一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開了一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置，包括底架，所述底架的兩端安裝有支撐桿，支撐桿上安裝有橫桿，在兩個橫桿之間設有張力膜，張力膜通過彈性裝置與橫桿連接，橫桿的下方與若干個直線發(fā)電機連接，張力膜在受到波浪運動影響時各個部分產生不同程度的形變，帶動直線發(fā)電機發(fā)電。本發(fā)明專利技術的一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置，采用圓筒形永磁體直線發(fā)電機縮小了發(fā)電裝置的體積和重量，結構更加緊湊，因而在海上浮體結構物的供電中比傳統(tǒng)波浪能轉化裝置布置更加經濟方便，比現有的太陽能供電具有更高的捕獲效率，全天候發(fā)電。

Tension film type wave energy generating device

The invention discloses a membrane type wave power generation device, which comprises a bottom frame, both ends of the chassis is provided with a supporting rod, the supporting rod is installed on the rail, a tension membrane between the two rails, connected with each other by elastic membrane tension device is connected below the bar and a plurality of linear generator, tension membrane all under the influence of wave motion part deformation in different degree, drives the linear generator. A membrane type wave power generation device of the invention, the cylindrical permanent magnet linear generator reduces the volume and weight of the power device, more compact structure, thus the power supply structure in offshore floating body in the waves can be more convenient than the traditional economic transformation arrangement, than the existing solar power supply has higher capture efficiency, all-weather power generation.

【技術實現步驟摘要】
一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置
本專利技術涉及張力膜式波浪能發(fā)電裝置，屬于發(fā)電領域。
技術介紹
隨著人類對資源的需求日益增加，石油、煤炭、天然氣等不可再生資源的消耗日趨加快。為了人類的可持續(xù)發(fā)展，對再生資源的研究和利用迫在眉睫。可再生能源領域中海洋能的能量密度是最高的，其包括波浪能、潮汐能、海流能，海水溫差能、海水鹽差能等，技術的進步也使海洋能的利用成為可能。其中波浪能作為海洋能的一種擁有巨大的利用優(yōu)勢。首先海波浪能在開發(fā)過程中對環(huán)境的影響最小且以機械能的形式存在，是品位最高的海洋能。據世界能源署估計，全世界的波浪能功率資源為2TW,是現有發(fā)電功率的數百倍。世界上已有利用其他海洋能的岸式和近岸式裝置，然而目前已經運營的大部分利用海流能的發(fā)電裝置存在著設備體積巨大，占地面積較大的問題，利用潮汐能的大部分發(fā)電裝置存在利用率低，維護成本高的問題，利用海水溫差能的發(fā)電裝置也存在著換熱面積大，熱能提取效率低，建設費用高的問題。而利用波浪能轉化技術有著更高的能流密度和能量捕獲效率，適應性更加廣泛。目前利用波浪能發(fā)電的主要形式為大型氣輪機與水輪機發(fā)電，然而此類裝置也存在者自身體積過大的不利，安裝施工復雜，維護較為困難。由此我們提出了利用直線發(fā)電原理的波浪能轉化技術，針對性地解決海上浮標等海上水文監(jiān)測裝置的全天候供電問題。
技術實現思路
專利技術目的：為了克服現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置，采用圓筒形永磁體直線發(fā)電機縮小了發(fā)電裝置的體積和重量，結構更加緊湊，因而在海上浮體結構物的供電中比傳統(tǒng)波浪能轉化裝置布置更加經濟方便，比現有的太陽能供電具有更高的捕獲效率，全天候發(fā)電。技術方案：為解決上述技術問題，本專利技術的一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置，包括底架，所述底架的兩端安裝有支撐桿，支撐桿上安裝有橫桿，在兩個橫桿之間設有張力膜，張力膜通過彈性裝置與橫桿連接，橫桿的下方張力膜的下方通過強磁體的磁力作用與若干個直線發(fā)電機連接，張力膜在受到波浪運動影響時各個部分產生不同程度的形變，帶動直線發(fā)電機發(fā)電。作為優(yōu)選，所述直線發(fā)電機包含直線發(fā)電機定子、直線發(fā)電機動子、動子底部彈簧和線圈繞組，所述直線發(fā)電機定子包含定子鐵芯，定子鐵芯內設有若干個圓環(huán)形槽，在圓環(huán)形槽內安裝有線圈繞組，在線圈繞組中安裝有直線發(fā)電機動子，直線發(fā)電機動子一端與動子底部彈簧連接，動子底部彈簧位于定子鐵芯內，直線發(fā)電機動子另一端通過螺紋與強磁體連接，通過強磁體的磁力將直線發(fā)電機動子與張力膜連接。作為優(yōu)選，所述直線發(fā)電機動子包含細長軸，在細長軸上套有磁軛，磁軛外套有圓環(huán)形磁極，細長軸的頂端設有螺紋，另一端安裝有圓柱底座，圓柱底座設有圓孔，圓孔與動子底部彈簧連接。作為優(yōu)選，所述彈性裝置為拉簧，張力膜上設有張力膜圓孔，拉簧通過墊片與張力膜圓孔連接。作為優(yōu)選，所述強磁體包含強磁體上部和強磁體下部，強磁體下部附有設有螺孔，強磁體與直線發(fā)電機動子的螺紋配合連接。有益效果：本專利技術的張力膜式波浪能發(fā)電裝置，具有以下優(yōu)點：(1)采用圓筒形永磁體直線發(fā)電機縮小了發(fā)電裝置的體積和重量，結構更加緊湊，且比水文基站常用的太陽能供電裝置具有更高的獲能效率，不受光照強度限制。(2)張力膜采用可更換的不同型號，根據實驗得到的結果，對不同波浪作用下的裝置進行張力膜的更換與調整，可在不同工況下選擇最高效的型號。(3)該裝置較大型水輪機波浪能發(fā)電裝置具有更低的工作環(huán)境要求，方便安裝于水文基站等分散且數目較多的海上浮體上進行發(fā)電，也可正置或倒置于海洋平臺，并為海洋結構物吸收波浪能，降低波浪沖擊。圖1是本專利技術的整體結構爆炸示意圖；圖2是本專利技術的張力膜示意圖；圖3是本專利技術的拉簧示意圖；圖4是本專利技術的墊片示意圖；圖5是本專利技術的直線發(fā)電機定子鐵芯半剖示意圖；圖6是本專利技術的直線發(fā)電機動子示意圖；圖7是本專利技術的直線發(fā)電機整體剖視圖示意圖；圖8是本專利技術的線圈繞組示意圖；圖9是本專利技術的底架示意圖；圖10是本專利技術的強磁體示意圖；圖11是本專利技術的整體半剖示意圖。具體實施方式如圖1至圖11所示，本專利技術的一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置，包括張力膜11、拉簧12、墊片13、強磁體14、直線發(fā)電機2、底架3。張力膜11沿寬度方向兩側外緣均開有張力膜圓孔111，拉簧12一端的弧形掛鉤依次穿過墊片13以及張力膜11邊緣上的圓孔111與張力膜11保持連接。拉簧12另一端弧形掛鉤通過與漂浮模組中底架3的圓孔31配合保持連接，所述墊片13為圓環(huán)形金屬墊片，固定于張力膜11的上下表面。所述強磁鐵14分為上部141和下部143，其中下部下端面在中心軸線處向內開有螺孔142，張力膜11固定于上部141和下部143之間。直線發(fā)電機包括直線發(fā)電機定子21、直線發(fā)電機動子22、動子底部彈簧24、線圈繞組23，所述直線發(fā)電機定子21包括定子鐵芯21，所述定子鐵芯21靠近開口端內部沿軸線設有均等間隔的圓環(huán)形槽211，數個線圈繞組23布置在圓環(huán)形槽211內，所述定子鐵芯21靠近底端內部開有圓柱形空腔212，空腔212內放置動子底部彈簧24，所述定子鐵芯21整體內部沿中心軸線開有細長圓柱形槽215供直線發(fā)電機動子22往復運動；所述直線發(fā)電機動子22主體為細長軸224，細長軸224頂端附有螺紋226與強磁體下部143的螺孔142配合，細長軸224上套有磁軛223，磁軛223外套有圓環(huán)形磁極222，磁極異性相鄰排列，所述直線發(fā)電機動子22底部設置圓柱底座221，底座221通過底座圓孔225與動子底部彈簧24固定連接。在細長軸224與所述定子鐵芯21之間設有彈性橡膠，彈性橡膠一端與細長軸224固定連接，另一端與定子鐵芯21固定連接，通過彈性橡膠，使得定子鐵芯21與細長軸224之間具有防水作用，水不會進入到定子鐵芯21內部。所述漂浮模組包括底架3，其中底架底部呈長方形網格狀，沿長方形兩側寬邊設置有垂直于底部長方形框架，底架底部網格相交處設置圓臺32以固定定子21。底架3的兩側豎直設置的框架頂端水平桿內側設有同一高度且間距相等的圓孔31與拉簧12一一對應固定連接。墊片13固定設置在與張力膜11的張力膜圓孔111的兩個表面處，墊片13內徑略小于張力膜圓孔111半徑，墊片13在張力膜11寬度方向上等間距排列，墊片13中心軸線與張力膜11短邊的距離均相等，墊片13中心軸線與張力膜圓孔111的中心軸線共線。強磁鐵14分為上部141和下部143，且強磁體上部141和強磁體下部143均為等直徑圓柱體，其中強磁體下部143下端面在中心軸線處向內開有螺孔142，張力膜11固定于上部141和下部143之間。直線發(fā)電機定子21內部圓環(huán)形槽211之間為齒213，圓環(huán)形槽211的厚度與齒213厚相同，定子鐵芯21底端封閉。自底端內壁到頂端外緣沿中心軸線開有細長圓柱形槽215，從定子鐵芯21內部頂端向下的最后一個齒213處到定子鐵芯底端內壁開設有圓柱形空腔212，放置動子底部彈簧24，彈簧24與圓柱形空腔212底部的圓孔214配合固定，細長圓柱形槽215半徑小于圓柱形空腔212半徑。直線發(fā)電機動子22的細長軸224頂端附有螺紋142與強磁體下部143的螺孔142配合連接，通過強磁體14的上部141和下部143之間的磁力將張力膜11固定于動子22的細長軸224上，底端設置圓柱底座22本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：包括底架，所述底架的兩端安裝有支撐桿，支撐桿上安裝有橫桿，在兩個橫桿之間設有張力膜，張力膜通過彈性裝置與橫桿連接，張力膜的下方通過強磁體的磁力作用與若干個直線發(fā)電機連接，張力膜在受到波浪運動影響時各個部分產生不同程度的形變，帶動直線發(fā)電機發(fā)電。

【技術特征摘要】
1.一種張力膜式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：包括底架，所述底架的兩端安裝有支撐桿，支撐桿上安裝有橫桿，在兩個橫桿之間設有張力膜，張力膜通過彈性裝置與橫桿連接，張力膜的下方通過強磁體的磁力作用與若干個直線發(fā)電機連接，張力膜在受到波浪運動影響時各個部分產生不同程度的形變，帶動直線發(fā)電機發(fā)電。2.根據權利要求1所述的張力膜式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于：所述直線發(fā)電機包含直線發(fā)電機定子、直線發(fā)電機動子、動子底部彈簧和線圈繞組，所述直線發(fā)電機定子包含定子鐵芯，定子鐵芯內設有若干個圓環(huán)形槽，在圓環(huán)形槽內安裝有線圈繞組，在線圈繞組中安裝有直線發(fā)電機動子，直線發(fā)電機動子一端與動子底部彈簧連接，動子底部彈...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：白旭，嵇春艷，孫宇，
申請(專利權)人：江蘇科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32