在钢架间的平台上，除了钢架I和吸能器2在海水里外，其它设备均安装在离开海水的钢架I上及陆地上。内体23、中体24和外体25在设计波高和潮差内，连接成一个整体。吸能器2随波浪上下运行，造成压力缸4上腔产生真空，并将低位蓄水池11中的水吸入，然后再打入高位蓄水池5中，又经下水管6放出，冲动水轮发电机7发电，发电的水经回水管8流回低位蓄水池11，这个工作过程中的压力缸的长度是经计算分析后，选取了合理的波高确定好，不能过长也不能过短，这个波高定义为设计波高。而吸能器2与压力缸4之间的距离等于最大潮差和最大波高之和，但压力缸4不可能按这个和值设计，要小于这个和值，这样就产生了一个安全问题，即当这个和值大于压力缸4长度允许的值时，活塞19就会与压力缸4端盖相撞，造成事故，这是不允许的。波高潮差调节装置的作用就是在潮差与波高的和值绝对值大于压力缸长度允许值时，进行调节，保证潮差波高的和值大于压力缸长度允许值时活塞不会撞击压力缸端盖。
[0013]以起波过程为例，起波时，吸能器2随波向上运行，潮差和波高的和值在压力缸长度允许值时，波高潮差调节装置的制动头26没有动作，由于内体23和中体24连接，制动头26将中体24和外体25连在一起，使内体23、中体24和外体25形成一个整体，并随吸能器2上下运行正常工作。当潮差波高和值大于压力缸4允许时，制动器的制动轮27就到达定位器28的位置，在定位器28作用下，使制动头26动作，沿着定位器28的斜面到达定位器28上端肩部，定位器28的斜面压缩弹簧31，使制动头26向外移动，使外体25与中体24分开，使外体25不再随吸能器2运行而运行，内体25上端连接的解恒器向上运行距离等于潮差波高的和值时，将解恒器立杆30相对于横杆29向下移动一个定值(此过程通过远方操作完成:解恒器立杆30可以向上或向下运行，通过值班人员控制操作开关，操作开关有正、负两个方向，正向使电动机正转，通过减速机带动涡轮转，涡轮带动解恒器立杆30向上运行；当操作开关负向操作时，减速机反向转动，带动减速机的涡轮反向转动，令解恒器立杆30向下运行)，所述的一定值近似等于潮差值。这样调节后，使解恒器立杆30提前将制动轮27推离定位器28并沿斜面向下运动，使制动头26将外体25中体24连接在一起，并随内体23在吸能器2作用下向下运动。解恒器立杆30向下调整的值缩小了吸能器2与压力缸之间的距离，缩小的值等于潮差值，这样调节的作用就是避免涨潮会使活塞撞坏压力缸端盖。
[0014]进一步理解潮差调节原理:设计时，吸能器2与压力缸4之间的距离等于最大潮差与最大波高之和，定义为设计距离，压力缸4的有效长度等于设计波高，涨潮时，就会使吸能器2与压力缸4之间距离小于设计距离，使活塞19偏离压力缸4的标高的中间位置而向上位移，这样一来，即使是在设计波高范围内，也会造成活塞19与压力缸4上端盖相撞，造成事故。避免事故的唯一办法是涨潮时避免活塞19离开压力缸的标高中间位置。办法是利用波高潮差调节装置进行调节，调节过程如下:波高潮差调节装置的内体23通过一级传力架20与吸能器2刚性连接，定义为第一刚性体；活塞杆14通过二级传力架21与外体25刚性连接，形成第二刚性体；第一刚性体与第二刚性体可以通过制动头26结合成一体，也可以分离。具体过程如下:潮位不变而波高在设计值以内时，吸能器2随其波向上运行，落波时向下运动，不会出现事故。而在潮位不变波高超过设计值时，即产生超设计波高时，起波时，吸能器2通过一级传力架20、内体23、中体24、制动头26和外体25，推动制动轮27向上运动，到定位器28上端肩部后，定位器28的斜面压缩弹簧31，使制动头26向外移动，制动头26拔出，使外体25与中体24分开，中体24和内体23随吸能器2继续向上运行，到达波峰时，中体24和内体23随吸能器2下行，此时通过解恒器立杆30推动制动轮27离开定位器28上端，开始下落，并通过制动头26将外体25与中体24连接在一起，继续下行带动活塞19正常打水工作。落波时，工作过程与起波时相同。
[0015]涨潮时，缩小了吸能器2与压力缸4之间的距离，在涨潮值小于压力缸4长度设计值时，吸能器2通过一级传力架20、内体23、中体24和外体25，制动器向上运动，当制动轮27运动到定位器28上端肩部，定位器28的斜面压缩弹簧31，使制动头26向外移动，令制动头26拔出外体25和中体24，外体25与中体24分离，也就与吸能器2无连接，外体25定位不动，活塞19也定位，但中体24和内体23及解恒器继续上行，到了波峰后，停止上行，此时远方遥控解恒器，使解恒器立杆30向下调节的距离等于涨潮值，调节解恒器立杆30继续下行，推动制动轮27离开定位位置下行，令制动头26将外体25与中体24连接在一起，继续打水工作。解恒器立杆30下调为等于涨潮位，也就使得制动轮27离开定位位置与吸能器2的距离减小了涨潮值，从而消除了涨潮对压力缸4正常工作的威胁，完成了潮差调节。落潮调节与涨潮调节相同，原理总结为:吸能器2和波高潮差调节装置同步等位正负调节。
【权利要求】
1.龙卷海洋波浪能发电系统，其特征在于:包括发电装置和波高潮差调节装置，所述的波高潮差调节装置包括内体(23)、中体(24)、外体(25)、定位器(28)、解恒器和制动器，制动器包括制动头(26)、制动轮(27)、弹簧(31)、龙骨(32)和支柱(33)，支柱(33)与外体(25 )连接，龙骨(32 )与支柱(33 )活动连接，龙骨(32 )的两端设有制动轮(27 )，弹簧(31)连接龙骨(32)与外体(25)，制动头(26) 一端将外体(25)和中体(24)连接，制动头(26)的另一端连接制动轮(27);内体(23)和中体(24)连接，设计波高的上限和下限处分别设有定位器(28)，定位器(28)上设有与制动轮(27)相对应的斜面，定位器(28)的上方和下方分别设有解恒器，解恒器包括解恒器横梁(29 )和解恒器立杆(30 )，解恒器立杆(30 )与制动轮(27 )的位置上下相对应； 所述的发电装置包括钢架(I)和吸能器(2)，钢架(I)上设有钢轨(17)，吸能器(2)通过一级传力架(20)与内体(23)连接，吸能器(2)和一级传力架(20)分别通过行走轮(12)在钢轨(17)上移动，压力缸(4)安装在钢架(I)间的平台上，活塞(19)连接活塞杆(14)通过二级传力架(21)与外体(25)连接，二级传力架(21)通过行走轮(12)在钢轨(17)上移动；低位蓄水池(11) 一端与进水管(22)连接，另一端通过低位蓄水池出水阀门(18)和低位蓄水池出水管(13)与压力缸入口阀门(15)连接，压力缸入口阀门(15)与压力缸(4)连接，压力缸(4)通过压力缸出口阀门(16)和上水管(3)与高位蓄水池(5)连接，高位蓄水池(5)通过下水管(6)与水轮发电机组(7)连接，水轮发电机组(7)分别与变压器(9)和回水管(8)连接，变压器(9)与电力输出线(10)连接，回水管(8)与低位蓄水池(11)连接。
2.如权利要求1所述的龙卷海洋波浪能发电系统，其特征在于:内部循环水为淡水，各部件的外表面涂浙青。
【文档编号】F03B11/00GK203548047SQ201320714666
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】高博文, 高占山 申请人:高博文