CN102182616A - 利用海浪动能进行二次发电的装置 - Google Patents

Abstract

一种利用海浪动能进行二次发电的装置，其特征在于：它包括水上发电装置和岸上发电装置；所述的水上发电装置包括浮箱，在浮箱内设有传动齿轮箱，转动轴的后部上固定设有惯性轮和大车轮，所述的传动轴通过反转纠正增速齿轮箱与一级发电机连接；所述的岸上发电装置包括提升机、增速变速箱和二次发电机，所述的提升机的提升链条上设有重力滑车，重力滑车的车轮在辅设于其下方的滑轨上运行处于上方的提升链轮通过增速变速箱与二次发电机连接；一级发电机与减速机之间通过电缆连接。本发明装置结构更为简单合理，成本低，发电规模较大，发电量较为稳定、连续。

Description

利用海浪动能进行二次发电的装置

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别是一种利用海浪动能进行二次发电的装置。

背景技术

清洁能源的开发是我国乃至世界最热门的课题，水电、风电、光伏电的开发已渐成熟。海浪、潮汐能量的开发也如火如荼，但尚有进一步开发余地。大海具有以下特点：海水的浮力巨大，并且无风有浪，只是浪大浪小而已；海水与河水不同的是海浪总是一长排一长排的滚滚向前推进，形成一排排有序的浪峰和浪谷，即使万吨海轮都要前后摇摆，其动能之大可见一斑。因此，研发一种设备把这无穷无尽的海浪动力转化为电能具有重大意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构设计合理、可操作性强、发电效果好的利用海浪动能进行二次发电的装置。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种利用海浪动能进行二次发电的装置，其特点是：它包括水上发电装置和岸上发电装置；

所述的水上发电装置包括浮箱，浮箱上固定设有若干条锚链，在浮箱内设有传动齿轮箱，传动齿轮箱内所设的一对啮合的齿轮上分别连接设有伸出传动齿轮箱的转动轴和传动轴，转动轴的后部上固定设有惯性轮和大车轮，转动轴的尾部通过轴承连接设有止跳轮，止跳轮的上方设有固定在浮箱上的带轨道的限位板，止跳轮在轨道内运转；在惯性轮下方的浮箱上还设有刹车器，所述的刹车器由油压器和固定在其上的刹车板构成；

所述的传动轴通过反转纠正增速齿轮箱与一级发电机连接；所述的反转纠正齿轮箱包括动力输入齿轮，动力输入齿轮直接设在传动轴上、或者通过传动机构连接在传动轴上，动力输入齿轮两侧分别设有一同轴传动齿轮组，动力输入齿轮与其中一同轴传动齿轮组的小齿轮啮合、与另一同轴传动齿轮组的小齿轮之间通过过渡轮啮合连接，2组同轴传动齿轮组的大齿轮之间啮合连接设有动力输出齿轮，动力输出齿轮上连接设有动力输出轴；所述的一级发电机直接设在动力输出轴上、或者通过传动机构与动力输出轴连接；在同轴传动齿轮组的大齿轮上设有若干个滚柱槽，滚柱槽内设有滚柱，滚柱槽一端的槽宽大于滚柱的直径，另一端的槽宽小于滚柱的直径；

所述的岸上发电装置包括提升机、增速变速箱和二次发电机，所述的提升机由减速机、提升链轮和设在提升链轮上的提升链条组成，在提升链条上设有重力滑车，重力滑车的车轮在辅设于其下方的滑轨上运行，重力滑车的下端设有滑车刹车器；处于上方的提升链轮通过增速变速箱与二次发电机连接；

一级发电机与减速机之间通过电缆连接。

以上是本发明的进一步优选技术方案。

1、本发明所述的利用海浪动能进行二次发电的装置中：还可以在浮箱的底部设有密闭式的下潜水仓，下潜水仓上设有进出水管，在下潜水仓上方的浮箱内设有空气压缩机，空气压缩机的空气导管通入设在下潜水仓内的控制箱内，空气导管端部设有电磁阀，控制箱上设有与下潜水仓连通的管道，控制箱内还设有水位传感器。这样，在发生危害本发明的风浪灾害时，可以通过空气压缩机在下潜水仓内注满水，然后将整个浮箱沉入海底并通过锚链固定，从而可以避免灾害对本发明的损害。

2、本发明可以使用常规的刹车器实现重力滑车的刹车，优选下述刹车器方案：所述的滑车刹车器包括固定在重力滑车上的壳体，壳体内设有刹车电机和螺杆槽，刹车电机的输出端通过传动齿轮与螺母齿轮连接，螺母齿轮与设在螺杆槽内的螺杆连接；在滑轨的侧方设有与螺杆配合刹车的带锯齿状刹车槽的刹车槽板。这样，需要刹车时，启动刹车电机，在刹车电机的带动下，螺杆的一端伸出壳体，并卡在锯齿状刹车板的锯齿刹车槽中，从而实现安全平稳的停车。

3、本发明的减速机的变速箱可以通过常规的传动机构提升链轮连接，也可以直接与提升链轮连接，最优选通过蜗轮蜗杆与提升链轮连接。

4、本发明利用海浪动能进行二次发电的装置中所述的增速变速箱是实现增速的齿轮箱，可以按需要选用现有技术中的可以实现增速的变速箱，优选下述增速变速箱：它包括箱体，在箱体内设有2根固定在箱体上的齿轮轴，在每根齿轮轴上设有若干组大小连体齿轮，2根齿轮轴上的大小连体齿轮互相啮合。

本发明装置的水上发电装置是利用海浪的浮力和大车轮的滚动结合起米，以驱动发电机发电。当浮箱受大海横向海浪的抬升和冲击下向一侧倾斜时，大车轮就会立即向斜坡下滚动，当大车轮滚到最低点时，依靠惯性还要向前继续滚动超过最低点，此时海浪继续前行在把浮箱另一侧抬升，原来升高的一侧则降低到浪谷里形成一个反向的斜坡，已过了最低点的大车轮此时被抬升到最高点旁，重力推动大车轮继续向前滚动，就这样在浪峰与浪谷的作用下，大车轮不停顿的滚动，然后通过齿轮箱驱动传动轴的转动。再通过反转纠正增速齿轮箱传至一级发电机进行发电。反转纠正增速齿轮箱中所述的大齿轮中的滚柱在滚柱槽内滚动，当滚动至槽宽小于（含等于）滚柱的直径的那一端时，可以卡住大齿轮，让其协同小齿轮转动，反之，则不转。从而实现传动过程中的反转纠正，使本发明运行更为平稳，无论大车轮正转反转，都能使传动轴实现正转。

转动轴上所设的惯性轮可以增强大车轮旋转的扭力和前进的惯性，尽可能的造成大车轮能连续不断的旋转转动，使一级发电机获得持续的动力。

所述的浮箱内可以有一套设备，也可以有2至3套设备并排发电，浮箱通过锚链固定在海桩基柱上，当潮水涨跌时，浮箱能随着潮水升高、降低。浮箱内的所设的限位板与止跳轮配合使用，可以实现大车轮只能滚动不会跳动，风浪太大时不会撞击浮箱。惯性轮下方所设的刹车器有二种用途，一种是当需要更换大车轮时，可以实现刹车制动，二是当台风灾害袭击时，暂停发电，刹住大车轮防止太大的海浪造成设备转速太快而损坏。刹车器使用时，油压器上升顶起刹车板，使惯性轮不能转动，从而限制了大车轮的转动。

一级发电机进行发电后，其电源将通过电缆输送至岸上发电装置，带动其进行二次发电，下面解析其原理：将水上发电装置用电缆引至岸上发电装置，岸上发电装置可以装在有合适落差的山坡或者建立的海上平台上。一级发电的电源驱动减速机将提升链条上所设的重力滑车一点一点的提升到几十米、甚至百米以上的高度，造成一个巨大的势能，重力滑车通过增速变速箱与二次发电机连接，在徐徐降低重力滑车的过程中，将势能转化为巨大动能进行稳定的持续的大电量发电。

由于重力滑车的提升相对缓慢，而且提升时不能发电，二次发电机就得暂停，为使二次发电机不停顿的工作就可以建多个提升机，多个提升机的重力滑车此升彼降即可联合造成持续的动能输出，供二次发电机不间断的连续发出稳定的电量。

当重力滑车的势能不释放时就可以实现能量储存，一级发电机所发的电能就会以势能的形式被储存起来了。需要发电时，随时释放，非常的方便容易，如想更大的储存，只要多建几个提升机并增加重力滑车的重量即可。    本发明的重力滑车可用廉价的混凝土浇制，既经济又耐腐蚀，所设的滑轨可用铁轨建立在斜坡上。

重力滑车提升的安全可以由滑车刹车器保障，它能防止重力滑车失控下滑造成危险。岸上发电装置所发出的电源是可以方便地利用的清洁、稳定、持续的能源。

与现有技术相比，本发明装置结构更为简单合理，成本低，发电规模较大，发电量较为稳定、连续。

附图说明

图1为本发明的水上发电装置的一种结构示意图。

图2为反转纠正增速齿轮箱的大齿轮的一种结构示意图。

图3为反转纠正增速齿轮箱的一种结构示意图。

图4为本发明的岸上发电装置的一种结构示意图。

图5为滑车刹车器的一种结构示意图。

图6为本发明的岸上发电装置的增速齿轮箱的一种结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1-4，一种利用海浪动能进行二次发电的装置，它包括水上发电装置和岸上发电装置；

所述的水上发电装置包括浮箱1，浮箱1上固定设有若干条锚链13，在浮箱1内设有传动齿轮箱2，传动齿轮箱2内所设的一对啮合的齿轮上分别连接设有伸出传动齿轮箱2的转动轴7和传动轴8，转动轴7的后部上固定设有惯性轮3和大车轮4，转动轴7的尾部通过轴承连接设有止跳轮4，止跳轮4的上方设有固定在浮箱2上的带轨道的限位板6，止跳轮4在轨道内运转；在惯性轮3下方的浮箱1上还设有刹车器，所述的刹车器由油压器18和固定在其上的刹车板9构成；

所述的传动轴8通过反转纠正增速齿轮箱10与一级发电机11连接；所述的反转纠正齿轮箱10包括动力输入齿轮22，动力输入齿轮22直接设在传动轴8上、或者通过传动机构连接在传动轴8上，动力输入齿轮22两侧分别设有一同轴传动齿轮组，动力输入齿轮22与其中一同轴传动齿轮组的小齿轮23啮合、与另一同轴传动齿轮组的小齿轮23之间通过过渡轮24啮合连接，2组同轴传动齿轮组的大齿轮19之间啮合连接设有动力输出齿轮25，动力输出齿轮25上连接设有动力输出轴；所述的一级发电机11直接设在动力输出轴上、或者通过传动机构与动力输出轴连接；在同轴传动齿轮组的大齿轮19上设有若干个滚柱槽20，滚柱槽20内设有滚柱21，滚柱槽20一端的槽宽大于滚柱21的直径，另一端的槽宽小于滚柱21的直径；

所述的岸上发电装置包括提升机、增速变速箱30和二次发电机31，所述的提升机由减速机32、提升链轮26和设在提升链轮26上的提升链条29组成，在提升链条29上设有重力滑车28，重力滑车28的车轮在辅设于其下方的滑轨上运行，重力滑车28的下端设有滑车刹车器27；处于上方的提升链轮26通过增速变速箱30与二次发电机31连接；

一级发电机11与减速机32之间通过电缆12连接。

实施例2，实施例1所述的利用海浪动能进行二次发电的装置中：浮箱1的底部设有密闭式的下潜水仓16，下潜水仓16上设有进出水管17，在下潜水仓16上方的浮箱1内设有空气压缩机14，空气压缩机14的空气导管通入设在下潜水仓15内的控制箱15内，空气导管端部设有电磁阀，控制箱15上设有与下潜水仓16连通的管道，控制箱15内还设有水位传感器。

实施例3，参照图5，实施例1或2所述的利用海浪动能进行二次发电的装置中：所述的滑车刹车器27包括固定在重力滑车28上的壳体36，壳体36内设有刹车电机34和螺杆槽39，刹车电机34的输出端通过传动齿轮35与螺母齿轮37连接，螺母齿轮37与设在螺杆槽39内的螺杆38连接；在滑轨的侧方设有与螺杆38配合刹车的带锯齿状刹车槽的刹车槽板30。

实施例4，实施例1或2或3所述的利用海浪动能进行二次发电的装置中：减速机32的变速箱通过蜗轮蜗杆33与提升链轮26连接。

实施例5，参照图6，实施例1或2或3或4中，所述的利用海浪动能进行二次发电的装置中：所述的增速变速箱30包括箱体40，在箱体40内设有2根固定在箱体40上的齿轮轴41，在每根齿轮轴41上设有若干组大小连体齿轮42，2根齿轮轴41上的大小连体齿轮42互相啮合。

Claims (5)

1.一种利用海浪动能进行二次发电的装置，其特征在于：它包括水上发电装置和岸上发电装置；

所述的水上发电装置包括浮箱，浮箱上固定设有若干条锚链，在浮箱内设有传动齿轮箱，传动齿轮箱内所设的一对啮合的齿轮上分别连接设有伸出传动齿轮箱的转动轴和传动轴，转动轴的后部上固定设有惯性轮和大车轮，转动轴的尾部通过轴承连接设有止跳轮，止跳轮的上方设有固定在浮箱上的带轨道的限位板，止跳轮在轨道内运转；在惯性轮下方的浮箱上还设有刹车器，所述的刹车器由油压器和固定在其上的刹车板构成；

所述的传动轴通过反转纠正增速齿轮箱与一级发电机连接；所述的反转纠正齿轮箱包括动力输入齿轮，动力输入齿轮直接设在传动轴上、或者通过传动机构连接在传动轴上，动力输入齿轮两侧分别设有一同轴传动齿轮组，动力输入齿轮与其中一同轴传动齿轮组的小齿轮啮合、与另一同轴传动齿轮组的小齿轮之间通过过渡轮啮合连接，2组同轴传动齿轮组的大齿轮之间啮合连接设有动力输出齿轮，动力输出齿轮上连接设有动力输出轴；所述的一级发电机直接设在动力输出轴上、或者通过传动机构与动力输出轴连接；在同轴传动齿轮组的大齿轮上设有若干个滚柱槽，滚柱槽内设有滚柱，滚柱槽一端的槽宽大于滚柱的直径，另一端的槽宽小于滚柱的直径；

所述的岸上发电装置包括提升机、增速变速箱和二次发电机，所述的提升机由减速机、提升链轮和设在提升链轮上的提升链条组成，在提升链条上设有重力滑车，重力滑车的车轮在辅设于其下方的滑轨上运行，重力滑车的下端设有滑车刹车器；处于上方的提升链轮通过增速变速箱与二次发电机连接；

一级发电机与减速机之间通过电缆连接。

2.根据权利要求1所述的利用海浪动能进行二次发电的装置，其特征在于：浮箱的底部设有密闭式的下潜水仓，下潜水仓上设有进出水管，在下潜水仓上方的浮箱内设有空气压缩机，空气压缩机的空气导管通入设在下潜水仓内的控制箱内，空气导管端部设有电磁阀，控制箱上设有与下潜水仓连通的管道，控制箱内还设有水位传感器。

3.根据权利要求1所述的利用海浪动能进行二次发电的装置，其特征在于：所述的滑车刹车器包括固定在重力滑车上的壳体，壳体内设有刹车电机和螺杆槽，刹车电机的输出端通过传动齿轮与螺母齿轮连接，螺母齿轮与设在螺杆槽内的螺杆连接；在滑轨的侧方设有与螺杆配合刹车的带锯齿状刹车槽的刹车槽板。

4.根据权利要求1所述的利用海浪动能进行二次发电的装置，其特征在于：减速机的变速箱通过蜗轮蜗杆与提升链轮连接。

5.根据权利要求1所述的利用海浪动能进行二次发电的装置，其特征在于：所述的增速变速箱包括箱体，在箱体内设有2根固定在箱体上的齿轮轴，在每根齿轮轴上设有若干组大小连体齿轮，2根齿轮轴上的大小连体齿轮互相啮合。

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