一种摇臂式海洋波浪能发电平台

1.本发明涉及波浪能发电装置技术领域，更具体地说，它涉及一种摇臂式海洋波浪能发电平台。


背景技术：

2.能源和环境是当今社会的两大热门问题，波浪能作为储量丰富的可再生绿色能源，是可再生能源领域的研究热点。近年来，摇臂式波浪能发电装置以其发电能力强、俘获效率高而受到世界各国的广泛研究。波浪能的合理开发不但利于解决能源短缺难题，而且能够应对偏远海岛的供能需求，在众多波浪能发电装置中，摇臂式波浪发电装置因结构简单，建造时间短，投资资金少，发电效率高，生存率高等诸多优点而具有很好的发展前景。
3.目前，市场上现有的采用液压式动力摄取系统的摇臂式波浪能发电装置，主要包括筏体和液压能量转换系统两部分，筏体端部铰接在一起，利用在波浪作用下筏体的震荡和摇摆运动，通过液压动力输出系统将波浪能最终转化为电能，然而此类采用液压式动力摄取系统的摇臂式波浪能发电装置能量传递环节多，结构复杂、发电效率低，在海上恶劣环境下，容易出现泄露污染、传动失效等问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种摇臂式海洋波浪能发电平台，通过将摆动件转动设置在支撑筏板上，将转动件转动设置在摆动件上，使摆臂能在水平方向随转动件一起转动，从而进行角度调节，继而让浮子可以随波浪的传播方向的改变而轻微调节方向，使得浮子可自动调节转向形式，使得浮子能够自适应波浪的传播方向，提高浮子对波浪能的利用能力。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
6.一种摇臂式海洋波浪能发电平台，包括支撑架以及呈圆周阵列分布转动设置在所述支撑架上的摆动件；还包括：若干转动设置在所述支撑架上的转动件，所述转动件与摆动件转动配合；所述支撑架包括：电控箱以及呈圆周阵列分布设置在所述电控箱周侧面的支撑筏板；所述支撑筏板端部开有安装槽；所述安装槽内壁之间设置有转轴；所述转轴与转动件转动配合；所述安装槽内壁开有滑动槽道；所述滑动槽道内壁设置有第一电磁铁；所述滑动槽道滑动配合有复位件；所述电控箱表面固定连接有滑动套筒；所述滑动套筒内底面设置有第二电磁铁；所述滑动套筒滑动配合有抬升件；所述摆动件包括浮子以及设置在所述浮子侧面的摆臂；所述摆臂与转动件转动配合；所述抬升件与摆臂之间固定连接有连接绳。
7.本发明进一步设置为：所述转动件包括转板；所述转板表面开有轴孔；所述转轴与轴孔转动配合；所述转板两侧面对称固定连接有连接轴；所述摆臂端部对称固定连接有转动套筒；所述连接轴与转动套筒转动配合。
8.本发明进一步设置为：所述摆臂侧面开有减重槽；所述减重槽内壁之间固定连接有连接杆；所述抬升件包括升降板；所述升降板底面呈圆周阵列分布固定连接有吊耳；所述
支撑筏板表面固定连接有支撑板；所述支撑板侧面贯穿设置有导绳管；所述连接绳穿过导绳管；所述连接绳一端系在连接杆上，且其另一端系在对应的吊耳上。
9.本发明进一步设置为：所述升降板底面固定连接有第二活塞杆；所述第二活塞杆与滑动套筒滑动配合；所述第二活塞杆端部固定连接有第二永磁体；所述升降板与电控箱表面之间对称固定连接有第二复位弹簧。
10.本发明进一步设置为：所述复位件包括固定板；所述固定板与安装槽滑动配合；所述固定板侧面固定连接有第一活塞杆；所述第一活塞杆与滑动槽道滑动配合；所述第一活塞杆端部固定连接有第一永磁体；所述固定板侧面与安装槽之间对称固定连接有第一复位弹簧。
11.本发明进一步设置为：所述电控箱周侧面位于支撑筏板下方呈圆周阵列分布固定连接有延伸板；所述延伸板底面固定连接有安装板；所述安装板底面通过紧固螺栓固定连接有系泊组件；所述电控箱内部设置有控制器、发电机、曲轴连杆机构以及蓄电池；所述控制器输出端分别与第一电磁铁、第二电磁铁通过电连接；所述浮子与发电机通过曲轴连杆机构连接；所述发电机与蓄电池通过电连接。
12.本发明进一步设置为：所述系泊组件包括锚链舱；所述锚链舱内壁之间贯穿转动设置有收卷辊；所述收卷辊收卷有锚链；所述锚链舱周侧面开有导链槽；所述锚链舱内底面均匀开有过滤孔；所述锚链穿过导链槽；所述锚链端部固定连接有锚板；所述锚板底面均设有锚杆；所述锚链舱周侧面位于导链槽下方设置有放置板；所述放置板表面均匀开有定位孔；所述锚杆与定位孔插接配合。
13.本发明进一步设置为：所述锚链舱底面固定连接有直杆；所述直杆端部固定连接有承载水舱；所述承载水舱内底面设置有水泵；所述水泵上设置有贯穿承载水舱周侧面的导管；所述控制器输出端与水泵通过电连接。
14.本发明的优点是：
15.1、本发明提出一种海洋波浪能漂浮式系泊发电平台，通过将摆动件转动设置在支撑筏板上，同时，将转动件转动设置在摆动件上，使摆臂能在水平方向随转动件一起转动，从而进行角度调节，继而让浮子可以随波浪的传播方向的改变而轻微调节方向，使得浮子可自动调节转向形式，使得浮子能够自适应波浪的传播方向，提高浮子对波浪能的利用能力。
16.2、本发明浮子与发电机通过曲轴连杆机构连接，在波浪水平的前后运动作用下，浮子进行往复摆动，通过曲轴连杆机构带动发电机转动，从而实现波浪能发电，其总的能量转换环节包括波浪能
→
机械能
→
电能，转换环节较少，能耗较小。
17.3、本发明在遇到极端天气时，通过控制器控制第一电磁铁得电，控制得电的第一电磁铁排斥第一永磁体，带动固定板沿着安装槽滑动挤向转板，使得转板与安装槽保持垂直，通过控制器控制第二电磁铁得电排斥第二永磁体，带动升降板沿着滑动套筒上升，通过各连接绳拉动对应的摆臂，使得摆臂向上翘起至抵在导绳管端部，此时，摆臂垂直设置于支撑筏板，使浮子停止工作，以免发生危险，提高装置的安全性能。
18.4、本发明锚链的一端缠绕在收卷辊上，锚链的另一端穿过导链槽伸入海底，通过系泊组件来维持平台的稳性，保证装体整体的正常工作；通过水泵控制水的进出，从而改变整个发电平台的浮性和稳性，通过配重块的设置，提高系泊组件的压载能力。
附图说明
19.图1为本发明的一种摇臂式海洋波浪能发电平台发电状态下的结构示意图；
20.图2为本发明的一种摇臂式海洋波浪能发电平台停止发电状态下的结构示意图；
21.图3为本发明的支撑架的结构示意图；
22.图4为本发明的转动件的结构示意图；
23.图5为本发明的摆动件的结构示意图；
24.图6为本发明的复位件的结构示意图；
25.图7为本发明的抬升件的结构示意图；
26.图8为本发明的系泊组件的结构示意图；
27.图中：1、支撑架；2、摆动件；3、转动件；4、电控箱；5、支撑筏板；6、安装槽；7、转轴；8、滑动槽道；9、第一电磁铁；10、复位件；11、滑动套筒；12、第二电磁铁；13、抬升件；14、浮子；15、摆臂；16、连接绳；17、转板；18、轴孔；19、连接轴；20、转动套筒；21、减重槽；22、连接杆；23、升降板；24、支撑板；25、导绳管；26、第二活塞杆；27、第二永磁体；28、第二复位弹簧；29、固定板；30、第一活塞杆；31、第一永磁体；32、第一复位弹簧；33、延伸板；34、安装板；35、系泊组件；36、锚链舱；37、收卷辊；38、导链槽；39、锚链；40、过滤孔；41、锚板；42、锚杆；43、放置板；44、定位孔；45、承载水舱；46、水泵；47、导管；48、配重块。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
29.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
30.本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
31.实施例一
32.请参阅图1-8，本发明提供以下技术方案：
33.具体地，一种摇臂式海洋波浪能发电平台，包括支撑架1以及呈圆周阵列分布转动设置在支撑架1上的摆动件2、若干转动设置在支撑架1上的转动件3。
34.转动件3与摆动件2转动配合；支撑架1包括：电控箱4以及呈圆周阵列分布设置在电控箱4周侧面的支撑筏板5；支撑筏板5端部开有安装槽6；安装槽6内壁之间设置有转轴7；转轴7与转动件3转动配合；安装槽6内壁开有滑动槽道8；滑动槽道8内壁设置有第一电磁铁9；滑动槽道8滑动配合有复位件10；电控箱4表面固定连接有滑动套筒11；滑动套筒11内底面设置有第二电磁铁12；滑动套筒11滑动配合有抬升件13；摆动件2包括浮子14以及设置在浮子14侧面的摆臂15；摆臂15与转动件3转动配合；抬升件13与摆臂15之间固定连接有连接绳16。
35.本实施例一的工作原理：通过将摆动件2转动设置在支撑筏板5上，同时，将转动件3转动设置在摆动件2上，使摆臂15能在水平方向随转动件3一起转动，从而进行角度调节，
继而让浮子14可以随波浪的传播方向的改变而轻微调节方向，使得浮子14可自动调节转向形式，使得浮子14能够自适应波浪的传播方向，提高浮子14对波浪能的利用能力。
36.实施例二
37.请参阅图2-7，本实施例二在实施例一的基础上作如下改进，具体地，转动件3包括转板17；转板17表面开有轴孔18；转轴7与轴孔18转动配合；转板17两侧面对称固定连接有连接轴19；摆臂15端部对称固定连接有转动套筒20；连接轴19与转动套筒20转动配合；摆臂15侧面开有减重槽21；减重槽21内壁之间固定连接有连接杆22；抬升件13包括升降板23；升降板23底面呈圆周阵列分布固定连接有吊耳；支撑筏板5表面固定连接有支撑板24；支撑板24侧面贯穿设置有导绳管25；连接绳16穿过导绳管25；连接绳16一端系在连接杆22上，且其另一端系在对应的吊耳上；升降板23底面固定连接有第二活塞杆26；第二活塞杆26与滑动套筒11滑动配合；第二活塞杆26端部固定连接有第二永磁体27；升降板23与电控箱4表面之间对称固定连接有第二复位弹簧28；复位件10包括固定板29；固定板29与安装槽6滑动配合；固定板29侧面固定连接有第一活塞杆30；第一活塞杆30与滑动槽道8滑动配合；第一活塞杆30端部固定连接有第一永磁体31；固定板29侧面与安装槽6之间对称固定连接有第一复位弹簧32。
38.本实施例二的具体实施方式：通过将连接绳16穿过导绳管25；连接绳16一端系在连接杆22上，且其另一端系在对应的吊耳上；整个装置正常工作时，升降板23在第二复位弹簧28的弹性拉力作用力下，抵在滑动套筒11端部，此时，连接绳16处于松弛状态；当遇到恶劣天气时，通过控制器控制第一电磁铁9得电，得电状态下的第一电磁铁12与第一永磁体31之间形成排斥力，在磁排斥力作用力下，带动第一活塞杆30连同固定板29沿着安装槽6滑动，挤压装板17，使得转板17与安装槽6保持垂直，通过控制器控制第二电磁铁12得电排斥第二永磁体31，带动升降板23沿着滑动套筒11上升，通过各连接绳16拉动对应的摆臂15，使得摆臂15向上翘起至抵在导绳管25端部，此时，摆臂15垂直设置于支撑筏板5，使浮子14停止工作，以免发生危险。
39.实施例三
40.请参阅图3以及图8，本实施例二在实施例一的基础上作如下改进，具体地，电控箱4周侧面位于支撑筏板5下方呈圆周阵列分布固定连接有延伸板33；延伸板33底面固定连接有安装板34；安装板34底面通过紧固螺栓固定连接有系泊组件35；电控箱4内部设置有控制器、发电机、曲轴连杆机构以及蓄电池；控制器输出端分别与第一电磁铁9、第二电磁铁12通过电连接；浮子14与发电机通过曲轴连杆机构连接；发电机与蓄电池通过电连接；系泊组件35包括锚链舱36；锚链舱36内壁之间贯穿转动设置有收卷辊37；收卷辊37收卷有锚链39；锚链舱36周侧面开有导链槽38；锚链舱36内底面均匀开有过滤孔40；锚链39穿过导链槽38；锚链39端部固定连接有锚板41；锚板41底面均设有锚杆42；锚链舱36周侧面位于导链槽38下方设置有放置板43；放置板43表面均匀开有定位孔44；锚杆42与定位孔44插接配合；锚链舱36底面固定连接有直杆；直杆端部固定连接有承载水舱45；承载水舱45内底面设置有水泵46；水泵46上设置有贯穿承载水舱45周侧面的导管47；控制器输出端与水泵46通过电连接；承载水舱45底面固定连接有配重块48。
41.本实施例三的具体实施方式：初始状态下，锚链39收卷在收卷辊37中，锚杆42插接在对应的定位孔44中；通过过滤孔40的开设，便于整个装置回收时将锚链舱36中的水排净；
安装过程中，将锚杆42从定位孔44中拔出，锚板41在重力作用力下下降，将锚杆42插进指定海床，维持平台的稳性，保证装体整体的正常工作；通过控制启动水泵46，控制承载水舱45内部水的进出，从而改变整个发电平台的浮性和稳性，通过配重块48的设置，提高系泊组件35的压载能力；浮子14与发电机通过曲轴连杆机构连接，此处的曲轴连杆机构连接为现有结构，普遍用于发电设备，用于将周期性往返摆动转换为转动的结构，在波浪水平的前后运动作用下，浮子14进行往复摆动，通过曲轴连杆机构带动发电机转动，从而实现波浪能发电。
42.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
43.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
44.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
45.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
46.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种摇臂式海洋波浪能发电平台，包括支撑架(1)以及呈圆周阵列分布转动设置在所述支撑架(1)上的摆动件(2)；其特征在于：还包括：若干转动设置在所述支撑架(1)上的转动件(3)，所述转动件(3)与摆动件(2)转动配合；所述支撑架(1)包括：电控箱(4)以及呈圆周阵列分布设置在所述电控箱(4)周侧面的支撑筏板(5)；所述支撑筏板(5)端部开有安装槽(6)；所述安装槽(6)内壁之间设置有转轴(7)；所述转轴(7)与转动件(3)转动配合；所述安装槽(6)内壁开有滑动槽道(8)；所述滑动槽道(8)内壁设置有第一电磁铁(9)；所述滑动槽道(8)滑动配合有复位件(10)；所述电控箱(4)表面固定连接有滑动套筒(11)；所述滑动套筒(11)内底面设置有第二电磁铁(12)；所述滑动套筒(11)滑动配合有抬升件(13)；所述摆动件(2)包括浮子(14)以及设置在所述浮子(14)侧面的摆臂(15)；所述摆臂(15)与转动件(3)转动配合；所述抬升件(13)与摆臂(15)之间固定连接有连接绳(16)。2.根据权利要求1所述的一种摇臂式海洋波浪能发电平台，其特征在于：所述转动件(3)包括转板(17)；所述转板(17)表面开有轴孔(18)；所述转轴(7)与轴孔(18)转动配合；所述转板(17)两侧面对称固定连接有连接轴(19)；所述摆臂(15)端部对称固定连接有转动套筒(20)；所述连接轴(19)与转动套筒(20)转动配合。3.根据权利要求1所述的一种摇臂式海洋波浪能发电平台，其特征在于：所述摆臂(15)侧面开有减重槽(21)；所述减重槽(21)内壁之间固定连接有连接杆(22)；所述抬升件(13)包括升降板(23)；所述升降板(23)底面呈圆周阵列分布固定连接有吊耳；所述支撑筏板(5)表面固定连接有支撑板(24)；所述支撑板(24)侧面贯穿设置有导绳管(25)；所述连接绳(16)穿过导绳管(25)；所述连接绳(16)一端系在连接杆(22)上，且其另一端系在对应的吊耳上。4.根据权利要求3所述的一种摇臂式海洋波浪能发电平台，其特征在于：所述升降板(23)底面固定连接有第二活塞杆(26)；所述第二活塞杆(26)与滑动套筒(11)滑动配合；所述第二活塞杆(26)端部固定连接有第二永磁体(27)；所述升降板(23)与电控箱(4)表面之间对称固定连接有第二复位弹簧(28)。5.根据权利要求1所述的一种摇臂式海洋波浪能发电平台，其特征在于：所述复位件(10)包括固定板(29)；所述固定板(29)与安装槽(6)滑动配合；所述固定板(29)侧面固定连接有第一活塞杆(30)；所述第一活塞杆(30)与滑动槽道(8)滑动配合；所述第一活塞杆(30)端部固定连接有第一永磁体(31)；所述固定板(29)侧面与安装槽(6)之间对称固定连接有第一复位弹簧(32)。6.根据权利要求1所述的一种摇臂式海洋波浪能发电平台，其特征在于：所述电控箱(4)周侧面位于支撑筏板(5)下方呈圆周阵列分布固定连接有延伸板(33)；所述延伸板(33)底面固定连接有安装板(34)；所述安装板(34)底面通过紧固螺栓固定连接有系泊组件(35)；所述电控箱(4)内部设置有控制器、发电机、曲轴连杆机构以及蓄电池；所述控制器输出端分别与第一电磁铁(9)、第二电磁铁(12)通过电连接；所述浮子(14)与发电机通过曲轴
连杆机构连接；所述发电机与蓄电池通过电连接。7.根据权利要求6所述的一种摇臂式海洋波浪能发电平台，其特征在于：所述系泊组件(35)包括锚链舱(36)；所述锚链舱(36)内壁之间贯穿转动设置有收卷辊(37)；所述收卷辊(37)收卷有锚链(39)；所述锚链舱(36)周侧面开有导链槽(38)；所述锚链舱(36)内底面均匀开有过滤孔(40)；所述锚链(39)穿过导链槽(38)；所述锚链(39)端部固定连接有锚板(41)；所述锚板(41)底面均设有锚杆(42)；所述锚链舱(36)周侧面位于导链槽(38)下方设置有放置板(43)；所述放置板(43)表面均匀开有定位孔(44)；所述锚杆(42)与定位孔(44)插接配合。8.根据权利要求7所述的一种摇臂式海洋波浪能发电平台，其特征在于：所述锚链舱(36)底面固定连接有直杆；所述直杆端部固定连接有承载水舱(45)；所述承载水舱(45)内底面设置有水泵(46)；所述水泵(46)上设置有贯穿承载水舱(45)周侧面的导管(47)；所述控制器输出端与水泵(46)通过电连接。9.根据权利要求8所述的一种摇臂式海洋波浪能发电平台，其特征在于：所述承载水舱(45)底面固定连接有配重块(48)。

技术总结
本发明适用于波浪能发电装置技术领域，提供了一种摇臂式海洋波浪能发电平台，包括支撑架、摆动件以及转动件；转动件分别与支撑架、摆动架转动配合；滑动槽道内壁设置有第一电磁铁；滑动槽道滑动配合有复位件；滑动套筒内底面设置有第二电磁铁；滑动套筒滑动配合有抬升件；摆动件包括浮子以及设置在浮子侧面的摆臂；摆臂与转动件转动配合；抬升件与摆臂之间固定连接有连接绳。该装置解决了现有液压式动力摄取系统的摇臂式波浪能发电装置能量传递环节多，结构复杂、发电效率低的技术问题，使得浮子可以随波浪的传播方向的改变而轻微调节方向，使得浮子可自动调节转向形式，使得浮子能够自适应波浪的传播方向，提高浮子对波浪能的利用能力。的利用能力。的利用能力。


技术研发人员：徐大钧 张媛
受保护的技术使用者：浙江海洋大学
技术研发日：2022.12.23
技术公布日：2023/5/11