[实用新型]一种用于深海的垂荡浮箱式波浪能发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种波浪能发电装置，属于海洋工程和波能发电装备技术领域，尤其是一种用于深海的垂荡浮箱式波浪能发电装置。

背景技术

海洋中的波浪蕴藏着大量的能量，波浪能具有清洁、可再生、储量大、分布广等特点，因此，波浪能发电一直倍受人们重视和关注。

波浪能发电装置的研发费用和制造成本高。近岸以及固定基础的波浪发电装置，其建设和使用过程中，受天气、环保等条件制约，对选址的要求也很高。当潮汐发生时，发电装置本身如不进行调整，发电效率会大幅降低乃至无法工作。当波浪的传播方向改变时，能量的吸收也会受到很大的影响。由于装置浸没在水中，本身的维护工作难度较大。当自然灾害来临时，因为无法躲避而可能遭到破坏。从发电装置到用电处的传输距离较长，能量损失较大，液压管路布置不方便。在这背景情况下，研发的本实用新型装置具有对水深的要求较低，可应用海域范围广，对潮汐和海浪的流向适应力强，便于安装和拆除，维护方便，电能传输距离短，能量损失小，可以控制装置的升沉，容易规避台风灾害等优点。

发明内容

    为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于深海的垂荡浮箱式波浪能发电装置，该装置能适应复杂多变的海洋环境，以较高的效率将波浪能转化为电能并进行存储。

本实用新型采用的技术方案是：一种用于深海的垂荡浮箱式波浪能发电装置，它包括浮式基底和张力腿，它还包括中心立柱和垂荡浮箱，所述浮式基底的下部连接张力腿，上部固定连接套有垂荡浮箱的中心立柱；所述浮式基底采用兼作压载舱的中空直圆柱体结构，所述张力腿与海底直接固定，张力腿在浮式基底的下方正中位置集中布置多个张力腿，在外周均匀布置张力腿，所述中心立柱上固定两个限位板，套在中心立柱上的垂荡浮箱位于两个限位板之间，形状为碟形的垂荡浮箱与限位板的接触面上各设有一个弹簧减震装置；所述垂荡浮箱內设有3-6驱动发电机的齿轮齿条式传动装置，齿轮齿条式传动装置包括主传动齿条、主传动齿轮、一级加速齿轮和加速齿轮箱，主传动齿条固定在两个限位板之间的中心立柱上，主传动齿条依次经主传动齿轮、一级加速齿轮、加速齿轮箱与固定在垂荡浮箱內的发电机连接，发电机与整流和蓄电设备进行电连接，在中心立柱顶部限位板的下方悬挂波浪海流传感器，上方设置风速风向传感器；在深海波能的作用下，垂荡浮箱沿中心立柱上的主传动齿条作上下位移，通过齿轮齿条式传动装置驱动发电机发电。

所述中心立柱采用直圆柱形结构、三角形桁架结构或四边形桁架结构。

所述减震装置采用弹簧片减震结构或橡胶减震结构。

在组合使用时，组合连接单体之间共用一个大型浮式基底，组合连接单体以方形或圆形阵列的形式布置于大型浮式基底上。

本实用新型的有益效果是：这种用于深海的垂荡浮箱式波浪能发电装置包括浮式基底、张力腿、中心立柱和垂荡浮箱，中心立柱上固定两个限位板，套在中心立柱上的垂荡浮箱位于两个限位板之间，形状为碟形的垂荡浮箱与限位板的接触面上各设有一个弹簧减震装置，垂荡浮箱內设有3-6驱动发电机的齿轮齿条式传动装置。在深海波能的作用下，垂荡浮箱沿中心立柱上的主传动齿条作上下位移，通过齿轮齿条式传动装置驱动发电机发电。该装置由于采用浮式基底，可以应用于水深较大的海域。因为垂荡浮箱能自发地适应海面的高度，潮汐和海浪的流向对发电效率的影响小。浮式基底本身便于安装和拆除，维护方便。发电设备和蓄电设备均设置在装置内部，减小传输距离过长引起的能量损失。浮式基底本身可以控制装置整体的升沉，方便设备维修，必要时可全部沉入海底，对规避台风灾害也有很大好处。

附图说明

图1是一种用于深海的垂荡浮箱式波浪能发电装置的主视图

图2是一种用于深海的垂荡浮箱式波浪能发电装置的俯视图

图3是图1中的A-A剖面图

图4是图2中的B-B剖面图

图5是图4中的I局部放大图

图6是中心立柱采用圆柱形式时的主视图

图7是中心立柱采用圆柱形式时的俯视图

图8是图6中的C-C剖面图

图9是中心立柱采用四边形桁架形式时的主视图

图10是中心立柱采用四边形桁架形式时的俯视图

图11是图9中的D-D剖面图

图12是多个装置组合布置成方形阵列的示意图的主视图

图13是多个装置组合布置成方形阵列的示意图的俯视图

图14是多个装置组合布置成圆形阵列的示意图的主视图

图15是多个装置组合布置成圆形阵列的示意图的俯视图