ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2152536
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ВОЛН
Имя изобретателя: Морев Генрих Павлович
Имя патентообладателя: Морев Генрих Павлович
Адрес для переписки: 443115, г.Самара, ул. Бубнова д.8, кв.85, Мореву Г.П.
Дата начала действия патента: 1998.03.23
Изобретение предназначено для использования энергии волн и для обеспечения
морского транспорта энергией в береговой зоне и открытой акватории, например для
снабжения энергией автономных установок добычи нефти, газа и т. п. Преобразователь
выполнен в виде цилиндрического каркаса с направляющими, закрепленными на плавучем
средстве, и снабжен комплектом гидроцилиндров. Внутри каркаса на направляющих
установлено сдвоенное шасси, выполненное в виде двух рам на колесах: нижней,
установленной на направляющих, закрепленных на плавучем средстве, и верхней рамы,
установленной на направляющих нижней рамы под углом 90o к направляющим,
закрепленным на корпусе. Комплект гидроцилиндров закреплен радиально через шарниры
одним концом к каркасу, а другим - к внутреннему кольцевому упору, составляющему одно
целое с верхней рамой. Конструкция устройства позволяет создать универсальную и
компактную энергетическую установку.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемое изобретение относится к устройствам, использующим энергию волн.
Установка может быть использована для энергообеспечения морского транспорта,
снабжения энергией с помощью плавающих установок береговой зоны, в навигационных буях
и т.п.
Известна волновая энергетическая установка, смонтированная на плавучем средстве
круглой формы (в плане), с конусной надстройкой, внутри которой подвешен маховик,
выполненный в виде маятника, верхний конец которого шарнирно закреплен в верхней части
конуса.
Маховик кинематически связан с шатунами, поршнями, цилиндрами, используя энергию волн,
он может передавать эту энергию рабочей жидкости в последовательности:
гидроаккумулятор, гидромотор, генератор, аккумулятор (патент США 4317047 A, МПК 7 F 03 B 13/10, 1982).
Известная энергетическая установка в силу конструктивных особенностей имеет
ограниченную область применения, например, в качестве блока питания аппаратуры,
освещения и т.п. на буе.
Такую установку трудно было бы разместить на обычном судне из-за больших габаритов
конуса, а эффективность работы была бы ничтожно мала из-за малого веса маятника. Ход
маятника не контролируется - нет тормозного устройств, что чревато отрицательными
последствиями в аварийных ситуациях.
Предлагаемая установка отличается от известной тем, что выполнена в виде
цилиндрического каркаса и направляющих, закрепленных в горизонтальном положении на
плавучем средстве, сдвоенного шасси на колесах, установленного на направляющих,
комплекта гидроцилиндров, радиально закрепленных одним концом к каркасу, а другим -
кольцевому упору верхней рамы шасси.
Конструктивной особенностью установки является то, что ее мощность прямо зависит от
веса ее подвижной части - шасси, на котором смонтировано оборудование и аккумуляторная
батарея, которая является хранилищем энергии и одновременно балластом, активно
участвующим в выработке этой энергии.
Задача изобретения состоит в создании более универсальной, компактной, безопасной,
имеющей достаточную мощность энергетической установки для обеспечения хода и
жизнеобеспечения судна.
Отметим некоторые технические результаты, которые были бы возможны при использовании
установки.
1. Использование установки предоставляет возможность использования энергии Мирового
Океана, которая вечна и практически не ограничена.
2. Преимущества использования волновой энергоустановки в экологическом плане в
сравнении с ныне действующими энергоустановками, использующими в качестве
энергоносителя нефтепродукты или ядерное топливо, очевидны.
3. Использование плавучих энергетических установок в береговых зонах, кроме получения
энергии, может снизить разрушительное воздействие волн на берег и различные береговые
сооружения: порты, пляжи.
4. Положительным моментом установки является возможность заготавливать впрок энергию
волнения, что позволяет судну иметь ход и при спокойной воде, не исключена зарядка
батареи от внешнего источника в порту и передача излишков энергии на берег либо
другому судну, в зависимости от конкретных обстоятельств.
|
|
|
На фиг. 1 изображен вид сверху на волновую энергетическую установку, на фиг. 2 - вид на нее
сбоку, а на фиг. 3 изображен рабочий момент и контур плавающего средства.
Преобразователь энергии волн имеет цилиндрический каркас 1 и направляющие 2,
неподвижно закрепленные горизонтально на корпусе плавучего средства 3. На
направляющих 2 расположено сдвоенное шасси на колесах 4, выполненное в виде двух рам:
нижней 5, установленной на направляющих 2, и верхней рамы 6, установленной на
направляющих 7 нижней рамы 5 под углом 90 градусов к направляющим 2.
Установка имеет комплект гидроцилиндров 8 (a, b, c, d), закрепленных радиально через
шарниры 9 одним концом к каркасу, другим - к внутреннему кольцевому упору 10,
составляющему единое целое с рамой 6.
Шасси оборудовано электромагнитным тормозом 11, закрепленным на верхней раме 6, якорь
которого через башмак 12 взаимодействует с корпусом 3.
Назначение тормоза - экстренная остановка шасси, ремонтно-профилактические работы.
|
Работает установка следующим образом.
На спокойной воде горизонтальная поверхность корпуса плавучего средства
соответствует линиям горизонта.
Силы, удерживающие сдвоенное шасси на направляющих 2 и 7, уравновешены. Движения шасси
нет.
При волнении горизонтальная поверхность корпуса 3 начинает менять свое положение к
линиям горизонта.
Образуется наклонная плоскость, и сдвоенное шасси под действием силы тяжести
стремится переместиться в нижнее положение, выполняя при этом определенную работу.
Поскольку сдвоенное шасси имеет две рамы: нижнюю 5 и верхнюю 6, перемещающиеся на
направляющих 2 и 7 по пересекающимся направлениям, то нижняя рама 5 может делать
возвратно-поступательные движения, назад-вперед, верхняя вправо-влево, следовательно,
нижняя рама 5 реагирует на килевую качку (стрелки Б-Б), а верхняя рама 6 (стрелки А-А) - на
бортовую.
Движение рам 5 и 6 ограничено каркасом 1.
Рассмотрим случай наката волны справа под углом 45 градусов. В первой фазе нос плавучего
средства поднимается вверх с креном на левый борт, рама 5 переместится назад, а рама 6 -
влево, то есть в рассматриваемом случае работают две рамы 5 и 6 одновременно. Кольцевой
упор 10 перемещается влево - вниз.
В результате этого движения рабочая жидкость из гидроцилиндров (a, b) поступает в
гидромотор 13, заставляя его вращаться, который в свою очередь приводит в движение
электрогенератор 14.
Гидроцилиндры (c, d) заполняются рабочей жидкостью. При проходе гребня волны плавучим
средством угол наклона меняется на противоположный. Цикл повторяется, но с обратным
знаком.
Аккумуляторная батарея 15 накапливает электроэнергию со стабильными электрическими
характеристиками и питает электромагнитный тормоз 11.1
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Преобразователь энергии волн для выработки электроэнергии, содержащий
плавучее средство с каркасом, с подвижной частью, комплектом гидроцилиндров,
закрепленных радиально через шарниры одним концом с каркасом, а другим - с подвижной
частью, гидромотор, электрогенератор и аккумуляторную батарею, отличающийся тем, что
каркас выполнен цилиндрическим с направляющими, закрепленными на плавучем средстве,
а подвижная часть - в виде сдвоенного шасси, состоящего из двух рам на колесах: нижней,
установленной на направляющих, закрепленных на плавучем средстве, и верхней,
установленной на направляющих нижней рамы под углом 90o к направляющим,
закрепленным на плавучем средстве, а соединение подвижной части с комплектом
гидроцилиндров выполнено посредством внутреннего кольцевого упора, составляющего
единое целое с верхней рамой.
Версия для печати
Дата публикации 07.01.2007гг
вверх
|
