申请/专利权人：中国海洋大学

申请日：2018-01-19

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN108061001B

主分类号：F03B13/16

分类号：F03B13/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2018.06.15#实质审查的生效;2018.05.22#公开

摘要：本发明公开了一种极端海况下浮子的限位锁定保护装置及保护方法，该装置包括上顶板和下底板，在上顶板和下底板之间安装两根以上的导杆，一个振荡浮子穿在各导杆上并且可以沿导杆上下滑动，其改进之处在于：在每根导杆上均安装有一个可以沿导杆升降的机械爪，在上顶板上安装浮子升降控制箱，该浮子升降控制箱通过液压传动系统控制上述各机械爪的开合与升降，在振荡浮子上与各机械爪相对的位置处均安装有一个提升环。本发明所公开的限位锁定保护装置，浮子升降控制箱采用液压传动系统控制各机械爪的开合与升降，与机械传动、电气传动相比，液压传动具有重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快、各种元件可以根据需要方便灵活地布置、操纵控制方便等优点。

主权项：1.一种极端海况下浮子的限位锁定保护装置，包括上顶板和下底板，在上顶板和下底板之间安装两根以上的导杆，一个振荡浮子穿在各导杆上并且可以沿导杆上下滑动，其特征在于：在每根导杆上均安装有一个可以沿导杆升降的机械爪，在上顶板上安装浮子升降控制箱，该浮子升降控制箱通过液压传动系统控制上述各机械爪的开合与升降，在振荡浮子上与各机械爪相对的位置处均安装有一个提升环；所述的导杆有四根，各导杆沿周向等间隔分布在振荡浮子的边缘上；在振荡浮子的边缘上分别设置四个供各导杆穿过的凸出部；所述振荡浮子的直径为3.6m。

全文数据：一种极端海况下浮子的限位锁定保护装置及保护方法技术领域[0001]本发明属于波浪能发电装置领域，特别涉及该领域中的一种极端海况下浮子的限位锁定保护装置及保护方法。背景技术[0002]海洋能作为一种储量丰富且清洁环保的可再生能源，引起了人们的极大关注。而海洋中波浪能分布最为广泛、储量极为丰富，且与其他种类的海洋能资源相比，波浪能资源能流密度高，在近岸及离岸地区均可获取。振荡浮子波浪能发电也称为点吸收式波浪能发电，采用振荡浮子作为捕能结构，通过漂浮在海面上的浮子在波浪作用下上下运动获得能量，依靠传动系统与液压系统两部分实现波浪能到电能的转换。由于海浪具有巨大的能量，据测量，海浪对海岸的冲击力，可达到每平方米30_50t，极端海况时可达每平方米6〇t。这对海洋工程、海上设施的破坏是毁灭性的。在极端海况下，对振荡浮子发电装置的保护就显得尤为重要。[0003]振荡浮子发电装置遇到极端天气时，由于浮子直径较大，需要承受非常大的波浪冲击力，一方面可能损坏浮子及固定浮子的导杆，另一方面有可能使整个发电装置倾覆。传统施工中，为避免这些情况的发生，会在浮子四周采用超高分子量聚乙烯绳索将浮子与顶部工作平台相连，利用浮子升降控制箱控制浮子上升高度以避开极端海况，但这种情况下绳索跟浮子之间有接触，浮子的运动会受到限制，影响发电效率。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题就是提供一种不限制浮子运动的极端海况下浮子的限位锁定保护装置及保护方法。[0005]本发明采用如下技术方案：一种极端海况下浮子的限位锁定保护装置，包括上顶板和下底板，在上顶板和下底板之间安装两根以上的导杆，一个振荡浮子穿在各导杆上并且可以沿导杆上下滑动，其改进之处在于:在每根导杆上均安装有一个可以沿导杆升降的机械爪，在上顶板上安装浮子升降控制箱，该浮子升降控制箱通过液压传动系统控制上述各机械爪的开合与升降，在振荡浮子上与各机械爪相对的位置处均安装有一个提升环。[0006]进一步的，所述的导杆有四根，各导杆沿周向等间隔分布在振荡浮子的边缘上。[0007]进一步的，在振荡浮子的边缘上分别设置四个供各导杆穿过的凸出部。[0008]进一步的，所述振荡浮子的直径为3.6m。[0009]—种极端海况下浮子的限位锁定保护方法，使用上述的装置，其改进之处在于：在极端海况下，当振荡浮子上升超过预设的安全高度，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪闭合以抓取与之相对应的提升环后再控制各机械爪上升将振荡浮子升离海面;极端海况结束后，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪松开以便将振荡浮子放回海面。[0010]进一步的，浮子升降控制箱既可以自动运行，也可以由远程终端控制运行。[0011]进一步的，在需要维护振荡浮子时，浮子升降控制箱可以通过液压传动系统控制各机械爪下降并闭合以抓取与之相对应的提升环，抓取后再控制各机械爪上升以便将振荡浮子升离海面进行维护，维护结束后，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪松开以便将振荡浮子放回海面。[0012]本发明的有益效果是：本发明所公开的极端海况下浮子的限位锁定保护装置，浮子升降控制箱采用液压传动系统控制各机械爪的开合与升降，与机械传动、电气传动相比，液压传动具有重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快、各种元件可以根据需要方便灵活地布置、操纵控制方便、可自动实现过载保护、使用寿命长、可以实现遥控等优点。各机械爪独立工作，即使其中某个机械爪发生故障，其余正常工作的机械爪仍可将振荡浮子升离海面，起到保护振荡浮子发电装置的作用。[0013]本发明所公开的极端海况下浮子的限位锁定保护方法，在极端海况时将振荡浮子升离海面，极端海况结束后再把振荡浮子放回海面正常工作，可以减少波浪对振荡浮子的冲击，保护振荡浮子在极端海况下不受破坏，具有可靠性高、操作简单等优点。整个过程中浮子升降控制箱既可以自动运行，也可以由远程终端控制运行。当振荡浮子在预设的安全高度内运动时，机械爪与振荡浮子及发电装置的能量提取结构之间无相互接触，不会影响振荡浮子的运动和发电效率。在振荡浮子及其附属装置需要维护时，各机械爪可主动下降抓取提升环后再上升，将振荡浮子升离海面，便于对振荡浮子进行维护。附图说明_[0014]图1是本发明实施例1所公开限位锁定保护装置的主视结构示意图；图2是图1中虚线框部分的放大结构示意图；图3是本发明实施例1所公开限位锁定保护装置的立体结构示意图；图4a是本发明实施例1所公开限位锁定保护装置中机械爪的主视结构示意图；图4b是本发明实施例1所公开限位锁定保护装置中机械爪的俯视结构示意图；图4c是本发明实施例1所公开限位锁定保护装置中机械爪的立体结构示意图；图5a是本发明实施例1所公开限位锁定保护装置中振荡浮子的主视结构示意图；图5b是本发明实施例1所公开限位锁定保护装置中振荡浮子的俯视结构示意图；图5c是本发明实施例1所公开限位锁定保护装置中振荡浮子的立体结构示意图。具体实施方式[0015]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0016]实施例1，如图1-3所示，本实施例公开了一种极端海况下浮子的限位锁定保护装置，包括上顶板3和下底板4，在上顶板和下底板之间安装两根以上的导杆2，一个振荡浮子103穿在各导杆上并且可以沿导杆上下滑动，如图4a—4c所示，在每根导杆上均安装有一个可以沿导杆升降的机械爪101，在上顶板上安装浮子升降控制箱，该浮子升降控制箱通过液压传动系统控制上述各机械爪的开合与升降，如图5a—5c所示，在振荡浮子上与各机械爪相对的位置处均安装有一个提升环102。[0017]在本实施例中，所述的导杆有四根，各导杆沿周向等间隔分布在振荡浮子的边缘上。在振荡浮子的边缘上分别设置四个供各导杆穿过的凸出部。所述振荡浮子的直径为3_6m〇[0018]本实施例还公开了一种极端海况下浮子的限位锁定保护方法，使用上述的装置，在极端海况下，当振荡浮子上升超过预设的安全高度，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪闭合以抓取与之相对应的提升环后再控制各机械爪上升将振荡浮子升离海面;极端海况结束后，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪松开以便将振荡浮子放回海面。[0019]在本实施例中，浮子升降控制箱既可以自动运行，也可以由远程终端控制运行。[0020]在本实施例中，在需要维护振荡浮子时，浮子升降控制箱可以通过液压传动系统控制各机械爪下降并闭合以抓取与之相对应的提升环，抓取后再控制各机械爪上升以便将振荡浮子升离海面进行维护，维护结束后，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪松开以便将振荡浮子放回海面。

权利要求：1.一种极端海况下浮子的限位锁定保护装置，包括上顶板和下底板，在上顶板和下底板之间安装两根以上的导杆，一个振荡浮子穿在各导杆上并且可以沿导杆上下滑动，其特征在于:在每根导杆上均安装有一个可以沿导杆升降的机械爪，在上顶板上安装浮子升降控制箱，该浮子升降控制箱通过液压传动系统控制上述各机械爪的开合与升降，在振荡浮子上与各机械爪相对的位置处均安装有一个提升环。2.根据权利要求1所述的极端海况下浮子的限位锁定保护装置，其特征在于:所述的导杆有四根，各导杆沿周向等间隔分布在振荡浮子的边缘上。3.根据权利要求2所述的极端海况下浮子的限位锁定保护装置，其特征在于:在振荡浮子的边缘上分别设置四个供各导杆穿过的凸出部。4.根据权利要求1所述的极端海况下浮子的限位锁定保护装置，其特征在于:所述振荡浮子的直径为3.6m。5.—种极端海况下浮子的限位锁定保护方法，使用权利要求1所述的装置，其特征在于：在极端海况下，当振荡浮子上升超过预设的安全高度，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪闭合以抓取与之相对应的提升环后再控制各机械爪上升将振荡浮子升离海面;极端海况结束后，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪松开以便将振荡浮子放回海面。6.根据权利要求5所述的极端海况下浮子的限位锁定保护方法，其特征在于:浮子升降控制箱既可以自动运行，也可以由远程终端控制运行。7.根据权利要求5所述的极端海况下浮子的限位锁定保护方法，其特征在于:在需要维护振荡浮子时，浮子升降控制箱可以通过液压传动系统控制各机械爪下降并闭合以抓取与之相对应的提升环，抓取后再控制各机械爪上升以便将振荡浮子升离海面进行维护，维护结束后，浮子升降控制箱通过液压传动系统控制各机械爪松开以便将振荡浮子放回海面。

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