一種船舶上的波浪能發電單元的製作方法
2023-06-06 06:30:11
本實用新型屬於新能源供電技術領域，涉及一種船舶上的波浪能發電單元。
背景技術：
目前社會形勢下，隨著全國工業化的飛速發展，對礦物能源需求也越來越大，如果不採取積極措施尋找其他能量轉換方式和開發新能源利用策略，能源問題將嚴重威脅到人類社會的生存和發展。風能、太陽能、海洋能等可再生能源儲量巨大、分布廣泛、開發利用無汙染。如何利用這些資源轉變成現代信息社會普遍所需的電能受到各國普遍重視。
我國專利局公開了一篇名為「一種太陽能、風能互補發電的遊覽船(CN 201390373Y)」的專利申請，其包括船體、客艙，客艙上方設置有甲板，甲板的發問設置有平臺，平臺上部安裝有太陽能發電裝置，甲板的尾部還設置有風力發電裝置。
但是，上述專利僅將太陽能與風能發電器設計於船上，卻沒有利用船的工作環境——海上所具有的波浪能，因此，對於能源的利用率仍有待提高。
技術實現要素：
本實用新型是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種船舶上的波浪能發電單元，本實用新型所要解決的技術問題是：如何提高本波浪能發電單元的能源利用率。
本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：
一種船舶上的波浪能發電單元，所述船舶具有船體，所述波浪能發電單元包括可隨波浪升降的浮子，所述浮子通過力臂鉸接於船體上；船體上設置有與所述浮子相對應的液壓缸，所述液壓缸內滑動設置有活塞，所述力臂通過傳動機構與所述活塞相連接，所述傳動機構可調節活塞的在液壓缸中的活動行程；所述波浪能發電單元還包括與所述液壓缸相配合的液壓馬達及發電機。
其工作原理如下：本實用新型有效地將波浪能收集起來，並且轉換為電能，綠色環保，另外還可以通過調節機構控制活塞的伸縮行程，從而避免機械能過大損壞發電機。
在上述的一種船舶上的波浪能發電單元中，所述傳動機構包括連杆和曲柄，所述連杆的外端與所述力臂相鉸接，所述連杆的內端與曲柄的外端通過一銷軸相鉸接，所述曲柄的內端鉸接於船體上；所述傳動機構還包括搖杆，所述搖杆的上端與所述銷軸相鉸接，所述搖杆的下端與所述活塞相鉸接。
浮子上升，依次帶動連杆和曲柄上擺，從而將搖杆上抬，使活塞向上運動；浮子下降，連杆及曲柄則同步下擺，從而使搖杆向下運動，進而使活塞向下運動，使得液壓缸吸油和排油，進而帶動液壓馬達轉動，液壓馬達帶動發電機轉動發電，實現波浪能轉變為電能。
在上述的一種船舶上的波浪能發電單元中，所述曲柄包括氣缸和柄體，所述氣缸的缸體鉸接於船體上，所述柄體的一側設置於氣缸的伸縮軸的端部，所述柄體的另一側鉸接於所述銷軸上。
當連杆向上抬起時，當連杆與曲柄第一次共線時，則處於上限位狀態；當連杆向下運動，當連杆與曲柄第二次共線時，則處於下限位狀態；兩個限位狀態，可有效地控制活塞的行程，或者說起保障作用，而通過調節曲柄的長度，可調節連杆與曲柄共線時的點的高度，進而調節活塞的行程，避免機械能過大損壞發電機。
在上述的一種船舶上的波浪能發電單元中，所述波浪能發電單元還包括鋼絲繩，所述鋼絲繩的兩端分別與所述氣缸的缸體及柄體相連接，所述鋼絲繩的長度大於所述氣缸的伸縮杆長度。
設計有鋼絲繩後，即使氣缸的伸縮杆出現斷裂，也可在鋼絲繩的保護下，使得風能發電機仍然可以繼續做功。
在上述的一種船舶上的波浪能發電單元中，所述氣缸上設置有能夠檢測鋼絲繩張力的繩索張力計，所述繩索張力計與控制器相連接，所述控制器是單片機。當氣缸伸縮杆斷裂時，鋼絲繩會被崩直，此時繩索張力計測得數據後，可向控制器發送信號，控制器發出報警聲，提醒工作人員進行更換維修。
與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：
1、本實用新型有效地將波浪能收集起來並且轉換為電能，綠色環保。
2、本實用新型可以通過調節機構控制活塞的伸縮行程，從而避免機械能過大損壞發電機。
附圖說明
圖1是實施例中本波浪能發電單元的結構示意圖。
圖2是實施例中本波浪能發電單元的工作原理圖。
圖3是實施例中本曲柄的結構示意圖。
圖4是實施例中本液壓缸的結構示意圖。
圖中，1、船體；2、浮子；3、力臂；4、液壓缸；5、傳動機構；6、液壓馬達；7、發電機；8、連杆；9、曲柄；10、搖杆；11、氣缸；12、柄體；13、鋼絲繩；14、繩索張力計；15、活塞。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型並不限於這些實施例。
如圖1、圖2所示，所述船舶具有船體1，本波浪能發電單元包括可隨波浪升降的浮子2，浮子2通過力臂3鉸接於船體1上；船體1上設置有與浮子2相對應的液壓缸4，液壓缸4內滑動設置有活塞15，力臂3通過傳動機構5與活塞15相連接，所述傳動機構5可調節活塞15的在液壓缸4中的活動行程；波浪能發電單元還包括與液壓缸4相配合的液壓馬達6及發電機7，具體來說，所述液壓缸4上的進液口和出液口分別通過管路和液壓馬達6的進液口和出液口連通，所述液壓缸4的內腔、液壓馬達6的內腔以及管路中均充滿液壓油，所述液壓馬達6的輸出軸和發電機7的輸入軸連接。
具體來講，如圖1、圖3、圖4所示，所述傳動機構5包括連杆8和曲柄9，所述連杆8的外端與所述力臂3相鉸接，所述連杆8的內端與曲柄9的外端通過一銷軸9a相鉸接，所述曲柄9的內端鉸接於船體1上；所述傳動機構5還包括搖杆10，所述搖杆10的上端與所述銷軸9a相鉸接，所述搖杆10的下端與所述活塞15相鉸接。
作為優選，曲柄9包括氣缸11和柄體12，氣缸11的缸體鉸接於船體1上，柄體12的一側設置於氣缸11的伸縮軸的端部，柄體12的另一側鉸接於銷軸9a上。
作為進一步優選，如圖3所示，波浪能發電單元還包括鋼絲繩13，鋼絲繩13的兩端分別與氣缸11的缸體及柄體12相連接，鋼絲繩13的長度大於氣缸11的伸縮杆長度。氣缸11上設置有能夠檢測鋼絲繩13張力的繩索張力計14，繩索張力計14與控制器相連接，所述控制器是單片機。
本實用新型的工作原理如下：浮子上升，依次帶動連杆和曲柄上擺，從而將搖杆上抬，使活塞向上運動；浮子下降，連杆及曲柄則同步下擺，從而使搖杆向下運動，進而使活塞向下運動。活塞往復運動做功，並與液壓馬達及發電機相配合，實現發電。
當連杆向上抬起時，當連杆與曲柄第一次共線時，則處於上限位狀態；當連杆向下運動，當連杆與曲柄第二次共線時，則處於下限位狀態；兩個限位狀態，可有效地控制活塞的行程，或者說起保障作用，而通過調節曲柄的長度，可調節連杆與曲柄共線時的點的高度，進而調節活塞的行程，避免機械能過大損壞發電機。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。