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一种远洋 渔场用 波浪能转换装置

阅读：973发布：2021-04-12

专利汇可以提供一种远洋渔场用波浪能转换装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种远洋渔场用波浪能转换装置，属于新能源装备技术领域。它解决了波浪能利用率低等技术问题。本远洋渔场用波浪能转换装置包括竖向固设在远洋渔场外围的立柱，立柱上连接有横向的伸缩杆，伸缩杆位于海水的上方且一端与立柱的侧部相铰接，伸缩杆的另一端向下弯折且端部固设有漂浮在海水上的浮子，伸缩杆的上方设有向下倾斜的液压缸组，液压缸组的上端与立柱的上端外侧相铰接，液压缸组的下端设有活塞杆，活塞杆的端部铰接在伸缩杆上，浮子上下波动能够带动活塞杆沿液压缸组的长度方向往复移动，液压缸组还连接有能够发电的液压马达。本发明无论海上波浪大小都能将波浪能转换成液压能，提高了波浪能的利用率。，下面是一种远洋渔场用波浪能转换装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，包括竖向固设在远洋渔场外围的立柱(1)，所述立柱(1)上连接有横向的伸缩杆(2)，所述伸缩杆(2)位于海水的上方且一端与所述立柱(1)的侧部相铰接，所述伸缩杆(2)的另一端向下弯折且端部固设有漂浮在海水上的浮子(3)，所述伸缩杆(2)的上方设有向下倾斜的液压缸组(4)，所述液压缸组(4)的上端与所述立柱(1)的上端外侧相铰接，所述液压缸组(4)的下端设有活塞杆(41)，所述活塞杆(41)的端部铰接在所述伸缩杆(2)上，所述浮子(3)上下波动能够带动所述活塞杆(41)沿所述液压缸组(4)的长度方向往复移动，所述液压缸组(4)还连接有能够发电的液压马达。
2.根据权利要求1所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，所述液压缸组(4)包括缸体一(42)和位于所述缸体一(42)内的活塞一(42a)、缸体二(43)和位于所述缸体二(43)内的活塞二(43a)、缸体三(44)和位于所述缸体三(44)的活塞三(44a)；所述缸体一(42)、缸体二(43)和缸体三(44)均呈圆柱体形且三者同轴设置，所述活塞杆(41)的上端位于所述缸体一(42)内且与所述活塞一(42a)下侧面的中心相固接，所述缸体一(42)的上端穿过所述缸体二(43)的下端且位于所述缸体二(43)内，所述缸体一(42)的上端端面与所述活塞二(43a)下侧面的中心相固接，所述缸体二(43)的上端穿过所述缸体三(44)的下端且与所述活塞三(44a)下侧面的中心相固接，所述缸体一(42)的外壁与所述缸体二(43)的下端密封连接，所述缸体二(43)的外壁与所述缸体三(44)的下端密封连接；所述缸体一(42)外周面上靠近下端的位置开有进油口一(42b)，所述缸体一(42)下端外周面上与所述进油口一(42b)相对的一侧设有出油口一(42c)，所述缸体二(43)下端外周面上相对开有进油口二(43b)和出油口二(43c)，所述缸体三(44)外周面上靠近上端的位置相对开有进油口三(44b)和出油口三(44c)，所述活塞三(44a)上间隔设有将所述缸体二(43)内液压油导入所述缸体三(44)内的出油单向阀(45)和将所述缸体三(44)内液压油导入所述缸体二(43)内的进油单向阀(46)。
3.根据权利要求2所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，所述进油口一(42b)上端至所述缸体一(42)的上端之间的距离大于所述缸体二(43)的高度，所述缸体二(43)的高度大于所述缸体三(44)的高度，所述缸体一(42)的直径小于所述缸体二(43)的直径，所述缸体二(43)的直径小于所述缸体三(44)的直径。
4.根据权利要求3所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，所述出油单向阀(45)在所述活塞三(44a)上的位置与所述出油口三(44c)相近，所述进油单向阀(46)在所述活塞三(44a)上的位置与所述进油口三(44b)相近。
5.根据权利要求4所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，所述缸体一(42)的上端为开口或闭口，所述缸体二(43)的上端为开口或闭口，所述缸体三(44)的上端为闭口。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，所述伸缩杆(2)的长度为海水波浪波长的0.5n倍，n为自然数。
7.根据权利要求6所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，所述伸缩杆(2)包括固定套(21)和活动杆(22)，所述固定套(21)的内端与所述立柱(1)的中部外周面相铰接，所述活动杆(22)的一端插设在所述固定套(21)的外端且能沿所述固定套(21)的长度方向往复滑动，所述活动杆(22)呈L型，所述浮子(3)固定在所述活动杆(22)的另一端，所述液压缸组(4)的活塞杆(41)的端部与所述活动杆(22)的上侧面相铰接。
8.根据权利要求7所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，所述活动杆(22)的外周面上固设有挡环(5)，所述挡环(5)靠近所述活塞杆(41)与所述活动杆(22)的铰接点。
9.根据权利要求8所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，所述浮子(3)包括呈半球型的漂浮部(31)和呈圆柱体型的连接部(32)，所述连接部(32)的下端面与所述漂浮部(31)的上端面相对接，所述活动杆(22)的下端固接在所述连接部(32)上端的中心。
10.根据权利要求1所述的远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，远洋渔场的外围为圆形且周向设有十二个所述立柱(1)，相邻两个所述立柱(1)之间的夹角均为30°，每个所述立柱(1)上均连接有所述液压缸组(4)和通过所述伸缩杆(2)连接有所述浮子(3)；十二个所述液压缸组(4)和液压马达(5)呈环形串联。

说明书全文

一种远洋渔场用 波浪能转换装置

技术领域

[0001] 本发明属于新能源装备技术领域，涉及一种远洋渔场用波浪能转换装置。

背景技术

[0002] 化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物，它由古代生物的化石沉积而来，是不可再生的，并且化石燃料不完全燃烧后，都会散发出有毒的气体，不仅污染环境而且对人体健康造成了威胁；地球上海洋较于陆地占比71％，海洋能为可再生能源，海洋能中的波浪能是取之不尽用之不竭的清洁能源，波浪能可以用来发电，远洋渔场上波浪能丰富，在此可以利用波浪能发电供给浮标灯等用电设施，但是现在波浪能转换技术还不是很成熟，使得波浪能利用率较低，波浪能转换后产生的电能无法满足远洋渔场的需求。

发明内容

[0003] 本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种远洋渔场用波浪能转换装置，本发明所要解决的技术问题是：如何提高波浪能利用率。

[0004] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

[0005] 一种远洋渔场用波浪能转换装置，其特征在于，包括竖向固设在远洋渔场外围的立柱，所述立柱上连接有横向的伸缩杆，所述伸缩杆位于海水的上方且一端与所述立柱的侧部相铰接，所述伸缩杆的另一端向下弯折且端部固设有漂浮在海水上的浮子，所述伸缩杆的上方设有向下倾斜的液压缸组，所述液压缸组的上端与所述立柱的上端外侧相铰接，所述液压缸组的下端设有活塞杆，所述活塞杆的端部铰接在所述伸缩杆上，所述浮子上下波动能够带动所述活塞杆沿所述液压缸组的长度方向往复移动，所述液压缸组还连接有能够发电的液压马达。

[0006] 其工作原理如下：本技术方案中浮子漂浮在海上，浮子所受的浮力支撑起了液压缸组和伸缩杆，使液压缸组和伸缩杆位于海水的上方，浮子随着海水上下浮动使伸缩杆绕其与立柱的铰接点摆动，伸缩杆摆动使液压缸组绕其与立柱的铰接点摆动，进而使活塞杆沿液压缸组的长度方向往复移动，使波浪能转换成液压能，当活塞杆沿液压缸组的长度方向反复移动时，伸缩杆会随着做伸缩运动，使本能够正常工作，远洋渔场上设置波浪能转换装置，无论是海面上是大波浪还是小波浪，本装置都能吸收并转化成液压能，再由液压马达将液压能转化成电能，使波浪能的利用率得到提高。

[0007] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，所述液压缸组包括缸体一和位于所述缸体一内的活塞一、缸体二和位于所述缸体二内的活塞二、缸体三和位于所述缸体三的活塞三；所述缸体一、缸体二和缸体三均呈圆柱体形且三者同轴设置，所述活塞杆的上端位于所述缸体一内且与所述活塞一下侧面的中心相固接，所述缸体一的上端穿过所述缸体二的下端且位于所述缸体二内，所述缸体一的上端端面与所述活塞二下侧面的中心相固接，所述缸体二的上端穿过所述缸体三的下端且与所述活塞三下侧面的中心相固接，所述缸体一的外壁与所述缸体二的下端密封连接，所述缸体二的外壁与所述缸体三的下端密封连接；所述缸体一外周面上靠近下端的位置开有进油口一，所述缸体一下端外周面上与所述进油口一相对的一侧设有出油口一，所述缸体二下端外周面上相对开有进油口二和出油口二，所述缸体三外周面上靠近上端的位置相对开有进油口三和出油口三，所述活塞三上间隔设有将所述缸体二内液压油导入所述缸体三内的出油单向阀和将所述缸体三内液压油导入所述缸体二内的进油单向阀。由于波浪的不确定性，使得利用波浪能发出的电的电压也不稳定，使远洋渔场的用电设施无法使用，液压缸组能根据波浪大小利用液压缸组内不同大小的缸体转化液压能，从而使与液压缸组相连的液压马达发的电的电压保持在一定范围内，使渔场上的用电设施正常使用。

[0008] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，所述进油口一上端至所述缸体一的上端之间的距离大于所述缸体二的高度，所述缸体二的高度大于所述缸体三的高度，所述缸体一的直径小于所述缸体二的直径，所述缸体二的直径小于所述缸体三的直径。防止液压缸组内的三个缸体因碰撞而损坏。

[0009] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，所述出油单向阀在所述活塞三上的位置与所述出油口三相近，所述进油单向阀在所述活塞三上的位置与所述进油口三相近。便于将从进油口三进入缸体三的液压油快速从进油单向阀内流入缸体二，从出油单向阀流出的液压油快速的排出缸体三。

[0010] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，所述缸体一的上端为开口或闭口，所述缸体二的上端为开口或闭口，所述缸体三的上端为闭口。缸体一、缸体二和缸体三合理的结构，为本装置的正常工作提供了保障。

[0011] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，所述伸缩杆的长度为海水波浪波长的0.5n倍，n为自然数。伸缩杆设置的长度使浮子在波浪的波峰和波谷之间漂浮，提高了波浪能利用率。

[0012] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，所述伸缩杆包括固定套和活动杆，所述固定套的内端与所述立柱的中部外周面相铰接，所述活动杆的一端插设在所述固定套的外端且能沿所述固定套的长度方向往复滑动，所述活动杆呈L型，所述浮子固定在所述活动杆的另一端，所述液压缸组的活塞杆的端部与所述活动杆的上侧面相铰接。伸缩杆的结构使伸缩杆始终位于海水的上方，使活动杆在固定套内往复滑动不受海水的阻碍。

[0013] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，所述活动杆的外周面上固设有挡环，所述挡环靠近所述活塞杆与所述活动杆的铰接点。挡块能阻止活动杆过度缩入固定套内，防止损坏液压缸组受到损伤。

[0014] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，所述浮子包括呈半球型的漂浮部和呈圆柱体型的连接部，所述连接部的下端面与所述漂浮部的上端面相对接，所述活动杆的下端固接在所述连接部上端的中心。浮子的漂浮部设计成半球型，能使浮子更好的吸收波浪能量。

[0015] 在上述的远洋渔场用波浪能转换装置中，远洋渔场的外围为圆形且周向设有十二个所述立柱，相邻两个所述立柱之间的夹角均为30°，每个所述立柱上均连接有所述液压缸组和通过所述伸缩杆连接有所述浮子；十二个所述液压缸组和液压马达呈环形串联。设置十二个波浪能转换装置并将其串成环形，浮子可以吸收各个方向的波浪能量，为渔场有充足的电能提供保障。

[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0017] 1、本发明中浮子、伸缩杆及液压缸组的设置，无论海上波浪大小都能将波浪能转换成液压能，并由液压马达将液压能转换成电能，提高了波浪能的利用率。

[0018] 2、本发明中液压缸组分为三个大小不同的缸体，消除了由于波浪的不确定性使波浪能转换成的电能的电压不稳定的状况，使波浪能转换成的电能的电压保持在一定范围内。附图说明

[0019] 图1是本远洋渔场用波浪能转换装置的主视图。

[0020] 图2是本远洋渔场用波浪能转换装置中液压缸组的剖视图。

[0021] 图3是本远洋渔场用波浪能转换装置在远洋渔场外围的分布图。

[0022] 图中，1、立柱；2、伸缩杆；21、固定套；22、活动杆；3、浮子；31、漂浮部；32、连接部；4、液压缸组；41、活塞杆；42、缸体一；42a、活塞一；42b、进油口一；42c、出油口一；43、缸体二；43a、活塞二；43b、进油口二；43c、出油口二；44、缸体三；44a、活塞三；44b、进油口三；
44c、出油口三；45、出油单向阀；46、进油单向阀；5、挡环。

具体实施方式

[0023] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0024] 如图1至图3所示，本实施例中的波浪能转换装置包括竖向设置在远洋渔场外围的立柱1，立柱1的一侧连接有横向设置的伸缩杆2，伸缩杆2的长度为海水波浪波长的0.5n倍，n为自然数，伸缩杆2包括固定套21和活动杆22，固定套21的内端与立柱1的中部外周面相铰接，固定套21的另一端插设有活动杆22，活动杆22能在固定套21内沿固定套21的长度方向往复滑动，活动杆22呈L型，活动杆22的一端位于固定套21内且另一端固连有漂浮在海面上的浮子3，伸缩杆2的正上方设有倾斜向下的液压缸组4，液压缸组4的上端与立柱1的一侧相铰接，液压缸组4的下端设有能在液压缸组4内并沿液压缸组4的长度方向往复运动的活塞杆41，活塞杆41的端部与活动杆22的上侧面相铰接，活动杆22的外周面上固设有挡环5，挡环5的一端与固定套21的外端相对设置，挡环5套设在活动杆22上靠近活塞杆41与活动杆22的铰接点的位置。

[0025] 进一步的，如图1所示，浮子3包括漂浮部31和连接部32，漂浮部31呈半球型设置，连接部32呈圆柱体型设置，连接部32位于漂浮部31的上方且连接部32的下端面与漂浮部31的上端面相对接，活动杆22的下端与连接部32的上端中心相固接。

[0026] 进一步的，如图2所示，液压缸组4包括缸体一42、缸体二43和缸体三44，缸体一42内设有活塞一42a，缸体二43内设有活塞二43a，缸体三44内设有活塞三44a，缸体一42、缸体二43和缸体三44均呈圆柱体形设置且三者同轴设置，缸体一42的直径小于缸体二43的直径，缸体二43的直径小于缸体三44的直径，活塞杆41的上端位于缸体内且与活塞一42a下侧面的中心相固接，缸体一42的上端穿过缸体二43的下端且位于缸体二43内，缸体一42上端端面与活塞二43a下侧面的中心相固接，缸体一42的外壁与缸体二43的下端密封连接，缸体二43的上端穿过缸体三44的上端且位于缸体三44内，缸体二43的上端端面与活塞三44a下侧面的中心相固接，缸体二43的外壁与缸体三44的下端密封连接；缸体一42的外周面上靠近下端的位置开有进油口一42b，缸体一42下端外周面上与进油口一42b相对的一侧开有出油口一42c，缸体二43的下端外周面上相对开有进油口二43b和出油口二43c，缸体三44外周面上靠近上端的位置相对开有进油口三44b和出油口三44c，活塞三44a上还有间隔设有出油单向阀45和进油单向阀46，进油单向阀46能将缸体三44内液压油导入缸体二43内，出油单向阀45能将缸体二43内液压油导入缸体三44内，活塞三44a上的进油单向阀46与进油口三44b相近，活塞三44a上的出油单向阀45与出油口三44c相近；缸体一42的上端可以是开口也可以是闭口，缸体二43的上端可以是闭口或开口，但是缸体三44的上端是闭口，进油口一42b的上端到缸体一42上端之间的距离大于缸体二43的高度，缸体二43的高度大于缸体三
44的高度；液压缸组4上连接有能利用液压缸组4产生的液压能转化成电能的液压马达。

[0027] 进一步的，如图3所示，远洋渔场呈圆形设置且外围周向设有十二立柱1，相邻的两个立柱1之间的夹角为30°，每个立柱1上都连接有浮子3和液压缸组4，十二个液压缸组4和连接在每个液压缸组4上的液压马达均被串联成环形。

[0028] 浮子3在海面上随波浪上下浮动，使伸缩杆2和液压缸组4绕其与立柱1的铰接点摆动，小波浪使浮子3上浮时，活塞杆41会在缸体一42内向缸体一42的上端滑动，进油口一42b进油，小波浪使浮子3下沉时，活塞杆41会在缸体一42内向缸体一42的下端滑动，此时，由进油口一42b进入缸体一42内的液压油就会在压力作用下快速从出油口一42c流出，流出的液压油获得更快的速度，当波浪较变大时，缸体一42不再适应现在波浪力的大小，缸体二43就会开始工作，缸体一42的油路关闭，缸体一42内的活塞就不动了，当浮子3下沉使活塞二43a向缸体的下端运动时，进油口二43b进油，出油口二43c出油使流出的液压油获得更快的速度，当浮子3上浮至使活塞二43a向缸体二43的上端运动时，出油单向阀45出油，经过出油口三44c流入到液压油管道中，在缸体三44的重力的作用，缸体三44中的液压油从进油单向阀46流入缸体二43内；当波浪较大时，缸体二43的油路关闭，浮子3上浮使活塞上向缸体三44的上端移动，使进油口三44b进油，出油口三44c出油，从出油口三44c流出的液压油获得了更快的速度，将波浪能转化成了液压能，液压能在液压马达作用下可以转换成电能供远洋渔场使用，在活塞杆41在液压缸组4内往复运动时，活动杆22随之在固定套21内往复运动。

[0029] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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