波浪能直線發(fā)電裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種波浪能直線發(fā)電裝置,包括:浮子，用于捕獲波浪能，與殼體連接；殼體，內(nèi)部具有密封腔或與浮子之間共同圍設(shè)成密封腔；定子,位于密封腔內(nèi)；動(dòng)子,位于密封腔內(nèi)，動(dòng)子在波浪能的作用下相對(duì)定子直線運(yùn)動(dòng)；滑輪組，設(shè)置在浮子上，連接動(dòng)子與定子。發(fā)電裝置位于海中，整體受波浪上下作用力，產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)，內(nèi)置于發(fā)電裝置內(nèi)部的動(dòng)子由于慣性與殼體及定子產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)滑輪組帶動(dòng)定子反方向直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)子與定子交錯(cuò)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)發(fā)電，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中間接通過(guò)浮子的動(dòng)作傳遞波浪能，減少了能量損失，提高了發(fā)電效率。
【專利說(shuō)明】
波浪能直線發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電技術(shù)，尤其是一種波浪能直線發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的波浪能直線發(fā)電裝置大致分為兩種:
[0003]第一種，捕獲波浪能的浮子與電機(jī)的動(dòng)子之間通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間接連接，波浪能被捕獲后，需要經(jīng)過(guò)繁瑣的機(jī)械傳動(dòng)或液壓轉(zhuǎn)換后，將波浪能轉(zhuǎn)化為電能，中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)存在著很大的能量損失。另外，現(xiàn)有的直線式波浪能裝置一般需要拋錨或者用其他方式固定，然后吸收波浪能，最后轉(zhuǎn)化為電能；
[0004]第二種，捕獲波浪能的浮子與電機(jī)的動(dòng)子之間直接連接，中間無(wú)需傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，避免的中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)導(dǎo)致的能量損失，浮子受到波浪的沖擊后上下浮動(dòng)，在波浪的托起和下拽的過(guò)程中，浮子行動(dòng)緩慢、直接造成了能量的損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種波浪能直線發(fā)電裝置，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，減少能量的能量損失，提高發(fā)電效率。
[0006]本實(shí)用新型提供一種波浪能直線發(fā)電裝置，包括:
[0007]浮子，用于捕獲波浪能，與殼體連接；
[0008]所述殼體，內(nèi)部具有密封腔或與所述浮子之間共同圍設(shè)成密封腔；
[0009]定子，位于所述密封腔內(nèi)；
[0010]動(dòng)子，位于所述密封腔內(nèi)，所述動(dòng)子在所述波浪能的作用下相對(duì)所述定子直線運(yùn)動(dòng)；
[0011 ]滑輪組，設(shè)置在所述浮子上，連接所述動(dòng)子與定子。
[0012]其中，所述動(dòng)子和定子均通過(guò)一滑動(dòng)構(gòu)件設(shè)置在所述密封腔內(nèi)。
[0013]進(jìn)一步的，所述滑輪組至少包括定滑輪和繞設(shè)在所述定滑輪上的繩子;所述繩子一端系在所述動(dòng)子上，另一端系在所述定子上。
[0014]更進(jìn)一步的，所述滑輪組包括浮子滑輪組和殼體滑輪組；
[0015]所述浮子滑輪組包括設(shè)置在所述浮子上的至少一個(gè)浮子定滑輪和浮子繩，所述浮子繩一端系在所述動(dòng)子上端，另一端繞過(guò)所述浮子定滑輪并系在所述定子上端；
[0016]所述殼體滑輪組包括設(shè)置在所述殼體上的至少一個(gè)殼體定滑輪和殼體繩;所述殼體繩一端系在所述動(dòng)子下端，另一端繞過(guò)所述殼體定滑輪并系在所述定子下端。
[0017]特別是，所述浮子滑輪組和所述殼體滑輪組還各自包括一定子動(dòng)滑輪；
[0018]所述浮子繩一端系在所述動(dòng)子上端，另一端依次繞過(guò)所述浮子定滑輪和浮子滑輪組的定子動(dòng)滑輪并系在所述浮子上；
[0019]所述殼體繩一端系在所述動(dòng)子下端，另一端依次繞過(guò)所述殼體定滑輪和殼體滑輪組的定子動(dòng)滑輪并系在所述殼體上。
[0020]其中，所述定子與所述浮子之間以及所述定子與所述殼體之間均設(shè)置有彈性部件。
[0021]其中，所述發(fā)電裝置包括兩個(gè)間隔設(shè)置的所述定子，所述動(dòng)子位于兩所述定子之間；
[0022]所述密封腔內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)所述滑輪組；
[0023]所述動(dòng)子與所述定子之間分別通過(guò)一個(gè)所述滑輪組連接。
[0024]其中，所述滑動(dòng)構(gòu)件包括直線導(dǎo)軌和直線軸承;所述直線導(dǎo)軌一端連接所述浮子，另一端連接所述殼體;所述直線軸承連接所述直線導(dǎo)軌與所述動(dòng)子或者連接所述直線導(dǎo)軌與所述定子。
[0025]特別是，所述彈性裝置為柱彈簧。
[0026]進(jìn)一步的，所述殼體遠(yuǎn)離所述浮子的一端設(shè)置有導(dǎo)流罩。
[0027]本實(shí)用新型提供的波浪能直線發(fā)電裝置，動(dòng)子和定子內(nèi)置于發(fā)電機(jī)的密封腔內(nèi)部，不與海水直接接觸，發(fā)電裝置整體位于海中時(shí)，整體會(huì)受到波浪上下的作用力，產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)，內(nèi)置于發(fā)電裝置內(nèi)部的動(dòng)子會(huì)由于慣性的存在而與殼體及定子產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)滑輪組帶動(dòng)定子反方向直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)子與定子交錯(cuò)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)發(fā)電，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中間接通過(guò)浮子的動(dòng)作傳遞波浪能，減少了能量損失，提高了發(fā)電效率。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]實(shí)施例一
[0031]參見圖1，本實(shí)用新型提供一種波浪能直線發(fā)電裝置，主要包括浮子1、殼體2、定子、動(dòng)子及滑輪組；
[0032]浮子I捕獲波浪能，將波浪能轉(zhuǎn)換為整體發(fā)電裝置的動(dòng)能，從而使得整體裝置在波浪中上下運(yùn)動(dòng)；
[0033]殼體2與浮子I之間共同圍設(shè)形成一個(gè)密封腔，定子和動(dòng)子位于該密封腔內(nèi)；
[0034]滑輪組連接動(dòng)子與定子，滑輪組至少包括懸掛在浮子I上的定滑輪8和繞設(shè)在定滑輪8上的鋼絲繩7;鋼絲繩一端系在動(dòng)子上，另一端系在定子上；
[0035]本實(shí)施例中，滑輪組包括浮子滑輪組和殼體滑輪組；
[0036]浮子滑輪組包括設(shè)置在浮子I上的兩個(gè)浮子定滑輪(圖1中定滑輪8)和浮子鋼絲繩，浮子鋼絲繩一端系在動(dòng)子上端，另一端繞過(guò)兩個(gè)浮子定滑輪最終系在定子上端;兩個(gè)浮子定滑輪其中一個(gè)用于使得牽引動(dòng)子的鋼絲繩與動(dòng)子的移動(dòng)方向保持平行，另一個(gè)浮子定滑輪用于使得牽引定子的鋼絲繩與定子的移動(dòng)方向保持平行，避免直線軸承4橫向受壓，增加動(dòng)子和定子的運(yùn)行阻力。
[0037]殼體滑輪組包括設(shè)置在殼體2上的兩個(gè)殼體定滑輪(圖1中定滑輪8)和殼體鋼絲繩;殼體鋼絲繩一端系在動(dòng)子下端，另一端繞過(guò)兩個(gè)殼體定滑輪最終系在定子下端。兩個(gè)殼體定滑輪的作用同上，避免直線軸承4橫向受壓，增加定子和動(dòng)子的運(yùn)行阻力。
[0038]為了減小動(dòng)力摩擦，可在密封腔內(nèi)設(shè)置滑動(dòng)構(gòu)件，本實(shí)施例中的滑動(dòng)構(gòu)件包括直線導(dǎo)軌3和直線軸承4，動(dòng)子和定子均通過(guò)兩個(gè)直線軸承4連接在直線導(dǎo)軌3上，并能分別在一條直線導(dǎo)軌3上滑動(dòng)；
[0039]本實(shí)施例的發(fā)電裝置包括兩個(gè)間隔設(shè)置的定子，動(dòng)子位于兩定子之間；密封腔內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)上述結(jié)構(gòu)的滑輪組;動(dòng)子與定子之間分別通過(guò)一個(gè)滑輪組連接。殼體2底部設(shè)置有呈流線形的導(dǎo)流罩12，用于減少海水與殼體底部的阻力，有利于發(fā)電裝置整體在海水中移動(dòng)。
[0040]為了進(jìn)一步增加能量轉(zhuǎn)換效率，定子與浮子I之間以及定子與殼體2之間均設(shè)置有彈性部件，例如彈簧9，通過(guò)動(dòng)能與彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)換，使得定子與動(dòng)子交錯(cuò)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，避免單一能量形式在傳遞過(guò)程中造成較大的能量損失；
[0041 ]定子包括線圈骨架6和設(shè)置在線圈骨架6內(nèi)的線圈5;動(dòng)子包括永磁鐵10和穿設(shè)在永磁鐵1內(nèi)的中心支撐柱11。
[0042]發(fā)電裝置整體在海水中漂浮時(shí)，浮子I捕獲波浪能，將波浪能轉(zhuǎn)換為發(fā)電裝置整體的動(dòng)能，使得發(fā)電裝置整體在波浪中上下運(yùn)動(dòng)，在發(fā)電裝置內(nèi)部的密封腔內(nèi)，由于慣性的存在與浮子I及殼體2產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)子與定子交錯(cuò)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，永磁鐵總成(包括永磁鐵10磁鐵中心支撐柱11直線軸承4)和線圈總成(包括線圈5線圈骨架6直線軸承4)可以在直線導(dǎo)軌3上做上下的滑動(dòng)。永磁鐵總成和線圈總成通過(guò)鋼絲繩相連，設(shè)計(jì)線圈總成的重量要遠(yuǎn)高于永磁鐵總成的重量；當(dāng)裝置整體受到波浪力向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈總成要保持原來(lái)的慣性，產(chǎn)生相對(duì)的向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)與其相連的永磁鐵總成受鋼絲繩的牽引力產(chǎn)生與線圈總成相反方向的運(yùn)動(dòng)，從而使得永磁鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增速一倍，提高了發(fā)電電壓，進(jìn)而提高了發(fā)電效率;當(dāng)裝置整體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，與上述線圈和永磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況相反。
[0043]實(shí)施例二
[0044]參見圖2，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，做了進(jìn)一步的改進(jìn)，與實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中的滑輪組分別在浮子滑輪組和殼體滑輪組中各自增加一個(gè)定子動(dòng)滑輪，定子動(dòng)滑輪安裝在定子20上；
[0045]浮子滑輪組中，浮子鋼絲繩81—端系在動(dòng)子30上端，另一端依次繞過(guò)兩個(gè)浮子定滑輪82和浮子滑輪組的定子動(dòng)滑輪83并系在浮子I上；
[0046]殼體滑輪組中，殼體鋼絲繩71—端系在動(dòng)子30下端，另一端依次繞過(guò)兩個(gè)殼體定滑輪72和殼體滑輪組的定子動(dòng)滑輪73并系在殼體2上。
[0047]本實(shí)施例中的滑輪組采用了動(dòng)、定滑輪配合結(jié)構(gòu)，相對(duì)于單動(dòng)子結(jié)構(gòu)使線圈和磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增大為原來(lái)的3倍，且相對(duì)行程擴(kuò)大了 2倍。
[0048]通過(guò)鋼絲繩相連的線圈總成會(huì)產(chǎn)生與永磁鐵總成相反的運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于實(shí)施例一，永磁鐵總成與線圈總成的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度提高了一倍，相對(duì)于實(shí)施例一，進(jìn)一步提高了發(fā)電電壓和發(fā)電效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于，包括: 浮子，用于捕獲波浪能，與殼體連接； 所述殼體，內(nèi)部具有密封腔或與所述浮子之間共同圍設(shè)成密封腔； 定子，位于所述密封腔內(nèi)； 動(dòng)子，位于所述密封腔內(nèi)，所述動(dòng)子在所述波浪能的作用下相對(duì)所述定子直線運(yùn)動(dòng)； 滑輪組，設(shè)置在所述浮子上，連接所述動(dòng)子與定子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于，所述動(dòng)子和定子均通過(guò)一滑動(dòng)構(gòu)件設(shè)置在所述密封腔內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于，所述滑輪組至少包括定滑輪和繞設(shè)在所述定滑輪上的繩子;所述繩子一端系在所述動(dòng)子上，另一端系在所述定子上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于: 所述滑輪組包括浮子滑輪組和殼體滑輪組； 所述浮子滑輪組包括設(shè)置在所述浮子上的至少一個(gè)浮子定滑輪和浮子繩，所述浮子繩一端系在所述動(dòng)子上端，另一端繞過(guò)所述浮子定滑輪并系在所述定子上端； 所述殼體滑輪組包括設(shè)置在所述殼體上的至少一個(gè)殼體定滑輪和殼體繩;所述殼體繩一端系在所述動(dòng)子下端，另一端繞過(guò)所述殼體定滑輪并系在所述定子下端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于:所述浮子滑輪組和所述殼體滑輪組還各自包括一定子動(dòng)滑輪； 所述浮子繩一端系在所述動(dòng)子上端，另一端依次繞過(guò)所述浮子定滑輪和浮子滑輪組的定子動(dòng)滑輪并系在所述浮子上； 所述殼體繩一端系在所述動(dòng)子下端，另一端依次繞過(guò)所述殼體定滑輪和殼體滑輪組的定子動(dòng)滑輪并系在所述殼體上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于，所述定子與所述浮子之間以及所述定子與所述殼體之間均設(shè)置有彈性部件。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置包括兩個(gè)間隔設(shè)置的所述定子，所述動(dòng)子位于兩所述定子之間； 所述密封腔內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)所述滑輪組； 所述動(dòng)子與所述定子之間分別通過(guò)一個(gè)所述滑輪組連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于，所述滑動(dòng)構(gòu)件包括直線導(dǎo)軌和直線軸承;所述直線導(dǎo)軌一端連接所述浮子，另一端連接所述殼體;所述直線軸承連接所述直線導(dǎo)軌與所述動(dòng)子或者連接所述直線導(dǎo)軌與所述定子。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于，所述彈性裝置為柱彈簧。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的波浪能直線發(fā)電裝置，其特征在于，所述殼體遠(yuǎn)離所述浮子的一端設(shè)置有導(dǎo)流罩。
【文檔編號(hào)】H02K35/00GK205423052SQ201521034975
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日
【發(fā)明人】劉貴杰, 王新寶, 宮華耀, 于敬東, 丁來(lái)錢, 王安憶, 郜述顯
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋大學(xué), 青島森科特智能儀器有限公司