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一种基于张紧式锚固的潮位自适应装置及具备该装置的锚固系统的制作方法

2021-11-03 20:59:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及波浪能领域,具体涉及一种基于张紧式锚固的潮位自适应装置及具备该装置的锚固系统。


背景技术:

2.随着化石能源的日渐枯竭,海洋作为人类经济社会发展的重要资源和战略空间而备受关注,以海上能源为代表的新能源更是巨大的能源宝库。其中,波浪能是海洋中主要的可再生能源之一,其储量大、分布广,具有广阔的开发前景。如何利用好波浪能这一清洁、无污染且易于转化的能源,对于社会经济发展和环境保护具有重大意义。
3.当前,波浪能装置按照约束形式不同可分为固定式和漂浮式。漂浮式波浪能装置因其对水动力环境影响小,水深适应性相对好的特点,更适合向波能密度较高的深远海发展,是波浪能领域研究的重要方向。
4.然而,波浪能装置锚固系统对自身的约束,以及与约束相关联的装置吃水,是影响其获能的重要参数。现有的漂浮式波浪能装置的海上定位多采用张紧式锚固,但由于漂浮式波浪能装置尺寸相对小,受潮位作用明显,锚绳长度却无法根据实际潮位变化进行动态调整,波能装置在潮位变化时工作性能受到影响,例如潮位上升时导致波浪能装置吃水增加,波浪能装置的水动力特性发生变化,影响获能效率,而潮位下降时,锚绳无法张紧,锚固系统与波浪能装置约束关系大大减弱,波浪能装置可靠性和获能效率均降低。因此,针对漂浮式波浪能装置的张紧式锚固,设计一种潮位自适应装置,提高锚固系统可靠性,并使波浪能装置稳定高效获能,成为重要课题。


技术实现要素:

5.发明要解决的问题:针对上述问题,本发明的目的在于提供一种能够根据潮位变化动态调节锚绳长度,使张紧式锚固系统兼顾潮位自适应能力和吃水调节能力,低能耗高稳定的基于张紧式锚固的潮位自适应装置及具备该装置的锚固系统。
6.解决问题的技术手段:本发明提供一种基于张紧式锚固的潮位自适应装置,具备:完全浸没于水中的密封的球形的工作舱,且在球形的径向上对称地形成有一对开口;和从所述工作舱两侧的所述开口伸出的两根弹性绳,一方的弹性绳与海面附近的波浪能装置相连,另一方的弹性绳与海底的重力锚相连;所述工作舱具备:与上下两根所述弹性绳分别连接的卷扬单元,且能通过卷绕所述弹性绳的形式实现所述弹性绳的回收与释放;与所述卷扬单元能通过齿轮啮合的锁止单元,且在不通电状态下锁止所述卷扬单元向释放所述弹性绳的方向转动,在通电状态下解除对所述卷扬单元的锁止;以及控制所述卷扬单元和所述锁止单元启闭的控制单元。
7.根据本发明,潮位不变时,锁止单元不工作,卷扬单元的转动被单向锁定,锁定方向为释放弹性绳的方向,此时弹性绳不可释放且保持张紧。当潮位上升,锁止单元工作,卷扬单元解除锁定状态,即卷扬单元的转动不受限制,此时弹性绳在潮位作用下受拉而自动释放,释放到指定长度后,控制单元使锁止单元再次停止工作而再次锁定卷扬单元。当潮位下降,卷扬单元工作,由于锁止单元锁止卷扬单元向释放方向的转动但允许回收方向的转动,此时弹性绳可在卷扬单元的作用下被回收和张紧。同样地,当遭遇极端海况而需要使波浪能装置下潜而离开水动力条件复杂的海面附近时,无需启动锁止单元,通过控制单元直接控制卷扬单元回收弹性绳即可,能以简单的操作和较低的能耗提高波浪能装置在极端海况下的生存性。
8.借助于此,本发明的潮位自适应装置的机械结构简单且可靠性高,在将弹性绳调节至目标长度的过程中,卷扬单元和锁止单元无需同时工作,不会额外地消耗电能,当将弹性绳调节至目标长度后,卷扬电机和锁止电机均停止工作,不再消耗电能。此外,本发明通过调整弹性绳长度来实现潮位适应的工作方式,以此完全可通过调整锚绳长度改变波浪能装置c吃水,使其达到最优吃水以获得最大效率,从而使张紧式锚固系统具备潮位自适应能力和吃水调节能力,提高其工作性能及可靠性,改善波浪能装置c工作性能及获能稳定性。
9.也可以是,本发明中,还具备将所述弹性绳与所述工作舱和所述波浪能装置、重力锚相连接的连接单元;所述连接单元具备:与所述重力锚和所述波浪能装置分别连接的两个连接帽;和与两根所述弹性绳的一端分别连接的两个连接芯。
10.根据本发明,两根弹性绳中相对靠上的一根弹性绳的一端与工作舱上部连接,另一端与连接单元连接进而固定于波浪能装置上,两根弹性绳中相对靠下的一根弹性绳的一端与工作舱下部连接,另一端与连接单元连接进而固定于重力锚上,以此潮位自适应装置便可通过两个连接芯和连接帽,分别与海面的波浪能装置以及海底的重力锚连接,实现简易且稳妥的连接结构。
11.也可以是,本发明中,所述连接帽的内径大于所述连接芯的外径,所述连接帽和所述连接芯以嵌套的状态在对应位置上各开设有用于插通两根螺栓的两对互成角度的孔位。
12.根据本发明,可在波浪能装置和重力锚上预先安装连接帽,将与弹性绳连接的连接芯插入连接帽内,通过互成角度的两根螺栓使连接芯与连接帽相对固定不可分离,从而使潮位自适应装置与重力锚和波浪能装置连接,由此不仅安装与拆卸难度小,更便于潮位自适应装置的更换与维护。
13.也可以是,本发明中,所述卷扬单元具备:分别位于所述工作舱两侧的所述开口附近且分别卷绕有所述弹性绳的一对卷扬轴;分别与一对所述卷扬轴连接的一对平行的输出杆;两端分别与所述输出杆转动连接的从动杆;与所述输出杆平行地与所述从动杆转动连接的传动杆;和与所述传动杆连接的卷扬电机。
14.根据本发明,所述卷扬电机启动时,将依次带动传动杆、从动杆和两个输出杆,使卷扬轴旋转,进而实现弹性绳的收放,借助于利用杆件驱动卷扬轴,使机构整体上能承受更大外力,故而杆传动设计相比齿轮传动设计可靠性更高,更能抵御复杂海况。
15.也可以是,本发明中,所述锁止单元具备:锁止电机及与其同轴固定的传动轮;与所述传动轮啮合的从动轮;与所述从动轮同轴固定的棘爪和预加扭矩的发条盒;以及与所述棘爪啮合的棘轮;所述棘轮与所述卷扬单元连接。
16.根据本发明,锁止电机不工作时,棘爪在发条盒恢复力的作用下与棘轮啮合,从而卷扬单元被单向锁定,不可释放弹性绳,只能维持或在卷扬电机工作下回收和张紧弹性绳。锁止电机工作时,带动传动轮和从动轮转动,克服发条盒的恢复力,使棘爪与棘轮分离,卷扬单元解除锁定,可释放弹性绳,当弹性绳在潮位影响下释放到指定长度后,锁止电机停止工作,棘爪与棘轮重新啮合,卷扬单元再次锁定。一般而言,锁止单元在需要释放弹性绳的时候工作,卷扬电机在需要收紧弹性绳的时候工作,可实现潮位自适应装置的高度节能。
17.也可以是,本发明中,所述棘轮与所述卷扬单元的卷扬轴同轴固定。
18.根据本发明,卷扬单元的杆件与锁止单元的棘轮配合使传动机构的受力更加合理,相比于传统的仅依靠齿轮传动的设计,本发明巧妙利用可靠性更高的杆件组合以及棘轮配合承受外力而避免传动齿轮承受过大外力造成破坏,提高装置可靠性,还可避免齿轮磨损,延长装置寿命。
19.也可以是,本发明中,所述发条盒的外壳固定于所述工作舱,内部转轴与所述棘爪和所述从动轮同轴固定。
20.一种适用于漂浮式波浪能装置的锚固系统,具备:悬浮于海面的波浪能装置;安装于海床的重力锚;以及分别与所述重力锚和所述波浪能装置连接的上述任意一种的潮位自适应装置。
21.也可以是,本发明中,还具备与所述重力锚连接的潜浮体,所述潮位自适应装置与所述波浪能装置和所述潜浮体连接。
22.发明效果:本发明的张紧式锚固系统的潮位自适应装置及具备该装置的锚固系统,不仅可靠性高,工作性能稳定,且易于更换与维护,通过杆件传动和齿轮锁定的配合,优化内部机构受力,节约能源消耗,能通过简单手段,使机构承受更大的锚绳拉力以及提高锚固系统以及波浪能装置在极端海况下的生存性,尤其还能兼顾潮位自适应能力和吃水调节能力。
附图说明
23.图1是示出了应用本发明的潮位自适应装置的波浪能装置及锚固系统的结构示意图;图2是示出了本发明的潮位自适应装置的结构示意图;图3是示出了连接单元的分解结构的示意图;图4是示出了图2所示的工作舱的结构剖视图;图5是示出了从另一视角观察卷扬单元的结构示意图;图6是示出了从另一视角观察锁止单元的结构示意图;图7是示出了图4所示的卷扬单元与锁止单元的结构示意图;图8是示出了锁止单元与卷扬单元的锁止原理的示意图;图9是示出了根据本发明另一实施形态的波浪能装置及锚固系统的结构示意图;符号说明:c

波浪能装置,s

潮位自适应装置,q

潜浮体,g

重力锚,101

连接单元,102

弹性绳,103

开口,104

安装支架101a

连接帽,101b

连接芯,
201

工作舱,jy

卷扬单元,sz

锁止单元,202

控制单元,203

卷扬电机,204

第一卷扬轴,205

第二卷扬轴,301

传动杆,302

从动杆,303

第一输出杆,304

第二输出杆,401

锁止电机,402

发条盒,403

棘爪,404

棘轮,405

传动轮,406

从动轮。
具体实施方式
24.以下结合下述实施方式进一步说明本发明,应理解,下述实施方式仅用于说明本发明,而非限制本发明。在各图中相同或相应的附图标记表示同一部件,并省略重复说明。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。
25.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,不应理解为对本发明的限制。又,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,不应理解为指示或暗示相对重要性。此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.在此公开一种基于张紧式锚固的潮位自适应装置s及具备该装置的锚固系统,图1是示出了应用本发明的潮位自适应装置s的波浪能装置c及锚固系统的结构示意图。通常而言,用于漂浮式波浪能装置的张紧式锚固系统由“锚”和“绳”两部分构成,本发明的潮位自适应装置s 相当于“绳”的部分,重力锚g相当于“锚”的部分。如图1所示,锚固系统具备潮位自适应装置s和重力锚g。重力锚g安装固定于海底,通过潮位自适应装置s与波浪能装置c连接。图1为侧视图,图中仅示意性地示出了通过两个重力锚g来稳定地固定波浪能装置c,但实际应用中,除单点锚外,锚点数量一般不少于3个,具体数量应视情况而定。
27.图2是示出了本发明的潮位自适应装置s的结构示意图。如图2所示,潮位自适应装置s具备:完全浸没于水中的工作舱201、从工作舱201上下伸出的两根弹性绳102、102和与两根弹性绳连接的两个连接单元101、101。具体而言,工作舱201形成为密封结构且形成为球形,在球形径向上对称地形成有一对开口103、103,亦即一对开口103、103的结构中心的连线穿过工作舱201的球心。两根弹性绳102、102分别从工作舱201两侧的开口103伸出,一方的弹性绳102通过连接单元101与海面附近的波浪能装置c相连,另一方的弹性绳102通过连接单元101与海底的重力锚g相连,在浮力与重力的作用下,工作舱201的两个开口103、103自然被拉扯为相对而言的上下朝向。又,如图2所示,本实施形态中,两根弹性绳102、102从上下两个开口103、103伸出,两个伸出端(亦即自由端)分别与两个连接单元101、101连接,所述的两个连接单元101、101结构相同,以下仅以上端侧的连接单元101为例进行说明。又,本实施形态中,工作舱201形成为圆球形,但根据需求而形成为椭球形等其他结构亦可。
28.图3是示出了连接单元101的分解结构的示意图。如图3所示,连接单元101具备圆筒状的连接帽101a与圆筒状的连接芯101b。其中,连接帽101a的内径大于连接芯101b的外径,安装状态下连接芯101b同轴地嵌入于连接帽101a内。连接芯101b与弹性绳102连接,其连接方式不做限定,例如可焊接或粘接等。又,可在波浪能装置c和重力锚g上预先安装连接帽101a,即上侧的连接帽101a与波浪能装置c刚性连接,下侧的连接帽101a与重力锚g刚性
连接,刚性连接的方式不做限定,例如可焊接或栓接等,此外连接帽101a刚性连接的对象并不限于波浪能装置c或重力锚g,应根据锚固系统的具体需要而确定,其连接对象例如可以是后述的潜浮体q或其它锚固系统组件,此处不做特别限定。
29.连接帽101a与连接芯101b上对应地设有两组共四个开孔,每组开孔的贯通方向与连接单元101的直径方向重合,且两组开孔的贯通方向相互垂直。连接帽101a与连接芯101b在嵌套状态下每组开孔内可分别插通螺栓,两根螺栓形成为沿连接单元101轴向观察相互垂直的状态,从而实现连接帽101a与连接芯101b的相对锁止,进而能容易地实现潮位自适应装置s与重力锚g和波浪能装置c的拆卸与安装,便于维修与更换,可直接在海上进行更换,提高运维效率,减小因锚固系统维修对波浪能装置c发电时间的影响。又,本实施形态中采用了贯通方向相互垂直的两组孔,但贯通方向并非必须垂直,也并非必须采用螺栓交叉固定的形式,其他本领域常见的固定方式亦可,例如卡合锁定等。
30.根据本发明,两根弹性绳中相对靠上的一根弹性绳102的一端从工作舱201上部伸出,另一端通过连接芯101b与安装于波浪能装置c上的连接帽101a连接固定,两根弹性绳中相对靠下的一根弹性绳102的一端从工作舱201下部伸出,另一端通过连接芯101b与安装于重力锚g上的连接帽101a连接固定,以此潮位自适应装置s便可通过两个连接单元101、101和两根弹性绳102、102,分别与海面的波浪能装置c以及海底的重力锚g连接,实现简易且稳妥的连接结构。
31.图4是示出了图2所示的工作舱201的结构剖视图。如图4所示,工作舱201具备卷扬单元jy、锁止单元sz和控制单元202。具体地,工作舱201内部,在两个开口103附近各对称地设有两个安装支架104、104。本实施形态中,将与一对开口103、103的结构中心的连线相垂直的平面、且是工作舱201的球心所在的平面定义为基准平面。因此,两个安装支架104、104相对于基准平面结构对称,故仅对其中一个进行说明,安装支架104形成为朝一方侧开放的框型,开放的一方侧的尺寸与开口103相匹配。卷扬单元jy安装于两个安装支架104、104之间,即由两个安装支架104、104共同固定,锁止单元sz以不与卷扬单元jy安装位置相冲突的形式安装于两个安装支架104、104之间。控制单元202位于工作舱201内部与卷扬单元jy和锁止单元sz电气连接即可,安装位置不受限。
32.图5是示出了从另一视角观察卷扬单元jy的结构示意图。如图4、5所示,卷扬单元jy安装于上下两个安装支架104、104之间,具备:第一卷扬轴204、第二卷扬轴205、与第一卷扬轴204连接的第一输出杆303、与第二卷扬轴205连接的第二输出杆304、两端分别与第一输出杆303和第二输出杆304连接的从动杆302、与从动杆302连接的传动杆301和与传动杆301连接的卷扬电机203。具体地,第一卷扬轴204和第二卷扬轴205通过动密封分别转动连接于工作舱201上下的安装支架104、104上且两端伸入工作舱201内部。
33.更具体而言,第一卷扬轴204和第二卷扬轴205尺寸相同且彼此平行,并且相对于基准平面结构对称,故仅对其中一个进行说明。第一卷扬轴204可转动地安装于工作舱201的开口103附近的安装支架104上,且第一卷扬轴204的两端分别从安装支架104的框架边缘伸出。在第一卷扬轴204被安装支架104的框架围住的部分固定有弹性绳102的一端,转动时可卷绕或释放弹性绳102,而第一卷扬轴204从安装支架104的框架伸出的两端分别与第一输出杆303和后述的棘轮404连接。
34.第一输出杆303的一端与第一卷扬轴204的一端固定连接,另一端与从动杆302的
一端转动连接。第二输出杆304的一端与第二卷扬轴205的一端固定连接,另一端与从动杆302的另一端转动连接。传动杆301的一端与从动杆302的长度中心位置转动连接,另一端与卷扬电机203的轴(未图示)固定连接。更具体而言,第一输出杆303、第二输出杆304和传动杆301分别与从动杆302转动连接,三者长度相等且彼此平行且位于同一平面内,该平面始终与第一卷扬轴204和第二卷扬轴205所构成的平面垂直。基于上述各杆件位置关系可知,第一卷扬轴204、第二卷扬轴205、第一输出杆303、第二输出杆304和传动杆301将以相同的角速度旋转。又,本领域技术人员应当理解,所述长度是指杆件两端转动中心之间的距离。
35.由上可知,当卷扬电机203开始工作,传动杆301随之转动,带动从动杆302运动,从动杆302进一步带动第一输出杆303、第二输出杆304转动,从而使第一卷扬轴204、第二卷扬轴205转动,进而实现两根弹性绳102、102的收紧与释放,借助于此,可利用杆结构的稳定传动整体上提高潮位自适应装置s的外力承受能力,故而相比于本领域常见的齿轮传动设计,杆传动设计可靠性更高,更能抵御复杂海况。
36.图6是示出了从另一视角观察锁止单元sz的结构示意图。如图4、6所示,锁止单元sz安装于上下两个安装支架104、104之间,具备:锁止电机401;与锁止电机401的动力轴同轴固定的传动轮405;与传动轮405分别啮合的两个从动轮406、406;与两个从动轮406、406同轴固定的两个棘爪403、403;与两个棘爪403、403分别啮合的两个棘轮404、404;以及与两个棘爪403、403和两个从动轮406、406分别同轴固定的两个发条盒402、402。锁止单元sz的结构相对于基准平面形成为中心对称,且上下两侧功能完全相同,故仅对其中一侧(本实施形态中为下侧)进行说明。
37.具体地,棘轮404与第二卷扬轴205中未与第二输出杆304固定连接的一端以同轴的形式固定连接,发条盒402的轴与棘爪403和从动轮406的轴形成为同轴且彼此不可相对转动,并在安装时预加扭矩,即发条盒402始终存在恢复力。由此,当锁止电机401不工作时,棘爪403在该恢复力作用下与棘轮404啮合,此时第二卷扬轴205因棘轮404的限制而处于某一朝向的转动被锁止的状态。当锁止电机401启动,传动轮405随之转动,带动从动轮406和棘爪403克服发条盒402的恢复力转过一定角度,使棘爪403与棘轮404分离,此时第二卷扬轴205解除锁定,在卷扬电机203的作用下可朝任意方向转动。又,因预加扭矩,故发条盒402的外壳优选直接固定于工作舱201内壁或固定于另外的支架而间接地固定于工作舱201内壁,以谋求锁止单元sz和卷扬单元jy不因恢复力的干扰而影响整体稳固。
38.图7是示出了图4所示的卷扬单元jy与锁止单元sz的结构示意图,图8是示出了锁止单元sz与卷扬单元jy的锁止原理的示意图。如图7所示,卷扬单元jy形成为杆传动结构,锁止单元sz形成为齿轮传动结构,均内置于密封的工作舱201内,二者主要由上下两个安装支架104、104支承,通过使第一卷扬轴204、第二卷扬轴205和棘轮404、404同轴固定而形成为能够传递机械能的结构。即、第一卷扬轴204、第二卷扬轴205和棘轮404、404同步转动。
39.如图8所示,为简化说明而仅以锁止单元sz的下半部分为例,上半部分的转动方向等与之对称(相反)。以下说明中所提及的转动方向仅适用于解释本实施形态的锁止原理,不应理解为限定。例如当卷扬单元jy与锁止单元sz相对位置关系发生改变时,其转动关系应随之变换,这对本领域技术人员而言无需付出创造力。
40.具体地,在锁止电机401不工作状态下,发条盒402因预加扭矩而产生绕轴逆时针转动的恢复力,同轴固定的棘爪403在该恢复力的作用下挤压棘轮404并嵌入棘轮404的齿
槽中,从而阻止其顺时针转动,而当棘轮404逆时针转动时棘爪403在其齿背上滑过而不产生限制。由于棘轮404与第二卷扬轴205同轴固定,因此第二卷扬轴205可在卷扬电机203的驱动下带动棘轮404逆时针转动,但第二卷扬轴205在棘轮404、棘爪403和发条盒402的作用下无法顺时针转动。相对于此,第二卷扬轴205逆时针转动时为收紧弹性绳102,顺时针转动时为释放弹性绳102,故而卷扬单元jy在锁止单元sz的限制下只能收绳不能放绳。
41.相反地,在锁止电机401工作状态下,其动力轴(未图示)逆时针转动,与该动力轴同轴固定的传动轮405随之逆时针转动,与传动轮405啮合的从动轮406顺时针转动,从而与从动轮406同轴固定的棘爪403在驱动力的作用下克服发条盒402的恢复力而顺时针转动一定角度,进而棘爪403与棘轮404分离,此时棘轮404的顺时针转动和逆时针转动均不受限制,即第二卷扬轴205的顺时针转动和逆时针转动不受限制。理论上,卷扬单元jy在脱离锁止单元限制的状态下可以收绳和放绳。
42.回归本发明的潮位自适应装置s,在控制单元202的控制下,锁止电机401不工作时,棘爪403、403在发条盒402、402恢复力的作用下分别与棘轮404、404啮合,从而卷扬单元jy的第一卷扬轴204和第二卷扬轴205被单向锁定,本实施形态中为释放弹性绳102的方向被锁定,只能维持长度或在卷扬电机203工作下收紧弹性绳102(缩短长度),即允许卷扬电机203另一方向的转动。锁止电机401工作时,依次带动传动轮405和从动轮406、406以克服发条盒402、402的恢复力的形式转动,棘爪403、403分别与棘轮404、404分离,第一卷扬轴204和第二卷扬轴205的单向锁定被解除,弹性绳102、102处于可释放状态,在浮力等作用下释放到指定长度后,锁止电机401停止工作,棘爪403、403与棘轮404、404重新啮合,第一卷扬轴204和第二卷扬轴205再次被单向锁定,弹性绳102、102不可释放。
43.根据本发明,潮位不变时,卷扬电机203和锁止电机401不工作,卷扬单元jy的转动被单向锁定,锁定方向为释放弹性绳的方向,此时弹性绳不可释放而保持张紧。当潮位上升,控制单元202控制锁止电机401工作,卷扬单元jy解除锁定状态,即卷扬单元jy的卷扬轴转动不受限制,此时由于潮位上升,波浪能装置c所处位置也将上升,在浮力作用下两根弹性绳102、102受拉而被释放,当释放到目标长度时,控制单元202控制锁止电机401停止工作,卷扬轴的转动被重新锁定(此时棘轮404与棘爪403锁定于新的位置上)。当潮位下降,控制单元202控制卷扬电机203工作,由于锁止单元sz锁止卷扬轴向释放弹性绳102方向的转动而允许反向转动,故而此时弹性绳102可在卷扬电机203的作用下被回收和张紧。
44.一般海况而言,在将弹性绳调节至目标长度的过程中,卷扬单元jy和锁止单元sz无需同时工作,需要释放弹性绳102时锁止电机401工作,需要收紧弹性绳102时卷扬电机203工作,在维持长度时可借助机械结构的自动锁定而无需任何电机工作,从而可实现潮位自适应装置s的高度节能。
45.当遭遇极端海况时,可通过控制单元202在不启动锁止单元sz的状态下控制卷扬单元jy回收弹性绳,使波浪能装置c下潜,离开水动力条件复杂的海面附近,能以较低能耗提高波浪能装置在极端海况下的生存性,同时能以简单的结构提高锚固系统的可靠性。
46.又,锁止电机401和卷扬电机203均由控制单元202控制启闭并提供电源,而潮位自适应装置s可通过海面上的波浪能装置c获得电能。
47.综上所述,通过卷扬单元jy与锁止单元sz的结构配合,卷扬电机203和锁止电机401仅在调节弹性绳102长度时启动,节约电能消耗,此外卷扬单元jy的杆件组合与锁止单
元sz中棘轮404与棘爪403的配合使整体结构的受力更加合理,相比于传统的仅依靠齿轮传动的设计,杆与齿轮的配合能够承受更大外力而不易破坏,提高装置可靠性,还可避免齿轮磨损,延长装置寿命。此外,本发明通过调整弹性绳102长度来实现潮位适应的工作方式,完全可以兼顾波浪能装置c的吃水调整,即调整锚绳长度改变波浪能装置c吃水,使其达到最优吃水以获得最大获能效率。
48.(其他实施形态)图9是示出了根据本发明另一实施形态的波浪能装置c及锚固系统的结构示意图。如图9所示,还具备与波浪能装置c连接的潜浮体q,潮位自适应装置s通过连接单元101和弹性绳102与重力锚g和潜浮体q连接。由此,对于一些安装水深较大的波浪能装置,过大的水深不利于潮位自适应装置的安装与拆卸,因此需要借助潜浮体,使潮位自适应装置的安装与拆卸时的工作水深减小,例如不需要在海底作业,另一方面,这种实施方式缩短了潮位自适应装置中弹性绳的长度,使投放与回收工作难度降低。图9中仅示出了波浪能装置c与潜浮体q之间的单点锚固形式,但不限于此。
49.以上的具体实施方式对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应当理解的是,以上仅为本发明的一种具体实施方式而已,并不限于本发明的保护范围,在不脱离本发明的基本特征的宗旨下,本发明可体现为多种形式,因此本发明中的实施形态是用于说明而非限制,由于本发明的范围由权利要求限定而非由说明书限定,而且落在权利要求界定的范围,或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。凡在本发明的精神和原则之内的,所做出的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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