一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置及其工作方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置及其工作方法，属于发电装置技术领域，装置包括摇摆臂、位于摇摆臂内部的海洋能发电机器人机构、与摇摆臂相连的机体支架、能量传输装置和能量输出装置；海洋能发电机器人机构包括圆环支架、液压单元、连杆和八形符；圆环支架内部设有液压单元，液压单元包括液压缸和活塞杆，液压缸底部与圆环支架内表面相连；活塞杆底部一端与液压缸移动配合，活塞杆另一端与连杆相连，活塞杆顶端与八形符接触连接；通过摇摆臂内部的海洋能发电机器人机构捕获海洋能，并通过所述能量传输装置向能量输出装置发电，能量吸收效率高、适应性强。
【专利说明】
一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置及其工作方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置及其工作方法，属于发电装置技术领域。【背景技术】
[0002]在煤、石油和天然气等非再生能源日益衰竭的今天，海洋能作为绿色可再生能源得到政府的重视，有希望减缓因能源日益短缺而带来的危机。海洋能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，在全球的分布最为广泛，是地球上的可再生能源之一。中国沿海(除台湾东岸部分区段以外)属于较弱的海洋能资源区域。然而，现在的大多数海洋能发电设备比较适用于波涛汹涌的海洋能集中的环境，且主要问题是制造成本高和装置易腐蚀、维护困难等，因而限制了波浪发电技术在中国沿海地区的推广。目前，当务之急是尽快开发适用于我国沿海波浪特点的收集海洋能的手段，即适合于从较弱的海浪中提取海洋能的关键技术，提高装置的效率以及大大降低建设成本，才能推广海洋能采集技术在中国的推广使用。
[0003]目前，海洋能发电装置有很多类型，根据吸收海洋能的方式不同可以分为机械式、 液压式、空气式、电磁式。其中液压式发电的结构运行稳定而被广泛运用。国内外众多机构已经研究出多种形式的海洋能转换装置，普遍存在转换效率偏低的问题，成为大规模推广应用的障碍之一。在综合分析已有装置的基础上，设计出一种能有效提高海洋能利用率的新型摆式海洋能发电装置。
[0004]考察现有的海洋能发电装置，中国专利号CN103206338A，提出了一种海洋能发电装置，该装置就是利用浮子内的摆锤随波浪起伏而摆动，利用摆动带动转轴转动进行发电。
[0005]考察现有的海洋能发电装置，中国专利号CN202989884U，提出了一种装载沉箱直立式防波堤的发电装置，该专利采用的是飞轮驱动的方式进行发电，在波峰到来时，海浪对第一挡水板和第二挡水板进行冲击，实现第一推动杆和第二推动杆的单向运动，所述推杆直接与飞轮齿轮连接，后续挡板通过重力进行复位，进而实现第一推动杆和第二推动杆的往复运动，实现发电。
[0006]考察现有的海洋能发电装置，中国专利号CN104963805A，提出了一种基于并联机构的海洋能发电设备，通过浮子与并联机构相结合，吸收海洋能。
[0007]考察现有的海洋能发电装置，中国专利号CN102384016B，提出了一种海洋能发电装置，能量收集器的浮阀飘在海面上，在海浪能作用下，沿导向轴做上下往复运动，将海洋能通过能量收集转换器收集，进而发电。
[0008]综上所述，现有的海洋能发电结构存在诸多缺点，因此，研发一种高效便捷、简单安全的发电装置具有十分重要的研究价值和推广意义。
【发明内容】
:
[0009]针对现有技术的区别与不足，本发明提供一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置。
[0010]本发明还提供上述装置的工作方法；
[0011]本发明专利包括摇摆臂、海洋能发电机器人机构、机体支架。利用平行四边形结构的海洋能发电装置海洋能利用率高，提高了海洋能发电效率。
[0012]本发明的技术方案如下:
[0013]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，包括摇摆臂、位于摇摆臂内部的海洋能发电机器人机构、与摇摆臂相连的机体支架；
[0014]海洋能发电机器人机构中贯穿设有固定轴，固定轴与机体支架相连;海洋能发电机器人机构包括圆环支架、液压单元、连杆和八形符；圆环支架内部设有至少两个液压单元，相邻两个液压单元之间通过连杆连接，液压单元一端与八形符接触连接；
[0015]八形符为截面边线为曲线的盘台，八形符中间设有通孔，八形符通过通孔与固定轴旋转配合，八形符与摇摆臂内表面相连。
[0016]根据本发明优选的，液压单元包括液压缸和活塞杆，液压缸底部与圆环支架内表面相连，活塞杆底部一端与液压缸移动配合，活塞杆另一端与连杆相连，活塞杆顶端与八形符接触连接。
[0017]根据本发明优选的，所述利用平行四边形结构的海洋能发电装置还包括能量传输装置和能量输出装置，能量传输装置和能量输出装置设于固定轴的外侧;能量传输装置包括与液压缸相连的蓄能器和液压马达，蓄能器与液压马达相连;能量输出装置为发电机，液压马达与发电机相连。
[0018]该海洋发电装置所用材料为防海水腐蚀材料，机体支架固定在海底，固定轴与机体支架固定连接，所以固定轴相对海底固定、不做相对转动；随着海洋波浪的发生，使得摇摆臂摇摆运动，摇摆臂带动八形符沿固定轴做来回旋转，由于活塞杆顶端与八形符接触连接且八形符为截面边线为曲线的盘台，所以八形符在转动过程中会导致活塞杆发生轴向位移，从而使海洋能发电机器人机构捕获海洋能，并通过所述能量传输装置向能量输出装置发电。
[0019]根据本发明优选的，海洋能发电机器人机构的数量为两个，每个海洋能发电机器人机构内部的液压单元的数量为四个，在圆环支架内部呈圆周均匀分布;海洋能发电机器人机构两侧各设有四个连杆，每一侧的四个连杆均呈平行四边形分布，每个连杆两端与相邻两个活塞杆相连。
[0020]进一步优选的，与连杆相连的活塞杆一端沿活塞杆轴向设有两个截面，截面形状为矩形，截面所在平面与活塞杆轴向平行，每个截面上有两个圆柱凸台，活塞杆顶端设有一个半圆盘凸台，半圆盘凸台沿活塞杆轴向的截面形状为半圆形，半圆盘凸台与八形符接触连接，半圆盘凸台的半圆盘凸台侧表面分别与八形符的八形符侧表面相切配合，面面接触； 每个连杆两端通过转动副与相邻活塞杆的截面上的圆柱凸台连接。
[0021]根据本发明优选的，八形符通过中间连接杆与摇摆臂内表面相连，中间连接杆为T 形杆，包括一个伸出端和两个短端;八形符一侧设有短凸台，短凸台中间为圆柱形空腔，短凸台与固定轴旋转配合，八形符另一侧设有长凸台，长凸台与中间连接杆的短端固接，伸出端与摇摆臂相连，长凸台末端设有花键，短端内部设有花键槽，长凸台与短端通过花键连接;优选的，摇摆臂内表面设有摇摆臂内孔，中间连接杆的伸出端通过摇摆臂内孔与摇摆臂相连;进一步优选的，中间连接杆的伸出端与摇摆臂内孔通过花键连接。既便于安装和更换维修，也能保障做功传递。
[0022]根据本发明优选的，海洋能发电机器人机构的数量为两个，两个海洋能发电机器人机构对称分布于摇摆臂内部两端。
[0023]根据本发明优选的，摇摆臂内表面设有两个限位销，圆环支架外圆柱表面上设有限位槽，限位销匹配位于限位槽内。限位槽避免因设备摆动过大而无法复位，限位销在限位槽中移动，当限位销到达最高、最低位置时，限位槽则会阻止摇摆臂继续摆动，避免因风浪过大时，发电装置无法复位。
[0024]进一步优选的，圆环支架外圆柱表面上还设有导向槽，导向槽与限位槽垂直相交。 导向槽便于摇摆臂内表面的限位销与圆环支架的安装配合。
[0025]根据本发明优选的，为减少圆环支架外表面与摇摆臂内表面的摩擦，圆环支架与摇摆臂内表面之间设有空隙，圆环支架外圆柱表面设有半球形槽，半球形槽内设有钢珠。优选的，半球形槽的数量为六个，在圆环支架外圆柱表面呈圆周均匀分布。在空隙之中填充呈圆周分布的六个钢珠，钢珠与圆环支架的半球形槽通过球副相配合，当摇摆臂摆动时，钢珠可以减小摇摆臂内表面与圆环支架外表面之间的摩擦。
[0026]根据本发明优选的，圆环支架外侧表面通过螺钉将第二密封板与圆环支架固接； 第一密封板与摇摆臂外侧表面通过螺钉固接;第二密封板通过平键固定在固定轴上。故固定轴、第二密封板、圆环支架均相对于海底是固定不动的。[〇〇27]根据本发明优选的，固定轴中间轴向设有出油孔m和进油孔m，固定轴两端径向设有进油孔IV、出油孔IV、进油孔V、出油孔V，以便于液压油输入和输出海洋能发电机器人机构。
[0028] 进一步优选的，四个液压单元彼此之间呈90°均匀分布于圆环支架内部，液压缸上设有四个油孔，分别为出油孔1、出油孔n、进油孔1、进油孔n ;在出油孔1、出油孔n、进油孔1、进油孔n处分别设置第二单向阀、第一单向阀、第四单向阀和第三单向阀;使油液沿进油孔1、进油孔n向出油孔1、出油孔n单向流动。[〇〇29]出油管连接出油孔I和出油孔n，并将出油孔I和出油孔n汇流连接出油管；出油管与固定轴中的出油孔m相连，通过固定轴中的出油孔m与蓄能器相连;进油管分别连接进油孔I和进油孔n，并将进油孔I和进油孔n汇流连接进油管，进油管与固定轴中的进油孔m相连，进油管通过进油孔m与油箱相连。
[0030] 油箱分别向每个液压缸的进油管注油，每个液压缸流出的液压油通过出油管汇流至固定轴中的出油孔m，通过固定轴中的出油孔m流至蓄能器和液压马达，高压油液带动液压马达做功后，最后汇流至油箱;液压马达驱动发电机发电。[0031 ]—种上述发电装置的工作方法，包括步骤如下:
[0032](1)将所述摇摆臂和海洋能发电机器人机构通过机体支架置于海岸线中的海水中，随波浪波动起伏；
[0033](2)摇摆臂随海浪波运动时，会带动与摇摆臂相连的中间连接杆旋转，同时带动八形符绕固定轴转动，由于活塞杆顶端的半圆盘凸台与八形符侧面为相切配合，根据八形符的结构特点，当八形符绕固定轴转动时，会使四个活塞杆在液压缸中做往返移动，液压缸栗出油液，油液经出油管进入蓄能器中，蓄能器中的油液进入液压马达，使液压马达转动，液压马达带动发电机转动，从而实现发电。
[0034]根据本发明优选的，步骤(2)中，当活塞杆在液压缸中做压缩运动时，由于单向阀的作用，液压缸的出油孔n打开，进油孔n关闭，使液压缸中的液压油通过出油管进入固定轴的出油孔m，通过固定轴的出油孔m进入蓄能器中，同时出油孔I由于单向阀的作用而关闭，进油孔I打开，从而将液压油吸入到液压缸中；当活塞杆在液压缸中做拉伸运动时，由于单向阀的作用，进油孔I关闭，液压缸的出油孔I打开，使液压缸里的液压油通过出油管进入固定轴的出油孔m，通过固定轴的出油孔m进入蓄能器中，同时出油孔n由于单向阀的作用而关闭，进油孔n打开，从而将液压油吸入到液压缸中；所述液压缸的液压油进入到蓄能器中，同时蓄能器中的液压油进入液压马达中，带动液压马达旋转，液压马达的旋转带动发电机发电。[〇〇35]本发明的优点:
[0036]与【背景技术】中对比专利的区别为，本发明专利提供的一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其摇摆臂与海水直接接触，摇摆臂带动发电机器人机构绕固定轴转动，能够更大限度吸收海水的动能和势能;本发明专利提供的一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其发电机器人机构充分运用八形符结构特点，使得活塞杆在液压缸中作往复移动，发电效率高;本发明专利提供的一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，海洋能发电机器人机构为摇摆臂与中间连接杆相结合的方式，带动海洋能发电机器人机构运转，结构简单，效率较高;本发明专利采用多个液压单元，多个液压单元可同时进行工作。
[0037]相对于现有海洋能发电机构来说，本发明所述一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置具有如下优点:
[0038](1)本发明所述海洋能发电装置具有较高的能量吸收效率。从结构上，八个液压缸单元可同时工作，从而有较高的能量吸收效率。
[0039](2)本发明所述海洋能发电装置，装置整体处于密封状态，保证内部系统能够避免海水的侵蚀，能够更好的应对恶劣的海洋环境。
[0040](3)本发明所述海洋能发电装置，摇摆臂直接与海面接触，可充分利用吸收海波能，具有吸收效率高的特点。
[0041](4)本发明所述海洋能发电装置，具有结构新颖、机构简单，运动稳定，安装方便的优点，具有很大的使用价值。【附图说明】:
[0042]图1是本发明所述发电装置的整体结构示意图；
[0043]图2是本发明所述海洋能发电机器人机构示意图；[〇〇44]图3是本发明所述发电装置的俯视图；[〇〇45]图4是本发明所述摇摆臂剖面图；
[0046]图5是本发明所述中间连接杆的结构示意图；
[0047]图6是本发明所述固定轴的结构示意图；
[0048]图7是本发明所述活塞杆的结构示意图；
[0049]图8是本发明所述八形符的结构示意图；
[0050]图9是本发明所述液压单元的油路原理图；[0051 ]图10是本发明所述液压缸的结构图；
[0052]图11是本发明所述能量传输装置和能量输出装置的液压回路布置图；[〇〇53]图12是本发明发电装置的侧视透视示意图；[〇〇54]其中:卜摇摆臂、2-机体支架、3-固定轴、4-第一密封板、5-第二密封板、6-活塞杆、 7_圆环支架、8-连杆、9-液压缸、10-八形符、11-摇摆臂内孔、12-钢珠、13-中间连接杆、14-出油孔1、15-出油孔I1、16-进油孔1、17-进油孔I1、18-油箱、19-进油管、20-出油管、21-蓄能器、22-液压马达、23-发电机、24-第一单向阀、25-第二单向阀、26-第三单向阀、27-第四单向阀、28-轴承、29-进油孔m、30-出油孔m、31-进油孔IV、32-出油孔IV、33-进油孔V、 34-出油孔V，35-圆柱凸台、36-半圆盘凸台、37-短凸台、38-长凸台、39-半球形槽、40-花键、41-导向槽、42-限位槽、43-限位销、44-花键、45-花键槽、46-半圆盘凸台侧表面、47-八形符侧表面。【具体实施方式】:
[0055]下面结合实例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。
[0056]如图1-12所示。[〇〇57] 实施例1:
[0058]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，包括摇摆臂1、位于摇摆臂内部的海洋能发电机器人机构、与摇摆臂相连的机体支架2、能量传输装置和能量输出装置;海洋能发电机器人机构的数量为两个，两个海洋能发电机器人机构对称分布于摇摆臂1内部两端。
[0059]海洋能发电机器人机构包括圆环支架7、液压单元、连杆8和八形符10;圆环支架7 内部设有液压单兀，液压单兀包括液压缸9和活塞杆6，液压缸底部与圆环支架内表面相连； 活塞杆底部一端与液压缸移动配合，活塞杆另一端与连杆相连，活塞杆顶端与八形符接触连接；
[0060]八形符10为截面边线为曲线的盘台，八形符中间设有圆柱形通孔，八形符通过通孔与固定轴3旋转配合，八形符与摇摆臂内表面相连;固定轴3与机体支架2固定连接；
[0061]固定轴的外侧设置有能量传输装置和能量输出装置;能量传输装置包括与液压缸相连的蓄能器21和液压马达22,蓄能器21与液压马达22相连;能量输出装置为发电机23,液压马达22与发电机23相连。
[0062]圆环支架外侧表面通过螺钉将第二密封板5与圆环支架7固接;第一密封板4与摇摆臂外侧表面通过螺钉固接;第二密封板5通过平键固定在固定轴3上。故固定轴、第二密封板、圆环支架均相对于海底是固定不动的。[〇〇63]该海洋发电装置所用材料为防海水腐蚀材料，机体支架固定在海底，固定轴与机体支架固定连接，所以固定轴相对海底固定、不做相对转动；随着海洋波浪的发生，使得摇摆臂摇摆运动，摇摆臂带动八形符沿固定轴做来回旋转，由于活塞杆顶端与八形符接触连接且八形符为截面边线为曲线的盘台，所以八形符在转动过程中会导致活塞杆发生轴向位移，从而使海洋能发电机器人机构捕获海洋能，并通过所述能量传输装置向能量输出装置发电。[〇〇64] 实施例2:
[0065]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其结构如实施例1所述，区别在于，海洋能发电机器人机构的数量为两个，每个海洋能发电机器人机构内部的液压单元的数量为四个，在圆环支架内部呈圆周均匀分布;海洋能发电机器人机构两侧各设有四个连杆，每一侧的四个连杆均呈平行四边形分布，每个连杆两端与相邻两个活塞杆相连。
[0066]实施例3:
[0067]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其结构如实施例2所述，区别在于， 与连杆相连的活塞杆6—端沿活塞杆轴向设有两个截面，截面形状为矩形，截面所在平面与活塞杆6轴向平行，每个截面上有两个圆柱凸台35,活塞杆6顶端设有一个半圆盘凸台36,半圆盘凸台36沿活塞杆轴向的截面形状为半圆形，半圆盘凸台与八形符接触连接，半圆盘凸台的半圆盘凸台侧表面46分别与八形符的八形符侧表面47相切配合，面面接触;每个连杆两端通过转动副与相邻活塞杆的截面上的圆柱凸台35连接。[〇〇68] 实施例4:
[0069]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其结构如实施例1所述，区别在于， 八形符10通过中间连接杆13与摇摆臂内表面相连，中间连接杆为T形杆，包括一个伸出端和两个短端;八形符一侧设有短凸台37,短凸台37中间为圆柱形空腔，短凸台37与固定轴旋转配合，八形符另一侧设有长凸台38,长凸台38与中间连接杆的短端固接，中间连接杆的伸出端与摇摆臂1相连，长凸台38末端设有花键44，短端内部设有花键槽45，长凸台与短端通过花键连接;摇摆臂内表面设有摇摆臂内孔11，中间连接杆13的伸出端通过摇摆臂内孔11与摇摆臂1相连；中间连接杆13的伸出端与摇摆臂内孔11通过花键连接。既便于安装和更换维修，也能保障做功传递。
[0070]实施例5:
[0071]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其结构如实施例1所述，区别在于， 摇摆臂内表面设有两个限位销43,圆环支架外圆柱表面上设有限位槽42,限位销43匹配位于限位槽42内。限位槽避免因设备摆动过大而无法复位，限位销在限位槽中移动，当限位销到达最高、最低位置时，限位槽则会阻止摇摆臂继续摆动，避免因风浪过大时，发电装置无法复位。[〇〇72] 实施例6:
[0073]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其结构如实施例5所述，区别在于，圆环支架外圆柱表面上还设有导向槽41，导向槽与限位槽垂直相交。导向槽便于摇摆臂内表面的限位销与圆环支架的安装配合。[〇〇74] 实施例7:
[0075]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其结构如实施例1所述，区别在于，为减少圆环支架外表面与摇摆臂内表面的摩擦，圆环支架与摇摆臂内表面之间设有空隙， 圆环支架外圆柱表面设有半球形槽39,半球形槽内设有钢珠12。半球形槽的数量为六个，在圆环支架外圆柱表面呈圆周均匀分布。在空隙之中填充呈圆周分布的六个钢珠，钢珠12与圆环支架7的半球形槽39通过球副相配合，当摇摆臂摆动时，钢珠可以减小摇摆臂内表面与圆环支架外表面之间的摩擦。[〇〇76] 实施例8:
[0077]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其结构如实施例1所述，区别在于，固定轴中间轴向设有出油孔m和进油孔m，固定轴两端径向设有进油孔IV、出油孔IV、进油孔v、出油孔v，以便于液压油输入和输出海洋能发电机器人机构。
[0078]实施例9:
[0079]—种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其结构如实施例8所述，区别在于， 四个液压单元彼此之间呈90°均匀分布于圆环支架内部，液压缸上设有四个油孔，分别为出油孔1、出油孔n、进油孔1、进油孔n;在出油孔1、出油孔n、进油孔1、进油孔n处分别设置第二单向阀、第一单向阀、第四单向阀和第三单向阀;使油液沿进油孔1、进油孔n向出油孔 1、出油孔n单向流动。[〇〇8〇]出油管连接出油孔I和出油孔n，并将出油孔I和出油孔n汇流连接出油管；出油管与固定轴中的出油孔m相连，通过固定轴中的出油孔m与蓄能器相连;进油管分别连接进油孔I和进油孔n，并将进油孔I和进油孔n汇流连接进油管，进油管与固定轴中的进油孔m相连，进油管通过进油孔m与油箱相连。
[0081]油箱分别向每个液压缸的进油管注油，每个液压缸流出的液压油通过出油管汇流至固定轴中的出油孔m，通过固定轴中的出油孔m流至蓄能器和液压马达，高压油液带动液压马达做功后，最后汇流至油箱;液压马达驱动发电机发电。
[0082]实施例10:
[0083]—种如实施例9所述利用平行四边形结构的海洋能发电装置的工作方法，包括步骤如下:
[0084](1)将所述摇摆臂和海洋能发电机器人机构通过机体支架置于海岸线中的海水中，随波浪波动起伏。
[0085](2)摇摆臂随海浪波运动时，会带动与摇摆臂固接的中间连接杆旋转，同时带动八形符绕固定轴转动，由于活塞杆下端的半圆形凸台与八形符侧面为相切配合，根据八形符的结构特点，当八形符绕固定轴转动时，会使四个活塞杆在液压缸中做往返移动，液压缸栗出油液，油液经出油管进入蓄能器中，蓄能器中的油液进入液压马达，使液压马达转动，液压马达带动发电机转动，从而实现发电；
[0086]根据本发明优选的，步骤(2)中，当活塞杆在液压缸中做压缩运动时，由于单向阀的作用，液压缸的出油孔n打开，进油孔n关闭，使液压缸中的液压油通过出油管进入固定轴的出油孔m，通过固定轴的出油孔m进入蓄能器中，同时出油孔I由于单向阀的作用而关闭，进油孔I打开，从而将液压油吸入到液压缸中；当活塞杆在液压缸中做拉伸运动时，由于单向阀的作用，进油孔I关闭，液压缸的出油孔I打开，使液压缸里的液压油通过出油管进入固定轴的出油孔m，通过固定轴的出油孔m进入蓄能器中，同时出油孔n由于单向阀的作用而关闭，进油孔n打开，从而将液压油吸入到液压缸中；所述液压缸的液压油进入到蓄能器中，同时蓄能器中的液压油进入液压马达中，带动液压马达旋转，液压马达的旋转带动发电机发电。
【主权项】
1.一种利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，包括摇摆臂、位于摇摆臂 内部的海洋能发电机器人机构、与摇摆臂相连的机体支架；海洋能发电机器人机构中贯穿设有固定轴，固定轴与机体支架相连;海洋能发电机器 人机构包括圆环支架、液压单元、连杆和八形符；圆环支架内部设有至少两个液压单元，相 邻两个液压单元之间通过连杆连接，液压单元一端与八形符接触连接；八形符为截面边线为曲线的盘台，八形符中间设有通孔，八形符通过通孔与固定轴旋 转配合，八形符与摇摆臂内表面相连。2.根据权利要求1所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，液压单 元包括液压缸和活塞杆，液压缸底部与圆环支架内表面相连，活塞杆底部一端与液压缸移 动配合，活塞杆另一端与连杆相连，活塞杆顶端与八形符接触连接；优选的，所述利用平行四边形结构的海洋能发电装置还包括能量传输装置和能量输出 装置，能量传输装置和能量输出装置设于固定轴的外侧;能量传输装置包括与液压缸相连 的蓄能器和液压马达，蓄能器与液压马达相连;能量输出装置为发电机，液压马达与发电机 相连。3.根据权利要求2所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，海洋能 发电机器人机构的数量为两个，每个海洋能发电机器人机构内部的液压单元的数量为四 个，在圆环支架内部呈圆周均匀分布;海洋能发电机器人机构两侧各设有四个连杆，每一侧 的四个连杆均呈平行四边形分布，每个连杆两端与相邻两个活塞杆相连；优选的，与连杆相连的活塞杆一端沿活塞杆轴向设有两个截面，截面形状为矩形，每个 截面上有两个圆柱凸台，活塞杆顶端设有一个半圆盘凸台，半圆盘凸台沿活塞杆轴向的截 面形状为半圆形，半圆盘凸台与八形符接触连接，半圆盘凸台的半圆盘凸台侧表面分别与 八形符的八形符侧表面相切配合;每个连杆两端通过转动副与相邻活塞杆的截面上的圆柱 凸台连接。4.根据权利要求1所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，八形符 通过中间连接杆与摇摆臂内表面相连，中间连接杆为T形杆，包括一个伸出端和两个短端； 八形符一侧设有短凸台，短凸台中间为圆柱形空腔，短凸台与固定轴旋转配合，八形符另一 侧设有长凸台，长凸台与中间连接杆的短端固接，伸出端与摇摆臂相连，长凸台末端设有花 键，短端内部设有花键槽，长凸台与短端通过花键连接;优选的，摇摆臂内表面设有摇摆臂 内孔，中间连接杆的伸出端通过摇摆臂内孔与摇摆臂相连;进一步优选的，中间连接杆的伸 出端与摇摆臂内孔通过花键连接。5.根据权利要求1所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，海洋能 发电机器人机构的数量为两个，两个海洋能发电机器人机构对称分布于摇摆臂内部两端。6.根据权利要求1所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，摇摆臂 内表面设有两个限位销，圆环支架外圆柱表面上设有限位槽，限位销匹配位于限位槽内；优 选的，圆环支架外圆柱表面上还设有导向槽，导向槽与限位槽垂直相交。7.根据权利要求1所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，圆环支 架与摇摆臂内表面之间设有空隙，圆环支架外圆柱表面设有半球形槽，半球形槽内设有钢 珠;优选的，半球形槽的数量为六个，在圆环支架外圆柱表面呈圆周均匀分布。8.根据权利要求1所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，圆环支架外侧表面通过螺钉固接第二密封板;摇摆臂外侧表面通过螺钉固接第一密封板;第二密 封板通过平键固定在固定轴上。9.根据权利要求3所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装置，其特征在于，固定轴 中间轴向设有出油孔m和进油孔m，固定轴两端径向设有进油孔iv、出油孔iv、进油孔V、 出油孔V;优选的，四个液压单元彼此之间呈90°均匀分布于圆环支架内部，液压缸上设有四个油 孔，分别为出油孔1、出油孔n、进油孔1、进油孔n ;在出油孔1、出油孔n、进油孔1、进油孔 n处分别设置第二单向阀、第一单向阀、第四单向阀和第三单向阀；出油管连接出油孔I和出油孔n;出油管与固定轴中的出油孔m相连，通过固定轴中的 出油孔m与蓄能器相连;进油管分别连接进油孔I和进油孔n，进油管与固定轴中的进油孔 m相连，进油管通过进油孔m与油箱相连。10.—种权利要求1-9任意一项权利要求所述的利用平行四边形结构的海洋能发电装 置的工作方法，包括步骤如下:(1)将所述摇摆臂和海洋能发电机器人机构通过机体支架置于海岸线中的海水中，随 波浪波动起伏；(2)摇摆臂随海浪波运动时，会带动与摇摆臂相连的中间连接杆旋转，同时带动八形符 绕固定轴转动，由于活塞杆顶端的半圆盘凸台与八形符侧面为相切配合，根据八形符的结 构特点，当八形符绕固定轴转动时，会使四个活塞杆在液压缸中做往返移动，液压缸栗出油 液，油液经出油管进入蓄能器中，蓄能器中的油液进入液压马达，使液压马达转动，液压马 达带动发电机转动，从而实现发电；优选的，步骤(2)中，当活塞杆在液压缸中做压缩运动时，由于单向阀的作用，液压缸的 出油孔n打开，进油孔n关闭，使液压缸中的液压油通过出油管进入固定轴的出油孔m，通 过固定轴的出油孔m进入蓄能器中，同时出油孔I由于单向阀的作用而关闭，进油孔I打开， 从而将液压油吸入到液压缸中；当活塞杆在液压缸中做拉伸运动时，由于单向阀的作用，进 油孔I关闭，液压缸的出油孔I打开，使液压缸里的液压油通过出油管进入固定轴的出油孔 m，通过固定轴的出油孔m进入蓄能器中，同时出油孔n由于单向阀的作用而关闭，进油孔 n打开，从而将液压油吸入到液压缸中；所述液压缸的液压油进入到蓄能器中，同时蓄能器 中的液压油进入液压马达中，带动液压马达旋转，液压马达的旋转带动发电机发电。
【文档编号】F03B13/14GK105971811SQ201610474216
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】陈修龙, 姜帅, 宋浩, 王清, 王兵振
【申请人】山东科技大学