本發(fā)明涉及的是一種海浪發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種基于鉸鏈的垂蕩式浮子波浪換能器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有波浪換能器在大幅波浪的作用下將產(chǎn)生六個(gè)自由度的劇烈運(yùn)動(dòng)，包括縱蕩、橫蕩、垂蕩、橫搖、縱搖和首尾搖，上述混亂的晃動(dòng)勢(shì)必引起液壓缸、液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的損壞，引起設(shè)備故障，降低產(chǎn)電能力，增加維修成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出了一種基于鉸鏈的垂蕩式浮子波浪換能器，能夠?qū)⒉ɡ藫Q能器的主要運(yùn)動(dòng)范圍限制在垂蕩方向上，降低液壓缸、液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)損壞的風(fēng)險(xiǎn)，壓縮維修成本的同時(shí)增加產(chǎn)電能力。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明包括：浮子、鋼臂、液壓缸、液壓馬達(dá)、發(fā)電機(jī)和電力變換器，其中：浮子頂部固定有傾斜設(shè)置的鋼臂，鋼臂通過(guò)鉸鏈分別與固定平臺(tái)、液壓缸的活塞桿相連，液壓缸缸體與固定平臺(tái)通過(guò)鉸鏈連接，液壓缸通過(guò)液壓油管路與液壓馬達(dá)相連，液壓馬達(dá)、發(fā)電機(jī)和電力變換器依次連接，電力變換器與交流電網(wǎng)相連進(jìn)行電力輸送。
所述的液壓油管路設(shè)有截止止回閥。
技術(shù)效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將波浪換能器的主要運(yùn)動(dòng)范圍限制在垂蕩方向上，降低了波浪換能器運(yùn)動(dòng)的不確定性以及由此引起的液壓缸、液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)較高的故障率，壓縮維修成本的同時(shí)增加產(chǎn)電能力；經(jīng)matlab/simulink仿真，產(chǎn)電能力可提高35％左右。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：浮子1、鋼臂2、第一鉸鏈3、第二鉸鏈4、活塞桿5、液壓缸6、第三鉸鏈7、固定平臺(tái)8(僅部分示出)、活塞9、液壓油管路10、截止止回閥11、液壓馬達(dá)12、發(fā)電機(jī)13、電力變換器14、交流電網(wǎng)15。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)施例包括：浮子1、鋼臂2、液壓缸6、液壓馬達(dá)12、發(fā)電機(jī)13和電力變換器14，其中：浮子1頂部固定有傾斜設(shè)置的鋼臂2，鋼臂2通過(guò)第一鉸鏈3與液壓缸6的活塞桿5相連，鋼臂2通過(guò)第二鉸鏈4與固定平臺(tái)8相連，液壓缸6的缸體與固定平臺(tái)8通過(guò)第三鉸鏈7連接，液壓缸6通過(guò)液壓油管路10與液壓馬達(dá)12相連，液壓馬達(dá)12、發(fā)電機(jī)13和電力變換器14依次連接，電力變換器14與交流電網(wǎng)15相連進(jìn)行電力輸送。
所述的液壓油管路10設(shè)有截止止回閥11，確保液壓油沿液壓油管路10僅向液壓馬達(dá)12方向單向流動(dòng)。
所述的第一鉸鏈3、第二鉸鏈4和第三鉸鏈7均設(shè)有耳板，其中：第一鉸鏈3的耳板焊接在鋼臂2上，第二鉸鏈4和第三鉸鏈7的耳板均焊接在固定平臺(tái)8上。
所述的固定平臺(tái)8可固定在深插入海底的鋼樁上。
本實(shí)施例的工作原理如下：
浮子1在波浪的作用下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)鋼臂2繞第二鉸鏈4柔性旋轉(zhuǎn)，鋼臂2通過(guò)第一鉸鏈3帶動(dòng)活塞桿5運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在第三鉸鏈7的作用下，液壓缸6轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿5帶動(dòng)活塞9在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
當(dāng)活塞9向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓缸6內(nèi)的上部液壓油承壓，壓力升高，高壓液壓油通過(guò)液壓缸6上端口進(jìn)入液壓油管路10，經(jīng)截止止回閥11后沿管路流進(jìn)液壓馬達(dá)12，液壓馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)13發(fā)出電力，所發(fā)出的電力經(jīng)電力變換器14變換后被送入當(dāng)?shù)氐慕涣麟娋W(wǎng)15。
優(yōu)選地，所述的浮子1的直徑為5.5m、高為5.2m；
優(yōu)選地，所述的發(fā)電機(jī)13的額定功率為185kw；
優(yōu)選地，所述的鋼臂2的長(zhǎng)、寬、高分別為9.2m、1.25m和1.25m；
通過(guò)matlab/simulink建立本實(shí)施例的仿真模型，電力變換器14的輸出功率在180kw附近微幅變化，滿足電力穩(wěn)定輸出的要求。