1.一种波浪能捕获及电能收集装置,其特征在于该装置包括立柱(1)、回转架(2)、升降座(3)、摆动架(4)、波浪发电机(5)、斜拉杆(6)、横拉杆(7)、纵拉杆(8)、纵向电缆(9)、横向电缆(10)、竖电缆(11)、主电缆(13)、竖拉索(12)、伸缩电缆(14)及水下电缆(15);所述立柱(1)是圆柱形的细长空心承载构件,垂直于水面并固定于水下基础,所述升降座(3)的内孔与所述立柱(1)的外圆柱面间隙配合且与所述立柱(1)的导向键间隙配合,所述回转架(2)位于所述升降座(3)的上部,所述回转架(2)的外圆柱面与所述升降座(3)间隙配合,所述回转架(2)的外圆柱面的轴线与所述升降座(3)的内孔轴线重合,所述回转架(2)设置导电的滑环,该滑环与所述升降座(3)设置的碳刷接触,所述摆动架(4)与所述回转架(2)铰接,铰接轴线与所述回转架(2)外圆轴线共面且相互垂直;所述波浪发电机(5)是球形外壳的浮体,球壳内设置传动机构、增速机构和发电机及控制系统,球壳外设置左圆环(A)、中圆环(C)、右圆环(B)和输出端(D),所述左圆环(A)和所述右圆环(B)是能够相对于所述波浪发电机(5)球壳运动的活动耳环,所述中圆环(C)是固定于所述波浪发电机(5)球壳的固定耳环;
所述斜拉杆(6)是刚性的细长构件,所述斜拉杆(6)两端的耳环与所述波浪发电机(5)的活动耳环连接形成3自由度的运动副,所述纵拉杆(8)是刚性的细长构件,所述纵拉杆(8)两端的耳环只与所述波浪发电机(5)的固定耳环连接形成3自由度的运动副,六个所述波浪发电机(5)通过四根所述斜拉杆(6)和两根所述纵拉杆(8)连接形成正六边形的阵列单元;所述摆动架(4)首先与2个所述阵列单元中所述波浪发电机(5)的固定耳环连接,后续按正六边形规则横向递增阵列单元的数量并沿纵向扩展形成区域更大的波浪能捕获阵列;所述立柱(1)位于该捕获阵列的前部,所述立柱(1)的轴线位于所述捕获阵列的纵向对称铅锤面上,且所述捕获阵列的纵轴线平行于风浪前进方向;所述横拉杆(7)是刚性的细长构件,所述横拉杆(7)两端的耳环与所述纵拉杆(8)中部的耳环连接形成3自由度的运动副,每个正六边形的阵列单元通过所述横拉杆(7)限制该单元所述波浪发电机(5)的过度横向运动,在所述捕获阵列的尾部,所述横拉杆(7)两端的耳环直接连接相邻两个所述波浪发电机(5)的固定耳环;所述纵向电缆(9)是防水的柔性电缆,沿所述纵拉杆(8)平行设置,所述纵向电缆(9)两端分别与所述纵拉杆(8)连接的两个所述波浪发电机(5)的所述输出端(D)连通,所述纵向电缆(9)的中部与所述纵拉杆(8)的中部绑定,所述纵向电缆(9)收集前后两个所述波浪发电机(5)的电能;所述横向电缆(10)是防水的柔性电缆,沿所述横拉杆(7)平行设置,所述横向电缆(10)两端分别与所述阵列单元中的所述纵向电缆(9)的中部固接并保持连通,所述横向电缆(10)的中部与所述横拉杆(7)的中部绑定,位于所述捕获阵列首尾端的所述波浪发电机(5)的输出端直接与所述横向电缆(10)的两端连通;所述横向电缆(10)收集横向组合的所述阵列单元中所有所述波浪发电机(5)的电能;所述主电缆(13)是防水的柔性电缆,沿所述捕获阵列的纵轴线平行设置并位于该纵轴线下方,所述主电缆(13)的首端固定于所述回转架(2)并与所述回转架(2)的滑环连通,所述竖拉索(12)是柔性的防水绳,沿所述主电缆(13)均匀分布,所述竖拉索(12)的上端与所述主电缆(13)正上方的所述横拉杆(7)的中部固连,所述竖拉索(12)的下端与所述主电缆(13)固连;所述竖电缆(11)是防水的柔性电缆,沿所述捕获阵列的纵轴线均匀分布,所述竖电缆(11)的上端与所述横向电缆(10)固定并保持连通,所述竖电缆(11)的下端与所述主电缆(13)固定并保持连通;所述伸缩电缆(14)是沿所述立柱(1)轴线螺旋形布置的柔性电缆,所述伸缩电缆(14)上端与所述升降座(3)固连并与所述升降座(3)的碳刷连通,所述伸缩电缆(14)下端与所述水下电缆(15)连通,所述水下电缆(15)是埋设水底的固定电缆,沿所述立柱(1)分布路线设置,通往岸基变电站。
2.根据权利要求1所述的一种波浪能捕获及电能收集装置,其特征在于所述立柱(1)高度大于水面的深度,采用耐水腐蚀的材料制造。
3.根据权利要求1所述的一种波浪能捕获及电能收集装置,其特征在于所述波浪发电机(5)的左圆环(A)、中圆环(C)和右圆环(B)的位置在水平面上的投影关于球心互成120°,所述波浪发电机(5)的输出端(D)和中圆环(C)位于球壳的同一侧。
4.根据权利要求1所述的一种波浪能捕获及电能收集装置,其特征在于所述纵向电缆(9)长度大于所述纵拉杆(8)长度,所述横向电缆(10)的长度大于所述横拉杆(7)的长度,以防所述波浪发电机(5)运动时损坏电缆。