一種超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，屬于海洋或內(nèi)河新能源的技術(shù)領(lǐng)域，浮標(biāo)包括主浮體和與主浮體相連的直線發(fā)電機(jī)，浮標(biāo)浮力主要由主浮體提供，直線發(fā)電機(jī)包括電機(jī)定子和電機(jī)動(dòng)子，電機(jī)動(dòng)子與主浮體相連，電機(jī)動(dòng)子位于電機(jī)定子內(nèi)，電機(jī)定子外設(shè)有浮標(biāo)管，電機(jī)定子與浮標(biāo)管之間設(shè)有防水填充泡，主浮體上設(shè)有拆卸頂蓋，電機(jī)動(dòng)子通過連桿與拆卸頂蓋相連。波浪的上下起伏使主浮標(biāo)上下直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)電機(jī)動(dòng)子線圈作直線運(yùn)動(dòng)，使電機(jī)動(dòng)子線圈相對(duì)于錨系相連接的電機(jī)定子磁極做相對(duì)的上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而切割線圈繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。發(fā)電效率高，生產(chǎn)成本和工藝要求低，運(yùn)輸和安裝靈活，適用場景廣泛，易于推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，屬于海洋或內(nèi)河新能源的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量越來越大，而全球的能源儲(chǔ)備量卻是有限的。為了解決能源供應(yīng)在社會(huì)發(fā)展中的瓶頸問題，尋找替代的可再生能源已經(jīng)成為全球的共識(shí)。由于海洋面積約占全球面積的70%，其中蘊(yùn)藏著巨大的能量，這就使它吸引了人們的目光，并使世界上許多國家都著手對(duì)其進(jìn)行研究。近年來，各國先后提出了約340多種不同設(shè)計(jì)方案的科學(xué)設(shè)想，并設(shè)計(jì)出了許多精妙而有趣的波浪發(fā)電裝置。
[0003]目前波浪發(fā)電裝置的主要形式有活動(dòng)點(diǎn)頭鴨、波面筏、振蕩水柱型、水流型和壓力柔性袋型等裝置，國外方面，英國已建成750W規(guī)模的商業(yè)波浪發(fā)電站并網(wǎng)發(fā)電；日本海洋科學(xué)技術(shù)中心研制的“巨鯨”波浪發(fā)電裝置已試驗(yàn)成功;美國俄勒岡州立大學(xué)的RHINEFRANK等已開發(fā)了一套基于海洋能的永磁直線發(fā)電浮標(biāo)。國內(nèi)方面，中科院廣州能源研究所成功開發(fā)了利用對(duì)稱翼透平的航標(biāo)燈和振蕩水柱式的波浪發(fā)電站。但是，這些方案大都引入了能量轉(zhuǎn)化裝置，這樣必然會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和能量損耗，降低發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和可靠性，并且造價(jià)較高，并且浮標(biāo)材料不耐腐蝕，壽命低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有波浪能發(fā)電裝置的各項(xiàng)缺陷，本實(shí)用新型提供一種超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，設(shè)計(jì)了一套基于波浪能的超高分子量聚乙烯浮標(biāo)發(fā)電系統(tǒng)，將直線發(fā)電機(jī)應(yīng)用到超高分子量聚乙烯浮標(biāo)載體裝置中，這樣波浪的直線運(yùn)動(dòng)直接傳遞到裝有電機(jī)動(dòng)子的超高分子量聚乙烯浮標(biāo)載體上，并去掉了中間傳遞環(huán)節(jié)，從而為簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率、降低系統(tǒng)造價(jià)創(chuàng)造了有利條件，延長了使用壽命。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型研制了一種超高分子量聚乙烯浮標(biāo)載體結(jié)合永磁直線發(fā)電機(jī)組成的波浪發(fā)電系統(tǒng)，超高分子量聚乙烯浮標(biāo)載體和直線發(fā)電機(jī)的動(dòng)子相連，浮標(biāo)的直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0007]—種超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，包括主浮體和與主浮體相連的直線發(fā)電機(jī)，直線發(fā)電機(jī)包括電機(jī)定子和電機(jī)動(dòng)子，電機(jī)動(dòng)子與主浮體相連，電機(jī)動(dòng)子位于電機(jī)定子內(nèi)，電機(jī)定子外設(shè)有浮標(biāo)管，電機(jī)定子與浮標(biāo)管之間設(shè)有防水填充泡，主浮體上設(shè)有拆卸頂蓋，電機(jī)動(dòng)子通過連桿與拆卸頂蓋相連。
[0008]電機(jī)定子、電機(jī)動(dòng)子為圓筒形永磁直線發(fā)電機(jī)，系統(tǒng)簡單，只經(jīng)過能量的一次轉(zhuǎn)化，發(fā)電系統(tǒng)的效率較高。
[0009]優(yōu)選的，連桿與浮標(biāo)管之間設(shè)有密封軸套和密封法蘭，密封軸套和密封法蘭使得浮標(biāo)管內(nèi)形成密封的電機(jī)保護(hù)倉，可保護(hù)電機(jī)免受海水的侵蝕。
[0010]優(yōu)選的，上述主浮體為超高分子量聚乙烯制成的主浮體，耐腐蝕、壽命長、強(qiáng)度高、免維護(hù)?？煞乐怪苯油饬ψ矒?如輪船、水上漂浮物的撞擊)對(duì)發(fā)電浮標(biāo)造成損害。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的，主浮體內(nèi)部填充高密度聚氨酯泡沫，增加了浮標(biāo)的強(qiáng)度，同時(shí)因聚氨酯泡沫吸水率極低(小于5% )，可有效防止浮標(biāo)進(jìn)水。
[0012]優(yōu)選的，浮標(biāo)管底部外側(cè)設(shè)有阻尼盤，可通過自身重量實(shí)現(xiàn)載體中心下移，使電機(jī)載體具備更好的穩(wěn)性，同時(shí)阻尼盤本身表面積較大，在海水中上下浮動(dòng)過程中，阻力較大，減小了電機(jī)定子與動(dòng)子之間的同步運(yùn)動(dòng)，提高發(fā)電效率。
[0013]優(yōu)選的，所述浮標(biāo)管內(nèi)部電機(jī)定子下方設(shè)有微調(diào)倉，微調(diào)倉通過微調(diào)水管與外界水栗連接。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選的，微調(diào)倉下方的浮標(biāo)管側(cè)壁上設(shè)有排氣孔。排氣孔用以排出浮標(biāo)管內(nèi)的空氣，增加穩(wěn)性，以免形成水密空間，造成浮標(biāo)管重心上移。
[0015]優(yōu)選的，浮標(biāo)管內(nèi)部底端設(shè)有平衡鐵，使浮標(biāo)管懸浮高度可調(diào)整，浮標(biāo)管位于整個(gè)發(fā)電浮標(biāo)中心位置，需要浮標(biāo)管自身提供浮力，因此通過添加平衡鐵和或往微調(diào)倉內(nèi)注水的方式，控制浮標(biāo)管在海水中的懸浮高度。
[0016]優(yōu)選的，浮標(biāo)管外側(cè)設(shè)有限位管箍，限位管箍位于電機(jī)定子底部的水平面上，主浮體底部設(shè)有限位擋塊。限位管箍和限位擋塊有限位作用，可以限制電機(jī)動(dòng)子的移動(dòng)位移上限。通過限位管箍和限位擋塊，使電機(jī)動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)軌跡位于電機(jī)定子區(qū)域內(nèi)，減少能耗。
[0017]優(yōu)選的，主浮體表面設(shè)有至少一個(gè)吊裝耳。方便安裝。
[0018]安裝上述超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)時(shí)，先將電機(jī)部分安裝在浮標(biāo)管內(nèi)上部，然后將阻尼盤和平衡鐵安裝在浮標(biāo)管下部，最后將主浮體通過可拆卸頂蓋連接浮標(biāo)管和電機(jī)部分。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0020]1、本實(shí)用新型的技術(shù)方案選用直線發(fā)電機(jī)，通過直線發(fā)電機(jī)將波浪能轉(zhuǎn)化成電能，只經(jīng)過能量的一次轉(zhuǎn)化，發(fā)電系統(tǒng)的效率較高;發(fā)電系統(tǒng)的投放點(diǎn)比較機(jī)動(dòng)靈活，對(duì)海水水位的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性;整個(gè)系統(tǒng)簡單，體積較小，制造成本低。
[0021]2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案選用超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)作為發(fā)電系統(tǒng)載體，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]充分利用波浪能，是完全意義上的無碳發(fā)電。以超高分子量聚乙烯浮標(biāo)為載體，將圓筒型永磁直線發(fā)電機(jī)安裝在浮標(biāo)內(nèi)，浮標(biāo)和發(fā)電機(jī)的動(dòng)子線圈相連。波浪的上下起伏使海洋浮標(biāo)上下直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)子線圈直線運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)子線圈相對(duì)于與錨系相連接的永磁直線電機(jī)的永磁體磁極作相對(duì)的上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而切割線圈繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，使波浪能轉(zhuǎn)化成電能。
[0023]耐腐蝕，超高分子量聚乙烯浮標(biāo)載體具有耐腐蝕的特性，解決了鋼制浮標(biāo)載體不耐腐蝕，需做防腐處理及犧牲陽極保護(hù)的缺陷;壽命長，超高分子量聚乙烯浮標(biāo)載體具有抗老化性，使整個(gè)裝置的實(shí)用壽命達(dá)30年以上;免維護(hù)，超高分子量聚乙烯浮標(biāo)載體材料本身具有自潤滑性，不粘結(jié)海生物，可以免除人工清理的費(fèi)用，以及電機(jī)動(dòng)子、定子間因粘結(jié)海生物導(dǎo)致相對(duì)運(yùn)動(dòng)受阻的缺陷。
[0024]強(qiáng)度高:超高分子量聚乙烯浮標(biāo)抗撞擊，不易損壞，或者損壞后不下沉，不傾斜，提高了發(fā)電運(yùn)行可靠性。
[0025]3、本實(shí)用新型所述超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，為分體式結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)成本和工藝要求低，運(yùn)輸和安裝靈活，結(jié)構(gòu)合理高效，適用場景廣泛，廣泛適用于內(nèi)河和海洋，易于推廣普及應(yīng)用。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型所述超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)的立體圖；
[0027]其中，1、主浮體，2、浮標(biāo)管，3、拆卸頂蓋，4、密封軸套，5、密封法蘭，6、吊裝耳，7、電機(jī)動(dòng)子，8、電機(jī)定子，9、限位擋塊，10、微調(diào)水管，11、限位管箍，12、電機(jī)保護(hù)倉，13、微調(diào)倉，14、防水填充泡，15、排氣孔，16、平衡鐵，17、阻尼盤。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0029]如圖1所示。
[0030]實(shí)施例1
[0031]一種超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，包括主浮體和與主浮體相連的直線發(fā)電機(jī)，浮標(biāo)浮力主要由主浮體提供，直線發(fā)電機(jī)包括電機(jī)定子和電機(jī)動(dòng)子，電機(jī)動(dòng)子與主浮體相連，電機(jī)動(dòng)子位于電機(jī)定子內(nèi)，電機(jī)定子外設(shè)有浮標(biāo)管，電機(jī)定子與浮標(biāo)管之間設(shè)有防水填充泡，主浮體上設(shè)有拆卸頂蓋，電機(jī)動(dòng)子通過連桿與拆卸頂蓋相連。電機(jī)定子、電機(jī)動(dòng)子為圓筒形永磁直線發(fā)電機(jī)，系統(tǒng)簡單，只經(jīng)過能量的一次轉(zhuǎn)化，發(fā)電系統(tǒng)的效率較高。
[0032]波浪的上下起伏使主浮體上下直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)電機(jī)動(dòng)子線圈作直線運(yùn)動(dòng)，使電機(jī)動(dòng)子線圈相對(duì)于錨系相連接的電機(jī)定子磁極做相對(duì)的上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而切割線圈繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。
[0033]實(shí)施例2
[0034]如實(shí)施例1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其區(qū)別在于，連桿與浮標(biāo)管之間設(shè)有密封軸套和密封法蘭，密封軸套和密封法蘭使得浮標(biāo)管內(nèi)形成密封的電機(jī)保護(hù)倉，可保護(hù)電機(jī)免受海水的侵蝕。
[0035]實(shí)施例3
[0036]如實(shí)施例1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其區(qū)別在于，主浮體為超高分子量聚乙烯制成的主浮體，耐腐蝕、壽命長、強(qiáng)度高、免維護(hù)?？煞乐怪苯油饬ψ矒?如輪船、水上漂浮物的撞擊)對(duì)發(fā)電浮標(biāo)造成損害。主浮體內(nèi)部填充高密度聚氨酯泡沫，增加了浮標(biāo)的強(qiáng)度，同時(shí)因聚氨酯泡沫吸水率極低(小于5%)，可有效防止浮標(biāo)進(jìn)水。
[0037]實(shí)施例4
[0038]如實(shí)施例1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其區(qū)別在于，浮標(biāo)管內(nèi)部底端設(shè)有平衡鐵，使浮標(biāo)管懸浮高度可調(diào)整，浮標(biāo)管位于整個(gè)發(fā)電浮標(biāo)中心位置，需要浮標(biāo)管自身提供浮力，因此可以通過添加平衡鐵的方式，控制浮標(biāo)管在海水中的懸浮高度。
[0039]實(shí)施例5
[0040]如實(shí)施例1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其區(qū)別在于，浮標(biāo)管底部外側(cè)設(shè)有阻尼盤，阻尼盤是固定電機(jī)倉載體的尾部的一個(gè)鋼性圓盤，可通過自身重量實(shí)現(xiàn)載體中心下移，使電機(jī)載體具備更好的穩(wěn)性，同時(shí)阻尼盤本身表面積較大，在海水中上下浮動(dòng)過程中，阻力較大，減小了電機(jī)定子與動(dòng)子之間的同步運(yùn)動(dòng)，提高發(fā)電效率。
[0041 ] 實(shí)施例6
[0042]如實(shí)施例1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其區(qū)別在于，所述浮標(biāo)管內(nèi)部電機(jī)定子下方設(shè)有微調(diào)倉，微調(diào)倉通過微調(diào)水管與外界水栗連接。微調(diào)倉下方的浮標(biāo)管側(cè)壁上設(shè)有排氣孔。排氣孔用以排出浮標(biāo)管內(nèi)的空氣，增加穩(wěn)性，以免形成水密空間，造成浮標(biāo)管重心上移?？梢酝ㄟ^往微調(diào)倉內(nèi)注水的方式，控制浮標(biāo)管在海水中的懸浮高度。
[0043]實(shí)施例7
[0044]如實(shí)施例1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其區(qū)別在于，浮標(biāo)管外側(cè)設(shè)有限位管箍，限位管箍位于電機(jī)定子底部的水平面上，主浮體底部設(shè)有限位擋塊。限位管箍和限位擋塊有限位作用，可以限制電機(jī)動(dòng)子的移動(dòng)位移上限。通過限位管箍和限位擋塊，使電機(jī)動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)軌跡位于電機(jī)定子區(qū)域內(nèi)，減少能耗。
[0045]實(shí)施例8
[0046]如實(shí)施例1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其區(qū)別在于，主浮體表面設(shè)有兩個(gè)吊裝耳。方便安裝。安裝時(shí)，先將電機(jī)部分安裝在浮標(biāo)管內(nèi)上部，然后將阻尼盤和平衡鐵安裝在浮標(biāo)管下部，最后將主浮體通過可拆卸頂蓋連接浮標(biāo)管和電機(jī)部分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，包括主浮體和與主浮體相連的直線發(fā)電機(jī)，直線發(fā)電機(jī)包括電機(jī)定子和電機(jī)動(dòng)子，其特征在于，電機(jī)動(dòng)子與主浮體相連，電機(jī)動(dòng)子位于電機(jī)定子內(nèi)，電機(jī)定子外設(shè)有浮標(biāo)管，電機(jī)定子與浮標(biāo)管之間設(shè)有防水填充泡，主浮體上設(shè)有拆卸頂蓋，電機(jī)動(dòng)子通過連桿與拆卸頂蓋相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，連桿與浮標(biāo)管之間設(shè)有密封軸套和密封法蘭。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，主浮體為超高分子量聚乙烯制成的主浮體。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，主浮體內(nèi)部填充高密度聚氨酯泡沫。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，浮標(biāo)管底部外側(cè)設(shè)有阻尼盤。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，所述浮標(biāo)管內(nèi)部電機(jī)定子下方設(shè)有微調(diào)倉，微調(diào)倉通過微調(diào)水管與外界水栗連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，微調(diào)倉下方的浮標(biāo)管側(cè)壁上設(shè)有排氣孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，浮標(biāo)管內(nèi)部底端設(shè)有平衡鐵。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，浮標(biāo)管外側(cè)設(shè)有限位管箍，限位管箍位于電機(jī)定子底部的水平面上，主浮體底部設(shè)有限位擋塊。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯波浪發(fā)電浮標(biāo)，其特征在于，主浮體表面設(shè)有至少一個(gè)吊裝耳。
【文檔編號(hào)】F03B13/14GK205677758SQ201620523851
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日 公開號(hào)201620523851.9, CN 201620523851, CN 205677758 U, CN 205677758U, CN-U-205677758, CN201620523851, CN201620523851.9, CN205677758 U, CN205677758U
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