CN102182619B - 一种用海水波浪发电的机械装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用海水波浪发电的机械装置，它由圆柱桶形导向杆、带有圆柱筒形导向筒的浮球、圆柱筒形移动杆、三角形横梁、传动杆、活塞式水泵及水轮发电机组成，导向杆垂直海水平面固定于海底，导向杆上套着浮球上的导向筒，导向杆内插着移动杆；三角形横梁两端与移动杆顶端相连，三角形横梁的下弦下侧面中间连着万向节；传动杆上端与万向节另一端相连，传动杆下端连着活塞并插在水泵内；水泵上下穿过浮球正中间并固定在浮球上，水泵下端为喇叭口形带法兰经螺栓与水轮发电机相连。其原理是浮球遇到波浪沿导向杆上下移动，带动移动杆、传动杆使水泵抽水排水推动水轮发电机发电。本发明结构简单合理、造价低、经济环保、能量转换率高。

Description

一种用海水波浪发电的机械装置
技术领域
本发明涉及一种用海水波浪发电的机械装置，适用于海上及大型湖泊有浪的水面上使用。
背景技术
目前利用海水波浪发电的配套装置有：海洋波能发电机、利用海洋涌动能量建设海底发电厂、海洋波能发电装置等，各自具有不同的特点，海洋波能发电机结构合理，能吸收海水波浪涌动产生的能量，发电过程不会污染环境，但由浮漂接收过来的能量传到发电机，要经过多道环节转换，能量损失较大，发电机转动速度不均匀，输出的电流电压波动较大，需变电装置功率大，能量转化率低；利用海洋涌动能量建设海底发电厂能很好的解决了落差和能量转化问题，发电不受海水涨潮、落潮因素的影响，但做功后的海水排回到海洋中却受涨潮落潮因素影响，活塞式水泵吸程小，能量转化率低且实施难度较大，投资较大；海洋波能发电装置这种发电装置的发电机转速均匀，输出的电流电压比较稳定，变电设备功率小，但增加了进水管和畜水库投资较大，压水机吸程小，能量转化率低。
发明内容
本发明提供一种用海水波浪发电时机械装置，不仅能实现环保发电，能量转化率高，还可有效解决现有技术存在的问题。
实现本发明所采取的技术方案是：该装置由圆柱筒形导向杆1、带有圆柱筒形导向筒13的浮球3、圆柱筒形移动杆2、三角形横梁12、传动杆4、活塞式水泵5及水轮发电机6组成，首先将导向杆1垂直于海水平面7固定于海底8，导向杆1的外侧套着浮球3上的导向筒13，内侧插着移动杆2；三角形横梁12的两端与移动杆2的顶端相连，三角形横梁12的下弦下侧面中间连接着万向节15；传动杆4的上端与万向节15的另一端相连，传动杆4的下端连接着活塞16并插入到水泵5内；水泵5上下穿过浮球3正中间并固定在浮球3上，水泵5下端为喇叭口形带法兰经螺栓20与水轮发电机6相连。
为了将浮球3吸收的波浪能有效地传递给水轮发电机6，在每个导向杆1的壁上海水面上下位置设有八个齿轮9，每个齿轮9经轴承、轴承架及螺栓与导向杆1壁相连，且齿轮9均突出导向杆1壁的内外侧面；而浮球3上的导向筒13内侧有四个凹形带齿条14的导向槽25，齿条14经螺栓连接在导向槽25内，并与导向杆1上的齿轮9相啮合；在移动杆2的外侧面有四个凹形带齿条10的导向槽26，齿条10经螺栓连接在导向槽26内，并与导向杆1上的齿轮9相啮合，移动杆2上端有减压孔11，以减小移动杆移动时产生的正负压力。在水泵5的下端喇叭口周边均匀设有吸水排水孔17。为使水轮发电机6转速均匀且在活塞式水泵5吸水排水时水轮19只往一个方向转动，在水轮发电机6外端轴21上装有惯性轮18和一组只往一个方向转动的水轮叶片19，叶片19在惯性轮18上侧且均伸入在水泵5下端喇叭口内，水轮叶片19内有轴22与套在水轮发电机6外端轴21上端的圆柱筒24垂直连接，叶片19靠近圆柱筒24一端的两侧有两个带螺栓的挡块23将圆柱筒24与发电机6轴21连接。
本发明的有益效果，结构简单合理、投资少、活塞式水泵吸程大，发电机转速均匀，能量转化率高。
附图说明
附图1为本发明的外部结构主视图；
附图2为本发明的外部结构侧视图；
附图3为本发明的俯视图；
附图4为附图1的A-A剖视图；
附图5为附图2的B-B剖视图；
附图6为附图1的C-C剖视图；
附图7为附图6的D-D剖视图(导向桶13、导向杆1、移动杆2结合处大样图)；
附图8为附图5的局部(导向桶13、导向杆1、移动杆2结合处)大样图；
附图9为附图1的E-E剖视图(水泵5下端喇叭口与水轮发电机6结合处大样图)；
附图10为附图9的F-F断面图(水轮叶片19与发电机6外端轴21结合处大样图)。
具体实施方式
本发明如附图1、2、3所示，该装置由圆柱筒形导向杆1、带有圆柱筒形导向筒13的浮球3、圆柱筒形移动杆2、三角形横梁12、传动杆4、活塞式水泵5及水轮发电机6组成，首先将两个导向杆1垂直于海水平面7固定于海底8，在每个导向杆1的壁上海水面上下位置设置八个齿轮9，每个齿轮9经轴承、轴承架及螺栓与导向杆1的壁相连，且齿轮9均突出导向杆1壁的内外侧面(如附图7、8所示)；再将浮球3经两个平行的导向筒13套在两个导向杆1上，在导向筒13内侧设置有四个凹形带齿条14的导向槽25，齿条14经螺栓连接在导向槽25内，并与导向杆(1)上的齿轮9相啮合(如附图7、8所示)；在导向杆1的内侧插入移动杆2，移动杆2的外侧面设置四个凹形带齿条10的导向槽26，齿条10经螺栓连接在导向槽26内，并与导向杆1上的齿轮9相啮合(如附图7、8所示)，移动杆2上端设有减压孔11(如附图1所示)；三角形横梁12的两端与移动杆2的顶端相连，三角形横梁12的下弦下侧面中间连接万向节15(如附图1所示)；传动杆4的上端与万向节15的另一端连接，传动杆4的下端连接着活塞16，并插在水泵5内(如附图4、5所示)；水泵5上下穿过浮球3正中间并固定在浮球3上，水泵5下端为喇叭口形带法兰，其周边均匀设置着吸水排水孔17(如附图4、5、9所示)；水轮发电机6经螺栓连接在活塞式水泵5下端喇叭口法兰上，水轮发电机6轴21上端有惯性轮18和水轮叶片19，水轮叶片19在惯性轮18上侧，均伸入在水泵5下端的喇叭口内(如附图9所示)，水轮叶片19内有轴22与套在发电机6轴21上端的圆柱筒24垂直连接，叶片19靠近圆柱筒24一端的两侧有两个带螺栓的挡块23将圆柱筒24与发电机6轴21连接(如附图9、10所示)。
本发明工作原理：当海水波浪到来时推动浮球3，浮球3沿导向杆1上升，浮球3上两个导向筒13导向槽25内的齿条14推动导向杆1上的齿轮9转动，而齿轮9又推动了移动杆2上的导向槽26内的齿条10向下移动，即移动杆2向下移动，其内部压缩的空气从顶端减压孔11排出，同时和移动杆2顶端相连的三角形横梁12下移，经万向节15推动传动杆4带着水泵5内的活塞16向下运动排水，水又推动水轮叶片19向下摆动，当摆动到一定角度被挡块23挡住，开始绕发电机6轴21转动，带动发电机6发电。
当海水波浪离开浮球3时，浮球3沿导向杆1向下移动，浮球3上的导向筒13内的导向槽25内的齿条14推动导向杆1上的齿轮9转动，而齿轮9又推动了移动杆2上的导向槽26内的齿条10向上移动，即移动杆2上移，其内部产生的副压又从顶端减压孔11补充空气，同时移动杆2顶端相连的三角形横梁12上移，经万向节15拉动传动杆4带动水泵5内的活塞16向上运动抽水，水又推动水轮叶片19向上摆动，当摆动到一定角度被挡块23挡住后继续按原来的方向绕发电机6轴21转动，带动发电机6发电，由惯性轮18的作用发电机6转速均匀。

Claims (6)

1.一种用海水波浪发电的机械装置，其特征在于：它由圆柱筒形导向杆(1)、带有圆柱筒形导向筒(13)的浮球(3)、圆柱筒形移动杆(2)、三角形横梁(12)、传动杆(4)、活塞式水泵(5)及水轮发电机(6)组成，将导向杆(1)垂直于海水平面(7)固定于海底(8)、在导向杆(1)的外侧套着浮球(3)上的导向筒(13)、导向杆(1)的内侧插着移动杆(2)；三角形横梁(12)的两端与移动杆(2)的顶端相连，三角形横梁(12)的下弦下侧面中间连接着万向节(15)；传动杆(4)的上端与万向节(15)的另一端相连，传动杆(4)的下端连着活塞(16)并插在水泵(5)内；水泵(5)上下穿过浮球(3)正中间并固定在浮球(5)上，水泵(5)下端为喇叭口形带法兰经螺栓(20)与水轮发电机(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种用海水波浪发电的机械装置，其特征在于：每个导向杆(1)的壁上在海水面上下位置有八个齿轮(9)，每个齿轮(9)经轴承、轴承架及螺栓与导向杆(1)壁相连，且齿轮(9)均突出导向杆(1)壁的内外侧面。
3.根据权利要求1所述的一种用海水波浪发电的机械装置，其特征在于：在浮球(3)上的两个导向筒(13)是关于浮球(3)轴线对称平行的套在导向杆(1)的外侧，导向筒(13)的内侧有四个凹形带齿条(14)的导向槽(25)，齿条(14)经螺栓连接在导向槽(25)内，并与导向杆(1)上的齿轮(9)相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种用海水波浪发电的机械装置，其特征在于：在移动杆(2)的外侧面有四个凹形带齿条(10)的导向槽(26)，齿条(10)经螺栓连接在导向槽(26)内，并与导向杆(1)上的齿轮(9)相啮合，移动杆(2)上端有减压孔(11)。
5.根据权利要求1所述的一种用海水波浪发电的机械装置，其特征在于：活塞式水泵(5)的下端喇叭口周边均匀设置着吸水、排水孔(17)。
6.根据权利要求1所述的一种用海水波浪发电的机械装置，其特征在于：水轮发电机(6)轴(21)上端有惯性轮(18)和水轮叶片(19)，水轮叶片(19)在惯性轮(18)上侧，均伸入在水泵(5)下端的喇叭口内，水轮叶片(19)内有轴(22)与套在发电机(6)轴(21)上端的圆柱筒(24)垂直连接，叶片(19)靠近圆柱筒(24)一端的两侧有两个带螺栓的挡块(23)将圆柱筒(24)与发电机(6)轴(21)连接。
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