氣水互饋護港護岸簡易海浪發電站的製作方法

2023-09-23 12:58:50 2

專利名稱：氣水互饋護港護岸簡易海浪發電站的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新能源開發與利用結合沿海護港(岸)工程為消浪作業設備的更新換代而設計的海浪發電技術，尤其是採用了「偏浮——重力」平衡並以瀉流釋力取能兼有「水柱——氣室」隨機於時空海況的組饋增益，從根本上解決了海浪隨機性的適應問題，配合共軸聯動和發電機組(群)同步增減勵磁數目而適應海浪的基本能源狀況的綜合需要又保證電力輸送高效可靠性的簡易海浪發電站。
目前，已知的海浪發電站，當首推日本「海明」號發電試驗站和西歐的「鴨舌式」海浪發電為最先進，其作為階段性成就也只能是解決了電力輸送的初步理論到實踐活動的統一，而相對於全球海洋沿岸的浪能開發與利用及護港(岸)工程的迫切任務，還是遠遠不夠的，它不能作為一般沿海各種海岸帶浪能開發要素不同的站址的建站技術。尤其在目前世界各國海港及其產業岸段上消浪設備陳舊，且段資大、效率低，亟待更新換代，而結合海浪能源開發與利用以閹除海浪破壞力使之轉換為電能繼而達到更有效地實現護岸護港的目的，應該是全球海港(岸)消浪工程科學發展的必由之路。
本發明的目的是通過「偏浮——重力」平衡以瀉流釋力取能兼有「水柱——氣室」隨機於時空能源狀況的組饋增益的綜合技術之應用，首先解決沿海產業岸段和港口上的高效率消浪問題，同時為全面開發與利用浪能資源提供重要的實施方案，從而開拓一條以開發利用海洋再生能源而相對減少全球人類礦物能源開採利用比例，根除「地球溫室效應」隱患並擴大與良化海岸帶養殖空間和提供進軍海洋常備能源的新路。
本發明的目的是這樣實現的以幾十隻乃至幾百隻俯視投影為矩形的偏腔氣室倒扣口於海上的充、洩氣偏腔調浮體，分別以「十字滑動聯軸器」聯接各軸共傳動(或分力隨機傳動)，其每十隻偏腔調浮體分連為一組合單元，組體兩端各設有共聯軸接至條狀平底半體船(左半船和右半船)，半體船中裝配有共聯軸分支變速器和若干臺與整電站統調的發電機勵磁及變、輸電設備和共通氣中介的貯氣、充氣、洩氣的系統等，船與另組端的船「半」「半」合整體船夾成於應力座和重力座上的螺旋升降塔(塔分重力座升降塔和應力座升降塔)；其應力座升降塔上的船首分別對應三墩錨樁，樁引錨鏈調節提供系統綜合的應力定位；左半船與右半船則以力學鋼架的空腔橫梁連為一體成整組(更換或維修更換時，可以備用組合單元代位)，橫梁上面對應單元各軸箱設定過浮潛勢量(指軸箱等的排水過剩浮力總能)之外結合浮體著梁的疊板、簧復的立體聯彈減震器而構成適應浪能衝壓總特徵的弟足段的有機防禦整體；其偏腔氣室調浮體的倒扣口下封有隔漁半篦，篦內面上設有浮式逆止阻氣(放液)的相形板，隔漁半篦的前半口上的平板上通入橫聯共調浮充洩通氣管的支氣管至偏腔調浮體內上頂部；其偏腔調浮體為準三角體構造式，前銳角部位正橫設趁角而暗在密封的分聯軸軸箱，箱端面設在準三角體的端面上各有分聯軸傳動軸承系統及其該系統的後延加力臂(臂附於整體端面穿軸箱延於後稍成一體)，臂端裝主傳動負向加力臂軸承，軸承架的內側體上嵌定了坡齒橫合負向加力的主動坡齒齒輪與順軸槽受彈退進離合的被動坡齒齒輪隨機傳送系統的重力窩流鬥洩流行為而獲得的浮能正功化的動力；前銳角體前側平伸尖出兩個弟水踏板軸承架角板，板間橫置踏板軸，軸上架承弟水踏板，板面兩端延伸兩臂(中部又附加一個制控逆止通氣總成的臂)且各牽一根鋼絲繩，繩穿導輪取拉制控重力渦流鬥的洩流鬥門(四個)，活動半鬥下設定軸於偏腔氣室主體後的後竅定浮體上″竅″部，鬥口設有潛彈力牽拉減震系統。這樣，當海浪攻坡之始，必先相對於某個(或幾個)偏腔氣室前的弟水踏板，將其推合在引流坡面線上(並使之臂引繩緊閉重力窩流鬥的洩流鬥四門)，繼攻引流坡「動—靜」能量轉化，適速(根據浪情特徵調整偏浮體組元系統的共通氣的總充、洩、貯氣量而得之)之態下進窩流鬥內順借鬥流線壁面部分水流上衝，恰與徽勢浪尾之水對合聚水於窩流鬥鬥口之上合其總重力效應壓下偏浮體吃水，正是由於此機為攻浪臨末，弟水踏板失去推合力而只得回松抻拉鋼絲繩打開洩流鬥門，使到位重力水洩下，即將偏浮體吃水所獲得的浮力緩釋正功化，而動力也經負向加力傳動系統輸入共聯軸及至各組合單元的分支變速箱推動由計算機根據共聯軸軸速感應的額定轉速充許誤差量(百分之一或千分之一)適量增減發電機勵磁個數的平底船內發、輸電(通過電纜送上岸併入國家動力電網內)。與此同時，未受浪的偏浮體則根據背上重力窩流鬥負重隨減(增時除外)狀況而各自在偏浮體腔內共通氣管(組合單元內部或若干單元共通氣視波長而隨定)共通的條件下不同選擇力度地接受饋去不同充入氣量的繼(斥)浮力(相應地，由於共通氣的氣壓平衡性也隨即加強了受浪本體背負重力的平穩正功化的設計行為，即腔內被動減壓而倍效於窩流鬥的重力作用)；由於受浪時間上的縱向間斷性在共通氣氣壓平衡之下得以空間上的同時橫平饋益，而空間上的橫向浪能量級的差異性又在時間上得到瞬即統調，使海浪能源得到平穩地開發與高效地發、輸電之利用。其次，由於給定了系統各軸箱排水的過剩浮力量度結合主體受力聯彈減震器(同時加上相鄰對應功能件的過剩浮力在力學關係上的複合力)隨時接受各種海況下的海浪衝擊力(特別需要時，在非港口或非產業岸段建站可以有沉入海腹而避就災害性天氣的設計)同時也大大減低了主體橫梁及綜合應力系統的構造難度。
由於採用了上述方案，實現了受浪時間上的縱向間斷性在共通氣氣壓平衡之下的空間上的橫平饋益，而空間上橫向浪能量級差異又在時間上瞬即的整體統調，使設備在達到護港(岸)目的的同時，又把浪能的開發利用率提高到30～40％的程度上，特別是大大提高了電力輸送的效率和質量，為全球海浪能源的全面開發和利用開闢了新的道路，也為根除「地球溫室效應」隱患找到了一種更加科學性的綜合方案。
下面結合說明書附圖對本發明進一步說明。


圖1，是本發明的第一個組合實施例的分體單位的側縱剖主視圖。
圖2，是圖1的A—A剖位側視圖。
圖3，是本發明的第一個實施例組合形式結構示意俯視圖。
圖中，1、第水踏板；2、海浪；3、踏板取拉活動半鬥鋼絲繩(簡抻拉繩)；4、潛彈力牽拉器；5、活動半鬥洩流門(簡洩流門)；6、半鬥曲面梁網(簡曲梁網)；7、定滑導繩制門輪(簡制門輪)；8、活鬥口軌制幫；9、活鬥繩牽彈力減震系統(簡減震器)；10、活鬥內頷口；11、後竅定浮體；12、偏腔氣室或稱為偏腔調浮體(簡偏浮體)；13、偏腔可調水柱；14、阻氣放液浮板；15、隔漁半篦；16、共通氣支氣管；17、引流坡面或代稱為分體單位系統(簡引流面)；18、隔漁半篦前封板；19、共通氣管；20、負向減震加力臂(簡加力臂)；21、受彈力順槽退進被動齒坡合負向推力逆止輪體(簡被動坡齒輪)；22、共傳動聯通分軸(簡聯軸)；23、分聯軸軸箱(簡軸箱)；24、力學結構鋼架空腔過浮橫梁(簡橫梁)；25、銳角體前側尖出角板軸承架(簡角板)；26、第水踏板橫軸；27、第水板牽繩抻拉臂(簡抻拉臂)；28、重力窩流活動半鬥(簡活動半鬥)；29、聯通分軸十字滑動彈性聯軸器(簡彈性聯軸器)；30、聯軸器架外傳動軸承(簡聯軸器外軸承)；31、立體板、簧框式圍梁聯彈減震器(簡聯彈減震器)；32、安全四彈座；33、聯軸軸槽；34、平底板；35、共通氣管吊箝；36、銷釘；37、被動坡齒輪進退彈簧(簡坡齒輪彈簧)；38、負向加力主動坡合齒推逆止輪(簡主動坡齒輪)；39、主動坡齒輪軸承；40、入箱人孔；41、延聯軸；42、錨樁；43、應力底座(簡應力座)；44、重力底座(簡重力座)；45、螺旋應力座升降塔；46、重力座升降塔；47、左半船；48、右半船；49、分支變速發電倉室；50、兩組合船墊合壁；51、變、輸電倉室；52、輸電、調控電纜架；53、聯軸器側向滑動複合密封墊(簡密封墊)；54、活動半鬥下定軸(簡下定軸)；55、特別備用大功率電動噴射消破浪機(簡噴射機)；56、封閉拉動式彈回通氣反向逆止器總成(簡通氣逆止器)；57、通氣逆止器牽拉鋼絲繩(簡止通氣繩)；58、雙舌正反向繼換逆止通氣口(簡正反向逆止舌體)在圖1中，以準三角形體的偏腔氣室(12)的後勾邊外設後竅定浮體(11)，體(11)上設半圓形活動半鬥(28)的下定軸(54)，自定軸點到偏腔氣室(12)的腔「頂點」部位直線距離的三分之一點(且過頂點)設二倍於半鬥半徑的圓弧外切於活動半鬥(28)的45°延弧線而趁圓了偏腔氣室(12)體表的股邊對應的過渡頂角體，而勾對應的銳角體部位設有趁弦、股兩面板線的正圓兩缺體密閉的軸箱(23)，箱(23)中心軸線上設聯軸(22)；箱(23)外延股底板設為隔漁篦前半封板(18)和隔漁半篦(14)，外延弦斜板為引流板(17)連偏腔氣室(12)的弦、勾板而呈倒扣口密封式，唯由共通氣管(19)的支氣管(16)彎入內腔上部充、洩氣調節「水柱—氣室」且以阻氣放液浮板(14)為氣、水隨機推移界面；軸箱(23)兩端各尖出偏腔氣室(12)端面順延的前側角板(25)，兩板(25)尖部對應設軸承，裝定第水踏板(1)底的定軸(26)，板(1)兩端順延兩牽繩抻拉臂(27)，臂(27)牽繩經股底和制門輪(7)各拉定活動半鬥(28)外開的洩流門(5)的四門，板(1)中部加伸一條抻拉臂(27)，牽拉止通氣繩(57)，繩(57)拉出彈回通氣逆止器(56)的正反向逆止舌體(58)。
在圖2中，活動半鬥(28)由曲梁網(6)構成鬥(28)的骨架，橫「網孔」每配整條洩流門(5)，門(5)兩端背設制門輪(7)引繩制控啟閉，鬥(28)口上有繩牽的減震器(9)，鬥(28)右側的活鬥內頷口(10)對應側的偏腔氣室(12)體外端面延體設出平行流線面的活鬥內頷口(10)的軌制幫(8)；引流面(17)下的軸箱(23)內通箱橫置聯軸(22)；軸(22)有上、下兩條聯軸軸槽(33)或可設端槽，端承幹與軸箱(23)合為一體的負向加力臂(20)首端(設有彈力減震矩)的聯軸軸承(39)，軸承(29)架體各向軸箱內側延體並裝定主動坡齒輪(38)，輪(38)正與同軸對應而由輪鍵順軸槽(33)受坡齒輪彈簧(37)進退定位的被動坡齒輪(21)對齒(負向對齒時加力至軸，正向退齒時回復)；軸箱(23)端面外的聯軸(22)端各設有彈性聯軸器(29)，器(29)外套架上設軸承(30)，而兩側各設有密封墊(53)；彈性聯軸器(29)總成之下設聯彈減震器(31)，器(31)為疊鋼板合方圍梁間著四座安全彈簧(32)，簧(32)分上、下、左、右固定在橫梁(24)上，梁(24)則連體至左半船(47)和右半船(48)；軸箱(23)下方正中段的後方隔漁篦前封板(18)上用吊箝(35)將本組共通氣管(19)固定並以此上設通氣逆止器(56)引本體對應的支氣管(16)，管(16)上彎通至偏腔氣室(12)的上頂部，管(19)橫向兩端分接入左、右半船(47、48)內的充、洩、貯氣統調系統的裝置之內。
在圖3中，以十隻正投影矩形且全等採能單位分體用彈性聯軸器(29)和橫梁(24)平行連接左半船(47)與右半船(48)為一組體單元，左半船(47)與其一側相臨組體單元的右半船(48)，而右半船(48)則與另一側相臨組體單元的左半船(47)，兩兩各合體於對應的應力座(43)上的升降塔(45)和重力座(44)上的升降塔(46)成其為兩艘整船，船中裝有對應於採能體的聯軸分力變速發電機組(群和變、輸電系統(51、52)；其重力座(44)是超重力(或以其它現代化「橋墩穩定技術」制具)的特定混凝座，座(44)與應力座(43)都分別裝有相同的豎式升降塔(46、45)，而應力座(43)則結合隨船調鏈的分別對應三墩錨樁(42)定位。
如上所施，倘海面平靜時，當然要給定偏腔氣室(12)的可採能的適合一定浪能量級的充氣量，即系統靜浮於海上，待輕浪來時，正常採能發電；當中浪來時，可正常維持前續工作狀態下，唯打開充氣機電源，適量統一調整系統的浮能基準；當突然出現了大浪，充氣機來不及調整總浮能基準時，則打開相應壓力標準的貯氣設備，將高壓氣體放入共通氣管道裡去(而後再貯氣、待用)；當活動半鬥(28)提前打開洩流門(5)，則可適當減少系統總浮能基準而「洩」氣，當活動半鬥(28)入水未開或遲開洩流門(5)，則可適當提高系統總浮能基準而「充」氣；當海浪波長增大時，可打開聯組多單元聯貯氣氣箱的對通門(若干個單元間的)，當波長減少時，適當關閉對通門。這樣，便可保證正常設計效率下的採浪能。在上述情況下，發電機組(群)會在計算機感速於聯軸(22)之下自動同步調整系統的發電機組勵磁的適力適速而保證電力輸送質量的機(組)個數。本發明的不足之處是輸出電量的隨機變化造成負載容量匹配的失衡，建議與國家大電網並聯或建造淡化海水或海底清淤的適用工程以擔當負載容量的隨機平衡。在暴風浪襲來時，可以憑藉電站強大的電力，啟動不同陳列的噴射機(55)以前置破、消浪而保證系統正常發電和護港護岸。
權利要求
1.一種氣水互饋護港(岸)的簡易海浪發電站，以聯軸(22)共傳動結合發電機組群勵磁數目的增減在計算機感速下實現被動性統調，其特徵是以共通氣管(19)過各組體單元的貯氣設備而互通統聯或有機分聯於各組體單元及至分體單位系統中，各支氣管(16)在通氣逆止器(56)實現饋益互通氣的氣體定向推移之前提下便使各分體單位系統具有適應海浪隨機性的能力，通過被動坡齒輪(21)受坡齒輪彈簧(37)退進離合於主動坡齒輪(38)傳導加力臂(20)而來的負向推力至聯軸(22)，復經彈性聯軸器(29)共傳動並過單元分力變速器統調其與海浪能得率相適速正功平穩化的發電機組(群)勵磁數目而消浪發電；其以準三角體的偏腔氣室(12)體為主體，勾邊側外置後竅定浮體(11)，體(11)上部設於主體竅部的有重力渦流鬥，鬥設半圓柱橫式活動半鬥(28)，鬥(28)底下定軸(54)於定浮體(11)的竅尖上，鬥(28)口設鋼絲繩牽拉減震器(9)，體有曲梁網(6)，洩流門(5)，制門輪(7)和過輪(7)的牽拉潛彈力牽拉器(4)的牽拉繩(3)，弦、股兩邊夾中內側的前銳角部位設正圓兩缺體的軸箱(23)，箱(23)內裝聯軸(22)，箱(23)前外側置裝有第水踏板(1)，(1)端延中伸三隻取拉臂(27)取拉繩(3)、通氣繩(57)(23)聯軸(22)接彈性聯軸器(29)，器(29)下座圍梁聯彈減震器(31)並以其連體於箱(23)下面的左接左半船(47)、右接右半船(48)既合組體單元(十隻分體單位)又與相臨兩組體單元的對應的右半船(48)和左半船(47)分別合船在對應的升降塔(45、46)為一組體(或多組體)單元之整體的橫梁(24)，並以複式組合形式結合錨樁(42)牽鏈穩定的噴射機(55)備用破、消浪的海浪發電消浪的簡易組合裝置。
2.根據權得要求1所述的簡易海浪發電站，其特徵是被動坡齒輪(21)受坡齒輪彈簧(37)進位與主動坡齒輪(38)以坡齒對合負向加力推動聯軸(22)並與組體單元或多單元組合系統的對應功件繼力平穩地傳動於共聯軸(22)的彈簧(37)退位而正向外壓回復的傳動總成。
3.根據權利要求1所述的簡易海浪發電站，其特徵是聯彈減震器(31)由疊鋼板合方圍橫梁(24)連體於左半船(47)和右半船(48)以及合船至相臨組合單元的右半船(48)、左半船(47)同在對應的升降塔(45、46)以錨柱(42)系泊升降狀態下的立體應力綜合結構。
4.根據權利要求1述的簡易海浪發電站，其特徵是共通氣管(19)通氣逆止器(56)的正反向逆止舌(58)對應支氣管(16)橫向聯通各分體單位的偏腔氣室(12)內受力互饋增益的充、洩、貯氣有機系統。
5.根據權得要求1述的簡易海浪發電站，其特徵是活動半鬥(28)浪流攻坡重力窩流行為集重力壓下偏腔氣室(12)第水踏板(1)繞牽抻拉繩(3)於主體下的制門輪(7)其曲梁網(6)洩流門(5)洩流形式釋放浮力勢能實現系統正功化。
全文摘要
一種氣水互饋的簡易海浪發電站，是採用「偏浮-重力」平衡並以瀉流釋力取能兼有「水柱-氣室」隨機於時空浪況的組饋增益原理，設計有半船合體、升降塔、錨樁系泊結合橫梁穿連若干聯彈減震器及其對應的偏腔氣室為主體的電站分體單位成組合單元或多組合單元的以發電而達到消浪目的的簡單海浪發電裝置。其可以適用一般地貌的海岸帶上發電、消浪和建立無灣港性岸段之用。
文檔編號F03B13/22GK1123884SQ9411803
公開日1996年6月5日 申請日期1994年12月1日 優先權日1994年12月1日
發明者管理 申請人:管理