Устройство для использования энергии волн прибоя Советский патент 1993 года по МПК F03B13/12 F03B13/16 

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к прибойным энергетическим установкам,

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет автоматически - меняющейсягеометрии волноулавливающей лопасти.

На фиг.1 представлено устройство для использования энергии волн прибоя; на фиг.2 - храповой механизм устройства; на фиг.З - схема гидравлической автоматики устройства.

Устройство для использования энергии волн прибоя содержит кинематически связанные собой верхнюю 1 и нижнюю 2 части ловоротно-качающейся лопасти; шток 3, храповик 4, мультипликатор 5, маховик 6, генератор 7 электроэнергии ступенчато меняющейся мощности (на чертеже не показан) и гидросистему, состоящую из центробежного регулятора 8, насоса 9, обратного клапана 10, гидроцилиндров 11,бака рабочей жидкости 12, а также

соединительных трубопроводов с установленной на них поворотной заслонкой 13.

При воздействии прибойной волны на поворотно-качающуюся лопасть усилие от воздействия волны гидроцилиндром 11 с помощью штока 3, храповика 4, мультипликатора 5 приводит во вращательное движение маховик 6 и осуществляется раскрутка генератора 7 электроэнергии на холостом ходу. Получившие вращение грузы центробежного регулятора 8 находятся на уровне ниже нормативного и удерживают поворотную заслонку 13 в полностью закрытом положении, обеспечивая запертость состояния жидкости под поршнями гидроцилиндров 11.

При достижении нормативной частоты вращения вращающиеся грузы центробежного регулятора 8 занимают нормативный уровень, переводя поворотную заслонку 13 в частично отрытое положение.

При дальнейшем увеличении частоты .вращения увеличивается степень открытия

ел

с

со

О

о о

О

поворотной заслонки 13, слив рабочей жидкости возрастает, давление в подпоршне- вых пространствах гидроцилиндров 11 снижается и нижняя часть лопасти 2 действием волн выводится на угол установа а, т.е. лопасть частично сворачивается. В это время включается первая ступень нагрузки на генератор электроэнергии, От включения нагрузки частота вращения падает и пово- ротная заслонка 13 прикрывается. Возрос- шим давлением в гидросистеме нижняя часть лопасти 2 возвращается к исходному положению. Лопасть воспринимает энергию волн полнее, частота вращения возвращается к нормативному своему значению,

При дальнейшем увеличении волн снова формируется завышение частоты вращения. Вращающиеся грузы центробежного регулятора 8 снова поднимаются на уровень

выше нормативного, переводя поворотную

заслонку 13 в открытое положение, В под- поршневых пространствах гидроцилиндров 11 за счет усиленного слива рабочей жидкости через открытую поворотную заслонку 13 снова снижается давление и нижняя часть лопасти 2 давлением волны снова выводится на.угол установа а. В это время включается вторая ступень загрузки генератора электроэнергии. От включения дополни

тельной нагрузки частота вращения снова

снижается. Вращающиеся грузы центробежного регулятора 8 снова вследствие потери частоты вращения уходят на более .низкий уровень, прикрывая поворотную заслонку 13, сокращая слив рабочей жидко- сти, тем самым повышая давление в подпоршневых пространствах гидроцилин- дров 11 и возвращая нижнюю часть лопасти 2 к исходному положению, т.е. увеличивая частоту вращения до нормативной.

При дальнейшем увеличении волн снова происходит завышение частоты вращения, описанным выше образом нижняя часть лопасти 2 снова выводится на угол установа а и включается очередная ступень загрузки генератора электроэнергии.

Приуменьшении величины волн работы осуществляется в обратной последовательности. Таким образом, при нулевом значе5

0

5

0

5 0

5

нии величины угла установа а и при частоте вращения ниже заданной отключается последняя ступень загрузки генератора электроэнергии. В результате отключения частота вращения возрастает и предположим становится выше нормативной. Вращающиеся грузы центробежного регулятора 8 поднимаются на уровень более высокий, чем нормативный, и переводят поворотную заслонку 13 в открытое положение, снижают давление в подпоршневом пространстве гидроцилиндров 11, нижняя часть лопасти 2 выводится на угол установа, частота вращения возвращается к .нормативной. По мере ослабления волн угол установа будет выведен на нулевое значение и, как только частота вращения снова станет ниже нормативной, отключается очередная ступень загрузки генератора, и описанным выше образом цикл повторяется.

Формула изобретения Устройство для использования энергии волн прибоя, содержащее установленную на сваях опору с преобразователем энергии и с шарнирно закрепленной на ней средней частью волноприемной лопастью, верхняя часть которой кинематически связана с преобразователем, и насос, о т л и ч а ю щ я е- с я тем,что, с целью повышения надежности работы устройство снабжено храповым механизмом, мультипликатором, маховиком, центробежным регулятором, гидросистемой с баком, обратным клапаном и поворотной заслонкой, при этом нижняя и верхняя части лопасти шарнирно связаны между собой, корпуса гидроцилиндров соединены с верхней частью лопасти, штоки - с нижней, преобразователь энергии выполнен в виде электрогенератора со ступенчатой системой загрузки, кинематическая связь с которым осуществлена посредством упомянутых храпового механизма, мультипликатора и маховика, поворотная заслонка соединена с центробежным регулятором, последний - с мультипликатором, а насос подключен к баку и с помощью обратного клапана - к подпоршневым полостям гидроцилиндров.

Л

dbcfa

Сущность изобретения: на установленной на сваях опоре с преобразователем энергии шарнирно закреплена средней частью- волноприемная лопасть,, верхняя часть к-рой кинематически связана с преобразователем. Нижние и верхняя части лопасти шарнирно связаны между собой. Корпусы гидроцилиндров соединены с верхней частью лопасти, штоки - с нижней. Преобразо- ватель энергии выполнен в виде электрогенератора со ступенчатой системой загрузки, кинематическая связь с к-рым осуществлена храповым механизмом, мультипликатора и маховика. Поворотная заслонка соединена с центробежным регулятором, регулятор - с мультипликатором. Насос подключен к баку и через обратный клапан к подпоршневым полостям гидроцилиндров, 3 ил.

L

v-v ;

Фиг.2

:ЕЗЧ ГГ

J

I/

Фие.З