CN108547723A - 一种新型海洋能采集用振荡浮子*** - Google Patents

一种新型海洋能采集用振荡浮子*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型海洋能采集用振荡浮子***，包括浮子机构、定位底座、卷扬机、牵引钢缆、滚动发电机构、涡轮发电机构、流量传感器及控制电路，浮子机构通过至少两条牵引钢缆与卷扬机相互连接，浮子机构上端面设至少一个滚动发电机构，侧表面设至少两个涡轮发电机构，流量传感器安装在浮子机构侧表面，卷扬机和控制电路均安装在定位底座上。本发明一方面有效直接满足利用多种深度条件下进行海洋能采集转换作业的需要，且具有良好的承载能力，可根据需要灵活调整设备结构及运行能力，另一方面可有效的提高对恶劣海洋环境的抵御能力，提高设备运行的安全性及稳定性。

Description

一种新型海洋能采集用振荡浮子***
技术领域
本发明涉及一种海洋能采集设备，确切地说是一种新型海洋能采集用振荡浮子***。
背景技术
目前随着对海洋能资源利用技术的发展，当前主要是通过传统的滚动发电机设备、活塞式能量转化设备实现点吸收式海洋能采集转换的，这种方式虽然可以满足使用的需要，但在实际使用中发现，当前采用的这类设备主要是利用海洋波浪振荡作用进行发电，因此发电能力相对较差，且发电作业易受到海况影响，如当海面风浪过大时则以导致发电设备受损，同时由于当前这类设备结构相对固定，因此在使用中无法根据需要灵活调整浮子***的浮力，因此无法有效实现对不同负载发电设备灵活使用的需要，严重限制了海洋能采集的灵活性和便捷性，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的海洋能采集设备，以满足实际使用的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种新型海洋能采集用振荡浮子***，该发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效直接满足利用多种深度条件下进行海洋能采集转换作业的需要，且具有良好的承载能力，可根据需要灵活调整设备结构及运行能力，另一方面可有效的提高对恶劣海洋环境的抵御能力，提高设备运行的安全性及稳定性。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种新型海洋能采集用振荡浮子***，所述的新型海洋能采集用振荡浮子***包括浮子机构、定位底座、卷扬机、牵引钢缆、滚动发电机构、涡轮发电机构、流量传感器及控制电路，所述的浮子机构至少一个，其下端面通过至少两条牵引钢缆与卷扬机相互连接，所述的浮子机构上端面设至少一个滚动发电机构，侧表面设至少两个涡轮发电机构，且各涡轮发电机构以浮子机构轴线对称分布，所述的流量传感器至少两个，环绕浮子机构轴线安装在浮子机构侧表面，且流量传感器轴线与浮子机构轴线平行分布，所述的卷扬机和控制电路均安装在定位底座上，所述的定位底座包括承载龙骨，承载腔、转台机构、工作台、角度传感器、拉力传感器、配重及锚杆，所述的承载龙骨为框架结构，其下端面均布至少两条锚杆，并通过锚杆与海底固定连接，所述的承载腔至少一个，为密闭腔体结构并通过导向滑轨嵌于承载龙骨内，所述的转台机构至少一个，通过升降驱动机构安装在承载龙骨上表面，且所述的转台结构轴线与承载龙骨上表面垂直分布，所述的工作台安装在转台机构上端面并与转台机构同轴分布，所述的卷扬机位于工作台上端面，且每个工作台上均设至少一个卷扬机，所述的角度传感器若干，并安装在各转台机构上，所述的拉力传感器若干，位于卷扬机与牵引钢缆连接位置，所述的配重若干，通过导向滑轨安装在承载龙骨外表面，所述的控制电路分别与卷扬机、滚动发电机构、涡轮发电机构、流量传感器及定位底座的转台机构、角度传感器、拉力传感器电气连接，所述的浮子机构包括承载底座、浮块、定位带及连接环，所述的承载底座为横截面呈“凵”字型槽状结构，承载底座内设若干挡板，所述的挡板与承载底座底部垂直分布，并将承载底座底部分布为若干横截面呈“凵”字型的定位槽，所述的承载底座的侧壁、底部及承载底座内的挡板均为栅板结构，所述的浮块若干，嵌于定位槽内并与定位槽同轴分布，且每个定位槽内均设一个浮块，所述的浮块上端面超出承载底座上端面至少5厘米，所述的浮块内设两条定位孔，所述的定位孔与浮块下表面平行分布，所述的定位孔与浮块表面垂直分布，且两个定位孔呈“十”字型结构分布，所述的定位孔与浮块下端面间距离为浮块高度的1/6—1/2，所述的定位带若干，各定位带两端均与承载底座侧壁和挡板相互连接，并呈网状结构分布，且定位带与浮块间通过定位孔相互连接，所述的连接环若干，环绕承载底座轴线均布在承载底座外侧面和底部外表面，其中位于承载底座上的各连接环与牵引钢缆相互连接，位于承载底座侧表面的连接环与柔性连接带相互连接，所述的涡轮发电机构外设导流管，所述的导流管包覆在涡轮发电机构外并与涡轮发电机构同轴分布，且所述的导流管与浮子机构间通过转台机构相互铰接。
进一步的，所述的浮子机构为两个或两个以上时，相邻的两个浮子机构间通过柔性连接带相互连接。
进一步的，所述的导流管为轴向截面呈矩形及等腰梯形的空心管状结构，其内表面均布若干导流板，且所述的导流板环绕导流管轴线呈螺旋装分布。
进一步的，所述的控制电路为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、调压整流电路。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效直接满足利用多种深度条件下进行海洋能采集转换作业的需要，且具有良好的承载能力，可根据需要灵活调整设备结构及运行能力，另一方面可有效的提高对恶劣海洋环境的抵御能力，提高设备运行的安全性及稳定性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明结构示意图；
图2为浮子机构结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1和2所述的一种新型海洋能采集用振荡浮子***，包括浮子机构1、定位底座2、卷扬机3、牵引钢缆4、滚动发电机构5、涡轮发电机构6、流量传感器7及控制电路8，浮子机构1至少一个，其下端面通过至少两条牵引钢缆4与卷扬机3相互连接，浮子机构1上端面设至少一个滚动发电机构5，侧表面设至少两个涡轮6发电机构，且各涡轮发电机构6以浮子机构1轴线对称分布，流量传感器7至少两个，环绕浮子机构1轴线安装在浮子机构1侧表面，且流量传感器7轴线与浮子机构1轴线平行分布，卷扬机3和控制电路8均安装在定位底座2上。
本实施例中，所述的定位底座2包括承载龙骨21，承载腔22、转台机构23、工作台24、角度传感器25、拉力传感器26、配重27及锚杆28，承载龙骨21为框架结构，其下端面均布至少两条锚杆28，并通过锚杆28与海底固定连接，承载腔22至少一个，为密闭腔体结构并通过导向滑轨9嵌于承载龙骨21内，转台机构23至少一个，通过升降驱动机构10安装在承载龙骨21上表面，且转台结构23轴线与承载龙骨21上表面垂直分布，工作台24安装在转台机构23上端面并与转台机构23同轴分布，卷扬机3位于工作台24上端面，且每个工作台24上均设至少一个卷扬机3，角度传感器25若干，并安装在各转台机构23上，拉力传感器26若干，位于卷扬机3与牵引钢缆4连接位置，配重27若干，通过导向滑轨9安装在承载龙骨21外表面，控制电路8分别与卷扬机3、滚动发电机构5、涡轮发电机构6、流量传感器7及定位底座的转台机构23、角度传感器25、拉力传感器26电气连接。
本实施例中，所述的浮子机构1为两个或两个以上时，相邻的两个浮子机构1间通过柔性连接带11相互连接。
本实施例中，所述的浮子机构1包括承载底座101、浮块102、定位带103及连接环104，所述的承载底座101为横截面呈“凵”字型槽状结构，承载底座101内设若干挡板105，所述的挡板105与承载底座104底部垂直分布，并将承载底座101底部分布为若干横截面呈“凵”字型的定位槽106，所述的承载底座101的侧壁、底部及承载底座内的挡板均为栅板结构，所述的浮块102若干，嵌于定位槽107内并与定位槽106同轴分布，且每个定位槽106内均设一个浮块102，所述的浮块102上端面超出承载底座101上端面至少5厘米，所述的浮块102内设两条定位孔107，所述的定位孔107与浮块102下表面平行分布，所述的定位孔107与浮块102表面垂直分布，且两个定位孔107呈“十”字型结构分布，所述的定位孔107与浮块102下端面间距离为浮块102高度的1/6—1/2，所述的定位带103若干，各定位带103两端均与承载底座101侧壁和挡板105相互连接，并呈网状结构分布，且定位带103与浮块102间通过定位孔107相互连接，所述的连接环104若干，环绕承载底座101轴线均布在承载底座101外侧面和底部外表面，其中位于承载底座101上的各连接环104与牵引钢缆4相互连接，位于承载底座101侧表面的连接环104与柔性连接带11相互连接。
本实施例中，所述的涡轮发电机构6外设导流管12，所述的导流管12包覆在涡轮发电机构6外并与涡轮发电机构6同轴分布，且所述的导流管6与浮子机构1间通过转台机构23相互铰接。
本实施例中，所述的导流管12为轴向截面呈矩形及等腰梯形的空心管状结构，其内表面均布若干导流板13，且所述的导流板13环绕导流管12轴线呈螺旋装分布。
本实施例中，所述的控制电路8为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、调压整流电路。
本发明在具体实施时，首先将定位底座固定到海底或礁石上，然后对浮子机构、定位底座、卷扬机、牵引钢缆、滚动发电机构、涡轮发电机构、流量传感器及控制电路进行组装备用。
在进行发电作业时，驱动卷扬机运行，松开牵引钢缆对各浮子机构的束缚，并使的各浮子机构在自身浮力作用下上浮到海面或指定的工作深度位置，从而进行发电作业，当因飓风等导致海洋条件恶劣，威胁到设备运行安全时，则由卷扬机通过牵引钢缆将各浮子机构牵引至洋流平缓的深海位置，从而进行持续海洋能采集转换作业，严重时甚至可直接将各浮子机构直接牵引至海底，使其处于待机状态，并在海洋表面条件恢复后再次上浮发电。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效直接满足利用多种深度条件下进行海洋能采集转换作业的需要，且具有良好的承载能力，可根据需要灵活调整设备结构及运行能力，另一方面可有效的提高对恶劣海洋环境的抵御能力，提高设备运行的安全性及稳定性。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种新型海洋能采集用振荡浮子***，其特征在于：所述的新型海洋能采集用振荡浮子***包括浮子机构、定位底座、卷扬机、牵引钢缆、滚动发电机构、涡轮发电机构、流量传感器及控制电路，所述的浮子机构至少一个，其下端面通过至少两条牵引钢缆与卷扬机相互连接，所述的浮子机构上端面设至少一个滚动发电机构，侧表面设至少两个涡轮发电机构，且各涡轮发电机构以浮子机构轴线对称分布，所述的流量传感器至少两个，环绕浮子机构轴线安装在浮子机构侧表面，且流量传感器轴线与浮子机构轴线平行分布，所述的卷扬机和控制电路均安装在定位底座上，所述的定位底座包括承载龙骨，承载腔、转台机构、工作台、角度传感器、拉力传感器、配重及锚杆，所述的承载龙骨为框架结构，其下端面均布至少两条锚杆，并通过锚杆与海底固定连接，所述的承载腔至少一个，为密闭腔体结构并通过导向滑轨嵌于承载龙骨内，所述的转台机构至少一个，通过升降驱动机构安装在承载龙骨上表面，且所述的转台结构轴线与承载龙骨上表面垂直分布，所述的工作台安装在转台机构上端面并与转台机构同轴分布，所述的卷扬机位于工作台上端面，且每个工作台上均设至少一个卷扬机，所述的角度传感器若干，并安装在各转台机构上，所述的拉力传感器若干，位于卷扬机与牵引钢缆连接位置，所述的配重若干，通过导向滑轨安装在承载龙骨外表面，所述的控制电路分别与卷扬机、滚动发电机构、涡轮发电机构、流量传感器及定位底座的转台机构、角度传感器、拉力传感器电气连接，所述的浮子机构包括承载底座、浮块、定位带及连接环，所述的承载底座为横截面呈“凵”字型槽状结构，承载底座内设若干挡板，所述的挡板与承载底座底部垂直分布，并将承载底座底部分布为若干横截面呈“凵”字型的定位槽，所述的承载底座的侧壁、底部及承载底座内的挡板均为栅板结构，所述的浮块若干，嵌于定位槽内并与定位槽同轴分布，且每个定位槽内均设一个浮块，所述的浮块上端面超出承载底座上端面至少5厘米，所述的浮块内设两条定位孔，所述的定位孔与浮块下表面平行分布，所述的定位孔与浮块表面垂直分布，且两个定位孔呈“十”字型结构分布，所述的定位孔与浮块下端面间距离为浮块高度的1/6—1/2，所述的定位带若干，各定位带两端均与承载底座侧壁和挡板相互连接，并呈网状结构分布，且定位带与浮块间通过定位孔相互连接，所述的连接环若干，环绕承载底座轴线均布在承载底座外侧面和底部外表面，其中位于承载底座上的各连接环与牵引钢缆相互连接，位于承载底座侧表面的连接环与柔性连接带相互连接，所述的涡轮发电机构外设导流管，所述的导流管包覆在涡轮发电机构外并与涡轮发电机构同轴分布，且所述的导流管与浮子机构间通过转台机构相互铰接。
2.根据权利要求1所述的一种新型海洋能采集用振荡浮子***，其特征在于：所述的浮子机构为两个或两个以上时，相邻的两个浮子机构间通过柔性连接带相互连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型海洋能采集用振荡浮子***，其特征在于：所述的导流管为轴向截面呈矩形及等腰梯形的空心管状结构，其内表面均布若干导流板，且所述的导流板环绕导流管轴线呈螺旋装分布。
4.根据权利要求1所述的一种新型海洋能采集用振荡浮子***，其特征在于：所述的控制电路为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、调压整流电路。
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