CN101694201B - 一种波浪能单向旋转动力机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能将水体中运动方向杂乱波浪所具有不稳定能量聚集起来并将其整流为规则的恒定单向旋转的动力机器。由聚能及吸能系统(4)、波浪入射方向调节系统(9)和稳速系统(6)、溢能系统(7)及杂乱运动整流与传动系统(5)安装在平台系统(3)上,平台系统(3)的平面保持水平地上下移动地安装在机架系统(2)的立柱上,机架系统(2)整体的上部水平地露出水平面,其下部水平地固定安装在海底,在机架系统(2)整体迎浪面对波浪入射的前方安装的阻浪堤与抑浪板安全系统(1),在平台系统(3)上的背波面外侧边缘安装着平台作业高度自动调节系统(8)所组成。是一种向大自然友好提取清洁能量的符合环保标准的商用机器。
Description
技术领域
本发明属于能源技术领域,是环境友好的一种开发利用清洁能源的装置。
背景技术
随着社会进步,人们的环境意识日益提高,尤其是人口相对密集、经济活跃而工农业生产发达的地区。越是工农业生产发达,经济发达的地区对能源的需求越高,尤其是清洁能源、生产与居住环境、工厂与城市环境和生态状况的要求更是一天比一天高。
为了人类的生存与发展,人们在努力地减少通过燃烧方式来进行能量形式的转变,尽力减少放热过程、热量排放和温室效应气体的排放,通过对环境影响尽量小的方式来获取人类所需要的能量形式。例如,在太阳能中,人们可以将光能、风能和水的动势能形式环境友好地转变为传输和运用方便的电能。目前的认识中,大自然里的风能与光能相比,人们能将风能转换成电能的能量密度和转换率要比光能的高;而在水的动势能中人们所能转换成电能的能量密度和转换率要比风能的高,且是这三者之中最高的,尤其是海洋能,是一种取之不尽用之不竭的可再生的清洁能源。地球上海洋能蕴藏着不低于5000GW的能量。我国有1.8万公里的海岸线,处于海洋大国之列,可开发利用的波浪能极为丰富。问题的关键是人们采用何种转变方式来将波浪能转变为传输和运用很方便的电能。
为了消除人们在获取所需能量形式的过程中所引起的环境污染危害,长期以来,人们不断地努力,发明了开发利用海洋能的种种装置:有利用温差的,有利用盐差的,有利用水势能的,有利用水动能的等等,其中利用水动能的又有种种不同形式与结构,例如,A.点头鸭式;B.筏式;C.随波柔动压电式;D摆式;E.蛙式;F.固定振荡气柱式;G.漂浮振荡气柱式等以及吸收海流风动能的种种不同的形式与结构。然而这些吸能的方式、方法、形式与结构,一个方面是一种吸能装置的结构常常只能针对波浪的某一种形式的能量的吸收;二个是上述吸能方式与结构通常说明了其工作原理,却在深入细致地进一步探讨其中的一些聚能、吸能、传能和转换能量形式所涉及的各个细节以及综合吸能面和装置自身安全方面还存在大量的缺陷。点头鸭式的吸能装置曾“红极”一阵,现在基本上没有人采用这种吸能方式了。现在比较流行的是振荡气柱吸能方式,尤其是日本和中国。日本曾经牵头,诸多科技和工业发达的国家参与,在“海明号”船上,一条长80米、宽12米的区域里安装了13个振荡气柱室进行了波浪能发电技术的试验,但最后以失败而告终。在其后的同类吸能方式的实际海况试验中,取得较好的装机容量利用效率为12%左右,难以提高装机容量利用效率。中国在近十几年里安装的能正常运行的电站多数以这种吸能方式。这种流行的吸能方式有何运用缺陷呢?为什么装机容量总利用效率那么低而无法提高。原因是:第一,这种波浪能吸能发电机理将高密度和压缩性能好的工质——“水”转换成低密度和压缩性能差的工质——“气”,吸能装置运行工质的这一更换本身在工作原理的选用上令其吸能效率先天性地大幅降低,运动工质携带的能量是其质量与其速度平方之积的一半,可见,等大体积里的质量越大,即运动工质的密度越大,其运动工质拥有的能量越大:一定体积的流水作为运动工质,它所携带的动能是同等体积和速度的流动空气所携带动能的775倍。可见将在仅仅通过工质体积因素来传输能量的波浪能吸能装置的工质由海水换成空气,在理论上,其吸能率按100%来计算,透平机所能接收到的动能也被“人为地”减小了775倍,天长地久,这无疑是一项巨大的本应该吸收利用而没有吸收利用的能量损失;第二,振荡气柱的吸能方式只能吸收波浪能中上下起伏的涌浪能,即驻波能量,而波浪能中具有的水平冲击力的陡浪能,即行波能量完全没有吸收,全部都被阻档在振荡气柱腔的密封墙之外,放弃行波能量的吸收,这无疑也是一笔巨大的波浪能量损失……;第三,潮差也严重地影响海浪上下起伏时的气室腔体内水面所致的体积变化量与气柱室上方空气体积量之比:两种工质的体积比,涨潮时大于落潮时的,即涨潮时发电机装机容量利用率高一些,而落潮时发电机装机容量利用率就要低一些,即涨潮时,海浪起伏时对气柱室的空气压迫比大一些,落潮时,海浪起伏时对气柱室的空气压迫比小一些。压迫比越大,发电机装机容量利用率高,反之越小。第四,气室腔体工程性要求高,不能出现漏气现象,压缩气体与透平机之间的能量传输接口过程中难以做到绝对不漏气。只要存在漏气,那么就会降低其效率;第五,所吸能的波高下限高,难以吸收小浪花携带的能量:小浪花对应的水面起伏幅度小,不能对气室腔体的体积引起足够的变化量,即振荡气柱对“小浪花”的能量吸收不敏感,可见这种振荡气柱型波浪能吸收技术对波浪能的吸收灵敏度太低,这又失去了一部分能量,其吸能效率又削弱一点,且难以提高,难以达到商业化的实用要求;第六,气室腔体庞大,组合的工程性差,水域利用率低。第七,没有多个振荡气柱组合联运,则难以做到吸能单体之间优势互补,联合形成规模效率效应;第八……。综上所述可知,振荡气柱式吸能方法要向大功率商业化电站发展,必须彻底解决上述问题。实际上,导致吸能效率低下的最主要的原因还是振荡气柱式吸能装置中存在一系列的原理运用不合理所致。基于当前国际国内波浪能利用技术的现状,本发明即是在分析了波浪能开发利用领域里众多已有技术的缺陷,吸取其原理运用不合理的教训,纠正其已有技术中不妥之处的结果,既要吸收驻波能量,也要吸收行波能量;既要能吸收惊涛骇浪的能量,也要能吸收小浪花的能量,同时在常规能源开发过程中利大于弊时,尽力发展“聚集和浓缩能量”的技术,只有在确定利大于弊时,才慎重使用“分散和稀释能量”的方法,如采矿以及非能源开发过程——拆除危房所采用的爆破法等。反之,不采用该法。
发明专利内容
本发明的目的在于针对将水体表层一定厚度的水中运动方向杂乱的波浪所具有的大小不一的断断续续的不稳定的杂碎波浪能聚集起来并将其整流为规则的恒定单向旋转的动力的要求,提供一种含有棘轮、齿条组件的波浪能单向旋转动力机,它由阻浪堤与抑浪板安全系统1、机架系统2、平台系统3、聚能及吸能系统4、杂乱运动整流与传动系统5、稳速系统6、溢能系统7、平台作业高度自动调节系统8、波浪入射方向调节系统9和本装置自用电供电系统10所组成,其中由聚能装置4-1、摆板吸能装置4-2和浮板吸能装置4-3所组成的聚能及吸能系统4、由柔性物9.1、导向滑轮9.2和绞车9.3所组成的波浪入射方向调节系统9和与传动主轴(5-1)联接的旋转动能调节装置中配置了由转动惯量配重块6-1、转动惯量连杆6-2、弹簧6-3、固定连杆座6-4、滑动连杆座6-5组成的稳速系统6、由速控离合器7-1、旋转动能溢能装置7-2所组成的溢能系统7及由传动主轴5-1、主动力棘轮总成组5-2、传动主轴轴承座5.3、动力轴输出装置5.4所组成的杂乱运动整流与传动系统5和本装置自用电供电系统10安装在由平台3-1和平台浮体3-2构成的平台系统3上,平台系统3的水平平面保持水平地上下移动地安装在由立柱2.1、立柱连接横梁2.2、立柱连接对角交叉梁2.3、立柱连接加强角2.4、锚链环2.5、锚链2.6、锚2.7所构成的机架系统2的立柱2.1上,机架系统2整体的上部水平地露出水平面,其立柱2.1下部固定安装在海底,在机架系统2整体迎浪面对波浪入射的前方安装由阻浪堤安全系统1.1和抑浪板安全系统1.2所组成的阻浪堤与抑浪板安全系统1,在平台系统3上的背波面外侧边缘安装着由潮差因素_平台作业高度自动调节系统8.1和浪幅差因素_平台作业高度自动调节系统8.2以及平台作业高度受水平面与浪高影响协调器8.3组成的平台作业高度自动调节系统8。
所述波浪能单向旋转动力机中的阻浪堤与抑浪板安全系统1由阻浪堤安全系统1.1和抑浪板安全系统1.2所组成,其中阻浪堤安全系统1.1由堤体1-1-1、闸板1-1-2、闸板滑道1-1-3、闸板吊绳1-1-4、闸板起吊绞车1-1-5和加强支架1-1-6在本装置主体的前方波浪入射可能性最大的方向构成水中阻浪堤,阻浪堤安全系统1.1的下部由混凝土制成斜坡形突出物且立向安装闸板滑道1-1-3,闸板1-1-2可在闸板起吊绞车1-1-5的作用下在闸板滑道1-1-3上下移动;抑浪板安全系统1.2由抑浪板1-2-1、抑浪柱1-2-2、引板绳1-2-3、索引绳1-2-4、滑动环1-2-5、绞车1-2-6、抑浪滑轮1-2-7和收板架1-2-8所组成,由引板绳1-2-3将抑浪板1-2-1一块块地首尾串连起来,其引板绳1-2-3的总引板绳头和总引板绳尾分别固接在索引绳1-2-4之上,每一块抑浪板1-2-1的一端都设置一个滑动环1-2-5,索引绳1-2-4依次穿过各个滑动环1-2-5后绕过抑浪柱1-2-2上的滑轮1-2-7后,回到绞车1-2-6处,构成闭环绳索;当水域浪高低于危险等级时,抑浪板1-2-1依次安放在收板架1-2-8上;当水域浪高超过危险等级时,即可通过绞车拉动索引绳1-2-4,令抑浪板1-2-1依次下水;水域浪高回落而低于危险等级时,也可以通过绞车拉动索引绳1-2-3,将抑浪板1-2-1依次拉回收板架1-2-8,两个抑浪柱1-2-2之间通过索引绳1-2-4呈辐射状地设置在平台3-1入射浪前方。
所述波浪能单向旋转动力机中的机架系统2由立柱2.1、立柱连接横梁2.2、立柱连接对角交叉梁2.3、立柱连接加强角2.4、锚链环2.5、锚链2.6、锚2.7所组成,其中露出水平面之上的立柱2.1中所有立柱的上端都在同一平面中且与水平面保持水平,由立柱连接横梁2.2将两两相邻的立柱之间逐一连接起来构成的框架,框架的上端端平面与水平面保持一致,框架的每一个内角均固接立柱连接加强角2.4,再由立柱连接对角交叉梁2.3将对角对对角地固接起来;所有立柱2.1的下部深入海底硬质地基中与硬质地基固接;立柱2.1中所有立柱的上端都分别固接着锚链环2.5,锚链环2.5由固接在立柱2.1上端的柱面上的环状物构成,锚链2.6穿过锚链环绕立柱2.1而锁住立柱2.1,锚链2.6的另一端链接锚2.7。
所述波浪能单向旋转动力机中的平台系统3由平台3-1、平台浮体3-2所组成,其中平台3-1由平台连接横梁3.1.1与对应机架系统2的立柱2.1且在立柱2.1上轴向滑动的平台立柱连接套管3.1.2上端外侧面相齐地固接,构成一个可以沿着立柱2.1上下滑动的平台框;在平台框上端平面上设有台面平板3.1.3;平台立柱连接套管3.1.2的长出端向下,并分别在各个平台立柱连接套管3.1.2的下端处逐个轴向地齐头并列地固接一个平台浮体3-2;各个平台浮体3-2之间都以平台浮体连通器3.2.1连通;平台浮体3-2上设置着耐压软管3.2.2,耐压软管3.2.2的另一端与设置在机架系统3顶平面上的水泵3.2.3固接;在平台浮体3-2上端设置着电磁阀组3.2.4,电磁阀组3.2.4由进水电磁阀3.2.4.1和气孔电磁阀3.2.4.2以及气孔电磁阀3.2.4.2的外端连接的气管3.2.4.3;平台浮体3-2是一种内部设置加强拉筋3.2.5的空腔,加强拉筋3.2.5由360度均匀分布的板材固接而成,其垂直于轴线的截面为一种放射状且散开的一端固接于平台浮体3-2的内壁上。
所述波浪能单向旋转动力机中的聚能及吸能系统4由聚能装置4-1、摆板吸能装置4-2和浮板吸能装置4-3所组成,无论是聚能装置4-1、摆板吸能装置4-2,还是浮板吸能装置4-3,全部采用多单体制,多个聚能单体,多个摆板单体,多个浮板单体共同作用于主传动轴上的不同的棘轮上,其中,每一个聚能装置4-1单体都是由一个聚能斗支架4-1-1、一个聚能斗4-1-2、一个波浪入射方向调节系统9所组成,聚能斗支架4-1-1下部固定在平台系统3上,其上部与聚能斗4-1-2连接;聚能斗支架4-1-1的迎浪面立柱上部与聚能斗4-1-2的进浪端以聚能斗4-1-2的出浪端连接点为转动中心活动连接,聚能斗支架4-1-1背浪面立柱上部与聚能斗4-1-2的出浪端可转动连接,使得聚能斗4-1-2在波浪入射方向上,进口端低,而出口端高;聚能斗4-1-2由其底板与中间调向板手9.4构成进浪端宽阔,出浪端狭窄的几何形状,其两侧边的边板的进浪端高,出浪端低,且在其宽阔部安装一个波浪入射方向调节系统9,波浪入射方向调节系统9由柔性物9.1、导向滑轮9.2和绞车9.3所组成,通过柔性物9.1在绞车9.3缠绕和导向滑轮9.2之后与聚能斗4-1-2宽阔部的中间调向板手9.4连接,转动绞车9.3时,即可令聚能斗4-1-2的面向以其转动中心为轴心转动而跟踪波浪入射方向;每一个摆板吸能装置4-2单体都是由一个摆板4-2-1、一个摆杆4-2-2、一个摆杆滑道轮4-2-3、一个摆杆缓冲节4-2-4、一个摆板棘轮部件4-2-7、一个摆杆滑道4-2-6和一个摆板限幅器4.2.13所组成,摆杆4-2-2的根部与摆杆缓冲节4-2-4的一端固接,摆杆缓冲节4-2-4的另一端与摆杆根4-2-5的一端固接,摆杆根4-2-5的另一端与摆板棘轮部件4-2-7的外轮固接在一起,摆杆4-2-2的另一端部与摆杆滑道轮4-2-3固接,其环的平面垂直于摆板棘轮部件4-2-7的运动平面;摆板4-2-1是一块弧形板,其凹面对着波浪入射方向且以其中心线为固接线与摆杆4-2-2固接,在摆板4-2-1的凸面上设置了加强筋4.2.8,在其凹面的侧边边缘处设置拉线4.2.9;摆杆滑道轮4-2-3夹在摆杆滑道4-2-6上运动安装,摆杆滑道4-2-6的两端分别固接在平台系统3上,所构成的平面与摆杆运动构成的平面一致;在摆杆滑道4-2-6一个折角处设有一个止冲簧4.2.10;摆板棘轮部件4-2-7的内轮固接在转轴4.2.11上,转轴4.2.11的轴承座固定安装在平台系统3上;摆板棘轮部件4-2-7与杂乱运动整流与传动系统5中的主棘轮之间设置过渡轮4.2.12,过渡轮4.2.12外缘的一边与摆板棘轮部件4-2-7的外轮咬合,其外缘的另一边又与杂乱运动整流与传动系统5中的主棘轮5.0外齿咬合;摆板棘轮部件4-2-7整体的运动平面与传动主轴5-1的轴线相垂直;每一个摆板限幅器4.2.13单体都是由一个刚性的折角形状的限位掣4-2-13-1、一个弹簧4-2-13-2、一根释放绳4-2-13-3和一个支架4-2-13-4组成,且通过限位掣角部的旋转销子安装在支架4-2-13-4上,支架4-2-13-4的另一端固接在摆杆滑道4-2-6的背水一方的端处;每一个浮体吸能装置4-3单体都是由一个浮体4-3-1、一根绳索A4-3-2-1、一个绳索B4-3-2-2、一个绳索C4.3.2.3、一个滑轮及轴承座A4.3.3.1、一个滑轮及轴承座B4.3.3.2、一个滑轮及轴承座C4.3.3.3、一个滑轮及轴承座D4.3.3.4、一个轴承座承载板4.3.5、一个齿条4-3-6、一个齿条开口滑槽4-3-7、限位槽4-3-7-1、限位销4-3-7-2、一个配重4.3.8和一个浮板限位器4-3-9所组成,浮体4-3-1为板状物,它的一对最大平面分别为上平面和下平面,上下平面分别与绳索固接,上平面固接的绳索A4-3-2-1的一端,其另一端与齿条4-3-6下端固接,齿条4-3-6上端固接着绳索B4-3-2-2的一端,其另一端依次绕过滑轮及轴承座A4.3.3.1和滑轮及轴承座B4.3.3.2之后与配重4.3.8的上端固接,配重4.3.8的下端固接绳索C4.3.2.3的一端,绳索C4.3.2.3的另一端依次绕过滑轮及轴承座C4.3.3.3和滑轮及轴承座D4.3.3.4之后与浮体4-3-1的下平面固接,齿条4-3-6套在齿条开口滑槽4-3-7之中并在其中上下运动;每一个浮板限位器4-3-9单体都是由一个刚性的“T”形的限位掣4-3-9-1、一个弹簧4.3.9.2、隔掣4-3-9-3、隔掣释放触突4-3-9-4和一根释放绳4.3.9.5所组成,且通过限位掣端部的旋转销子安装在齿条开口滑槽4-3-7的下端口处。
所述波浪能单向旋转动力机中的杂乱运动整流与传动系统5由传动主轴5-1、主动力棘轮总成组5-2、传动主轴轴承座5.3、动力轴输出装置5.4所组成,其中,传动主轴5-1由一根空心刚性管构成,其上安装着主动力棘轮总成组5-2,传动主轴5-1穿过主动力棘轮总成组5-2中的所有棘轮且与其内轮壳5.2.1的内壁固接,在主动力棘轮总成组5-2的内轮壳5.2.1上设有棘爪5.2.2活动作用在其外轮壳5.2.3的内圈斜齿上,主动力棘轮总成组5-2的外轮壳上的齿可与浮体所带有的齿条咬合;其上安装了主动力棘轮总成组5-2和稳速系统6的传动主轴5-1水平安装在平台系统3上的轴承座,在传动主轴5-1两端分别通过柔性缓冲联轴器5.1.0与其联轴器5.1.1相固接;其中在本波浪能单向旋转动力机的末级组合单元的传动主轴5-1的一端为本装置的单向旋转动力总输出端,其上通过总柔性缓冲联轴器Z5-1-0固接一个伞齿轮5-1-2,伞齿轮5-1-2与另一个花键转轴5-1-3下端部的伞齿轮5-1-4咬合,花键转轴5-1-3的另一端设置一个可以在花键转轴5-1-3上轴向上下运动的传动伞齿轮5-1-5且与过渡伞齿轮a5-1-6a咬合,过渡伞齿轮a5-1-6a与过渡伞齿轮b5-1-6b联轴,过渡伞齿轮b5-1-6b再与主用能设备的旋转动力装置输入轴I上的伞齿轮5-1-7咬合,传动伞齿轮5-1-5的内孔为花键的且与花键转轴5-1-3相咬合,花键转轴5-1-3与传动伞齿轮5-1-5咬合的端头为锥形,可自由插入传动伞齿轮5-1-5的内孔与之咬合,传动伞齿轮5-1-5可以绕花键转轴5-1-3的轴线作旋转运动的同时可以做轴向自由运动以及脱离或被插入花键转轴5-1-3。
所述波浪能单向旋转动力机中的旋转动能调节装置两个变速器A和B的动力输出轴与输入轴之间的稳速系统6,它由转动惯量配重块6-1、转动惯量连杆6-2、弹簧6-3、固定连杆座6-4、滑动连杆座6-5组成,其中转动惯量配重块6-1呈长流线型,两端分别活动连接转动惯量连杆6-2,转动惯量连杆6-2的另一端与固定连杆座6-4活动连接;固定连杆座6-4固接在两个变速器动力输出轴与输入轴联轴上;弹簧6-3套装在两个变速器输出轴与输入轴联轴上且在固定连杆座6-4与滑动连杆座6-5之间,滑动连杆座6-5安装在两个变速器输出轴与输入轴联轴上且可轴向移动。
所述波浪能单向旋转动力机中的溢能系统7由速控离合器7-1、旋转动能溢能装置7-2所组成,其中速控离合器7-1安装在旋转动能调节装置输入轴的外端通过速控离合器7-1后与旋转动能溢能装置7-2的动力输入轴外端相接。
所述波浪能单向旋转动力机中的平台作业高度自动调节系统8由潮差因素平台作业高度自动调节系统8.1和浪幅差因素_平台作业高度自动调节系统8.2以及平台作业高度受水平面与浪高影响协调器8.3组成,其中,潮差因素_平台作业高度自动调节系统8.1由无浪管8-1-1、无浪管浮体8-1-2、无浪管限位环8-1-3、水平面升降随动器8.1.4、水平面确认开关8-1-5、电磁抱闸器8.1.6所组成;无浪管8-1-1的下端固接一根软管8.1.1A,其另一端为自由开口,在无浪管8-1-1的下端管内设置多层多孔物体,并在其管外表面上固接着无浪管浮体8-1-2且活动地竖直放置在无浪管限位环8-1-3中;水平面升降随动器8.1.4是在水平面升降随动浮体8-1-4-1的一个端面上轴向固接水平面升降随动杆8-1-4-2,在水平面升降随动杆8-1-4-2另一端轴向固接感应探条8-1-4-3;感应探条8-1-4-3由感应探条支架底条8-1-4-3-1和感应探条a8-1-4-3-a、感应探条b8-1-4-3-b组成,感应探条a8-1-4-3-a和感应探条b8-1-4-3-b中间开有条形通孔并分别穿插压紧螺钉压接在感应探条支架底条8-1-4-3-1两端上,构成一个长度可调整的感应探条8-1-4-3;完整的水平面升降随动器8.1.4以其水平面升降随动浮体8-1-4-1在下、以其感应探条8-1-4-3在上轴向垂直于水平面地活动地插装在无浪管8-1-1中,其水平面升降随动杆8-1-4-2的中部和上端套有随动杆限位环8.1.4.4,随动杆限位环8.1.4.4的环面与水平面保持一致;水平面确认开关8-1-5由水平面确认接近开关8.1.5.1和水平面确认接近开关连接扣8.1.5.2和水平面确认接近开关限位槽8.1.5.3所组成的,水平面确认接近开关8.1.5.1由水平面确认接近开关连接扣8.1.5.2安装在固接在平台升降高度互补传送绳8-3-1上且在竖直安装的水平面确认接近开关限位槽8.1.5.3里无障上下运动;电磁抱闸器8.1.6分别固定在安装在平台与每一个立柱2.1最近的角部位置上,电磁抱闸器8.1.6的抱箍围住立柱2.1,当水平面确认接近开关8.1.5.1处于接通状态时,电磁抱闸器8.1.6的抱箍可套在立柱2.1上轴向地上下无障运动;当它处于断开状态时,电磁抱闸器8.1.6的抱箍紧抱立柱2.1而两者之间不能发生轴向相对运动;浪幅差因素_平台作业高度自动调节系统8.2由浪高低随动器8.2.1、浪高度标定器8.2.2、平台随浪升降器8.2.3所组成,其浪高低随动器8.2.1由浪高低随动浮体8-2-1-1、浪高低随动浮体杆8-2-1-2与浪高低随动浮体杆顶头8.2.1.3穿套在浪高低随动器支架8.2.1.0的限位环中之后,浪高低随动器支架8.2.1.0的底座固定安装在平台系统3的边缘处,使得浪高低随动器8.2.1的浪高低随动浮体8-2-1-1、浪高低随动浮体杆8-2-1-2与浪高低随动浮体杆顶头8.2.1.3能垂直于水平面随浪的波动上下运动;其浪高度标定器8.2.2由有齿滑杆8-2-2-1、有齿滑杆固定支架8-2-2-2、浪高度标定横梁8-2-2-3、浪高度标定棘爪8-2-2-4、浪高度标定上限传感绳8-2-2-5和浪高度标定传感探条8-2-2-6所组成,两根有齿滑杆8-2-2-1的上端被有齿滑杆固定支架8-2-2-2的固定环固接地安装在立柱2.1上端的立柱连接横梁2.2上,其下端被有齿滑杆固定支架8-2-2-2的活动环活动地安装在平台3-1的对应边缘上;在两根有齿滑杆8-2-2-1上分别穿过浪高度标定横梁8-2-2-3两端的滑动环而垂直于水平面安装且令浪高度标定横梁8-2-2-3沿在竖直的有齿滑杆8-2-2-1上水平地自由上下运动;在浪高度标定横梁8-2-2-3的两端近有齿滑杆8-2-2-1处分别各安装一个羊角形的浪高度标定棘爪8-2-2-4,其棘爪分别与有齿滑杆8-2-2-1上的齿咬合且阻止浪高度标定横梁8-2-2-3下滑,浪高度标定棘爪8-2-2-4的另一端作为棘爪的控制柄相对地运用浪高度标定上限传感绳8-2-2-5相连接,浪高度标定上限传感绳8-2-2-5从滑轮a8.2.2.6a和滑轮b8.2.2.6b在浪高度标定上限传感绳8-2-2-5的中部连接另一根拉绳——浪高度标定下限传感绳8-2-2-7,该拉绳8-2-2-7的另一端与浪高低随动浮体杆顶头8.2.1.3连接,在浪高度标定横梁8-2-2-3的一端安装浪高度标定感应探条8-2-2-8且在其这一端分别上下连接平台升降高度互补传送绳8-3-1的两端;其平台随浪升降器8.2.3由平台随浪升降器支架8-2-3-1,平台作业高度确认接近开关组8-2-3-2所组成,平台随浪升降器支架8-2-3-1底座与平台3-1固接,其另一端固定安装平台作业高度确认接近开关组8-2-3-2,安装形式是在同一垂线上分三层次迭装,各层所安装的接近开关与浪高度标定感应探头8-2-2-8上的对应感应探条相同的接近距离,每一层都安装着由常闭开关和常开开关组成的组合开关,安装上层的对应组合上开关8.2.3.2中的常闭开关与水平面确认接近开关8.1.5.1串联后共同控制电磁抱闸器8.1.6,其常开开关与平台浮体3-2的排水水泵控制开关和与平台浮体3-2上所设置的气孔电磁阀3.2.4.2接近开关串联,控制平台浮体3-2的排水水泵控制开关和气孔电磁阀3.2.4.2的运行;该组合下开关8.2.3.2中的常闭开关与平台浮体3-2上所设置的进水电磁阀3.2.4.1和气孔电磁阀3.2.4.2的控制开关串联,控制进水电磁阀3.2.4.1和气孔电磁阀3.2.4.2的运行状态;安装中层的组合中开关8.2.3.2中的常开开关与水平面确认接近开关8.1.5.1串联后共同控制电磁抱闸器8.1.6,其常闭开关与平台浮体3-2的排水水泵控制电路串联;平台作业高度受水平面与浪高影响协调器8.3由平台升降高度互补传送绳8-3-1通过平台升降高度互补导向轮8.3.2分别与浪高度标定横梁8-2-2-3上下连接以及与水平面确认接近开关连接扣8.1.5.2的两端连接而构成一个闭合的信息传送绳圈。
以上通过权利要求1至9共同描述了本装置为组合式装置而且具体描述了其中一个组合单元,在该单元中还组合设置了一个独立的为本装置供电的小功率发电机组与波浪能发电动力机结合系统10,其中波浪能发电动力系统的结构与权利要求1关于波浪能单向旋转动力机所述结构一样,只是平台系统3及其平台作业高度自动调节系统8为共用的,其它的部件均小型化且配置一个扭矩与转速技术特性相匹配的发电机而已。
附图说明
附图是本发明波浪能单向旋转动力机原理示意图。
附图1所示,本发明波浪能单向旋转动力机由(9+1)项子系统组成:
阻浪堤安全系统1、机架系统(2)、平台系统(3)、聚能及吸能系统4、杂乱运动整流与传动系统5、稳速系统6、溢能系统7、平台作业高度自动调节系统8、波浪入射方向跟踪系统9,外加一个本装置自用电供电系统10。具有十一个主要功能:
1.本发明具有高吸能灵敏度的性能,能按设计限定浪级吸取弱波浪能;
2.本发明具有溢能功能,能在设计吸取波浪能级上端强波浪能时,自动调整其吸取波浪能总量,不超设计限值,不会让旋转动能调节装置的轴输入功率过载;
3.本发明具有自我保护功能,能在自然破坏力超过设计限定值时脱离旋转动力受动装置而沉入水底安全区进入自我保护区,同时也能浮出水面自动联接旋转动力受动装置进入吸能运行状态,提高了其抗击飓风破坏的能力,提高了本装置自身的安全程度;
4.本发明设置了一系列柔性缓冲联轴器,防止本发明的具体装置在摇荡的工作环境中出现机件之间的偏心运行时引起的机件损坏,即提高了本发明的装置自身运行安全程度和寿命;
5.本发明具有多种形式能量吸收功能,提高了同时吸收波浪能多种不同形式能量的综合吸收程度,它不仅能吸收海浪中类似一种驻波的波动所具有的水质点竖直方向上下运动的涌动能,同时还能吸收海浪中类似一种行波类型的陡波所具有的水质点水平方向运动的拍岸能;它不仅能吸收海浪中强浪能量发电,还能吸收海浪中轻浪能量发电;
6.本发明具有聚集波浪能的功能,它能针对波浪能线能量的特征,运用聚集压缩线长度,提高波浪能的浪高幅度,提高吸能效率;
7.本发明具有消除潮差和浪幅差对吸能效率负面影响,即具有消除后制波或水体对吸能效率负面影响的功能,将吸能摆板与水平面之间的距离自动调整到吸能最佳高度,确保能量吸取率最大,确保吸能高效;
8.本发明具有减少吸能机件自重对吸能效率负面影响的功能,能最大限度地提高其吸能效率;
9.本发明具有机械能量形式之间的转换功能。不存在通过燃烧,热能参与能量形式的转换过程,即不存在热排放现象和温室气体排放现象;
10.本发明具有自我供电的功能,能满足本装置运行过程中的所有电能需求;
11.本发明具有组合功能,能根据能源需要和水域实况进行吸能总量的组合配置。
附图2所示,本发明在本装置波浪入射前方设置了一个水底阻波堤安全系统。
附图3所示,本发明在本装置波浪入射前方设置了一个水面抑浪板安全系统。
附图4所示,本发明的主体设置有机架系统(2)、平台系统(3)、聚能及吸能系统4和杂乱运动整流与传动系统5。
附图5所示,本发明设置的摆板限幅器与聚能斗调向机构。
附图6所示,本发明设置的潮差与浪高对平台作业高度影响协调器。
附图7所示,本发明设置的潮差因素_平台作业高度自动调节机构。
附图8所示,本发明设置的浪高因素_平台作业高度自动调节机构。
附图9所示,本发明设置的浮体齿条及限幅器。
附图10所示,本发明设置的稳速系统
附图11所示,本发明设置的溢能系统
附图12所示,本发明设置的动力输出轴与传动主轴(5-1)自动脱离与联接机构。
具体实施方式
为了实现本发明的十一个功能,本发明采取了以下这具体措施。
1.为了提高吸能灵敏度,本发明采取多个浮体制和多个摆板制,且各浮体的浮力大小和摆板的迎水面积均按水域波浪特征设计,尤其是确定推动旋转动能调节装置进行额定功率运行时所对应的最轻浪级所需浮力大小和摆板最小迎水面积;
2.为了不让旋转动能调节装置的轴输入功率过载,本发明设置了速控自动接入机构——速控离合器可控地与其它旋转动能调节装置联接和设置强浪时,自动减少或人为增加吸取浮体和摆板参与吸能的个数来调控和保持吸取波浪能总量不变;
3.为了安全,本发明设置了平台浮体注水与排水机构、花键轴-传动齿轮自动联轴与脱离的传动机构。在自然破坏力超过设计限定值时,平台浮体自动注水,失去浮力而下沉,与平台系统连接的花键轴随之下沉且从传动齿轮中抽出,即脱离旋转动力受动装置而随着平台系统请于沉入水底安全区进入自我保护区上。自然破坏力小于设计限定值时,人为启动平台浮体排水机构。排水后,平台浮体浮力增加,即浮出水面,其花键轴自动插入传动齿轮的内花键孔,令旋转动力受动装置自动进入吸能运行状态。
4.为了防止机件在摇荡的工作环境中出现偏心运行而损坏,本发明在必要的位置上设置了柔性缓冲联轴器;
5.为了提高了对于波浪能多种不同形式能量的综合吸收程度,本发明设置了浮体吸能机构和摆板吸能机构;
6.本发明具有聚集波浪能的功能,它能针对波浪能线能量的特征,运用压缩波浪能的线能量长度的技术来聚集迎浪面入射波浪能在宽度上的能量,提高其击板的浪高幅度,提高其击板的波浪能线功率,提高吸能量和吸能效率;
7.为了消除潮差和浪幅差对吸能效率负面影响,本发明设置了水平面自动调节系统——潮差因素_平台作业高度自动调节系统和浪高自动调节系统——浪幅差因素_平台作业高度自动调节系统;
8.为了减少浮板齿条吸能机件和摆板吸能机件的自重对吸能效率负面影响,本发明在浮板齿条吸能机构中和摆板吸能机构中均设置了配重,抵消它们各自的自重对其吸能效率的负面影响,可令浮板的浮力和摆板的摆动力最大化地作用在主传动轴的棘轮上,最大限度地提高其吸能效率;
9.本发明所述构成一旦被确定并实施完成,即具有机械能量形式之间的转换功能和具有组合功能以有具有自我供电的能力,无须另外再设置其它机构。
说明书附图标号与零部件编号列表
说明:附图标号为“××(×-×-×)”,零部件编号为“×××.×.×.×.×”。
1.阻浪堤与抑浪板安全系统1、阻浪堤安全系统1.1、堤体(1-1-1)、闸板(1-1-2)、闸板滑道(1-1-3)、闸板吊绳(1-1-4)、闸板起吊绞车(1-1-5)、加强支架(1-1-6)、抑浪板安全系统1.2、抑浪板(1-2-1)、抑浪柱(1-2-2)、引板绳(1-2-3)索引绳(1-2-4)、滑动环(1-2-5)、绞车(1-2-6)、抑浪滑轮(1-2-7)、收板架(1-2-8)
2.机架系统(2)、立柱2.1、立柱连接横梁2.2、立柱连接对角交叉梁2.3、立柱连接加强角2.4、锚链环2.5、锚链2.6、锚2.7
3.平台系统(3)、平台(3-1)、平台连接横梁3.1.1、平台立柱连接套管3.1.2、台面平板3.1.3、平台浮体(3-2)、平台浮体连通器3.2.1、耐压软管3.2.2、水泵3.2.3、电磁阀组3.2.4、进水电磁阀3.2.4.1、气孔电磁阀3.2.4.2、气管3.2.4.3、加强拉筋3.2.5
4.聚能及吸能系统4聚能装置(4-1)、聚能斗支架(4-1-1)、聚能斗(4-1-2)、摆板吸能装置(4-2)、摆板(4-2-1)、摆杆(4-2-2)、摆杆滑道轮(4-2-3)、摆杆缓冲节(4-2-4)、摆杆根(4-2-5)、摆杆滑道(4-2-6)、摆板棘轮部件(4-2-7)、加强筋4.2.8、拉线4.2.9、止冲簧4.2.10、转轴4.2.11、过渡轮4.2.12、摆板限幅器4.2.13、限位掣(4-2-13-1)、弹簧(4-2-13-2)、释放绳(4-2-13-3)、支架(4-2-13-4)、浮板吸能装置(4-3)、浮体(4-3-1)、绳索A(4-3-2-1)、绳索B(4-3-2-2)、绳索C4.3.2.3、滑轮及轴承座A4.3.3.1、滑轮及轴承座B4.3.3.2、滑轮及轴承座C4.3.3.3、滑轮及轴承座D4.3.3.4、轴承座承载板4.3.5、齿条(4-3-6)、齿条开口滑槽(4-3-7)、限位槽(4-3-7-1)、限位销(4-3-7-2)、配重4.3.8、浮板限位器(4-3-9)、限位掣(4-3-9-1)、弹簧4.3.9.2、隔掣(4-3-9-3)、隔掣释放触突(4-3-9-4)、释放绳4.3.9.5
5.杂乱运动整流与传动系统5、主棘轮5.0、传动主轴(5-1)、柔性缓冲联轴器5.1.0、联轴器5.1.1、总柔性缓冲联轴器(Z5-1-0)、伞齿轮(5-1-2)、花键转轴(5-1-3)、伞齿轮(5-1-4)、传动伞齿轮(5-1-5)、过渡伞齿轮a(5-1-6a)、过渡伞齿轮b(5-1-6b)、旋转动力装置输入轴(I)、伞齿轮(5-1-7)、主动力棘轮总成组(5-2)、内轮壳5.2.1、棘爪5.2.2、外轮壳5.2.3、传动主轴轴承座5.3、动力轴输出装置5.4
6.稳速系统6、变速器(A)、变速器(B)转动惯量配重块(6-1)、转动惯量连杆(6-2)、弹簧(6-3)、固定连杆座(6-4)、滑动连杆座(6-5)
7.溢能系统7、速控离合器(7-1)、旋转动能溢能装置(7-2)
8.平台作业高度自动调节系统8、潮差因素平台作业高度自动调节系统8.1、无浪管(8-1-1)、软管8.1.1A、无浪管浮体(8-1-2)、无浪管限位环(8-1-3)、水平面升降随动器8.1.4、水平面升降随动浮体(8-1-4-1)、水平面升降随动杆(8-1-4-2)、感应探条(8-1-4-3)、感应探条支架底条(8-1-4-3-1)、感应探条a(8-1-4-3-a)、感应探条b(8-1-4-3-b)、随动杆限位环8.1.4.4、水平面确认开关(8-1-5)、水平面确认接近开关8.1.5.1、水平面确认接近开关连接扣8.1.5.2、水平面确认接近开关限位槽8.1.5.3、电磁抱闸器8.1.6、浪幅差因素平台作业高度自动调节系统8.2、浪高低随动器8.2.1、浪高低随动器支架8.2.1.0、浪高低随动浮体(8-2-1-1)、浪高低随动浮体杆(8-2-1-2)、浪高低随动浮体杆顶头8.2.1.3、浪高度标定器8.2.2、有齿滑杆(8-2-2-1)、有齿滑杆固定支架(8-2-2-2)、浪高度标定横梁(8-2-2-3)、浪高度标定棘爪(8-2-2-4)、浪高度标定上限传感绳(8-2-2-5)、浪高度标定传感探条(8-2-2-6)、滑轮a8.2.2.6a、滑轮b8.2.2.6b、浪高度标定下限传感绳(8-2-2-7)、浪高度标定感应探条(8-2-2-8)、平台随浪升降器8.2.3、平台随浪升降器支架(8-2-3-1)、平台作业高度确认接近开关组(8-2-3-2)、组合上开关8.2.3.2、组合下开关8.2.3.2、组合中开关8.2.3.2、平台作业高度受水平面与浪高影响协调器8.3、平台升降高度互补传送绳(8-3-1)、平台升降高度互补导向轮8.3.2
9.波浪入射方向调节系统9、柔性物9.1、导向滑轮9.2、绞车9.3、中间调向板手9.4
10.自用电供电系统10
Claims (1)
1.一种含有棘轮、齿条组件的波浪能单向旋转动力机,其特征是它由阻浪堤与抑浪板安全系统(1)、机架系统(2)、平台系统(3)、聚能及吸能系统(4)、杂乱运动整流与传动系统(5)、稳速系统(6)、溢能系统(7)、平台作业高度自动调节系统(8)、波浪入射方向调节系统(9)所组成,其中聚能及吸能系统(4)、波浪入射方向调节系统(9)和在传动主轴(5-1)的轴输出端配置的稳速系统(6)、溢能系统(7)及杂乱运动整流与传动系统(5)安装在平台系统(3)上,平台系统(3)又令其平面保持水平地上下移动地安装在机架系统(2)的立柱(2-1)上,机架系统(2)整体的上部水平地露出水平面,其立柱(2-1)下部固定安装在海底,在机架系统(2)整体迎浪面对波浪入射的前方安装的阻浪堤与抑浪板安全系统(1),在平台系统(3)上的背波面外侧边缘安装着平台作业高度自动调节系统(8);它的阻浪堤与抑浪板安全系统(1)由阻浪堤安全系统和抑浪板安全系统所组成,其中阻浪堤安全系统由堤体(1-1-1)、闸板(1-1-2)、闸板滑道(1-1-3)、闸板吊绳(1-1-4)、闸板起吊绞车(1-1-5)和加强支架(1-1-6)在本装置主体的前方波浪入射可能性最大的方向构成水中阻浪堤,阻浪堤安全系统的下部由混凝土制成斜坡形突出物且立向安装闸板滑道(1-1-3),闸板(1-1-2)可在闸板起吊绞车(1-1-5)的作用下在闸板滑道(1-1-3)上下移动;抑浪板安全系统由抑浪板(1-2-1)、抑浪柱(1-2-2)、引板绳(1-2-3)、索引绳(1-2-4)、滑动环(1-2-5)、绞车(1-2-6)、抑浪滑轮(1-2-7)和收板架(1-2-8)所组成,由引板绳(1-2-3)将抑浪板(1-2-1)一块块地首尾串连起来,其引板绳(1-2-3)的总引板绳头和总引板绳尾分别固接在索引绳(1-2-4)之上,每一块抑浪板(1-2-1)的一端都设置一个滑动环(1-2-5),索引绳(1-2-4)依次穿过各个滑动环(1-2-5)后绕过抑浪柱(1-2-2)上的滑轮(1-2-7)后,回到绞车(1-2-6)处,构成闭环绳索;当水域浪高低于危险等级时,抑浪板(1-2-1)依次安放在收板架(1-2-8)上;当水域浪高超过危险等级时,即可通过绞车拉动索引绳(1-2-4),令抑浪板(1-2-1)依次下水;水域浪高回落而低于危险等级时,也可以通过绞车拉动索引绳(1-2-3),将抑浪板(1-2-1)依次拉回收板架(1-2-8),两个抑浪柱(1-2-2)之间通过索引绳(1-2-4)呈辐射状地设置在平台系统(3)入射浪前方;它的机架系统(2)由立柱(2-1)、立柱连接横梁(2-2)、立柱连接对角交叉梁(2-3)、立柱连接加强角(2-4)、锚链环(2-5)、锚链(2-6)、锚(2-7)所组成,其中露出水平面之上的立柱(2-1)中所有立柱的上端都在同一平面中且与水平面保持水平,由立柱连接横梁(2-2)将两两相邻的立柱之间逐一连接起来构成的框架,框架的上端端平面与水平面保持一致,框架的每一个内角均固接立柱连接加强角(2-4),再由立柱连接对角交叉梁(2-3)将对角对对角固接起来;所有立柱(2-1)的下部深入海底硬质地基中与硬质地基固接;立柱(2-1)中所有立柱的上端都分别固接着锚链环(2-5),锚链环(2-5)由固接在立柱(2-1)上端的柱面上的环状物构成,锚链(2-6)穿过锚链环绕立柱(2-1)而锁住立柱(2-1),锚链(2-6)的另一端链接锚(2-7);它的特征是其平台系统(3)由平台(3-1)、平台浮体(3-2)所组成,其中平台(3-1)由平台连接横梁与对应机架系统(2)的立柱(2-1)且在立柱(2-1)上轴向滑动的平台立柱连接套管上端外侧面相齐地固接,构成一个可以沿着立柱(2-1)上下滑动的平台框;在平台框上端平面上的台面平板(3-1-3);平台立柱连接套管(3-1-2)的长出端向下,并分别在各 个平台立柱连接套管(3-1-2)的下端处逐个轴向地齐头并列地固接一个平台浮体(3-2);各个平台浮体(3-2)之间都以平台浮体连通器(3-2-1)连通;平台浮体(3-2)上设置着耐压软管(3-2-2),耐压软管(3-2-2)的另一端与设置在机架系统(3)顶平面上的水泵(3-2-3)固接;在平台浮体(3-2)上端设置着电磁阀组(3-2-4),电磁阀组(3-2-4)由进水电磁阀(3-2-4-1)和气孔电磁阀(3-2-4-2)以及气孔电磁阀(3-2-4-2)的外端连接的气管(3-2-4-3)组成;平台浮体(3-2)是一种内部设置加强拉筋(3-2-5)的空腔,加强拉筋(3-2-5)由360度均匀分布的板材固接而成,其垂直于轴线的截面为一种放射状且散开的一端固接于平台浮体(3-2)的内壁上;它的聚能与吸能系统(4)由聚能装置(4-1)、摆板吸能装置(4-2)和浮板吸能装置(4-3)所组成,无论是聚能装置(4-1)、摆板吸能装置(4-2),还是浮板吸能装置(4-3),全部采用多单体制,多个聚能单体,多个摆板单体,多个浮板单体共同作用于主传动轴上的不同的棘轮上,其中,每一个聚能装置(4-1)单体都是由一个聚能斗支架(4-1-1)、一个聚能斗(4-1-2)、一个波浪入射方向调节系统(9)所组成,聚能斗支架(4-1-1)下部固定在平台系统(3)上,其上部与聚能斗(4-1-2)连接;聚能斗支架(4-1-1)的迎浪面立柱上部与聚能斗(4-1-2)的进浪端以聚能斗(4-1-2)的出浪端连接点为转动中心活动连接,聚能斗支架(4-1-1)背浪面立柱上部与聚能斗(4-1-2)的出浪端可转动连接,使得聚能斗(4-1-2)在波浪入射方向上,进口端低,而出口端高;聚能斗(4-1-2)由其底板与中间调向板手(9-4)构成进浪端宽阔,出浪端狭窄的几何形状,其两侧边的边板的进浪端高,出浪端低,且在其宽阔部安装一个波浪入射方向调节系统(9),波浪入射方向调节系统(9)由柔性物(9-1)、导向滑轮(9-2)和绞车(9-3)所组成,通过柔性物(9-1)在绞车(9-3)缠绕和导向滑轮(9-2)之后与聚能斗(4-1-2)宽阔部的中间调向板手(9-4)连接,转动绞车(9-3)时,即可令聚能斗(4-1-2)的面向以其转动中心为轴心转动而跟踪波浪入射方向;每一个摆板吸能装置(4-2)单体都是由一个摆板(4-2-1)、一个摆杆(4-2-2)、一个摆杆滑道轮(4-2-3)、一个摆杆缓冲节(4-2-4)、一个摆板棘轮部件(4-2-7)、一个摆杆滑道(4-2-6)和一个摆板限幅器(4-2-13)所组成,摆杆(4-2-2)的根部与摆杆缓冲节(4-2-4)的一端固接,摆杆缓冲节(4-2-4)的另一端与摆杆根(4-2-5)的一端固接,摆杆根(4-2-5)的另一端与摆板棘轮部件(4-2-7)的外轮固接在一起,摆杆(4-2-2)的另一端部与摆杆滑道轮(4-2-3)固接,其环的平面垂直于摆板棘轮部件(4-2-7)的运动平面;摆板(4-2-1)是一块弧形板,其凹面对着波浪入射方向且以其中心线为固接线与摆杆(4-2-2)固接,在摆板(4-2-1)的凸面上设置了加强筋(4-2-8),在其凹面的侧边边缘处设置拉线(4-2-9);摆杆滑道轮(4-2-3)夹在摆杆滑道(4-2-6)上运动安装,摆杆滑道(4-2-6)的两端分别固接在平台系统(3)上,所构成的平面与摆杆运动构成的平面一致;在摆杆滑道(4-2-6)一个折角处设有一个止冲簧(4-2-10);摆板棘轮部件(4-2-7)的内轮固接在转轴(4-2-11)上,转轴(4-2-11)的轴承座固定安装在台面平板(3-1-3)迎浪端的下面;摆板棘轮部件(4-2-7)与杂乱运动整流与传动系统(5)中的主棘轮之间设置过渡轮(4-2-12),过渡轮(4-2-12)外缘的一边与摆板棘轮部件(4-2-7)的外轮咬合,其外缘的另一边又与杂乱运动整流与传动系统(5)中的主棘轮(5-0)外齿咬合;摆板棘轮部件(4-2-7)整体的运动平面与传动主轴 (5-1)的轴线相垂直;每一个摆板限幅器(4-2-13)单体都是由一个刚性的折角形状的限位掣(4-2-8-1)、一个弹簧(4-2-8-2)、一根释放绳(4-2-8-3)和一个支架(4-2-8-4)组成,且通过限位掣角部的旋转销子安装在支架(4-2-8-4)上,支架(4-2-8-4)的另一端固接在摆杆滑道(4-2-6)的背水一方的端处;每一个浮体吸能装置(4-3)单体都是由一个浮体(4-3-1)、一根绳索A(4-3-2-1)、一根绳索B(4-3-2-2)、一根绳索C(4-3-2-3)、一个滑轮及轴承座A(4-3-3-1)、一个滑轮及轴承座B(4-3-3-2)、一个滑轮及轴承座C(4-3-3-3)、一个滑轮及轴承座D(4-3-3-4)、一个轴承座承载板(4-3-5)、一个齿条(4-3-6)、一个齿条开口滑槽(4-3-7)、限位槽(4-3-7-1)、限位销(4-3-7-2)、一个配重(4-3-8)和一个浮板限位器(4-3-9)所组成,浮体(4-3-1)为板状物,它的一对最大平面分别为上平面和下平面,上下平面分别与绳索固接,上平面固接的绳索A(4-3-2-1)的一端,其另一端与齿条(4-3-6)下端固接,齿条(4-3-6)上端固接着绳索B(4-3-2-2)的一端,其另一端依次绕过滑轮及轴承座A(4-3-3-1)和滑轮及轴承座B(4-3-3-2)之后与配重(4-3-8)的上端固接,配重(4-3-8)的下端固接绳索C(4-3-2-3)的一端,绳索C(4-3-2-3)的另一端依次绕过滑轮及轴承座(4-3-3-3)C和滑轮及轴承座D(4-3-3-4)之后与浮体(4-3-1)的下平面固接,齿条(4-3-4)的套在齿条开口滑槽(4-3-7)之中并在其中上下运动;每一个浮板限位器(4-3-9)单体都是由一个刚性的“T”形的限位掣(4-3-9-1)、一个弹簧(4-3-9-2)、隔掣(4-3-9-3)、隔掣释放触突(4-3-9-4)和一根释放绳(4-3-9-5)所组成,且通过限位掣端部的旋转销子安装在齿条开口滑槽(4-3-7)的下端口处;它的杂乱运动整流与传动系统(5)由传动主轴(5-1)、主动力棘轮总成组(5-2)、传动主轴轴承座(5-3)、动力轴输出装置(5-4)所组成,其中,传动主轴(5-1)由一根空心刚性管构成,其上安装着主动力棘轮组(5-2),传动主轴(5-1)穿过主动力棘轮总成组(5-2)中的所有棘轮且与其内轮壳(5-2-1)的内壁固接,在动力棘轮总成的内轮壳(5-2-1)上设有棘爪(5-2-2)活动作用在其外轮壳(5-2-3)的内圈斜齿上,主动力棘轮总成组(5-2)的外轮壳上的齿可与浮体所带有的齿条咬合;其上安装了主动力棘轮总成组(5-2)和稳速系统(6)的传动主轴(5-1)水平安装在平台系统(3)上的轴承座,在传动主轴(5-1)两端分别通过柔性缓冲联轴器(5-1-0)与其联轴器(5-1-1)相固接;其中在本波浪能单向旋转动力机的末级组合单元的传动主轴(5-1)的一端为本装置的单向旋转动力总输出端,其上通过总柔性缓冲联轴器固接一个伞齿轮(5-1-2),伞齿轮(5-1-2)与另一个花键转轴(5-1-3)下端部的伞齿轮(5-1-4)咬合,花键转轴(5-1-3)的另一端设置一个可以在花键转轴(5-1-3)上轴向上下运动的传动伞齿轮(5-1-5)且与过渡伞齿轮(5-1-6a)咬合,过渡伞齿轮a(5-1-6a)与过渡伞齿轮b(5-1-6b)联轴,过渡伞齿轮b(5-1-6b)再与主用能设备的旋转动力受力装置输入轴(I)上的伞齿轮(5-1-7)咬合,传动伞齿轮(5-1-5)的内孔为花键的且与花键转轴(5-1-3)相咬合,花键转轴(5-1-3)与传动伞齿轮(5-1-5)咬合的端头为锥形,可自由插入传动伞齿轮(5-1-5)的内孔与之咬合,传动伞齿轮(5-1-5)可以绕花键转轴(5-1-3)的轴线作旋转运动的同时可以做轴向自由运动以及脱离或被插入花键转轴(5-1-3);设置于旋转动能受力装置的两个变速器(A、B)的动力输出轴与输入轴之间的稳速系统(6),它由转动惯量配重块(6-1)、转动 惯量连杆(6-2)、弹簧(6-3)、固定连杆座(6-4)、滑动连杆座(6-5)组成,其中转动惯量配重块(6-1)呈长流线型,两端分别活动连接转动惯量连杆(6-2),转动惯量连杆(6-2)的另一端与固定连杆座(6-4)活动连接;固定连杆座(6-4)固接在两个变速器动力输出轴与输入轴联轴上;弹簧(6-3)套装在两个变速器输出轴与输入轴联轴上且在固定连杆座(6-4)与滑动连杆座(6-5)之间,滑动连杆座(6-5)安装在两个变速器输出轴与输入轴联轴上且可轴向移动;它的溢能系统(7)由速控离合器(7-1)、溢能旋转动能受力装置(7-2)所组成,其中速控离合器(7-1)安装在主旋转动能受力装置输入轴的外端通过速控离合器(7-1)后与溢能旋转动能受力装置(7-2)的动力输入轴外端相接;它的平台作业高度自动调节系统(8)由潮差因素_平台作业高度自动调节系统(8-1)和浪幅差因素_平台作业高度自动调节系统(8-2)以及平台作业高度受水平面与浪高影响协调器(8-3)组成,其中,潮差因素_平台作业高度自动调节系统(8-1)由无浪管(8-1-1)、无浪管浮体(8-1-2)、无浪管限位环(8-1-3)、水平面升降随动器(8-1-4)、水平面确认开关(8-1-5)、电磁抱闸器(8-1-6)所组成;无浪管(8-1-1)的下端固接一根软管(8-1-1A),其另一端为自由开口,在无浪管(8-1-1)的下端管内设置多层多孔物体,并在其管外表面上固接着无浪管浮体(8-1-2)且活动地竖直放置在无浪管限位环(8-1-3)中;水平面升降随动器(8-1-4)是在水平面升降随动浮体(8-1-4-1)的一个端面上轴向固接水平面升降随动杆(8-1-4-2),在水平面升降随动杆(8-1-4-2)另一端轴向固接感应探条(8-1-4-3);感应探条(8-1-4-3)由感应探条支架底条(8-1-4-3-1)和感应探条a(8-1-4-3-a)、感应探条b(8-1-4-3-b)组成,感应探条a(8-1-4-3-a)和感应探条b(8-1-4-3-b)中间开有条形通孔并分别穿插压紧螺钉压接在感应探条支架底条(8-1-4-3-1)两端上,构成一个长度可调整的感应探条(8-1-4-3);完整的水平面升降随动器(8-1-4)以其水平面升降随动浮体(8-1-4-1)在下、以其感应探条(8-1-4-3)在上轴向垂直于水平面地活动地插装在无浪管(8-1-1)中,其水平面升降随动杆(8-1-4-2)的中部和上端套有随动杆限位环(8-1-4-4),随动杆限位环(8-1-4-4)的环面与水平面保持一致;水平面确认开关(8-1-5)由水平面确认接近开关(8-1-5-1)和水平面确认接近开关连接扣(8-1-5-2)和水平面确认接近开关限位槽(8-1-5-3)所组成的,水平面确认接近开关(8-1-5-1)由水平面确认接近开关连接扣(8-1-5-2)安装在固接在平台升降高度互补传送绳(8-3-1)上且在竖直安装的水平面确认接近开关限位槽(8-1-5-3)里无障上下运动;电磁抱闸器(8-1-6)分别固定安装在平台与每一个立柱(2-1)最近的角部位置上,电磁抱闸器(8-1-6)的抱箍围住立柱(2-1),当水平面确认接近开关(8-1-5-1)处于接通状态时,电磁抱闸器(8-1-6)的抱箍可套在立柱(2-1)上轴向地上下无障运动;当它处于断开状态时,电磁抱闸器(8-1-6)的抱箍紧抱立柱(2-1)而两者之间不能发生轴向相对运动;浪幅差因素_平台作业高度自动调节系统(8-2)由浪高低随动器(8-2-1)、浪高度标定器(8-2-2)、平台随浪升降器(8-2-3)所组成,其浪高低随动器(8-2-1)由浪高低随动浮体(8-2-1-1)、浪高低随动浮体杆(8-2-1-2)与浪高低随动浮体杆顶头(8-2-1-3)穿套在浪高低随动器支架(8-2-1-0)的限位环中之后,浪高低随动器支架(8-2-1-0)的底座固定安装在平台系统(4)的边缘处,使得浪高低随动器(8-2-1)的 浪高低随动浮体(8-2-1-1)、浪高低随动浮体杆(8-2-1-2)与浪高低随动浮体杆顶头(8-2-1-3)能垂直于水平面随浪的波动上下运动;其浪高度标定器(8-2-2)由有齿滑杆(8-2-2-1)、有齿滑杆固定支架(8-2-2-2)、浪高度标定横梁(8-2-23)、浪高度标定棘爪(8-2-2-4)、浪高度标定传感绳(8-2-2-5)和浪高度标定传感探条(8-2-2-6)所组成,两根有齿滑杆(8-2-2-1)的上端被有齿滑杆固定支架(8-2-2-2)的固定环固接地安装在立柱(2-1)上端的立柱连接横梁(2-2)上,其下端被有齿滑杆固定支架(8-2-2-2)的活动环活动地安装在平台(3-1)的对应边缘上;在两根有齿滑杆(8-2-2-1)上分别穿过浪高度标定横梁(8-2-2-3)两端的滑动环而垂直于水平面安装且令浪高度标定横梁(8-2-2-3)沿在竖直的有齿滑杆(8-2-2-1)上水平地自由上下运动;在浪高度标定横梁(8-2-2-3)的两端近有齿滑杆(8-2-2-1)处分别各安装一个羊角形的浪高度标定棘爪(8-2-2-4),其棘爪分别与有齿滑杆(8-2-2-1)上的齿咬合且阻止浪高度标定横梁(8-2-2-3)下滑,浪高度标定棘爪(8-2-2-4)的另一端作为棘爪的控制柄相对地运用浪高度标定上限传感绳(8-2-2-5)相连接,浪高度标定上限传感绳(8-2-2-5)从滑轮a(8-2-2-6a)和滑轮b(8-2-2-6b)在浪高度标定上限传感绳(8-2-2-5)的中部连接另一根拉绳——浪高度标定下限传感绳(8-2-2-7),该拉绳(8-2-2-7)的另一端与浪高低随动浮体杆顶头(8-2-1-3)连接,在浪高度标定横梁(8-2-2-3)的一端安装浪高度标定感应探条(8-2-2-8)且在其这一端分别上下连接平台升降高度互补传送绳(8-3-1)的两端;其平台随浪升降器(8-2-3)由平台随浪升降器支架(8-2-3-1),平台作业高度确认接近开关组(8-2-3-2)所组成,平台随浪升降器支架(8-2-3-1)底座与平台(3-1)固接,其另一端固定安装平台作业高度确认接近开关组(8-2-3-2),安装形式是在同一垂线上分三层次迭装,各层所安装的接近开关与浪高度标定感应探头(8-2-2-8)上的对应感应探条相同的接近距离,每一层都安装着由常闭开关和常开开关组成的组合开关,安装上层的对应组合开关(8-2-3-2)中的常闭开关与水平面确认接近开关(8-1-5-1)串联后共同控制电磁抱闸器(8-1-6),其常开开关与平台浮体(3-2)的排水水泵控制开关和与平台浮体(3-2)上所设置的气孔电磁阀(3-2-4-2)接近开关串联,控制平台浮体(3-2)的排水水泵控制开关和气孔电磁阀(3-2-4-2)的运行;该组合开关(8-2-3-2)中的常闭开关与平台浮体(3-2)上所设置的进水电磁阀(3-2-4-1)和气孔电磁阀(3-2-4-2)的控制开关串联,控制电磁阀(3-2-4-1)和(3-2-4-2)的运行状态;安装中层的组合开关(8-2-3-2)中的常开开关与水平面确认接近开关(8-1-5-1)串联后共同控制电磁抱闸器(8-1-6),其常闭开关与平台浮体(3-2)的排水水泵控制电路串联;平台作业高度受水平面与浪高影响协调器(8-3)由平台升降高度互补传送绳(8-3-1)通过平台升降高度互补导向轮(8-3-2)分别与浪高度标定横梁(8-2-2-3)上下连接以及与水平面确认接近开关连接扣(8-1-5-2)的两端连接而构成一个闭合的信息传送绳圈。
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