一种波浪能发电装置与潜水浮台及波浪能直驱泵的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及波浪能发电装置与潜水浮台及波浪能直驱泵和波浪能发电装置与潜水浮台及波浪能直驱泵的设置方法。
【背景技术】
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[0002]现有技术的波浪能发电装置普遍存在能量吸收小，转换效率低和装置与固定造价高以及难以在极端海况中生存的技术缺陷，同时，还存在发电波纹屈服于海浪变化的影响，无法生产优质电力导致难以并网的不足。
【发明内容】
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[0003]本发明就是为解决上述技术问题而提出的技术方案，见下:
[0004]1、一种波浪能发电装置，它是由潜水浮台和设置在潜水浮台上的波浪能直驱泵、发电系统以及位于潜水浮台中心部位上的贯穿性刚性杆件和刚性杆件下端部所连接的系拉件所组成；所述刚性杆件通过系拉件将潜水浮台稳定在一定深度的海水当中；所述刚性杆件在潜水浮台的最佳长度的取值范围是:等于或大于潜水浮台至海面之间的高度尺寸；在所述的刚性杆件上也可以设置多个指向潜水浮台的斜置支撑；还可以在所述刚性杆件接近于潜水浮台的部位上或者是在潜水浮台上设置多个斜置到海底的系拉件来增加潜水浮台的稳定性，当采用这种结构时，所述刚性杆件与潜水浮台之间还可以采用球关节轴承的连接方式；所述系拉件的一端和刚性杆件连接，另一端定位在海底；所述系拉件的另一端也可以是以垂悬重力物体的方式作用于潜水浮台；所述潜水浮台由浮体和用于连接浮体与刚性杆件之间的连接构件所组成；所述潜水浮台可以为各种浮箱式波浪能发电装置提供安装固定的载体平台，也可以单纯地陈置于海面作为人工浮岛使用；所述波浪能直驱泵位于刚性杆件的上部位置，它是由上浮体和固定在上浮体中心位置上的连杆与所述连杆外围的外壳筒体以及连杆下端的活塞和泵缸所组成；所述泵缸和外壳筒体构成波浪能直驱泵的定子部；所述上浮体、连杆、活塞构成波浪能直驱泵的动子部；所述定子部与潜水浮台连接固定；所述动子部与上浮体连接固定；所述连杆与外壳筒体的上端盖构成直线滑动副；所述连杆的近活塞端部位上设有肩台；在所述肩台与外壳筒体上端盖的相向面之间还可以有储能弹簧；在所述外壳筒体和上浮体之间还可以设置缓冲缓冲防撞击；在位于所述外壳筒体内部的连杆上设有径向孔，所述径向孔连杆内部的单向孔向上延伸出海面；所述上浮体和潜水浮台所用的浮体采用轻体材料制成实心浮体或中空的环形浮体；所述波浪泵的工作介质可以是海水、或液压油、或空气，并通过现有技术手段去驱动相应类型的发电机发电系统工作；所述发电机包含:水轮发电机、液压发电机、空气涡轮发电机等；所述发电机按装固定在潜水浮台上的密闭空间之内；也可以是设置在另一个独立的人造海域沉井之内，使波浪泵与人造海域沉井之内的发电装置构成间接驱动关系，这种间接驱动关系是发电系统摆脱海浪波动影响的优选方式；即:在人造海域沉井的井壁上设置海水注入口，注入海水在驱动发电机发电后泄流的人造海域沉井的下部，所述沉井下部的水体被海浪泵提取并回放大海循环使用；从而保持了水压发电机的连续工作状态；所述人造海域沉井与波浪泵之间应当具有相对稳定的机械位置关系。
[0005]在本发明当中，所述潜水浮台处于静水层位置；所述波浪能直驱泵的连杆和刚性杆件的重心重合。
[0006]在本发明当中，所述上浮体的外径等于或小于潜水浮台的所用浮体的外径尺寸。
[0007]在本发明当中，所述杆件的端部有滑轮，一端固定在海底的高强度系拉件的另一端从滑轮绕过后自然下垂并连接有垂悬重力物体；当采用这种方式使时，还可以将所述的潜水浮台去除，从而直接将滑轮固定到所述波浪能直驱泵底部中心位置上；但此时所述的上浮体上应当具备一个或多个没有安全阀的独立型密闭空间。
[0008]在本发明当中，所述波浪能直驱泵的上浮体上还设有可以开启注水排气的沉潜备用安全阀。
[0009]在本发明当中，所述上浮体和浮体的外形可以是圆柱形或上大下小的锥台形，或者是在锥台形上部叠加圆柱形的复合应用形式。
[0010]在本发明当中，所述自然能波浪直驱泵，还可以是由一个套装在管体外围的环形浮体和管体内部的动子活塞以及它们的缸体和单向导流部件所组成；所述管体内外径向间隔对应的浮体和动子活塞部位上，均设有数量相等，轴向叠加、结构相同的永久磁环，所述浮体和动子活塞部位上的永久磁环的磁力线穿过非磁性材料的管体构成闭合回路；从而构成随动现象；但所述的永久磁环是内外单极性辐射取向充磁的辐向磁环时，轴向相邻的磁环之间采用磁通极性互为相反的排列方式，导致管体内外的对应磁体产生相互吸引；如果，采用的是轴向充磁的永久磁环时，应当使轴向相邻磁环内部的磁通极性设置成相互排斥的状态，并在轴向相邻的磁环之间放入与磁环内外径相同的导磁片原件，从而使管体内外的对应磁环形成相互吸引；也可以采用轴向充磁的且规格一致的永久磁环轴向叠加吸合在一起，并在吸合磁体组件的上下端设置与吸合磁体内外径一致的环形导磁片，从而使永久磁环吸合磁体组件的磁力线径向地穿过非导磁体的外壳筒体后,与浮体上所带的永久磁环吸合磁体组件的内部磁通构成闭合回路和实现径向相互吸引的效果；所述动子活塞采用空心动子活塞，并在其上设有单向阀装置，所述管体的上端口出露与海面之上；所述环形浮体上还设有可以开启注水排气的沉潜备用安全阀；所述永久磁环均与海水相隔离。
[0011]2、一种波浪能发电装置，它是由一个刚性杆件和套装在刚性杆件外围的可滑动浮体以及设置在刚性杆件与固定基座之间的液压缸装置以及与液压缸装置相关联的油箱、液压储能器、液压马达、发电机等所组成；所述刚性杆件通过球头连接方式或关节轴承与所述固定基座相连接；所述刚性杆件与固定基座之间至少设有三个液压缸装置并围绕中心部位上的刚性杆件做等距分布；所述杆件也可以通过滑套与液压缸装置连接；所述固定基座也包括与所述刚性杆件相对位置稳定和从固定基座底板向上延伸的环形壁或环形构件；并可以在环形壁或环形构件与刚性杆件之间设置液压缸装置或容积式活塞水泵类装置；所述杆件与浮体在海浪作用下对液压缸产生机械驱动力，液压缸输出动力介质给液压马达，液压马达带动发电机工作；所述固定基座定位在海底或从海底向上延伸的基桩或架构上；也可以设置在潜水浮台上；所述浮体位于刚性杆件的上部位置；所述液压马达和发电机构成发电系统，发电系统应当设置在海水当中相对独立的密闭空间内；并优先选择液压发电机使用；所述浮体的前后端至少设有一个阻止浮体脱位的弹性回复元件或限位档体；所述浮体的外形可以是圆柱体或上大下小的锥台体或者是上圆柱下锥台的复合型；也可以是上小下大的梯形型；所述刚性杆件可以是实心体，更多是空心体。
[0012]在本发明当中，所述浮体被固定在刚性杆件的水下部位上，然后再浮体的上位杆体上设置纵向加强肋板，所述纵向加强肋板可以是长方形或者是上大下小的三角形或梯形肋翼片；纵向肋板的数量至少有三个；所述刚性杆件也可以采用在上端部有膨胀空心腔的杆件，同时，去除了设置在刚性杆件上的固定式浮体。
[0013]在本发明当中，所述液压缸装置以及与液压缸装置相关联的油箱，液压储能器，液压马达还可以被活塞式的容积水泵所简化，所述活塞式的容积水泵的吸水口连接在现有技术“海浪能沉井发电站”所用沉井的下部排水口 ；所述活塞式的容积水泵的排水口位于海面以上或直接排入海水当中；所述发电机采用水压驱动的发电机，如:齿轮泵发电机、水轮发电机等；所述发电机设置在沉井当中；所述沉井的上端留有与大气相连的通道和检修口 ；井壁上设有海水注入口，井外的高压海水在经过水压驱动的发电机后泄入沉井的下部，并被所述的活塞式容积水泵及时提取回放大海；从而使沉井下部的水位与水压发电机之间并保留了高度落差并以此维持水压发电机的连续运；所述固定基座还可以设置在海域上由海底基桩搭建在海面以上的高架平台上，将整个波浪能发电装置倒置安装在所述的高架平台上，使刚性杆件垂入海水。这时,对于所述的沉井来说,它已变为高位水库,其发电方式执行现有技术；对于液压发电方式来说，除去不用再考虑设备防水问题外，没有实质变化?’借助高架平台可以组建更大的海浪发电站。
[0014]综合上述，本发明的波浪能发电装置相对于现有技术的波浪能发电装置来说，具体的解决了:动子复位难同步、装置固定不合理，横浪吸收困难等技术缺陷，实现了全波拾能高效转化和保护装置不受台风袭击的优良效果。具有结构简单，设计合理，性能可靠，性价比闻的优点。
【具体实施方式】
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[0015]下面是本发明波浪能发电装置的