CN101586521B - 一种齿轮式波浪发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种齿轮式波浪发电装置，包括主浮箱、动力浮箱、杠杆、半圆齿轮、棘轮、传动轴、换向变速箱和发电机；传动装置位于主浮箱上，主浮箱两侧分布多个动力浮箱，多个支撑点固定架安装在主浮箱两边，每个动力浮箱通过杠杆的动力臂固定在主浮箱两边的支撑点固定架上，杠杆的阻力臂尾部与传动装置上的半圆齿轮相互连接固定；通过动力浮箱驱动换向变速箱工作，输出高速的旋转动力带动发电机发电。该齿轮式波浪发电装置，其结构简单，制作维护成本低，经久耐用、不怕风吹雨打，发电效率高，运行安全可靠。其可串联或并联安装，规模可大可小，能充分利用海浪的动能和势能，将其转换成绿色环保的便于人类使用的电能。

Description

一种齿轮式波浪发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置，具体地说，涉及一种将波浪的动能和势能完全靠齿轮传动直接转化成机械动力驱动发电机旋转发电的装置。
背景技术
目前国内外发明利用各种各样波浪发电装置很多，都因为海洋风浪很复杂，开发投资大，发电功率小和技术不成熟很难有所突破。至今还未有发现一个能让社会真正认可走向产业化的产品。如果能开发一种设计和安装成本低，实用性强，经得起大风大浪考验的海浪发电装置，有效的利用自然界的能量来发电，既可减少因煤电、核电所造成的环境污染，又可解决沿海地区电力资源不足的现状。
发明内容
本发明正是为了解决上述技术问题而设计的一种齿轮式波浪发电装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种齿轮式波浪发电装置，包括主浮箱、动力浮箱、杠杆、半圆齿轮、棘轮、传动轴、换向变速箱和发电机；其特征在于：传动装置位于主浮箱上，主浮箱两侧分布多个动力浮箱，多个支撑点固定架安装在主浮箱两边，每个动力浮箱通过杠杆的动力臂固定在主浮箱两边的支撑点固定架上，杠杆的阻力臂尾部与传动装置上的半圆齿轮相互连接固定；传动轴在传动装置上中心位置横向安装左一、左二、右一和右二共4根传动轴，传动轴上安装有多对棘轮，左一传动轴和右一传动轴上的棘轮分别与其对应位置的半圆齿轮相互啮合；所有棘轮均只能单向驱动传动轴转动，反方向时则空转；其中左一和左二棘轮互为反方向驱动传动轴转动，右一和右二棘轮互为反方向驱动传动轴转动；4根传动轴在换向变速箱处各安装1个圆柱直齿轮，其中，左一和左二传动轴上的圆柱直齿轮通过中间换向直齿轮相互啮合，右一和右二传动轴上的圆柱直齿轮通过中间换向直齿轮相互啮合，在左二和右二传动轴最尾端上各安装了1个圆柱直齿轮，左二或右二传动轴之一的最尾端与换向变速箱齿轮连接，驱动换向变速箱工作，输出高速的旋转动力带动发电机发电。
所述齿轮式波浪发电装置，其动力浮箱为圆形或方形结构。
所述齿轮式波浪发电装置，其主浮箱为一个安装在海平面上的固定平台。
所述齿轮式波浪发电装置，其多个动力浮箱通过活动横杆连接并固定其位置，活动横杆一端固定岸边的传动装置上的半圆齿轮相互连接，另一端连接动力浮箱。
所述齿轮式波浪发电装置，其半圆齿轮共6对。
其工作原理是：当海浪升起推动动力浮箱逆时针向上升起，这时杠杆阻力臂尾部的半圆齿轮向下逆时针带动传动轴上右一、右二棘轮转动，此时右一棘轮顺时针带动右一传动轴工作，右二传动轴上右二的棘轮逆时针空转。当海浪下伏时，由于动力浮箱自身的重量势能作用，这时杠杆动力臂顺时针向下降落，杠杆阻力臂尾部的半圆齿轮也顺时针带动传动轴上右一、右二的棘轮转动。这时右一传动轴上的棘轮逆时针空转、右二棘轮顺时针带动传动轴右二转动。同样原理，左、右两边的传动轴和棘轮方向相反。由于动力浮箱连接杠杆上的半圆齿轮起伏(上、下)运动，使左、右部分传动轴上的棘轮改变转动方向和相互交换方向。
因为右一右二传动轴端部各有一个圆柱直齿轮与中间一个圆柱直齿相互啮合中间的直齿轮有转动换向作用。左边左一、左二的传动轴端部同样有一个圆柱齿轮与中间一个圆柱直齿轮相互啮合。在左二、右二传动轴上端部连接一对圆柱直齿轮上方向相反传递力矩作用，而右二、左二传动轴上最尾端可任意连接变速齿轮。所述的传动轴、棘轮、直齿轮相互之间转动相反方向不相互抵触。可把左、右两边传动轴上相反方向的力矩通过圆柱直齿轮换向使轴动力转动始终是朝一个方向，能把动力汇集到连接变速箱内，输出高速的旋转动力带动发电机工作。
本发明的有益效果是：其结构简单，制作维护成本低，经久耐用、不怕风吹雨打，发电效率高，运行安全可靠。该发电装置可串联或并联安装，规模可大可小，能充分利用海浪的动能和势能，将其转换成绿色环保的便于人类使用的电能。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例中海上可移动齿轮式波浪发电装置结构示意图；
图2是本发明较佳实施例中海上固定平台波浪发电装置示意图；
图3是本发明较佳实施例中海上岸边平台海浪发电装置示意图；
图4是本发明较佳实施例中近岸边波浪发电装置示意图；
图5是本发明图1平面示意图；
图6是本发明中半圆齿轮，棘轮分解工作原理图；
图7是本发明传动轴、棘轮、直齿轮、换向变速箱工作原理图。
从图1、2、3、4、5、6、7可知本发明齿轮式波浪发电装置，1、表示主浮箱，2、表示动力浮箱、3、表示杠杆，4、表示半圆齿轮，5、表示棘轮，6、表示传动轴、7、表示固定架，8、表示换向变速箱，9、表示发电机，10表示圆柱直齿轮，11、表示固定平台，12、表示岸边平台，13表示活动横杆，14、表示传动装置，15、表示换向直齿轮，16、表示直齿轮，17表示齿轮，18、表示防护滚轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、2、5、6和7所示，本发明一种齿轮式波浪发电装置，包括主浮箱1、动力浮箱2、杠杆3、半圆齿轮4、棘轮5、传动轴6、换向变速箱8和发电机9。传动装置14位于主浮箱1上，主浮箱1两侧各分布2个动力浮箱2，6个支撑点固定架7安装在主浮箱1两边，每个动力浮箱2通过杠杆3的动力臂固定在主浮箱1两边的支撑点固定架7上，杠杆3的阻力臂尾部与传动装置14上的半圆齿轮4相互连接固定；传动轴6在传动装置14上中心位置横向安装左一、左二、右一和右二共4根传动轴6，传动轴6上安装有6对棘轮5，左一传动轴和右一传动轴上的棘轮5分别与其对应位置的半圆齿轮4相互啮合；所有棘轮5均只能单向驱动传动轴6转动，反方向时则空转；其中左一和左二棘轮5互为反方向驱动传动轴6转动，右一和右二棘轮5互为反方向驱动传动轴6转动；4根传动轴(6)在换向变速箱(8)处各安装1个圆柱直齿轮(10)，其中，左一和左二传动轴6上的圆柱直齿轮10通过中间换向直齿轮相互啮合，右一和右二传动轴6上的圆柱直齿轮10通过中间换向直齿轮15相互啮合，在左二和右二传动轴6最尾端上各安装了1个圆柱直齿轮10，左二或右二传动轴6之一的最尾端与与换向变速箱8连接，驱动换向变速箱8工作，输出高速的旋转动力带动发电机9发电。其中动力浮箱2为圆柱形结构。4个动力浮箱2通过活动横杆13连接并固定其位置，活动横杆13一端固定岸边，另一端连接主浮箱1，在活动横杆13四周安装有防护滚轮18。
如图3所示是本发明较好实施二例，该海上固定平台的齿轮式波浪发电装置的构成，作用和效果基本和实施一例一样。不同之处是没有主浮箱1或锚，只能在海上安装一个固定平台11。
如图4所示是本发明较好实施三例，该海上岸边平台的齿轮式波浪发电装置的构成，作用和效果基本上和实施一、二例一样，不同之处是没有主浮箱1和锚以及海上固定平台11、只能在岸边平台12上安装，而且动力浮箱2杠杆3，支撑点固定架只能安装在岸边平台上靠海边的一端。这种安装方式很简单，维护容易，潮起潮落有浪便可发电。
如图5所示是本发明较佳实施四例，该岸边的齿轮式波浪发电装置的构成、作用和效果基本上和实施一、二、三例一样，不同之处是有数条活动横杆13一头固定岸边，另一头连接主浮箱，主浮箱两边各有一个固定柱。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种齿轮式波浪发电装置，包括主浮箱(1)、动力浮箱(2)、杠杆(3)、半圆齿轮(4)、棘轮(5)、传动轴(6)、换向变速箱(8)和发电机(9)；其特征在于：传动装置(14)位于主浮箱(1)上，主浮箱(1)两侧分布多个动力浮箱(2)，多个支撑点固定架(7)安装在主浮箱(1)两边，每个动力浮箱(2)通过杠杆(3)的动力臂固定在主浮箱(1)两边的支撑点固定架(7)上，杠杆(3)的阻力臂尾部与传动装置(14)上的半圆齿轮(4)相互连接固定；传动轴(6)在传动装置(14)上中心位置横向或上、下安装左一、左二、右一和右二共4根传动轴(6)，传动轴(6)上安装有多对棘轮(5)，左一传动轴和右一传动轴上的棘轮(5)分别与其对应位置的半圆齿轮(4)相互啮合；所有棘轮(5)均只能单向驱动传动轴(6)转动，反方向时则空转；其中左一和左二棘轮(5)互为反方向驱动传动轴(6)转动，右一和右二棘轮(5)互为反方向驱动传动轴(6)转动；4根传动轴(6)在换向变速箱(8)处各安装1个圆柱直齿轮(10)，其中，左一和左二传动轴(6)上的圆柱直齿轮(10)通过中间换向直齿轮(15)相互啮合，右一和右二传动轴(6)上的圆柱直齿轮(10)通过中间换向直齿轮(15)相互啮合，在左二和右二传动轴(6)最尾端上各安装了1个直齿轮(16)，左二或右二传动轴(6)之一的最尾端齿轮(17)与换向变速箱(8)齿轮啮合，驱动换向变速箱(8)工作，输出高速的旋转动力带动发电机(9)发电。
2.根据权利要求1所述的齿轮式波浪发电装置，其特征在于：所述动力浮箱(2)为圆形或方形结构。
3.根据权利要求1所述的齿轮式波浪发电装置，其特征在于：所述主浮箱(1)为一个安装在海平面上的固定平台(11)。
4.根据权利要求1所述的齿轮式波浪发电装置，其特征在于：所述半圆齿轮(4)共6对。
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