CN102392776A

CN102392776A - 海洋航标灯塔标灯自动供电装置

Info

Publication number: CN102392776A
Application number: CN2011102091105A
Authority: CN
Inventors: 刘孝洋; 于智恒; 王忖
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明公开了海洋航标灯塔标灯自动供电装置，包括浆机构、离合机构、蓄能器、主动轮、从动轮以及微型自动发电机构，所述的蓄能器为弹簧发条，该弹簧发条的一端通过离合机构与所述的旋摆浆机构输出轴连接，弹簧发条的另一端连接所述的主动轮，在所述的从动轮上连接微型发电机构的输入轴。与现有技术相比，本发明利用海洋波浪运动将动能自动转化电能，结构简洁，节能环保，检修方便，避免了海洋航标灯塔标灯借助蓄电池提供电能带来的诸多不便，具有一定的推广空间。

Description

海洋航标灯塔标灯自动供电装置

技术领域

本发明是针对海洋航标灯塔标灯借助蓄电池提供电能带来的诸多不便，而设计的一种海洋航标灯塔标灯自动供电装置，它属于水力学及水力发电技术领域。

背景技术

目前，在海洋航标灯塔航标电源供应上，一般采用太阳能电池和镉镍蓄电池，太阳能电池在阳光充足下是较为理想电源，但亦需要蓄电池，镉镍蓄电池在使用中要进行更换电解液、配制电解液、充电、放电等等，蓄电池在使用及维修中环节较多、易造成环境污染，因而现有技术存在不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而发明的海洋航标灯塔标灯自动供电装置，它将海洋波浪提供的动能，通过本装置转化成机械能，再将机械能转化成电能，规避了现有技术的不足。

本发明的技术解决方案：海洋航标灯塔标灯自动供电装置，包括摆浆机构、离合机构、蓄能器、主动轮、从动轮以及微型自动发电机构，所述的蓄能器为弹簧发条，该弹簧发条的一端通过离合机构与所述的旋摆浆机构输出轴连接，弹簧发条的另一端连接所述的主动轮，在所述的从动轮上连接微型发电机构的输入轴，所述的摆浆机构包括摆浆叶片、摆浆臂、摆浆施力轮以及摆浆套轮，所述的摆浆叶片通过摆浆臂与摆浆施力轮固定连接，所述的摆浆套轮与所述的摆浆施力轮棘轮配合，所述的离合机构包括旋桨同步轮、套圈以及传速轮，所述的旋桨同步轮与传速轮设置在套圈的两侧并通过套圈离合，所述的旋桨同步轮与所述的摆浆套轮连接，所述的传速轮与所述的弹簧发条连接，在所述的套圈上设置有一移动滑杆，该移动滑杆的另一端与一旋转轮固定连接，该旋转轮设置在一旋转轮轴上，在旋转轮端面上还设置有一摆动杆，该摆动杆的另一端设置在一变速控制轮的端面上，所述的摆动杆的长度小于旋转轮的轮轴到变速控制轮的轮轴的距离，所述的变速控制轮与所述的旋桨同步轮啮合，所述的变速控制轮与旋桨同步轮的传动比为1：5～50。

在所述的微型自动发电机构上装有旋转磁圈，旋转磁圈与发电变速轮以同轴相连。

本发明装置其结构由五部分组成：摆桨机构、主动轮系、从动轮系、套轮自动调节机构和微型自动发电机构。在摆桨机构中，摆桨叶片受到波浪的周期冲击而往复摆动，促使摆桨施力轮亦往复运动，并单方向施力于摆桨套轮。在主动轮系中，摆桨同步轮与摆桨套轮同一套管相连，且绕主轴同步转动，通过套圈与移动滑杆将摆桨同步轮和传速轮结合成同步旋转，以此带动弹簧发条绕轴发生变形，并将弹簧发条的变形能量暂存于发条施力轮。在从动轮系中，变速控制轮随摆桨同步轮转动，通过左右半摆动柄带动旋转轮左右半旋转。在套轮自动调节机构中，当弹簧发条绕轴变形达到最大时，旋转轮向右水平移动到设定位置，促使旋转轮推动移动滑杆向右水平移动一定距离，伸缩滑杆和套圈的右移，促使摆桨同步轮与传速轮分离；由于变速控制轮的持续旋转使得旋转轮再向左水平移动，到达一定位置时，通过套圈与移动滑杆将传速轮再次和摆桨同步轮结合成同步旋转。在微型自动发电机构中，发电变速轮与旋转磁圈同轴相连、同步旋转。本发明的优点：结构简洁，概念清晰，节能环保，自动控制，使用简单，检修方便，适用在海洋航标灯塔航标电源使用。

附图说明

图1是本发明结构摆桨同步轮与传速轮结合示意图。

图2是本发明结构摆桨同步轮与传速轮分离示意图。

其中：1、波浪，2、摆桨叶片，3、摆桨臂，4、摆桨施力轮，5、摆桨套轮，6、主轴，7、摆桨同步轮，8、套圈，9、传速轮，10、弹簧发条，11、发条施力轮，12、发电变速轮，13、发电机轴，14、旋转磁圈，15、线圈，16、微型发电机，17、变制速控轮，18、左右半旋转摆动柄，19、固定端，20、旋转轮轴，21、旋转轮，22、移动滑杆。

具体实施方式

对照附图1、附图2，波浪1作用于摆桨叶片2，摆桨叶片2受到波浪1的周期冲击而往复摆动，通过摆桨臂3，促使摆桨施力轮4往复运动，摆桨施力轮4内壁为单方向齿槽，摆桨套轮5的外壁亦为单方向齿槽，摆桨施力轮4的往复运动，能够单方向施力于摆桨套轮5。摆桨轮5与摆桨同步轮7同套管相连，并绕主轴6同步旋转套，套圈8与传速轮9相连，且套圈8可使传速轮9与摆桨同步轮7结合成同步旋转或分离成独立旋转，传速轮9与弹簧发条10同轴相接，弹簧发条10和发条施力轮11相接，发条施力轮11齿槽连接发电变速轮12，发电变速轮12绕发电机轴13旋转，旋转磁圈14与电机轴13相连，线圈15设置于微型发电机16壳内侧，左右半旋转摆动柄18与变速控制轮17和旋转轮21相连，固定端19在旋转轮轴20左侧，移动滑杆22与旋转轮21和套圈8相连，变速控制轮17与旋桨同步轮7的传动比为1：5～50。

工作过程：运动的波浪1作用于摆桨叶片2，摆桨叶片2受到波浪1的周期冲击而往复摆动，通过摆桨臂3，促使摆桨施力轮4往复运动，摆桨施力轮4内壁为单方向齿槽，摆桨套轮5的外壁亦为单方向齿槽，摆桨施力轮4的往复运动，使摆桨套轮5单方向转动，因摆桨套轮5与摆桨同步轮7同套管相连，并绕主轴6同步旋转，套圈8使传速轮9的侧壁齿槽与摆桨同步轮7的侧壁齿槽结合成同步旋转，故摆桨套轮5的绕轴转动带动了摆桨同步轮7的绕轴转动，摆桨同步轮7的绕轴转动带动了传速轮9的绕轴转动，当传速轮9旋转到一定转数时，可使弹簧发条10绕轴变形达到最大，此时在发条施力轮11内储存了最大弹簧发条变形能，与此同时摆桨同步轮7带动变速控制轮17旋转，并通过左右半摆动柄18带动旋转轮21顺时针半旋转，使得旋转轮21向右水平移动一段距离，促使移动滑杆22和套圈8将传速轮9与摆桨同步轮7分离，此刻，发条施力轮11在最大弹簧发条变形能的作用下开始旋转，并带动具有一定变速比的发电变速轮12旋转，发电变速轮12带动旋转磁圈14在线圈15内部以设计转速旋转，此刻微型发电机16按设计要求开始自动发电，在发条施力轮11内弹簧发条变形能不断衰减过程中，摆桨同步轮7始终保持绕轴旋转，并使变速控制轮17旋转，由于左右半摆动柄18的长度小于其连接的两个轮轴半径之和，所以，变速控制轮17的旋转促使左右半摆动柄18带动旋转轮21再次向左水平移动，到达一定位置时，通过移动滑杆22将套圈8和传速轮9再次与摆桨同步轮7结合成同步旋转，此刻完成一个发电周期。随着摆桨叶片2的持续往复周期摆动，上述的发电周期亦不断持续。

Claims

1.一种海洋航标灯塔标灯自动供电装置，其特征在于：包括摆浆机构、离合机构、蓄能器、主动轮（11）、从动轮（12）以及微型自动发电机构，所述的蓄能器为弹簧发条（10），该弹簧发条（10）的一端通过离合机构与所述的旋摆浆机构输出轴连接，弹簧发条（10）的另一端连接所述的主动轮（11），在所述的从动轮（12）上连接微型发电机构的输入轴，所述的摆浆机构包括摆浆叶片（2）、摆浆臂（3）、摆浆施力轮（4）以及摆浆套轮（5），所述的摆浆叶片（2）通过摆浆臂（3）与摆浆施力轮（4）固定连接，所述的摆浆套轮（5）与所述的摆浆施力轮（4）棘轮配合，所述的离合机构包括旋桨同步轮（7）、套圈（8）以及传速轮（9），所述的旋桨同步轮（7）与传速轮（9）设置在套圈（8）的两侧并通过套圈（8）离合，所述的旋桨同步轮（4）与所述的摆浆套轮（5）连接，所述的传速轮（9）与所述的弹簧发条（10）连接，在所述的套圈（8）上设置有一移动滑杆（22），该移动滑杆（22）的另一端与一旋转轮（21）固定连接，该旋转轮（21）设置在一旋转轮轴（20）上，在旋转轮（21）端面上还设置有一摆动杆（18），该摆动杆（18）的另一端设置在一变速控制轮（17）的端面上，所述的摆动杆（18）的长度小于旋转轮（21）的轮轴到变速控制轮（17）的轮轴的距离，所述的变速控制轮（17）与所述的旋桨同步轮（7）啮合，所述的变速控制轮（17）与旋桨同步轮（7）的传动比为1：5～50。

2.根据权利要求1所述的海洋航标灯塔标灯自动供电装置，其特征在于：在所述的微型自动发电机构上装有旋转磁圈（14），旋转磁圈（14）与发电变速轮（12）以同轴相连。