CN101581267A - 海浪潮汐的发电驱动方法与装置 - Google Patents

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Abstract

海浪潮汐的发电驱动装置，由导向柱(1、2)，输入轴(3、4)，输出轴(5)、浮箱(6)、同步器(7)、双个单向传动器(8)、滑动轮构成，导向柱垂直固定于水底，浮于海浪的浮箱沿着起码一根导向柱上下浮沉，一对滑动轮通过输入轴和支架固定浮箱上，并与导向柱啮合，且装在导轨的两侧以相反方向旋转，另设有单向传动器和滑动轮同步器，滑动轮中的每只滑动轮的输入均通过单向传动器传动连接驱动发电机的动力输出端。本发明不但可以利用潮汐的能量，也可以利用海浪起伏的能量。

Description

海浪潮汐的发电驱动方法与装置
技术领域
本发明涉及利用海浪潮汐的发电驱动方法与设备。
背景技术
利用海浪潮汐的巨大能量发电一直是人类的追求，如CN1776217利用海潮发电的设备及方法，将潮汐能转化成电能的设备及方法，它包括V形拦水坝、漫水坝、储水库、排水库、进水闸门、排水闸门和发电机组。英国已经开始在北海利用潮汐流进行商业化发电，装机容量达到百万瓦级。
CN2186310海浪发电机，海浪发电机是具有活动下台板，其上有两面齿条，上台板上固定有两台发电机，以及两变速齿轮箱。两面齿条分别与两变速齿轮箱的输入端齿轮啮合，其输出端皮带轮与发电机皮带轮传动。当涨潮或落潮时下台板上、下运动通过变速齿轮箱驱动发电机工作。该发电机充分利用海浪的潮汐能发电，无环境污染。
CN101135289给出的漂浮式无落差流水发电机，整体为长方形上部长圆形转轮结构，用锚杆拉绳定位漂浮在水面、克服现有技术之不足，它解决了无落差(水头)采集动力的技术问题，使更多的无落差河流及海潮资源得到充分利用。
发明内容
本发明的目的是：提出一种海浪潮汐的发电驱动设备，尤其是不但充分利用潮汐、尤其是利用大海或江湖浪涌能量的发电驱动设备。
本发明的目的是这样实现的：海浪潮汐的发电驱动方法，导向柱垂直固定于水底，浮于海浪的浮箱沿着起码一根导向柱(一般为二根导向柱，也可以三根、四根或多根)上下浮沉，设有输入轴和滑动轮相对固定于浮箱，而滑动轮与导向柱啮合并在上下浮动时输出动力，滑动轮通过输入轴传入动力，在上浮和下沉时均通过单向传动器将单向旋转的动力传递给输出动力轴或驱动发电机的动力输出端。
在上浮和下沉时均通过单向传动器将单向旋转的动力传递方式起码有两种：一种是向一个方向单向传动器和向相反方向传动的单向传动器结合起来使用，上浮时向一个方向单向传动器动作传递给输出轴，下沉时向相反方向传动的单向传动器传动，相反方向传动的单向传动器通过一个齿轮啮合变换方向传递相同方向的动力给输出轴。当然，还可以采和液力单向传动器或机械液力变向器等机械传动结构使浮箱上浮和下沉时输入轴均在一个方向传动。
另一种方式是：起码采用一对滑动轮通过安装的输入轴和支架固定浮箱上，且这对滑动轮装在导向柱的两侧以相反方向旋转，滑动轮中的每只滑动轮均通过单向传动器传动连接驱动发电机的动力输出端。滑动轮采用齿轮，相应在导向柱1上装有齿条；上述滑动轮就是驱动轮。为了使浮箱的上浮和下沉均能做功。
海浪潮汐的发电驱动装置，由导向柱1、2，输入轴3、4，输出轴5、浮箱6、同步器7、双个单向传动器8、增速机9、滑动轮、发电机10构成，导向柱垂直固定于水底，浮于海浪的浮箱沿着起码一根导向柱(一般为二根导向柱，也可以三根或四根)上下浮沉，为了使浮箱的上浮和下沉均能做功，起码采用一对滑动轮通过安装的输入轴和支架固定浮箱上，滑动轮与导向柱啮合，且装在导向柱的两侧以相反方向旋转，另设有单向传动器和滑动轮同步器，滑动轮中的每只滑动轮均通过单向传动器传动连接驱动发电机的动力输出端。滑动轮采用齿轮，相应在导向柱1上装有齿条。上述滑动轮就是驱动轮。
所说的导向柱是也同样也起立柱的作用，单根导向柱的稳定性差，可以采用四根或更多的立柱，而考虑到浮箱的浮沉带动滑动轮沿着起码一根至二根导向柱(兼立柱)进行动力传递；而其它立柱上设有导向滑轮的结构，并不传递动力，使浮箱的上下运行比较均衡，亦使每根导向柱的海底基础结构可以降低一些施工难度。
一对滑动轮中的每只滑动轮在随着波浪上下起伏时，如第一滑轮随浮箱上升时带动第一单向传动器输出动力；而相应第二滑轮随浮箱下升时被第二单向传动器强制带动，同时第一单向传动器反向旋转无动力输出。
本发明的改进是：设有两根导向柱1、2，每根导向柱上均设有一对与导向柱啮合的滑动轮11、12、13、14。在每根导向柱上同向滑动的滑轮装在同一根输入轴上。同步器3装在两根输入轴之间。单向传动器实质上是个棘轮。当然，本发明输出的另设有滑动轮同步器，
本发明的有益效果是：不但可以利用潮汐的能量，也可以利用海浪起伏的能量。由于大海的浪涌能量远大于江湖浪涌的能量，在一个平均浪高一米的海浪中，浪涌的有效高度达到0.5米，因此可以取得大量的机械能，本发明故名为海浪潮汐的发电驱动装置，尤其是适用岛屿旁的发电驱动设备。如采用在每一根导向柱上每对啮合的滑动轮的旋转方向是相反的结构更加简明。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是本发明双单向传动器结构示意图
图3是本发明同步器结构示意图
图4是图1的BB剖示图
图5是图1的AA剖示图
具体实施方式
本发明的单向传动器有多种方式，作为驱动轮的滑动轮同时带动两个传动方向相反的单向传动器。在上浮时向一个方向单向传动器动作传递给输出轴，下沉时向相反方向传动的单向传动器传动，相反方向传动的单向传动器通过一个齿轮啮合变换方向传递相同方向的动力给输出轴。
输入轴3、4，输出轴5、浮箱6、同步器7、双单向传动器8、增速机9、发电机10构成，导向柱1、2垂直固定于水底，浮于海浪的浮箱沿着导向柱并随着海浪的起伏上下运动，通过固定在浮箱上的输入轴3、4上的啮合的滑动轮(尤其采用滑动齿轮)11、12、13、14。啮合，当设有两根以上的导向柱11、12时，两要输入轴3、4之间设有同步器，使输入轴产生旋转，在通过双单向传动器(由链轮链条构成)8传递给输出轴，传动连接增速机驱动发电机工作。
具体结构如下：导向柱1、2采用混凝土基础；固定钢管，钢管内填冲混凝土，在有效的运动区间安装齿条，导向柱的顶端安装连接梁构成龙门架，龙门架的两端均采用悬索锚具将其固定，龙门架的下端预留挂钩可将浮箱吊起检修。
输入轴3、4固定在浮箱上，两轴两箱安装固定齿轮11、12、13、14与导向柱啮合；同步器输入轴3、4之间，上下浮力作用于浮箱时使两根输入轴同时产生旋转。
双单向传动器8由输入轴链条链轮传递给输出轴，在浮箱上下起伏运动时均使轴出轴受力旋转，
浮箱采用组合式拼装结构，有利于加工制造，也有利用精度控制和现场装配，浮箱内部预留水箱用于浮箱配重，浮箱的体积一般可以在200-5000立方米、自重200-3000吨。当然，也可以制备更小型的浮箱，相应功率亦小，也没有超出本发明的范围。
增速机9、发电机10构成，导向柱1、2垂直固定于水底，浮于海浪的浮箱沿着导向柱并随着海浪的起伏上下运动，通过固定在浮箱上的输入轴3、4上的啮合的滑动轮(尤其采用滑动齿轮)。

Claims (10)

1、海浪潮汐的发电驱动装置，其特征是由导向柱(1、2)，输入轴(3、4)，输出轴(5)、浮箱(6)、同步器(7)、两个单向传动器(8)、滑动轮构成，导向柱垂直固定于水底，浮于海浪的浮箱沿着起码一根导向柱上下浮沉，一对滑动轮通过输入轴和支架固定浮箱上，并与导向柱啮合，且装在导轨的两侧以相反方向旋转，另设有单向传动器，滑动轮中的每只滑动轮的输入均通过单向传动器传动连接驱动发电机的动力输出端。
2、根据权利要求1所述的海浪潮汐的发电驱动装置，其特征是滑动轮采用齿轮，相应在导向柱(1)上装有齿条。
3、根据权利要求1所述的海浪潮汐的发电驱动装置，其特征是设有两根导向柱(1、2)，每根导向柱上均设有一对与导向柱啮合的滑动(轮11、12、13、14)；在每根导向柱上同向滑动的滑轮装在同一根输入轴上。
4、根据权利要求1所述的海浪潮汐的发电驱动装置，其特征是设有同步器(3)装在两根输入轴之间。
5、根据权利要求1所述的海浪潮汐的发电驱动装置，其特征是单向传动器是棘轮结构。
6、根据权利要求3所述的海浪潮汐的发电驱动装置，其特征是两根导向柱的顶端安装连接梁构成龙门架，龙门架的两端均采用悬索锚具将其固定。
7、海浪潮汐的发电驱动方法，其特征是设有导向柱垂直固定于水底，浮于海浪的浮箱沿着起码一根导向柱上下浮沉，设有输入轴和滑动轮相对固定于浮箱，而滑动轮与导向柱啮合并在上下浮动时输出动力，滑动轮通过输入轴传入动力，在上浮和下沉时均通过单向传动器将单向旋转的动力传递给输出动力轴或驱动发电机的动力输出端。
8、根据权利要求7所述的海浪潮汐的发电驱动方法，其特征是在上浮和下沉时均通过将向一个方向单向传动器和向相反方向传动的单向传动器结合起来使用，上浮时向一个方向单向传动器动作传递给输出轴，下沉时向相反方向传动的单向传动器传动，相反方向传动的单向传动器通过一个齿轮啮合变换相反方向传递相同方向的动力给输出轴。
9、根据权利要求7所述的海浪潮汐的发电驱动方法，其特征是起码采用一对滑动轮通过安装的输入轴和支架固定浮箱上，且这对滑动轮装在导向柱的两侧以相反方向旋转，滑动轮中的每只滑动轮均通过单向传动器传动连接驱动发电机的动力输出端。滑动轮采用齿轮，相应在导向柱上装有齿条；上述滑动轮就是驱动轮。
10、根据权利要求9所述的海浪潮汐的发电驱动方法，其特征是设有两根导向柱(1、2)，每根导向柱上均设有一对与导向柱啮合的滑动(轮11、12、13、14)；在每根导向柱上同向滑动的滑轮装在同一根输入轴上，设有同步器(3)装在两根输入轴之间。
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