CN119429002B - 一种波浪自适应多能源混合发电平台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波浪自适应多能源混合发电平台系统,属于风力或者液力发电技术领域,包括基台单元,其为两端的端面呈平行四边形的六面体结构;风能光伏模块;波浪能模块;缓冲组件,其分别设置在所述基台单元的两侧斜面位置;铰接件,若干个基台单元的锐角棱边顺次通过铰接件相铰接组成平台主体,且铰接件用于在其所连接的两个基台单元发生转动时将缓冲组件向外推出。本发明的波浪自适应多能源混合发电平台系统,实现了基台单元间的高位铰和低位铰连接,在主波浪方向形成可随波浪单向协同运动的平台主体。针对相邻基台单元间可能发生碰撞的情况,设置有挤压式缓冲组件,在相邻基台单元间通过缓冲组件进行边缘缓冲式保护防止碰撞。
Description
技术领域
本发明属于风力或者液力发电技术领域,具体地说,是涉及一种波浪自适应多能源混合发电平台系统。
背景技术
能源是支撑人类生产和生活的重要物质资源,然而,长期以来人类对煤炭和石油的过度依赖导致煤炭和石油资源储备急剧减少,几近枯竭。这种过度开发也令地球环境快速恶化。为了应对这一挑战,海洋清洁能源如风能、太阳能和波浪能显得尤为重要。我国拥有绵长的海岸线和众多海岛,海洋清洁能源十分丰富。通过有效利用海洋清洁能源发电,不仅能够改善人类的能源结构,降低对煤炭和石油的依赖,还有助于促进海洋资源的可持续开发。因此,如何有效利用海洋清洁能源变得至关重要。
现有的浮式发电平台,如公告号为CN205744290U的中国专利,其公开了一种浮式风能-太阳能-波浪能集成发电平台,包括浮台和置于浮台中心的支撑柱,支撑柱的一端设有风力发电装置,支撑柱的另一端设有压载舱,压载舱内设有能源管理控制系统和电力传输系统;浮台上设有太阳能光伏发电装置,浮台的侧壁均匀布设有若干波浪能发电装置;浮台通过张力拉索与海床上的锚连接;风力发电装置、太阳能光伏发电装置、波浪能发电装置通过能源管理控制系统与电力传输系统连接,电力传输系统将风力发电装置、太阳能光伏发电装置、波浪能发电装置的电能传给陆上电网。该专利将风能发电装置、太阳能发电装置和波浪能发电装置整合在一起,其结构简单、使用稳定,能解决现有发电装置输出“不连续电力”的问题。
上述技术中,主要通过将三种发电装置放置在浮台上的各个位置进行发电,但未充分考虑浮台在海水中的稳定性。由于远海环境恶劣,易遇到大风大浪的天气,将上述浮台置于海水中时,容易侧翻。且海洋环境荷载的冲击容易造成浮台及其上方结构损伤,即使将上述浮台进行阵列式连接,浮台间连接节点的活动范围也有限,难以应对海洋中的各种工况。此外,浮台在波浪作用下易出现相互碰撞的情况,上述浮台并没有设置侧面保护结构。
基于上述情况,现有浮式发电平台技术仍有可改进的空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种波浪自适应多能源混合发电平台系统,以解决上述现有技术中的不足之处。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种波浪自适应多能源混合发电平台系统,包括:
基台单元,其为两端的端面呈平行四边形的六面体结构;
风能光伏模块,其安装在所述基台单元的上部;
波浪能模块,其安装在所述基台单元的下部;
缓冲组件,其分别设置在所述基台单元的两侧斜面位置,且所述缓冲组件可沿着其所在斜面的法线方向做伸缩运动,用于缓冲相邻基台单元之间的碰撞;
铰接件,若干个基台单元的锐角棱边顺次通过所述铰接件相铰接组成平台主体,且所述铰接件用于在其所连接的两个基台单元发生转动时将所述缓冲组件向外推出。
在有的实施例中,所述基台单元的锐角棱边上沿着长度方向开设有圆形槽,基台单元的两侧斜面上开设有隐藏槽,所述缓冲组件设置在所述隐藏槽中,所述基台单元内位于所述隐藏槽的一侧开设有与所述隐藏槽连通的排水腔,排水腔的另外一端与外部连通,所述排水腔中设置有单向阀。
在有的实施例中,所述基台单元的下方设置有钢架,钢架的底部设置有浮体模块。
在有的实施例中,所述基台单元内还开设有分别与所述隐藏槽和圆形槽连通的导向腔,所述缓冲组件包括:
连接轴,其转动设置在所述圆形槽内,所述连接轴与所述铰接件固定连接;
增阻部,其固定在所述连接轴上,所述增阻部内形成有沿所述连接轴的周向延伸的弧形轨道,所述弧形轨道内滑动设置有滑动件;
连接杆,其设置在所述基台单元中,且连接杆的一端朝向所述圆形槽设置,另外一端朝向所述导向腔设置,所述滑动件的外端探出至所述弧形轨道的外侧并与所述连接杆连接;
缓冲部,其滑动设置在所述隐藏槽中;
挤压部,至少所述连接杆的一侧滑动设置有所述挤压部,所述挤压部朝向所述导向腔滑动时,用于将所述缓冲部朝向所述隐藏槽的外侧方向推动;
挤压盘,其与所述连接轴固定,用于在所述铰接件带动所述连接轴朝向所述缓冲组件的方向转动时挤压所述挤压部朝向所述导向腔滑动。
在有的实施例中,所述增阻部还包括:
增阻球,其设置在所述弧形轨道内靠近所述连接杆的一侧,所述增阻球具有多个,分别通过弹性件与所述连接弧形轨道的内壁连接。
在有的实施例中,所述增阻球与连接轴的轴心位置的间距由中部向两侧逐渐增大。
在有的实施例中,所述挤压盘靠近挤压部的一侧边为弧形边,挤压盘的弧形边与连接轴轴心位置的间距自远离所述缓冲部的一端至靠近所述缓冲部的一端逐渐增大。
在有的实施例中,所述挤压部包括:
活动杆,其滑动设置在所述连接杆的一侧,所述活动杆内开设有滑槽;
挤压件,其滑动设置在所述滑槽内,挤压件靠近所述连接轴的一端设置有滑动轮,且滑动轮与所述挤压盘的弧形边相对应设置,挤压件的另一端设置有挤压头;
卡接件,所述滑槽的两侧内壁上对称开设有锁孔,所述卡接件包括与所述锁孔一一对应的锁销,所述锁销探入至相对应的锁孔内,所述锁销连接有受压件,所述受压件位于所述滑槽内,两个受压件通过压缩弹簧连接,且压缩弹簧与两个锁销同轴设置,所述受压件朝向所述挤压件的一端延伸形成有压板,所述压板自所述受压件朝向所述滑槽的中轴线方向倾斜延伸,常规状态时所述挤压头的自由端位于所述压板与所述滑槽的内壁之间;
挤压轮,其位于所述导向腔中,与所述活动杆的端部固定,用于当所述挤压部朝向所述导向腔滑动时,用于将所述缓冲部朝向所述隐藏槽的外侧方向推动。
在有的实施例中,所述挤压件连接有弹性复位机构;
基台单元的上下端面靠近缓冲组件的一侧铺设有缓冲垫。
在有的实施例中,所述缓冲部包括:
硬质架,其滑动设置在所述隐藏槽中,硬质架的背面安装有挤压块,所述挤压块探入至所述导向腔中,硬质架与隐藏槽间连接有连接弹簧;
缓冲层,其一端转动连接在硬质架的外侧,且另外一端通过柔性边缘层与所述硬质架连接,所述硬质架与缓冲层间连接有复位弹簧;
顶撑件,其安装在隐藏槽中,且顶撑件穿过硬质架开设的通孔后探入至所述硬质架与缓冲层之间。
在有的实施例中,所述铰接件包括:
连接件,其包括对称设置的两个直角梯形块,且两个直角梯形块的直角面上分别形成有相互配合的滑动连接机构,两个直角梯形块能够在竖直方向上相对滑动;
可拆杆,所述可拆杆的一端连接与所述直角梯形块的倾斜面固定连接,另一端与连接轴连接。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明的波浪自适应多能源混合发电平台系统,为提高浮式平台的稳性,提出两端的端面呈平行四边形的六面体结构的基台单元,若干个基台单元的锐角棱边顺次通过铰接件相铰接组成平台主体,实现了基台单元间的高位铰和低位铰连接,在主波浪方向形成可随波浪单向协同运动的平台主体。
针对相邻基台单元间可能发生碰撞的情况,设置有挤压式缓冲结构(缓冲组件),在相邻基台单元间通过缓冲组件进行边缘缓冲式保护防止碰撞。
通过缓冲组件对转动中的基台单元提供转动式阻力,提高了基台单元转动时的稳定性。此外,基台单元的上下部配备风能光伏模块和波浪能模块,形成多能源混合发电平台系统,使得三种发电方式间形成互补,提高总发电功率。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提出的波浪自适应多能源混合发电平台系统的一种实施例的结构示意图;
图2是图1的底部结构示意图;
图3是图1的整体剖视图;
图4是本发明图3的X处局部放大图;
图5是本发明提出的波浪自适应多能源混合发电平台系统的一种实施例中连接轴、增阻部、滑动件、连接杆、挤压盘、挤压部与锁定槽间的第一结构示意图;
图6是本发明提出的波浪自适应多能源混合发电平台系统的一种实施例中连接轴、增阻部、滑动件、连接杆、挤压盘、挤压部与锁定槽间的第二结构示意图;
图7是本发明提出的波浪自适应多能源混合发电平台系统的一种实施例中缓冲部的结构示意图;
图8是本发明提出的波浪自适应多能源混合发电平台系统的一种实施例与海底间的连接示意图;
图9是本发明提出的波浪自适应多能源混合发电平台系统的一种实施例中活动的结构示意图;
图10是本发明提出的波浪自适应多能源混合发电平台系统的一种实施例中铰接件的结构示意图。
附图标记说明:1、基台单元;11、圆形槽;12隐藏槽;13、单向阀;14、导向腔;2、风能光伏模块;3、波浪能模块;4、缓冲组件;5、铰接件;6、排水腔; 41、连接轴;42、增阻部;43、滑动件;44、连接杆;45、挤压盘;46、挤压部;47、缓冲部;51、连接件;511、直角梯形块;52、可拆杆;53、滑动连接机构;421、弧形轨道;422、增阻球;461、活动杆;4611、滑槽;462、挤压件;463、卡接件;4631、锁销;4632、压板;464、受压件;465、压缩弹簧;466、挤压轮;467、挤压头;471、硬质架;472、挤压块;473、缓冲层;474、柔性边缘层;475、复位弹簧;476、顶撑件;481、滑动轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一,本实施例提出了一种波浪自适应多能源混合发电平台系统,如图1-图3所示,包括基台单元1、风能光伏模块2、波浪能模块3、缓冲组件4和铰接件5。
基台单元1为两端的端面呈平行四边形的六面体结构,若干个基台单元的锐角棱边顺次相铰接组成平台主体。
基台单元1的两侧斜面上分别设置有缓冲组件4,且缓冲组件4可沿着其所在斜面的法线方向做伸缩运动,用于缓冲相邻基台单元1之间的碰撞。
若干个基台单元1的锐角棱边顺次通过铰接件5相铰接组成平台主体,且铰接件5用于在其所连接的两个基台单元发生转动时将缓冲组件4向外推出,进而能够缓冲相邻基台单元1之间的碰撞。
本实施例的波浪自适应多能源混合发电平台系统,以基台单元1为基础,相对于海面位置,风能光伏模块2安装在基台单元1的上部,风能光伏模块2利用太阳能以及风能进行发电,波浪能模块3安装在基台单元1的下部,波浪能模块3利用相邻基台单元1间的相对运动来发电,与风能光伏模块2的发电形成互补(在不同时间段可通过风能、波浪能和太阳能中的一种或者多种进行及时的发电,并不会出现部分时间段未发电的情况。例如,在大风阴天的时候,此时环境处于大风大浪的状态,就以风能+波浪能发电为主,太阳能发电为辅。遇到不同的环境,均能进行针对性的发电,使得风能、太阳能和波浪能间形成互补,提高发电总量,缩短成本回收时间)。
为提高平台系统的稳性,提出两端的端面呈平行四边形的六面体结构的基台单元1,若干个基台单元1的锐角棱边顺次通过铰接件相铰接组成平台主体,实现了基台单元1间的高位铰和低位铰连接,在主波浪方向形成可随波浪单向协同运动的平台主体。
针对相邻基台单元1间可能发生碰撞的情况,通过设置有挤压式缓冲结构(缓冲组件4),在相邻基台单元1间通过缓冲组件4进行边缘缓冲式保护防止碰撞。
本实施例中的基台单元1放置在海上时,通过基台单元1间的纵向面转动连接以及上下滑动,使其很好的适应主波浪方向,提高基台单元1的稳定性。于此同时,在基台单元1的倾斜面间靠近过程中,通过缓冲组件4内部结构的相互挤压使得基台单元1的倾斜面伸出缓冲结构,对相邻基台单元1提供一定的缓冲保护,降低了基台单元1表面的损坏和因碰撞造成风能光伏模块2和波浪能模块3内部损坏的可能性。本发明采用基台单元1+缓冲组件4+铰接件5,提高了平台系统与波浪间协同运动的可能性,降低了平台结构承受的荷载,提高了平台结构的安全性。
在有的实施例中,所述基台单元1采用两端的端面呈平行四边形的六面体结构,基台单元1的锐角棱边上沿着长度方向开设有圆形槽11,基台单元的两侧斜面上开设有隐藏槽12,缓冲组件4设置在隐藏槽12中,基台单元1内位于隐藏槽12的一侧开设有与隐藏槽12连通的排水腔6,排水腔6的另外一端与外部连通,排水腔6中设置有单向阀13,单向阀13用于将隐藏槽12中的水通过排水腔6单向排出至外部。
在缓冲组件4伸出进行缓冲保护运动时部分海水倒灌到隐藏槽12中,为了将这部分海水排出,使得缓冲组件4能够缩回至隐藏槽12中,本发明通过设置排水腔6,在缓冲组件4缩回到隐藏槽时通过挤压的方式将海水从排水腔6排出。
在有的实施例中,基台单元1的下方设置有钢架,钢架的底部设置有浮体模块,浮体模块为基台单元1提供支撑。若干个基台单元1通过铰接件5形成一个整体,最终与系泊系统进行固定(如图8所示,系泊系统主要用于将平台系统限定在特定的范围中,通过系泊系统中的锚链牵引将平台系统限定在一定的范围中),该类型适用于水深较深的水域。
在有的实施例中,参照图4-图6所示,为了避免相邻基台单元1在转动过程中发生碰撞,本发明设置有具有缓冲结构的缓冲组件4。基台单元1内还开设有分别与隐藏槽12和圆形槽11连通的导向腔14。
缓冲组件包括连接轴41、增阻部42、滑动件43、连接杆44、挤压盘45、挤压部46和缓冲部47。连接轴41转动设置在圆形槽11的内部,连接轴41与铰接件5固定连接。
增阻部42固定在连接轴41上,增阻部42内形成有沿连接轴的周向延伸的弧形轨道421,弧形轨道421内滑动设置有滑动件43。
连接杆44设置在基台单元1中,且连接杆44的一端朝向圆形槽11设置,另外一端朝向导向腔14设置,滑动件43的外端探出至弧形轨道421的外侧并与连接杆44连接。
缓冲部47滑动设置在隐藏槽12中。至少连接杆44的一侧滑动设置有挤压部46,挤压部46朝向导向腔14滑动时,用于将缓冲部47朝向隐藏槽12的外侧方向推动。
挤压盘45与连接轴41固定,用于在铰接件5带动连接轴41朝向缓冲部47的方向转动时挤压所述挤压部46朝向导向腔14滑动。
在相邻基台单元1逐渐朝向缓冲部47的方向转动靠近过程中,缓冲部47受到挤压部46的挤压伸出隐藏槽12使其进入缓冲保护状态。
为了提高对缓冲部47的挤压受力均匀,优选挤压盘45具有两个,分别设置在弧形轨道421的两侧。
在有的实施例中,将初始折叠放置的基台单元1平展在海上,在波浪的影响下,基台单元1与铰接件5间发生转动,通过增阻部42对滑动件43的阻力摩擦增加基台单元1发生角度变化的难度,以此来应对较小的波浪。对于较大的波浪,难以通过增阻部42与滑动件43间的摩擦阻力来降低基台单元1间发生的角度变化。在挤压盘45的挤压配合下,通过挤压部46将缓冲部47逐渐从隐藏槽中伸出,在波浪作用下,基台单元1与铰接件5间发生转动,每当相邻基台单元1即将发生碰撞时,挤压伸出的缓冲部47充当缓冲保护结构防止基台单元1间发生碰撞。本发明根据波浪的情况对基台单元1进行防碰撞设计,对于较小的波浪,本申请通过摩擦阻力提高基台单元1的转动难度,以提高其平铺后的稳定性;对于较大的波浪,保持摩擦阻力的同时增加了挤压盘45、挤压部46和缓冲部47,通过三者彼此的配合使得缓冲部47伸出隐藏槽充当缓冲保护结构,防止基台单元1间发生碰撞。
参照图4-图5所示,在海上作业过程中会遇到波浪,无论波浪大小,本发明设置的基台单元1均会跟随其进行纵向转动,使得基台单元1始终处于上下摆动的情况,稳定性较差,为了提高其稳定性,本发明设置有增阻部42,在遇到小风小浪时通过增阻部42与滑动件43的增阻摩擦,降低基台单元1转动的程度,提高其稳定性。
为了进一步提高增阻部42的阻力以应对较大的风浪,在有的实施例中,增阻部还包括增阻球422,其设置在弧形轨道421内靠近连接杆44的一侧。增阻球422具有多个,分别通过弹性件与连接弧形轨道421的内壁连接。弹性件始终保持对增阻球422向外推动的趋势,滑动件43滑动设置在弧形轨道421中,滑动件43在弧形轨道421中滑动时,增阻球422增加了滑动件43的滑动难度。
在有的实施例中,参照图4-图5所示,弧形轨道421的内部轨道与连接轴41轴心位置的间距从后往前始终相等,滑动件43在弧形轨道421上为等径距离行走,单侧的弧形轨道421中布置的增阻球422为弧形布置,且增阻球422与连接轴41的轴心位置的间距由中部向两侧逐渐增大。弧形布置的增阻球422与连接轴41轴心位置的间距由中部向两侧增加是为了增加基台单元1转动的难度(转动角度越大阻力越大),保证基台单元1的稳性。
在遇到波浪时,平展铺开的基台单元1此时具有相互转动的趋势,随着波浪的增大,在弹性件和增阻球422的弹性压力下,使得滑动件43转动的难度越来越大。
在有的实施例中,参照图4-图6所示,为了防止相邻基台单元1间发生碰撞造成结构损坏,本发明通过挤压盘45和挤压部46间的配合将缓冲部47挤压伸出,通过提前缓冲的方式避免了基台单元1间发生碰撞。
挤压盘45靠近挤压部46的一侧边为弧形边,挤压盘45的弧形边与连接轴轴心位置的间距自远离缓冲部的一端至靠近缓冲部的一端逐渐增大。当相铰接的两个基台单元1逐渐朝向缓冲部47的方向转动靠近过程中,铰接件5带动连接轴41转动,进而带动挤压盘45转动,且挤压盘45的弧形边与挤压部46的接触点从远离缓冲部的一端至靠近缓冲部的一端,两个基台单元1的相对转动幅度越大,挤压盘45对挤压部46的挤压强度越大。
在有的实施例中,参照图5所示,挤压部46包括活动杆461、挤压件462、卡接件463、受压件464、压缩弹簧465和挤压轮466。
结合图9所示,活动杆461滑动设置在连接杆44的一侧,活动杆461内开设有滑槽4611。
挤压件462滑动设置在滑槽4611内,挤压件462靠近连接轴41的一端设置有滑动轮481,且滑动轮481与挤压盘45的弧形边相对应设置,挤压件462的另一端设置有挤压头467。挤压盘45的弧形边通过挤压滑动轮481实现对挤压件462的挤压。
滑槽4611的两侧内壁上对称开设有锁孔,卡接件463包括与锁孔一一对应的锁销4631,锁销4631探入至相对应的锁孔内,锁销4631连接有受压件464,受压件464位于滑槽4611内,两个受压件464通过压缩弹簧465连接,且压缩弹簧465与两个锁销4631同轴设置,受压件464朝向挤压件462的一端延伸形成有压板4632,且压板4632自受压件464朝向滑槽4611的中轴线方向倾斜延伸,常规状态时挤压头467的自由端位于压板4632与滑槽4611的内壁之间。
常态下锁销4631探入至锁孔中,挤压部46被锁止。当挤压盘45的弧形边通过挤压滑动轮481时,推动挤压件462在滑槽4611内朝向受压件464的方向运动,挤压头467沿着压板4632的轨迹将其朝向滑槽4611的中心方向挤压,压板4632带动受压件464朝向滑槽4611的中心方向运动,压缩所述压缩弹簧465,进而带动锁销4631从锁孔中退出至滑槽4611中,此时挤压部46解锁。当挤压力消失时,压缩弹簧465复位力将锁销4631再次推入至滑槽4611中,挤压部46恢复锁止。
在有的实施例中,压缩弹簧465表面涂有防锈油。
挤压轮466位于导向腔14中,与活动杆461的端部固定,当挤压部46解锁后受挤压力朝向导向腔14继续滑动时,挤压轮466用于将缓冲部47朝向隐藏槽12的外侧方向推动。
在有的实施例中,挤压件462连接有弹性复位机构,用于在滑槽4611中复位,挤压部46恢复锁止。
在实际转动过程中,平展铺设的基台单元1在波浪的推动下进行转动,小风小浪时,只通过滑动件43在增阻部42的阻力来维持基台单元1的稳定性。此时,滑动轮481也与挤压部46刚接触且也在挤压力作用下挤压件462逐渐缩回到活动杆461,但缩进去的挤压件462的部分未将卡接件463完全解锁。此时,活动杆461与基台单元1的位置未解锁,随着波浪的增大使得基台单元1的转动角度扩大,此时滑动轮481来到了挤压部46的后半程,缩进去的挤压件462的部分将卡接件463完全解锁,使得活动杆461与基台单元1的位置解锁,随后活动杆461、挤压件462和挤压轮466同步运动进一步挤压缓冲部47向外伸出,伸出的缓冲部47充当缓冲结构。本发明中的基台单元1发生转动角度的方向为两个方向,一个为朝基台单元1的斜面位置的转动(方向A),另一个朝基台单元1的平面位置的转动(方向B),本发明在斜面位置设置可伸缩的缓冲结构,是因为相邻基台单元1朝方向A转动的角度范围较小,该方向相互碰到的可能性较高,因此使用了缓冲性较好的缓冲部47,与另一个方向间的角度范围为一百八十度,二者碰撞的可能性较低,因此使用缓冲垫来进行缓冲式保护,一方面提高了针对性,另一方面节约了制造成本。
基台单元1的上下端面分别铺设有缓冲垫。
参照图5所示,为了提高稳定性,本发明中所述受压件464的外侧和内侧部分为直线结构,上下布置的受压件464中部的间距由外向内逐渐减小,前后设置成直线结构充当挤压前后过度的区域。
在有的实施例中,参照图4和图7所示,为了进一步提高缓冲效果,缓冲部47包括硬质架471、挤压块472、缓冲层473、柔性边缘层474、复位弹簧475和顶撑件476。
硬质架471滑动设置在隐藏槽12中,硬质架471的背面安装有挤压块472,挤压块472探入至导向腔14中,硬质架471与隐藏槽12间连接有连接弹簧。硬质架471始终保持内缩到隐藏槽12中的趋势。
缓冲层473的一端转动连接在硬质架471的外侧,且另外一端通过柔性边缘层474与硬质架连接,硬质架471与缓冲层473间连接有复位弹簧475。
柔性边缘层474用于防止海水进入到缓冲部47的内部,且起到柔性密封的效果也能够让缓冲层473进行角度调节。硬质架471与缓冲层473间连接有复位弹簧475,复位弹簧475和连接弹簧均涂有防锈防腐层。
顶撑件476安装在隐藏槽中,且顶撑件476穿过硬质架471开设的通孔后探入至硬质架与缓冲层之间,用于对缓冲层473进行顶撑限位,顶撑件476对初始位置的缓冲层473起到顶撑限位的作用,防止其在未伸出时出现内凹的情况。
在挤压轮466挤压挤压块472的过程中,硬质架471逐渐从隐藏槽中伸出,在相邻基台单元1靠近时,通过各自连接的缓冲层473进行缓冲保护,在进行缓冲时,缓冲层473以硬质架471接近铰接件5一侧的位置充当转动点,使得缓冲部47整体向外伸出的同时也可以在挤压过程中变成三角结构,缓冲层473的角度变化更好的应对基台单元1相互接近之后的缓冲保护。
参照图4所示,在有的实施例中,为了进一步提高基台单元1与波浪间的协同运动,铰接件5包括连接件51和可拆杆52。
结合图10所示,连接件51包括对称设置的两个直角梯形块511,且两个直角梯形块511的直角面上分别形成有相互配合的滑动连接机构53,两个直角梯形块511能够在竖直方向上相对滑动。
两个直角梯形块511间连接有竖向的内置弹簧,内置弹簧涂有防锈防腐层,连接件51的倾斜面与可拆杆52的一端连接,可拆杆52的另一端与连接轴41间通过锁定件进行卡接式锁定连接。
直角梯形块511呈上底边短、下底边长的倒置方式布设。
在实际作业过程中,相邻连接件51间为相互滑动的情况,使得基台单元1间可以跟随波浪进行小距离的上下起伏,提高了与波浪间的协同性。
实施例工作原理:
步骤一:将折叠收放(初始状态)的基台单元1展开并平铺放置在海上时(水深5米以上)进行初步定位,待调整完好后与系泊系统连接,随后通过风能光伏模块2和波浪能模块3进行发电;
步骤二:在海上作业过程中,通过基台单元1间的转动连接,使其很好的适应主波浪方向,在基台单元1间即将靠近的过程中,通过缓冲组件4内部结构的相互挤压使得基台单元1的斜面位置伸出缓冲结构,对相邻基台单元1提供一定的缓冲保护。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种波浪自适应多能源混合发电平台系统,其特征在于,包括:
基台单元,其为两端的端面呈平行四边形的六面体结构;
风能光伏模块,其安装在所述基台单元的上部;
波浪能模块,其安装在所述基台单元的下部;
缓冲组件,其分别设置在所述基台单元的两侧斜面位置,且所述缓冲组件可沿着其所在斜面的法线方向做伸缩运动,用于缓冲相邻基台单元之间的碰撞;
铰接件,若干个基台单元的锐角棱边顺次通过所述铰接件相铰接组成平台主体,且所述铰接件用于在其所连接的两个基台单元发生转动时配合将所述缓冲组件向外推出;
所述基台单元的锐角棱边上沿着长度方向开设有圆形槽,基台单元的两侧斜面上开设有隐藏槽,所述缓冲组件设置在所述隐藏槽中,所述基台单元内位于所述隐藏槽的一侧开设有与所述隐藏槽连通的排水腔,排水腔的另外一端与外部连通,所述排水腔中设置有单向阀;
所述基台单元内还开设有分别与所述隐藏槽和圆形槽连通的导向腔,所述缓冲组件包括:
连接轴,其转动设置在所述圆形槽内,所述连接轴与所述铰接件固定连接;
增阻部,其固定在所述连接轴上,所述增阻部内形成有沿所述连接轴的周向延伸的弧形轨道,所述弧形轨道内滑动设置有滑动件;
连接杆,其设置在所述基台单元中,且连接杆的一端朝向所述圆形槽设置,另外一端朝向所述导向腔设置,所述滑动件的外端探出至所述弧形轨道的外侧并与所述连接杆连接;
缓冲部,其滑动设置在所述隐藏槽中;
挤压部,至少所述连接杆的一侧滑动设置有所述挤压部,所述挤压部朝向所述导向腔滑动时,用于将所述缓冲部朝向所述隐藏槽的外侧方向推动;
挤压盘,其与所述连接轴固定,用于在所述铰接件带动所述连接轴朝向所述缓冲组件的方向转动时挤压所述挤压部朝向所述导向腔滑动。
2.根据权利要求1所述的波浪自适应多能源混合发电平台系统,其特征在于,所述增阻部还包括:
增阻球,其设置在所述弧形轨道内靠近所述连接杆的一侧,所述增阻球具有多个,分别通过弹性件与所述连接弧形轨道的内壁连接。
3.根据权利要求2所述的波浪自适应多能源混合发电平台系统,其特征在于,所述增阻球与连接轴的轴心位置的间距由中部向两侧逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的波浪自适应多能源混合发电平台系统,其特征在于,所述挤压盘靠近挤压部的一侧边为弧形边,挤压盘的弧形边与连接轴轴心位置的间距自远离所述缓冲部的一端至靠近所述缓冲部的一端逐渐增大。
5.根据权利要求4所述的波浪自适应多能源混合发电平台系统,其特征在于,所述挤压部包括:
活动杆,其滑动设置在所述连接杆的一侧,所述活动杆内开设有滑槽;
挤压件,其滑动设置在所述滑槽内,挤压件靠近所述连接轴的一端设置有滑动轮,且滑动轮与所述挤压盘的弧形边相对应设置,挤压件的另一端设置有挤压头;
卡接件,所述滑槽的两侧内壁上对称开设有锁孔,所述卡接件包括与所述锁孔一一对应的锁销,所述锁销探入至相对应的锁孔内,所述锁销连接有受压件,所述受压件位于所述滑槽内,两个受压件通过压缩弹簧连接,且压缩弹簧与两个锁销同轴设置,所述受压件朝向所述挤压件的一端延伸形成有压板,所述压板自所述受压件朝向所述滑槽的中轴线方向倾斜延伸,常规状态时所述挤压头的自由端位于所述压板与所述滑槽的内壁之间;
挤压轮,其位于所述导向腔中,与所述活动杆的端部固定,用于当所述挤压部朝向所述导向腔滑动时,用于将所述缓冲部朝向所述隐藏槽的外侧方向推动。
6.根据权利要求5所述的波浪自适应多能源混合发电平台系统,其特征在于,所述挤压件连接有弹性复位机构;
基台单元的上下端面靠近缓冲组件的一侧铺设有缓冲垫。
7.根据权利要求1所述的波浪自适应多能源混合发电平台系统,其特征在于,所述缓冲部包括:
硬质架,其滑动设置在所述隐藏槽中,硬质架的背面安装有挤压块,所述挤压块探入至所述导向腔中,硬质架与隐藏槽间连接有连接弹簧;
缓冲层,其一端转动连接在硬质架的外侧,且另外一端通过柔性边缘层与所述硬质架连接,所述硬质架与缓冲层间连接有复位弹簧;
顶撑件,其安装在隐藏槽中,且顶撑件穿过硬质架开设的通孔后探入至所述硬质架与缓冲层之间。
8.根据权利要求1所述的波浪自适应多能源混合发电平台系统,其特征在于,所述铰接件包括:
连接件,其包括对称设置的两个直角梯形块,且两个直角梯形块的直角面上分别形成有相互配合的滑动连接机构,两个直角梯形块能够在竖直方向上相对滑动;
可拆杆,所述可拆杆的一端连接与所述直角梯形块的倾斜面固定连接,另一端与连接轴连接。
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