[实用新型]一种浮体波浪集中取力装置及其组合单元

说明书

本实用新型提供一种浮体波浪集中取力装置及其组合单元，该浮体波浪集中取力装置包括：框架、浮筒、驱动轴和输出轴，所述浮筒固定于所述框架内，所述浮筒上端设置有齿条；所述驱动轴固定在所述框架上，所述驱动轴上设置有直齿轮、驱动伞齿轮、浮体运动速度测量装置和制动器，所述制动器控制浮筒，所述直齿轮与所述齿条咬合；所述输出轴固定在所述框架上并与所述驱动轴垂直，所述输出轴的输出端设置有联轴器；采用四个所述浮体波浪集中取力装置一组的组合单元可以简化装置、节约原料并方便安装。该波浪集中取力装置可提高现有波浪能发电装置的效率与适应性，组建大规模与大功率输出的波浪能发电站，降低建造与维修成本，降低单位电量成本等。

技术领域

本实用新型涉及一种可用于波浪发电的浮体波浪集中取力装置，具体涉及一种浮体波浪集中取力装置及其组合单元，属于波浪能发电领域。

背景技术

海洋中蕴藏着丰富的能量，海洋能包含潮汐能、潮流能、波浪能、海流能，其中波浪能占约70％。波浪能作为可再生能源，储量丰富，分布广泛，具有极好的开发前景和价值。

现有的一些关于波浪发电的专利有：中国发明专利(申请号：200910214221.8，申请日：2009.12.25)提供了一种水母式波浪能利用装置；中国发明专利(申请号：2012101570982提供了一种浮管海洋能发电装置；中国发明专利(专利号：ZL201210148948.2)提供了一种具有半潜船特征的新型漂浮鹰式波浪能发电装置。

目前对于包括以上以浮体为波浪能采集方式的装置中，都是将浮体在浮力或重力(双向方式)作用下产生的浮体运动，转换成液压、气流或机械转动等方式，最后再转换成电能。无论是哪种方式，都会在浮体上产生一个阻碍浮体浮力或重力的反作用力。只要浮体受到的浮力或重力大于这个反作用力，浮体就会产生运动，并驱动发电装置输出电能。

如图5所示，浮体上有三根线，其中中间线为浮体内的水面线，下面两根线的水量重力与反作用力相等。上面两根线所包含的空间产生的浮力与反作用力相等。

在波浪下降过程中，如图5中的1～6状态，浮体受到的重力略大于反作用力，所以浮体以滞后一个高度随波浪下降；在波浪上升过程中，如图5中的6～11状态，浮体受到的浮力略大于反作用力，所以浮体以滞后一个高度随波浪上升。在整个波浪周期，浮体对外做的功为2倍的反作用力与波浪高度的乘积(双向方式)。由于这个反作用力是由浮体之后的发电装置决定的，与波浪高度无关，为了能被较小的波浪推动，这个反作用力不大。这正是现在的波浪能发电装置的效率很低的原因。

尽管人们做了很多开发波浪能发电的工作，但是直到现在都没有大规模开发利用，目前阻碍波浪能装置规模化应用还存以下主要技术问题：1.能量转换效率低，尤其是在波浪周期长，浮体(浮力单元)一般随着波浪边上升边做功(发电)，其浮力不大且速度慢，导致发电电压低，效率低下；2.波浪能量具有很强的随机性，目前的装置规模小，无法适应宽范围波动，输出功率波动很大；3.发电平台体积大，而浮体占比不高，建造和维修费用高，单位电量成本过高；4.装置的安装和维修都必须在海里进行，难度大且成本高。

有鉴于此，本实用新型提出一种浮体波浪集中取力装置及其组合单元，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有产品的不足，提供一种浮体波浪集中取力装置及其组合单元，旨在提高现有波浪能发电装置效率与适应性，组建大规模与大功率输出的波浪能发电站，降低建造与维修成本，降低单位电量成本等。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种浮体波浪集中取力装置，包括：框架、浮筒、驱动轴和输出轴，所述浮筒固定于所述框架内，所述浮筒上端设置有齿条；所述驱动轴固定在所述框架上，所述驱动轴上设置有直齿轮、驱动伞齿轮、浮体运动速度测量装置和制动器，所述制动器控制浮筒，所述直齿轮与所述齿条咬合；所述输出轴固定在所述框架上并与所述驱动轴垂直，所述输出轴的输出端设置有联轴器。