可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置

1.一種可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置,包括錨鏈、浮體、滑臺、第一擺板、第一擺板液壓缸、第二擺板、第二擺板液壓缸、擺板調(diào)節(jié)液壓缸、以及控制系統(tǒng)，其中，浮體通過錨鏈固定于海底，浮體的中部布置有導(dǎo)軌，滑臺通過導(dǎo)軌安裝在浮體上，并能夠沿導(dǎo)軌前后滑動，第一擺板通過軸承安裝在滑臺上，位于浮體的一端，第二擺板通過軸承對稱安裝在浮體的另一端，第一液壓缸頂端鉸接在第一擺板的中部，底端鉸接在滑臺上，第二液壓缸頂端鉸接在第二擺板的中部，底端鉸接在浮體上，擺板調(diào)節(jié)液壓缸水平放置在導(dǎo)軌中間位置，頂端固定在浮體上，底端與滑臺內(nèi)側(cè)鉸接，控制系統(tǒng)控制擺板調(diào)節(jié)液壓缸的伸縮實現(xiàn)擺板的間距的調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：還設(shè)置有短軸、編碼器、齒條和齒輪，擺板調(diào)節(jié)液壓缸的缸體上固定有所述齒條,所述短軸安裝在浮體上靠近齒條的位置，齒輪通過軸承套接在短軸上，使齒輪與齒條相嚙合，編碼器的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與短軸相連并能跟隨齒輪轉(zhuǎn)動，編碼器的外殼與浮體固定連接。
3.一種可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：包括錨鏈、浮體、滑臺、第一擺板、第一液壓缸、第二液壓缸、第二擺板、第三擺板、第三液壓缸、第四液壓缸、第一整流閥組、第一電磁閥、第二整流閥組、第二電磁閥、第三電磁閥、液壓馬達(dá)、發(fā)電機、和整流濾波電路，其中，浮體通過錨鏈固定于海底，浮體的中部布置有導(dǎo)軌，滑臺通過導(dǎo)軌安裝在浮體上，并能夠沿導(dǎo)軌前后滑動，第一擺板通過軸承安裝在滑臺上，位于浮體的一端，第二擺板和第三擺板通過軸承對稱安裝在浮體的另一端，第一液壓缸頂端鉸接在第一擺板的中部，底端鉸接在滑臺上，第二液壓缸頂端鉸接在第二擺板的中部，底端鉸接在浮體上，第三液壓缸頂端鉸接在第三擺板的中部，底端鉸接在浮體上，第四液壓缸水平放置在導(dǎo)軌中間位置，頂端固定在浮體上，底端與滑臺內(nèi)側(cè)鉸接；第二液壓缸與第三液壓缸并聯(lián)，與第二整流閥組相連，第一液壓缸與第一整流閥組相連，油路從第一整流閥組和第二整流閥組出來后匯合，經(jīng)過第二電磁閥后分成兩路，一路到達(dá)液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)與發(fā)電機相連，發(fā)電機后接整流濾波電路；另一路經(jīng)過第三電磁閥到達(dá)第四液壓缸，第一電磁閥短接在液壓缸進(jìn)出油口之間。
4.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：第一擺板、第二擺板和第三擺板高度相同，寬度比例為2:1:1，第二擺板、第三擺板與第一擺板的間距保持半個波長。
5.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：還設(shè)置有短軸、編碼器、齒條和齒輪，第四液壓缸的缸體上固定有所述齒條,所述短軸安裝在浮體上靠近齒條的位置，齒輪通過軸承套接在短軸上，使齒輪與齒條相嚙合，編碼器的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與短軸相連并能跟隨齒輪轉(zhuǎn)動，編碼器的外殼與浮體固定連接。
6.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：在浮體和滑臺上固定放置有鋅塊。
7.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：將滑臺與導(dǎo)軌接觸的端部設(shè)計成鏟形斜面。

可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及波浪能發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置。\n背景技術(shù)\n[0002] 波浪能作為海洋能的一種，由于其能量密度大、分布廣泛的特點，受到各海洋大國的格外關(guān)注。波浪能利用裝置的種類繁多，其中擺式波浪能裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本相對較低，近年來得到了快速的發(fā)展，但是現(xiàn)有的擺式波浪能裝置的設(shè)計往往存在能量轉(zhuǎn)換效率低、布放維修困難等問題。申請?zhí)枮?01410110618.3的《一種雙擺板波浪能轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計》，該裝置為雙擺板設(shè)計，前后擺板間距為半個波長，提高了裝置穩(wěn)定性，但擺板間距不可調(diào)節(jié)，裝置環(huán)境適應(yīng)性差，不能適應(yīng)不同季節(jié)海洋的波浪條件，且擺板順序排列的布置方式，后擺板會受到前擺板的阻擋，能量轉(zhuǎn)換效率低。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0003] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，其通過液壓調(diào)節(jié)擺板的間距，使得前后擺板間距自動調(diào)節(jié)為半個波長，大大提高了裝置穩(wěn)定性。其具體如下：\n[0004] 一種可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置,包括錨鏈、浮體、滑臺、第一擺板、第一擺板液壓缸、第二擺板、第二擺板液壓缸、擺板調(diào)節(jié)液壓缸、以及控制系統(tǒng)，其中，浮體通過錨鏈固定于海底，浮體的中部布置有導(dǎo)軌，滑臺通過導(dǎo)軌安裝在浮體上，并能夠沿導(dǎo)軌前后滑動，第一擺板通過軸承安裝在滑臺上，位于浮體的一端，第二擺板通過軸承對稱安裝在浮體的另一端，第一液壓缸頂端鉸接在第一擺板的中部，底端鉸接在滑臺上，第二液壓缸頂端鉸接在第二擺板的中部，底端鉸接在浮體上，擺板調(diào)節(jié)液壓缸水平放置在導(dǎo)軌中間位置，頂端固定在浮體上，底端與滑臺內(nèi)側(cè)鉸接，控制系統(tǒng)控制擺板調(diào)節(jié)液壓缸的伸縮實現(xiàn)擺板的間距的調(diào)節(jié)。\n[0005] 其中，還設(shè)置有短軸、編碼器、齒條和齒輪，擺板調(diào)節(jié)液壓缸的缸體上固定有所述齒條,所述短軸安裝在浮體上靠近齒條的位置，齒輪通過軸承套接在短軸上，使齒輪與齒條相嚙合，編碼器的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與短軸相連并能跟隨齒輪轉(zhuǎn)動，編碼器的外殼與浮體固定連接。\n[0006] 本發(fā)明還提供了一種可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，包括錨鏈、浮體、滑臺、第一擺板、第一液壓缸、第二液壓缸、第二擺板、第三擺板、第三液壓缸、第四液壓缸、第一整流閥組、第一電磁閥、第二整流閥組、第二電磁閥、第三電磁閥、液壓馬達(dá)、發(fā)電機、和整流濾波電路，其中，浮體通過錨鏈固定于海底，浮體的中部布置有導(dǎo)軌，滑臺通過導(dǎo)軌安裝在浮體上，并能夠沿導(dǎo)軌前后滑動，第一擺板通過軸承安裝在滑臺上，位于浮體的一端，第二擺板和第三擺板通過軸承對稱安裝在浮體的另一端，第一液壓缸頂端鉸接在第一擺板的中部，底端鉸接在滑臺上，第二液壓缸頂端鉸接在第二擺板的中部，底端鉸接在浮體上，第三液壓缸頂端鉸接在第三擺板的中部，底端鉸接在浮體上，第四液壓缸水平放置在導(dǎo)軌中間位置，頂端固定在浮體上，底端與滑臺內(nèi)側(cè)鉸接；第二液壓缸與第三液壓缸并聯(lián)，與第二整流閥組相連，第一液壓缸與第一整流閥組相連，油路從第一整流閥組和第二整流閥組出來后匯合，經(jīng)過第二電磁閥后分成兩路，一路到達(dá)液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)與發(fā)電機相連，發(fā)電機后接整流濾波電路；另一路經(jīng)過第三電磁閥到達(dá)第四液壓缸，第一電磁閥短接在液壓缸進(jìn)出油口之間。\n[0007] 其中，第一擺板、第二擺板和第三擺板高度相同，寬度比例為2:1:1，第二擺板、第三擺板與第一擺板的間距保持半個波長。\n[0008] 其中，還設(shè)置有短軸、編碼器、齒條和齒輪，第四液壓缸的缸體上固定有所述齒條,所述短軸安裝在浮體上靠近齒條的位置，齒輪通過軸承套接在短軸上，使齒輪與齒條相嚙合，編碼器的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與短軸相連并能跟隨齒輪轉(zhuǎn)動，編碼器的外殼與浮體固定連接。\n[0009] 其中，在浮體和滑臺上固定放置有鋅塊。\n[0010] 其中，將滑臺與導(dǎo)軌接觸的端部設(shè)計成鏟形斜面。\n[0011] 本發(fā)明的可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置具有如下有益效果：\n[0012] 1)本裝置的擺板的間距可調(diào)節(jié)，大大提高了裝置環(huán)境適應(yīng)性，可以適應(yīng)不同季節(jié)海洋的波浪條件，\n[0013] 2)本裝置的擺板對稱式布置方式，擺動方向相反，擺板之間不會碰撞，能量轉(zhuǎn)換效率高，從而提高了發(fā)電效率；\n[0014] 3)本裝置通過編碼器可準(zhǔn)確的控制擺板之間的距離。\n附圖說明\n[0015] 圖1該可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置整體視圖；\n[0016] 圖2該可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置齒輪齒條的局部放大圖；\n[0017] 圖3該可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置滑臺導(dǎo)軌的局部放大圖；\n[0018] 圖4該可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置液壓系統(tǒng)原理圖。\n[0019] 圖中各部件名稱如下：\n[0020] 1-錨鏈；2-浮體；3-滑臺；4-第一擺板；5-第一液壓缸；6-第二液壓缸；7-第二擺板；\n8-第三擺板；9-第三液壓缸；10-第四液壓缸；11-編碼器；12-短軸；13-齒輪；14-齒條；15-鋅塊；16-第一整流閥組；17-第一電磁閥；18-第二整流閥組；19-第二電磁閥；20-第三電磁閥；\n21-液壓馬達(dá)；22-發(fā)電機；23-整流濾波電路。\n具體實施方式\n[0021] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。\n[0022] 參照圖1-4，本發(fā)明提供一種可調(diào)節(jié)對稱擺板式波浪能發(fā)電裝置，主要包括機械和液壓兩部分。本裝置的機械部分包括錨鏈1、浮體2、滑臺3、第一擺板4、第一液壓缸5、第二液壓缸6、第二擺板7、第三擺板8、第三液壓缸9、第四液壓缸10、編碼器11、短軸12、齒輪13、以及齒條14。\n[0023] 其中，浮體2通過錨鏈1固定于海底，浮體2的中部布置有導(dǎo)軌，滑臺3通過導(dǎo)軌安裝在浮體2上，并能夠沿導(dǎo)軌前后滑動，第一擺板4通過軸承安裝在滑臺3上，位于浮體2的一端，第二擺板7和第三擺板8通過軸承對稱安裝在浮體2的另一端，第一液壓缸5頂端鉸接在第一擺板4的中部，底端鉸接在滑臺3上，第二液壓缸6頂端鉸接在第二擺板7的中部，底端鉸接在浮體2上，第三液壓缸9頂端鉸接在第三擺板8的中部，底端鉸接在浮體2上，第四液壓缸\n10水平放置在導(dǎo)軌中間位置，頂端固定在浮體2上，底端與滑臺3內(nèi)側(cè)鉸接，第四液壓缸10的缸體上固定有齒條14，短軸12安裝在浮體2上靠近齒條14的位置，齒輪13通過軸承套接在短軸12上，使齒輪13與齒條14相嚙合，編碼器11的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與短軸12相連并能跟隨齒輪13轉(zhuǎn)動，編碼器11的外殼與浮體2固定連接。\n[0024] 該擺式波浪能發(fā)電裝置的液壓部分包括第一液壓缸5、第二液壓缸6、第三液壓缸\n9、第四液壓缸10、第一整流閥組16、第一電磁閥17、第二整流閥組18、第二電磁閥19、第三電磁閥20、液壓馬達(dá)21、發(fā)電機22、和整流濾波電路23，其中，第二液壓缸6與第三液壓缸9并聯(lián)，與第二整流閥組18相連，第一液壓缸5與第一整流閥組16相連，油路從第一整流閥組16和第二整流閥組18出來后匯合，經(jīng)過第二電磁閥19后分成兩路，一路到達(dá)液壓馬達(dá)21，液壓馬達(dá)21與發(fā)電機22相連，發(fā)電機22后接整流濾波電路23；另一路經(jīng)過第三電磁閥20到達(dá)第四液壓缸10，第一電磁閥17短接在液壓缸5進(jìn)出油口之間。\n[0025] 第一擺板4、第二擺板7和第三擺板8高度相同，寬度比例為2:1:1；第二擺板7、第三擺板8與第一擺板4的間距保持半個波長，并可以調(diào)整。\n[0026] 由于該裝置在海洋中極易腐蝕，裝置機械部分采用不銹鋼材料制成，并在裝置的浮體2和滑臺3上固定放置一些鋅塊15(如圖3)，通過電化學(xué)原理實現(xiàn)防腐蝕。同時，為了防止海洋生物附著導(dǎo)致滑臺3在導(dǎo)軌上不能正?；瑒?，滑臺3與導(dǎo)軌接觸的端部設(shè)計成鏟形斜面，當(dāng)滑臺3在第四液壓缸10的拖動下沿導(dǎo)軌滑動時，可以鏟除附著的海洋生物，消除不利影響。\n[0027] 以下具體闡述本發(fā)明的工作原理：\n[0028] 當(dāng)波浪作用于擺板時，第二擺板7與第三擺板8和第一擺板4在波浪的推力及浮力和自身重力的作用下做方向相反的往復(fù)擺動，擺板推動與之相連的液壓缸拉伸與壓縮，推動液壓油流動，液壓油分別通過第一整流閥組16和第二整流閥組18整流，形成單向流動的液壓油，控制系統(tǒng)通過比較第二液壓缸6與第三液壓缸9液壓油的壓力P1和第一液壓缸5液壓油的壓力P2之間的大小來決定第一電磁閥17、第二電磁閥19和第三電磁閥20的位置，進(jìn)而決定單向液壓油的流向，由于第一擺板4、第二擺板7、第三擺板8的高度相同、寬度比例為\n2:1:1，并且第二擺板7、第二擺板8和第一擺板4之間的距離等于所在海域波浪的半個波長，因此第二擺板7、第二擺板8與第一擺板4的擺動方向相反、擺幅相同；第二液壓缸6和第三液壓缸9液壓油的壓力P1與第一液壓缸5液壓油的壓力P2相等，第一電磁閥17、第二電磁閥19和第三電磁閥20不活動，單向流動的液壓油推動液壓馬達(dá)21轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機22產(chǎn)生電能，經(jīng)過整流濾波電路23進(jìn)行整流濾波后變成可實用的電能，送給用戶。\n[0029] 當(dāng)季節(jié)改變時，波浪的波長發(fā)生變化時，第二擺板7、第三擺板8與第一擺板4之間的距離不等于所在海域波浪的半個波長，當(dāng)?shù)诙[板7、第三擺板8與第一擺板4之間的距離小于半個波長時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，使第一電磁閥17移動到B1位置，第一液壓缸5進(jìn)出油口短接，第一擺板4不受約束；控制系統(tǒng)同時使第二電磁閥19移動到A2位置，第三電磁閥20移動到A3位置，此時，單向流動的液壓油流向改變，液壓油推動第四液壓缸10拉伸，從而推動滑臺3向外運動，第四液壓缸10帶動齒條14運動，齒條14帶動齒輪13轉(zhuǎn)動，齒輪13帶動編碼器11轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可以根據(jù)編碼器11轉(zhuǎn)過的角度計算出第四液壓缸10的液壓桿伸長的長度，從而計算出第一擺板4隨滑臺3的移動距離，當(dāng)?shù)诙[板7、第三擺板8與第一擺板4的距離等于所在海域波浪的半個波長時，控制系統(tǒng)發(fā)出停止指令，使第二電磁閥19回到B2位置，第三電磁閥20回到B3位置，第一電磁閥17回到A1位置，液壓缸5進(jìn)出油口與第一整理閥組16相連，第一擺板4正常工作，單向流動的液壓油流向再次改變，第四液壓缸10靜止，完成第一擺板4與第二擺板7和第三擺板8間距的調(diào)節(jié)，同時液壓油重新推動液壓馬達(dá)21轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機22產(chǎn)生電能。\n[0030] 同理，當(dāng)?shù)诙[板7、第三擺板8與第一擺板4之間的距離大于半個波長時，控制系統(tǒng)發(fā)出運動指令，使第二電磁閥19移動到C2位置，第三電磁閥20移動到C3位置，第一電磁閥\n17移動到B1位置，第一液壓缸5進(jìn)出油口短接，第一擺板4不受約束。單向流動的液壓油推動第四液壓缸10壓縮，從而推動滑臺3向浮體2內(nèi)側(cè)運動，同樣根據(jù)編碼器11轉(zhuǎn)過的角度計算出第四液壓缸10的液壓桿縮短的長度，從而計算出第一擺板4隨滑臺3的移動距離，當(dāng)運動后第一擺板4與第二擺板7、第三擺板8的距離等于所在海域波浪的半個波長時，第二電磁閥\n19回到B2位置，第三電磁閥20回到B3位置，第一電磁閥17回到A1位置，第一液壓缸5進(jìn)出油口與第一整理閥組16相連，第一擺板4正常工作，第四液壓缸10靜止，液壓馬達(dá)21重新轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機22產(chǎn)生電能。\n[0031] 以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。